نگاهی به صنعت متانول به عنوان عمده ترین محصول پتروشیمی ایران (۱)

به گزارش پلاستیک، صنعت پتروشیمی یکی از صنایع مهم و استراتژیک کشور بوده که بخش عمد‌های از صادرات غیرنفتی ایران را به خود اختصاص داده است. کشور ایران به دلیل برخورداری از منابع غنی هیدروکربوری، مزیت رقابتی بسیار مناسبی در این صنعت دارد که با سرمایه گذاری مناسب، توسعه طرح‌های پتروشیمی و تکمیل زنجیره ارزش، میتواند ارزش افزوده بالایی ایجاد کرده و وابستگی کشور به خام فروشی نفت را کاهش دهد. مجتمع‌های پتروشیمی در پنج گروه اصلی طبقه بندی می‌شود که شامل محصولات شیمیایی پایه، پلیمرها.

آروماتیکها، کود‌ها و سموم، سوخت و مواد هیدروکربوری می‌باشد. متانول یکی از مهمترین محصوالت پایه پتروشیمی است که بیشتر به عنوان مواد اولیه جهت تولید بسیاری از مواد شیمیایی پایین دستی و همچنین به عنوان سوخت نیز در بعضی کشور‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از متانول به طور جدی به عنوان خوراک برای واحد‌های تولید الفین از سال ۲۰۱۲ مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از تهیه این گزارش بررسی صنعت تولید متانول در جهان و ایران است.

معرفی و کاربرد متانول:

متانول یا متیل الکل یا الکل متیلیک که ساده ترین نوع الکل هاست با فرمول شیمیایی CH۳OH شناخته می شود.

متانول با نام الکل چوب یا جوهر چوب نیز شناخته میشود. متانول از فعالیت بیهوازی گونه‌های زیادی از باکتری‌ها تولید میشود و در نتیجه مقدار اندکی از بخار متانول وارد جو میشود و پس از چندین روز به وسیله اکسیژن و با کمک نور خورشید اکسید شده و به آب و دی اکسید کربن تبدیل میگردد. متانول در دمای محیط، مایعی خنثی و بدون رنگ با بویی ملایم است.

متانول به عنوان اولین عضو از سری الکل‌های آلیفاتیک مونو هیدریک می‌باشد. بدلیل شباهت‌های آن به آب و متان، این ماده را می‌توان از مشتقات هیدروکسی متان و یا از مشتقات الکیلی آب دانست. این ماده بسیار واکنش پذیر است و می‌تواند بسته به شرایط، به عنوان اسید یا باز به کار برده شود. توانایی آن در تشکیل پیوند هیدروژن به این ماده اجازه می‌دهد که کمپلس‌هایی با برخی ترکیبات آلی و غیر آلی تشکیل دهد.

شرح فرایند تولید متانول خالص با استفاده از گاز طبیعی و دی اکسید کربن بعنوان خوراک بر مبنای دانش فنی و براساس فرآیند زیر است:

استفاده متانول به عنوان مواد افزودنی سوخت(additive fuel) و محصول واسطه‌ای برای تولید محصولات با ارزش افزوده بالا(HVCs) است.

کاربرد متانول به عنوان مواد افزودنی در سوخت در حال حاضر حدود ۳۵ تا ۴۰ درصد تقاضا است. استفاده از متانول به عنوان مواد افزودنی سوخت به دلیل کاهش آلودگی هوا و بهبود عملکرد احتراق سایر سوخت‌ها بوده که این دو عملکرد در طی سال‌های آینده از اهمیت زیادی برخوردار است.

یکی دیگر از مصارف متانول، تولید متیل ترسیو بوتیل اتر (MTBE) می باشد. این ماده به بنزین بدون سرب افزوده‌ می‌شود تا عدد اکتان آن را باال ببرد. همچنین از طریق فرایند تبدیل متانول به بنزین (MTG) می توان بنزین با عدد اکتان بالا تولید کرد. عدد اکتان باالی متانول به این معنا است که قبل از احتراق می‌تواند به شدت فشرده شود بنابراین در حین احتراق، انرژی بیشتری تولید کند. استفاده متانول به عنوان خوراک در تولید محصولات شیمیایی، متانول به الفین(MTO) و متانول به آروماتیک‌ها (MTA) کاربرد مهم دیگر این محصول است.

MTA در فاز مطالعه میباشد، اما MTO به صورت تجاری در چین استفاده می‌شود. خلاصه ‌ای از کاربرد‌های متانول در جدول زیر آورده شده است.

همچنین متانول به عنوان ضد یخ، حلال و سوخت بکار برده میشود. از متانول برای تقلیب اتانول نیز استفاده میشود، این عمل به منظور غیر قابل شرب کردن اتانولی که برای مصارف صنعتی تولید میشود انجام می پذیرد. (در کشور‌های اسلامی به جهت مسائل شرعی و در کشور‌های دیگر به جهت معافیت از مالیات فروش مواد مست کننده) بدین منظور از مواد دیگری، چون پریدین و تربانتین نیز استفاده میشود.

