به بهانه راه اندازی اولین خط تولید پروپیلن از پروپان با استفاده از فناوری PDH {و طبعا تولید پلی پروپیلن از پروپیلن به دست آمده} در این مطلب به این فناوری، سایر فناوری های تولید پلی پروپیلن، بازار داخلی و جهانی این ماده اولیه پلیمری نگاهی انداخته ایم و مزیت های روش PDH را شرح داده ایم.
به گزارش صنایع پلاستیک، اگر از دنبال کنندگان عرضه پلیمرها در بورس کالای ایران باشید، بدون هیچ تردیدی می توانید بگویید که جذاب ترین گروه پلیمری که در تالار محصولات پتروشیمی عرضه می شود، پلی پروپیلن های نساجی و تزریقی {شیمیایی} هستند. هر چند برخی اوقات محصولات فصلی مانند PET بطری ممکن است برای مدت پلی پروپیلن های نساجی و تزریقی را به جایگاه دوم بفرستند، اما به صورت عمومی این گروه جذاب ترین گروهها در طول سالست. وقتی می گوییم جذاب ترین به معنای رقابت های شدید برای تصاحب محموله ها، و در نتیجه فیمت های فزاینده برای پلی پروپیلن هاست که نمی تواند برای تولیدکننده پایین دستی امری مطلوب باشد. علت اصلی این جذابیت و رقابت در واقع کمبود تولید پلی پروپیلن است که طبعا باعث کمبود در عرضه هم می گردد.
خوشبختانه در سال آتی، برای اولین بار هلدینگ خلیج فارس از روش PDH برای تولید پروپیلن و پلی پروپیلن از پروپان استفاده خواهد کرد. {برای اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.}روشی که نسبت به سایر روشها، بسیار مقرون به صرفه تر می باشد. لذا به بهانه این خبر، با اقتباس از یکی از مطالب دنیای اقتصاد، نگاهی انداخته ایم به وضعیت بازار داخلی و جهانی پلی پروپیلن ها، روشهای تولید گوناگون آنها با تمرکز بر روش PDH برای تولید این محصول.
به‌صورت کلی می‌توان دو فرآیند عمومی را برای تولید پروپیلن در کشور برشمرد که به نسبت واقعیت‌های این بازار و صنعت از جذابیت بیشتری برخوردار بوده و سهولت تولید بیشتری را نشان می‌دهد. یا می‌توان از متانول برای تولید پروپیلن استفاده کرد یا از گاز مایع یا همان LPG که از پروپان بالایی برخوردار است. هر دو این فرآیندها از جذابیت محسوسی برخوردار هستند، زیرا مواد اولیه گسترده‌ای در کشور وجود دارد. این در حالی است که تولید پروپیلن را باید به‌عنوان یک هدف برای توسعه این صنعت به شمار آورد زیرا پس از تولید این ماده اولیه بسیار مهم، امکان تولید انواع پلی‌پروپیلن‌ها با سهولت بالایی در دست خواهد بود گویی پاشنه آشیل یا گلوگاه تولید پلی‌پروپیلن و تغذیه صنایع تکمیلی را باید همین امر یعنی تولید و عرضه پروپیلن به‌عنوان یک الفین مهم به شمار آورد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که جذابیت تولید پروپیلن از LPG بیش از سایر روش‌هاست آن‌هم در شرایطی که هم تولید این حامل انرژی در کشورمان به شدت گسترده است و باز هم افزایش خواهد یافت و همچنین در دنیای امروز به LPG به‌عنوان یک خوراک مهم در صنایع پتروشیمیایی نگریسته می‌شود بنابراین مزیت‌های بیشتری دارد. در سلسله گزارش‌هایی قصد داریم که ویژگی‌های تولید پروپیلن از LPG را به همراه مزیت‌های موجود، پتانسیل‌های تامین مالی و ساز و کارهای اجرایی آن را به رشته تحریر درآوریم. شاید بتوان امروز ادعای سرمایه‌گذاری واحدهای پایین‌دستی مصرف‌کننده پلی‌پروپیلن در واحدهای بزرگ بالادستی تولیدکننده این کالا را یک آرزو به شمار آورد، ولی شاید به کمک بازار سرمایه بتوانیم این آرزو را به یک هدف در دسترس بدل کنیم. کم و بیش البته این تجربه وجود دارد، ولی نیاز به گسترش و تعمیم آن به سایر کالاها و گروه‌های کالایی را می‌توان به وضوح حس کرد. فراموش نکنیم بخشی از آینده پتروشیمی در جهان پلی‌پروپیلن محور خواهد بود و حتی هم‌اکنون هم ایران در این رقابت عقب افتاده است.
