بنزین پیرولیز خام (پای‌گس) چیست؟

بنزین پیرولیز خام یا به‌اصطلاح Pygas، محصول مستقیم فرآیند شکست حرارتی (Thermal Cracking) در واحدهای اتیلن و تولید محصولات پتروشیمی است. زمانی که هیدروکربن‌های سنگین (مانند نفتا) در حضور دماهای بسیار بالا (معمولاً بین ۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد) تحت فشار کنترل‌شده قرار می‌گیرند، پیوندهای کربن-کربن شکسته شده و مولکول‌های کوچک‌تر تولید می‌شوند.

این محصول از نظر ترکیبات شیمیایی، غنی از هیدروکربن‌های آروماتیک است. تحقیقات نشان می‌دهد که بنزین پیرولیز حاوی حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد ترکیبات آروماتیک، از جمله بنزن (Benzene)، تولوئن (Toluene) و زایلن (Xylene) است که به اختصار به آن BTX گفته می‌شود. از منظر علمی، این محصول حاوی دی‌این‌ها (Dienes) و الکین‌ها نیز هست که در فرآیندهای بعدی مانند هیدروآلکیلاسیون (Hydroalkylation) برای تولید سوخت‌های با اکتان بالا یا به عنوان پیش‌ماده در صنایع پلیمری استفاده می‌شوند. برای درک دقیق‌تر ساختار مولکولی این ترکیبات، می‌توانید به پایگاه داده PubChem مراجعه کنید.

فرایند پیرولیز یا گرماکافت چیست؟

پیرولیز یک فرایند ترمو شیمیایی است که به صورت خیلی ساده عبارتست از “از هم پاشیدگی یک ترکیب به وسیله ی گرما”. این کلمه از لغت یونانیPyrبه معنی آتش و Lysis، به معنی شل شدن، گرفته شده و بنابراین به مفهوم گسستگی بر اثر گرما است.

تحلیل مهندسی فرایند پیرولیز

پیرولیز یا گرماکافت، یک واکنش پلیمریزاسیون معکوس است که در آن مولکول‌های بزرگ پلیمری یا زنجیره‌ای، تحت تأثیر انرژی حرارتی به واحدهای کوچک‌تر تجزیه می‌شوند. این فرآیند برخلاف احتراق، در شرایط بی‌اکسیژن (Anaerobic) انجام می‌شود تا از اکسیداسیون مواد جلوگیری شود.

از نظر ترمودینامیکی، این واکنش‌ها معمولاً گرماگیر (Endothermic) هستند؛ به این معنا که برای شکستن پیوندها، باید انرژی حرارتی مداومی به سیستم تزریق شود. کنترل دقیق «زمان ماند» (Residence Time) و «پروفیل دمایی» در راکتور، تعیین‌کننده کیفیت محصول نهایی و میزان تولید محصولات جانبی ناخواسته است.

تجهیزات اصلی و زیرساخت‌های مورد نیاز خط تولید

راه‌اندازی یک واحد تولید بنزین پیرولیز مستلزم بهره‌گیری از تجهیزات با استانداردهای صنعتی بالا (High-precision) است. هسته اصلی این واحد، راکتور یا کوره کراکینگ است که باید از آلیاژهای خاص مقاوم به اکسیداسیون و دمای بالا ساخته شده باشد. پس از آن، سیستم‌های انتقال حرارت و کندانسورهای مرحله‌ای برای کنترل سریع دما حیاتی هستند. بخش جداسازی شامل ستون‌های تقطیر (Fractionation Columns) با صفحات یا پدینگ‌های مخصوص است که وظیفه تفکیک بنزین پیرولیز از سایر محصولات سبک و سنگین را بر عهده دارند. همچنین، نصب سیستم‌های کنترل دقیق DCS/PLC برای نظارت لحظه‌ای بر فشار، دما و جریان الزامی است تا ایمنی عملیات تضمین شود. علاوه بر این، تجهیزاتی نظیر اسکرابرها (برای کنترل آلایندگی)، مخازن ذخیره‌سازی استیل، پمپ‌های هیدروکربنی، سیستم‌های فلر (Flare) برای تخلیه ایمن گازهای مازاد و همچنین تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته جهت کنترل کیفیت مداوم (QC) از دیگر زیرساخت‌های ضروری این طرح محسوب می‌شوند.