متانول به صورت محدود به عنوان سوخت در موتور‌هایی با سیستم احتراق داخلی استفاده میشود. متانول تولید شده از چوب و سایر ترکیبات آلی را متانول آلی یا بیو الکل می نامند که یک منبع تجدید شدنی برای سوخت است و میتواند جایگزین مشتقات نفت خام شود. با این همه، از بیو الکل ۱۰۰ درصد نمیتوان در ماشین‌های دیزلی بدون ایجاد تغییر در موتور ماشین استفاده کرد.

این متانول بیشتر به عنوان حالل، ضدیخ و در تهیه سایر ترکیبات شیمیایی استفاده میشود. حجم قابل توجهی از متانول تولیدی برای تهیه فرمالدئید استفاده میشود که آن هم در تهیه پلاستیک، تخته سه لایی، رنگ و مواد منفجره استفاده می شود. دیمتیلاتر از مشتقات متانول است که به جای CFC‌ها در افشانه‌های آتروسل به عنوان پیشرانه استفاده میشود.

صنعت متانول در جهان

طبق آمار منتشره توسط موسسه Asia Services Market Methanol، درسال ۲۰۱۹، ظرفیت اسمی تولید متانول جهان بالغ بر ۳٨/۱۴۶ میلیـون تـن بوده است.

تولید جهانی متانول بالغ بر ۹۵/۹٧ میلیون تن و تجارت جهانی آن حدود ۳۶/۲٧ میلیون تـن مـی باشـد. منطقه آسیا اقیانوسیه بزرگترین تولیدکننده و بزرگترین مصرف کننده متانول در جهان می‌باشد.. اندازه بازار متانول در سال ۲۰۱۹ در منطقه آسیا اقیانوسیه، ۹۴.۱٧ میلیارد دلار است. خاورمیانه و آفریقا در رتبه دوم قرار دارند.

پنج کشور بزگ تولید کننده متانول دنیا به ترتیب شامل چین، عربستان صعودی، ترینیداد، ایران و روسیه می‌باشد. نمودار ۲ سهم مناطق مختلف از ظرفیت اسمی متانول در سال ۲۰۱۹ را نشان میدهد.

نمودار ۳ ســهم کشــور‌های مختلف در تولید متانول در خاورمیانه را نشــان میدهد. با توجه به این نمودار ایران و عربستان هر کدام ۴۰ %از تولیدات متانول خاورمیانه را دارا هستند.

با توجه به گزارش آرگوس(Argus) حجم تقاضای متانول از حدود ۶٨ میلیون تن در سال ۲۰۱۴، به ٨۳ میلیون تن در سال ۲۰۱۹ رسیده است.

به عبارت دیگر نرخ رشد سالانه تقاضا متانول در شش سال اخیر تقریبا ۴.۴ %بوده است. حجم تقاضای متانول در چین ۳.۴٨ میلیون تن است که معادل ۵٨ درصد از کل تقاضای جهانی است. طبق پیش بینی Argus نرخ رشد ساالنه تقاضا برای پنج سال آینده(۲۰۲۴-۲۰۲۰) ۲.۲ درصد است.

نمودار ۵ مشتقات و مصارف نهایی متانول را نشان می‌دهد. طبق نمودار ۵، حدود ۶۵ درصد واحد‌های متانول دنیا، از گازطبیعی و مابقی از ذغال سنگ استفاده می‌کنند.

سهم واحد‌ها با سوخت بیومس بسیار ناچیز می‌باشد. تقاضای متانول برای تولید فرمالدئید(۲٧ درصد تقاضای متانول) بزرگترین بخش بازار تقاضای متانول بوده که عنصر کلیدی برای تولید چسب‌ها و آفت کش‌ها است. همان طور که قبال عنوان شد بهدلیل ساده بودن فناوری تولید متانول، مطابقت با استاندارد‌های محیط زیست و چشم انداز قیمت مناسب یکی از کاربرد‌های روزافزون متانول استفاده به عنوان سوخت و مواد افزودنی در بنزین می‌باشد. طبق نمودار شماتیک ۶، حدود ۲۰ درصد از متانول معادل ۶.۱۶ میلیون تن (۲۰درصد از تقاضای کل ٨۳ میلیون تن) به عنوان سوخت و مواد افزودنی در بنزین و یا در سوخت‌های بیودیزل استفاده میشود. تبدیل متانول به الفین (MTO) از ۲۴.۱۰ میلیون تن در سال ۲۰۱٨ به ۹۴.۱۴ میلیون تن در سال ۲۰۱۹ رسیده است که افزایش قابل توجه داشته است. نمودار ۶ سهم مصارف مختلف از تقاضای متانول در سال ۲۰۱۹ (درصد)را نشان می‌دهد.

پیش بینی می‌شود که پاندمی کووید ۱۹ روی بازار متانول اثر قابل توجهی داشته باشد به دلیل اینکه فعالیت صنایع مصارف نهایی کاهش یافته است. برای مثال متانکس که بزرگترین تولیدکننده متانول دنیا هست دو طرح خود در chle (٨۰۰ هزار تن) و Trinidad (٨۵۰ هزار تن) را متوقف کرده است. به دلیل کاهش مصرف بیودیزل و سایر سوختها، تقاضا برای متیل الکل کاهش یافته است. همچنین به دلیل کاهش فعالیت واحد‌های صنعتی.

