طرح تولید گاز طبیعی به پلی پروپیلن 1

طرح تولید پلی پروپیلن از گاز طبیعی

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 دو چندان 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 حدوداً 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 تأمین 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.

مقاصد صادراتی PP ایران از لحاظ ارزش دلاری

طرح تولید گاز طبیعی به پلی پروپیلن 21

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 پالایشگاه‌ها)، 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 ۴۰ درصد، 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 واحدهای PDH 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 اکثراً از طریق واردات LPG یا پروپان تأمین 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، آکریلیک اسید، ایزوپروپانول و… تبدیل می‌شود. در لزوم ورود به این عرصه همین بس که کشور ما ماده خوراک واحدهای PDH کشورهایی نظیر چین را تأمین 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 محدودیت‌هایی مواجه شده است و از طرفی می‌توان از پروپان محصولات با ارزش پایین دست پروپیلن را تولید کرد که علاوه بر تأمین 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.

شرح مختصر از فرآیند طرح تولید گاز طبیعی به پلی پروپیلن

۱- گاز طبیعی همراه با بخار آب در ریفورمرها تبدیل به گاز سنتز شده و گاز سنتز در راکتور تبدیل به متانول خام و سپس متانول خالص می‌گردد.
۲- متانول ابتدا در راکتورهای اولیه تبدیل به DME (دی متیل اتر) می‌شود و سپس مخلوط DME و متانول در سه راکتور با بستر ثابت تبدیل به پروپیلن می‌گردد. مخلوط پروپیلن و متانول و DME جداسازی شده و متانول و DME ترکیب نشده به ابتدای پروسس برگردانده می‌شوند و پروپیلن و سایر محصولات خالص سازی می‌گردند.
۳- پروپیلن و اتیلن تولید شده در راکتورها تبدیل به پلی پروپیلن با گریدهای مختلف شده و بسته‌بندی می‌گردند.
تکنولوژی متانول: LURGI
تکنولوژی MTP: LURGI
تکنولوژی P.P: BASELL

آنچه ذکر شد بیانگر این مطلب است که صنایع پایین دستی صنعت نفت دارای پتانسیل بالایی جهت فروش و توزیع گاز طبیعی و محصولات مشتق شده از نفت خام مانند: بنزین، گازوئیل، نفت گرمایش، گریس، لاستیک، پلاستیک، کود، ضد یخ، آفت کش، گاز طبیعی، پروپان و غیره را دارند از این رو بازارهای جهانی بسیاری در انتظار آنان است اگرچه تحولات اخیر، افزایش قیمت‌ها، تحریم‌های صورت گرفته، استقبال از سرمایه گذاران خارجی و قراردادهای به مناقصه گذاشته شده عوامل بروز تغییرات اساسی این روند تحولات، می‌تواند در بازار پتروشیمی تأثیر گذار باشد.

صنعت پتروشیمی امروزه یکی از صنایع مادر به شمار می‌رود که در آن با انجام واکنش‌های فیزیکی و شیمیایی بر روی هیدروکربورها می‌توان موادی با ارزش افزوده چندین برابر نسبت به مواد اولیه را تولید کرد به عنوان مثال:
فرآیندهای پتروشیمی با توجه به تعداد و تنوع ویژگی‌ها در رفع بسیاری از احتیاجات روز مره سهم بسزایی دارا می‌باشند از این رو در مقایسه با صنایع دیگر از نظر اشتغال افراد و ایجاد کار دامنه گسترده‌تری دارد به نحوی که برای واحدهای تولیدی کوچک با سرمایه کم و واحدهای تولیدی بزرگ با سرمایه‌های کلان امکان انجام کار و فعالیت وجود دارد.
حال با توجه به اهمیت صنعت پتروشیمی و نقشی که این صنعت از نظر اقتصادی، سیاسی و فنی می‌تواند برای مملکت داشته باشد فضای مناسبی جهت حضور شرکت‌ها و سرمایه گذاران بخش خصوصی ایجاد گردیده است.
پروپن یا پروپیلن به مقدار قابل توجهی در گازهای نفتی وجود دارد و از می‌توان مشتقات بسیاری را تولید نمود موسسه نفتا شیمی لاورا فرانسه سه نوع پروپیلن که هر یک دارای مواد استعمالی خاص می‌باشد تولید می‌کند. به عنوان مثال برای تهیه پروپیلنی که بتواند با راندمان ماکزیمم پلیمریزه گردد برش مربوط به کراکینگ با بخار آب انتخاب می‌نماید که تقریباً حاوی ۹۰ درصد پروپیلن است.
از جمله فرآورده‌های حاصل از پروپیلن می‌توان به تولید پلی پروپیلن اشاره نمود که از پلی مریزاسیون پروپیلن حاصل می‌گردد که در تهیه طناب، گونی و مصنوعات پلاستیکی کاربرد دارد.
پلی پروپیلن PP یک ترمو پلاستیک است که به وسیله قالب گیری از آن محصولاتی بدست می‌آید. پلی پروپیلن بسته به شبکه ساختمانی‌اش ویژگی‌های متفاوتی دارا می‌باشد.

ظرفیت تولید سالانه طرح تولید پلی پروپیلن از گاز طبیعی

ظرفیت اسمی تولید پلی پروپیلن معادل ۵۰۰.۰۰۰ تن در سال و ظرفیت عملی معادل ۴۵۰.۰۰۰ تن در سال

میزان سرمایه مورد نیاز طرح تولید پلی پروپیلن از گاز طبیعی

بودجه: بیش از ۸۰۰ میلیارد تومان
نام محصول: پلی پروپیلن
ظرفیت تولید: ۵۰۰ هزار تن در سال
نرخ برابری دلار: ۱۴۰۰۰۰ ریال
زمان برگشت سرمایه گذاری اولیه: ۳ سال و ۱ ماه
قیمت ماشین آلات تولید گاز طبیعی به پلی پروپیلن: ۷۰۸۸۰۰۰۰ میلیون ریال
نرخ بازده داخلی: ۲۵.۱۰%
سرمایه ثابت: ۸۸۱۶۸۰۰۰ میلیون ریال
سرمایه در گردش: ۷۸۳۲۰۰ میلیون ریال
سرمایه کل: ۸۸۹۵۱۲۰۰ میلیون ریال

۴.۳/۵ - (۳ امتیاز)