ضرورت تولید پروپیلن
پروپیلن به‌عنوان یک محصول پایه‌ای در صنعت پتروشیمی اهمیت خاصی دارد. زیرا محصولات پایین دست با ارزشی از این ماده پایه‌ای تولید می‌شود که اهمیت تولید آن را دوچندان می‌کند. در سال ۲۰۱۶، مصرف پروپیلن در دنیا پس از آمونیاک و اتیلن در ( به‌عنوان خوراک صنایع پتروشیمی) رتبه سوم قرار گرفت. ظرفیت تولید این ماده در تولید بسیاری از بسپارها ( پلیمرها) و مواد شیمیایی مصرف می‌شود. محصولات حاصل از پروپیلن از جمله شامل پلی‌پروپیلن، پروپیلن اکساید، اکریلونیتریل، کیومن/ فنل و ایزوپروپیل نام برد. این محصولات کاربرد متنوعی از جمله در صنایع اتومبیل، ساختمان، مواد مصرفی و بسته‌بندی و الکترونیک دارند.
وضعیت تولید و تقاضای پروپیلن در ایران
در سال ۱۳۹۶ میزان پروپیلن تولید شده در کشور حدود یک میلیون تن بوده است که از این میزان، سهم قابل‌توجهی از آن به پلی‌پروپیلن تبدیل شده است. با توجه به مصرف بالای پلی‌پروپیلن در کشور، میزان تقاضای پلی‌پروپیلن کشور بیشتر از میزان تولید پتروشیمی‌های کشور است. یکی از دلایل مهم کمبود پلی‌پروپیلن در کشور کمبود خوراک پروپیلن بوده و هست، به همین دلیل بیشتر پتروشیمی‌های تولیدکننده پلی‌پروپیلن کشور کمتر از ظرفیت واقعی تولید می‌کنند. از آنجا که حمل و نقل پروپیلن از لحاظ اقتصادی توجیه چندانی ندارد و واردات آن (تاکنون) امکان پذیر نبوده، نیاز است پروپیلن در کشور در ظرفیت بیشتری تولید شود. همچنین با توجه به جدول سرانه، تولید پروپیلن در دنیا بیش از متانول است اما میزان تولید متانول در کشور حدودا ۷ برابر پروپیلن است.
به دلیل کمبود پروپیلن در کشور و به‌تبع آن عدم توسعه زنجیره ارزش آن بسیاری از محصولات مهم که در ادامه زنجیره پروپیلن هستند، از طریق واردات تامین می‌شوند. آمارها میزان واردات محصولات از زنجیره پروپیلن حدود ۵۱۶ میلیون دلار در سال است. همچنین به دلیل کمبود پلی‌پروپیلن کشور، بیشتر معاملات پلی‌پروپیلن در بورس کالا به دلیل تقاضای بالای این محصول نسبت به عرضه پتروشیمی‌ها، در وضعیت رقابتی معامله می‌شود و خریداران مجبور به پرداخت هزینه‌های بالاتر از قیمت پایه بورس هستند.