تقاضا برای چسب، رنگ و سایر مواد شیمیایی از متانول، کاهش یافته است که خود موجب کاهش تقاضا برای متانول شده است. از سوی دیگر برخی از کاربرد‌های متانول به الفین به دلیل افزایش مصرف پلی اتیلن و پلاستیک ‌های یکبار مصرف جهت ارتقا مسائل بهداشتی افزایش یافته است.

از نظر جغرافیایی، انتظار میرود تقاضای متانول در منطقه آسیا و اقیانوس آرام در دوره پیش بینی( ۲۰۲۴-۲۰۲۰) رشد چشمگیری داشته باشد. رشد بازار متانول در منطقه آسیا اقیانوسیه را می‌توان ناشی از افزایش تقاضا برای متانول و مشتقات آن در صنایع ساخت و ساز، خودرو، نساجی و مبلمان دانست. چین بزرگترین تولیدکننده و مصرف کننده متیل الکل در دنیا است که اثر معنی داری روی بازار متانول دارد. با توجه به افزایش تقاضا برای تولید سوخت سبز و استفاده از مشتقات متانول به عنوان افزودنی‌های سوخت در آمریکای شمالی، انتظار می‌رود بازار متانول در این منطقه نیز با رشد روبه رو باشد. همچنین رشد صنعت خودروسازی در اروپا نیز باعث افزایش تقاضای متانول در اروپا خواهد شد. در خاورمیانه و آفریقا افزایش ساخت و ساز و فعالیت‌های صنعتی شدن، تقاضای متانول را افزایش خواهد داد.

مجموع ظرفیت اسمی طرح‌های قابل اجرا در جهان در طی چهار سال آینده ۳.۱٨ میلیون تن می‌باشد. با توجه به متوسط نرخ بهره برداری که IHS معادل ٧۵ %برای واحد‌های متانول عنوان می‌کند؛ در مجموع تا سال ۲۰۲۲، افزایش تولید به میزان تقریبا ٨.۱۳ میلیون تن می‌باشد که کمتر از میزان رشد تقاضا است.

در نمودار ٧ سهم شرکت‌های برتر از فروش متانول را در سال ۲۰۱٨ ارائه شده است. همانطور که مشخص است متانکس با در اختیار داشتن حدود ۱۴ درصد از سهم بازار به عنوان مهمترین تولید کننده این محصول شیمیایی مطرح می‌باشد. همچنین شرکت پتروشیمی زاگرس حدود ۳ درصد از سهم بازار متانول را در اختیار دارد.

با توجه به سایت متانکس Methanex، قیمت قرارداد( price contract Posted) متانول در آسیا و اروپا به شرح زیر است.

همانطور که جدول ۲ و نمودار ٨ نشان می‌دهد در سال ۲۰۱۹، روند قیمت نزولی بوده است. نیمه دوم سال ۲۰۲۰، قیمت متانول با شیب کمی صعودی است.

لازم به توضیح است که هر تن متانول که به فروش می رود {مثلا در حال حاضر به قیمت ۵۰۰ دلار } می تواند از طُرُقی همچون MTO یا تبدیل متانول به الفین و سپس تبدیل پلی الفین ها به مصنوعات پلیمری تا تنی ۱۴۰۰ دلار ارزش افزوده ایجاد نماید. در نتیجه فروش متانول به صورت خام؛ یک درجه از خام فروشی گاز طبیعی اینسوتر است و موجب توسعه زنجیره ارزش متانول نمی شود. در کشور ما، تعداد زیادی مجتمع پتروشیمی حجم قابل توجهی متانول تولید می کنند، که از این مجتمع های پتروشیمی می توان به پتروشیمی فناورآن، پتروشیمی خارک و پتروشیمی پارس اشاره کرد. بخشی از متانول تولیدی این پتروشیمی ها که همگی از پارس جنوبی گاز طیعی مورد نظر برای تولیدشان را دریافت می کنند، تحت عنوان خوراک به صورت بین مجتمعی به پتروشیمی هایی که پلی الفین تولید می کنند، مانند پتروشیمی جم، شازند، مارون، بندرامام و …. فروخته شده و بخش اعظمی از آن صادر می شود.

بازار جدید متانول به عنوان سوخت

در تکمیل این بخش از مطلب که در ادامه و قسمت های بعدی به صورت مبسوط توضیح داده خواهد شد، باید افزود که متانول به تازگی مورد توجه خطوط کشتیرانی قرار گرفته است. از زمانی که نفت کوره به عنوان سوخت غالب کشتی ها ممنوع شد به دلایل زیست محیطی، متانول به عنوان سوخت جایگزین خطوط کشتیرانی مطرح شده است و بازار جدیدی برای این محصول که  به نظر می رسد به علت عقب افتادن از فناوری های روز جهان در ایران بیش از اندازه تولید می شود، ایجاد کرده است.