فناوری PDH راهکار مناسب تولید پروپیلن در کشور
در حال‌حاضر بیشترین تولید پروپیلن دنیا به‌صورت روشهای غیر‌مستقیم بوده است و پروپیلن به‌صورت محصول جانبی تولید می‌شود. با توجه به کمبود پروپیلن در دنیا و رشد تقاضا در سال‌های آینده روشهای مختلفی برای تولید مستقیم پروپیلن به‌عنوان محصول اصلی فرایند در نظر گرفته شده است.فرآیندهایی همچون MTP (متانول به پروپیلن)، GTP ( گاز طبیعی به متانول و پروپیلن)، RFCC ( از برش‌های نفت خام در پالایشگاه ها)، CTO (زغال‌سنگ به گاز سنتز و سپس متانول و پروپیلن) و PDH (هیدروژن‌زدایی پروپان) است. در بین فرآیندهای مختلف تولید مستقیم پروپیلن، فرآیند PDH به دلیل حجم سرمایه‌گذاری پایین‌تر نسبت به بقیه روشها و فرآیند GTP به علت هزینه خوراک گاز طبیعی ارزان در کشور مورد توجه قرار گرفته‌اند.
یکی از دلایل نرخ بازده بالای فرآیند GTP نسبت به PDH، تخفیف ۳۰ درصدی قیمت گاز طبیعی در صورت ادامه زنجیره گاز طبیعی و تولید محصولاتی نظیر پروپیلن است، در صورتی که این تخفیف در قیمت پروپان وجود ندارد. با توجه به حجم بالای سرمایه‌گذاری بالا در فرآیند GTP و همچنین نرخ بالای بازده داخلی تولید متانول نسبت به پروپیلن، سرمایه‌گذاری فرآیند GTP در کشور منطقی به نظر نمی‌رسد. از این رو با توجه به تولید LPG در کشور در ظرفیت بالا و همچنین محدودیت در صادرات این محصول، می‌توان از مزیت فراوانی خوراک LPG در تولید پروپیلن کشور از طریق فرآیند PDH بهره برد.
افزایش سهم مصرف LPG در دنیا با هدف تولید پروپیلن
بسیاری از کشورهای دارای ذخایر نفت و گاز دنیا همچون آمریکا، چین، عربستان، روسیه، قطر و ایران تولیدکننده LPG هستند. محصولی که به دلیل انتقال آسان آن نسبت به گاز طبیعی، مشتری‌های زیادی در دنیا دارد. مصرف LPG یا به تعبیری پروپان و بوتان در دنیا تنها به‌عنوان سوخت در کپسول‌ها و وسایل حمل‌ونقل نیست، بلکه به‌عنوان خوراک واحدهای پتروشیمی برای تبدیل آن به محصولات با ارزش افزوده بیشتر نیز مصرف می‌شود. میزان تولید LPG در دنیا در سال ۲۰۱۸ حدود ۳۲۹ میلیون تن در سال بوده است. در نمودار بالا سهم بخش‌های مختلف از تقاضای LPG در منطقه آمریکا، اروپا، خاورمیانه و چین در سال ۲۰۱۶ نشان داده شده است.
عربستان سرآمد مصرف LPG به‌عنوان صنایع پتروشیمی در خاورمیانه
میزان LPG تولید شده در سال ۲۰۱۷ در منطقه خاورمیانه برابر ۶۲ میلیون تن بوده است که عربستان ۴۰درصد، قطر ۱۷ درصد، امارات ۸/ ۱۶ درصد، ایران ۶/ ۱۲ درصد، کویت ۵/ ۸ درصد و عراق ۹/ ۲ در صد از سهم تولید خاورمیانه را در اختیار دارند. همچنین میزان مصرف LPG در سال ۲۰۱۷ در منطقه خاورمیانه برابر ۳/ ۲۴ میلیون تن بوده است. عربستان به‌عنوان بزرگ‌ترین مصرف‌کننده LPG، حدود ۶۱ درصد از ظرفیت LPG خود را در صنایع پتروشیمی مصرف می‌کند. یکی از دلایل جهش مصرف LPG عربستان طی سال‌های ۲۰۰۹ الی ۲۰۱۳ بهره‌برداری از ۵ طرح PDH با نام‌های Saudi Polyolfins Company، APPC، NatPet، Al Waha و Al Jubail با ظرفیت هرکدام ۴۵۰ هزار تنی می‌باشد. میزان پروپان مصرفی این ۵ پتروشیمی بیش از ۳ میلیون تن است.
پراکندگی واحدهای PDH در دنیا
پراکندگی واحدهایPDH در دنیا نشان می‌دهد که بخش قابل‌توجهی از واحدهای PDH در منطقه شرق و جنوب شرق آسیا احداث شده است و این واحدها خوراک خود را اکثرا از طریق واردات LPG یا پروپان تامین می‌کنند. در چین، اروپای غربی، آمریکای شمالی، خاورمیانه، شمال آفریقا و روسیه واحدهای PDH احداث شده است.
تولید و تقاضا LPG در ایران
میزان تولید LPG ایران در سال ۱۳۹۶ حدود ۳/ ۸ میلیون تن بوده است. از این میزان تولید سهم پتروشیمی پارس و بندر امام ۳ میلیون تن و پالایشگاه‌های نفتی و گازی حدود ۳/ ۵ میلیون تن بوده است. همچنین میزان صادرات LPG در سال ۱۳۹۶ برابر ۲/ ۵ میلیون تن به ارزش ۴/ ۲ میلیارد دلار بوده است که از این میزان حدود ۳ میلیون تن آن به کشور چین صادر شده است. همچنین از ۸/ ۲ میلیون تن LPG مصرفی در کشور سهم بالایی مربوط به مصارف خانگی و حمل‌ونقل بوده است و مقادر ناچیزی از آن به‌عنوان خوراک پتروشیمی‌ها بوده است.در پایان می‌توان این‌گونه عنوان کرد؛ کشورهای توسعه‌یافته دنیا پروپان را با استفاده از فرآیند PDH به پروپیلن تبدیل می‌کنند که در صنعت پتروشیمی یک ماده واسط محسوب می‌شود و خود پروپیلن به مواد با ارزش پایین دستی نظیر پلی پروپیلن، پلی‌پروپیلن اکسید، اکریلونیتریل، اکریلیک اسید، ایزوپروپانول و… تبدیل می‌شود. در لزوم ورود به این عرصه همین بس که کشور ما ماده خوراک واحدهای PDH کشورهایی نظیر چین را تامین می‌کند و از طرفی نیز وارد‌کننده مشتقات پروپیلن از همان کشور است. همچنین با توجه به نمودارهای تقاضا LPG در آمریکا، اروپا و خاورمیانه، سهم تقاضا خانگی و حمل‌ونقل به‌عنوان سوخت در حال کاهش و تقاضا در صنایع پتروشیمی در حال افزایش است.با اعمال تحریم‌ها علیه کشور صادرات LPG کشور با محدودیت هایی مواجه شده است و از طرفی می‌توان از پروپان محصولات با ارزش پایین دست پروپیلن را تولید کرد که علاوه بر تامین نیاز کشور، به صادرات محصولات پایین‌دستی پروپیلن هم رسید. تولید مشتقات پروپیلن در کشور علاوه بر ارزش افزوده بالا باعث اشتغال‌زایی نیز خواهد شد. همچنین طبق سیاست‌های کلی برنامه ششم توسعه ابلاغی از طرف مقام معظم رهبری در بند ۱۱ امور اقتصادی روی تکمیل زنجیره ارزش نفت و گاز تاکید شده است و دولت موظف به تکمیل زنجیره ارزش محصولات پتروشیمی است. از این رو می‌توان با اعمال تخفیف یا تنفس در خوراک LPG، جذابیت اقتصادی طرح‌های همانند PDH را جهت توسعه زنجیره ارزش پروپیلن کشور افزایش داد.