تحلیل اقتصادی؛ سرمایه‌گذاری (CAPEX)، هزینه‌های جاری (OPEX) و سودآوری

از منظر مالی، طرح تولید بنزین پیرولیز یک پروژه با سرمایه‌گذاری میان‌مدت اما با بازگشت سرمایه (ROI) بسیار جذاب است. هزینه‌های سرمایه‌ای (CAPEX) شامل خرید ماشین‌آلات، ساخت و نصب تجهیزات، هزینه‌های مهندسی و راه‌اندازی اولیه است که به دلیل ماهیت تخصصی تجهیزات، بخش عمده‌ای از بودجه را به خود اختصاص می‌دهد. در مقابل، هزینه‌های عملیاتی (OPEX) شامل خرید خوراک، مصرف انرژی (برق و گاز)، حقوق پرسنل متخصص، هزینه‌های نگهداری و تعمیرات (Maintenance) و مدیریت پسماندها می‌باشد. با توجه به نوسانات قیمت محصولات پتروشیمی و ارزش بالای ترکیبات BTX در بازار جهانی، حاشیه سود این طرح می‌تواند بسیار چشمگیر باشد. تحلیل‌های اقتصادی نشان می‌دهد که با مدیریت بهینه مصرف انرژی و بهینه‌سازی نرخ بازگشت خوراک، نرخ بازگشت سرمایه (IRR) می‌تواند در سطح بسیار مطلوبی قرار گیرد. با این حال، دقت در برآورد هزینه‌های جانبی مانند مدیریت روغن‌های سوخته و ضایعات صنعتی، برای رسیدن به نقطه سر‌به‌سر (Break-even Point) در بازه زمانی استاندارد (معمولاً ۱.۵ تا ۲ سال) الزامی است.

 

پیشنهاد هوشمند

مطالعه طرح احداث جایگاه سوخت بنزین و گازوئیل  را از دست ندهید

جایگاه سوخت که به عنوان پمپ بنزین نیز شناخته می شود، تأسیساتی است که رانندگان می توانند وسایل نقلیه خود را با بنزین یا گازوئیل سوخت گیری کنند. بسیاری از پمپ بنزین ها علاوه بر سوخت، محصولات …

مشاهده جزئیات
←

دامنه توزیع بنزین پیرولیز

به نظر می رسد با توجه به ممنوعیت توزیع این فرآورده در تهران و سایر کلان شهرها، اگر تولید این محصول در حال حاضر نیز انجام پذیرد، قطعاٌ بهترین جا برای عرضه آن شهرهای کوچک و استان هایی است که کمترین حساسیت را نسبت به مسئله آلایندگی، بیماری زا بودن و سایر فاکتورهای مضر پس از توزیع و مصرف آن دارند و چه جایی بهتر از استان بوشهر و جاهایی مانند آن که در این مواقع فقط در موضع انفعال ایفای نقش پررنگی دارند.

کدهای آیسیک (ISIC)، تعرفه گمرکی و وضعیت حقوقی محصول

برای ثبت رسمی شرکت و انجام امور گمرکی، شناخت دقیق کدهای طبقه‌بندی کالا ضروری است. بنزین پیرولیز و مشتقات آروماتیک آن معمولاً تحت کدهای مربوط به محصولات پتروشیمی و فرآورده‌های نفتی قرار می‌گیرند (مانند کد آیسیک ۲۳۲۰۴۱۲۳۰۲). همچنین در تعرفه‌های گمرکی، این دسته از کالاها با کدهای مشخصی (مانند ۲۷۱۰۱۱۱۰) تعریف می‌شوند که تعیین‌کننده نرخ حقوق ورودی یا خروجی در معاملات بین‌المللی است. توجه به این نکته بسیار حیاتی است که به دلیل ماهیت شیمیایی این محصول، رعایت استانداردهای زیست‌محیطی و پروتکل‌های ایمنی (HSE) از نظر قانونی الزامی است. هرگونه فعالیت در زمینه تولید یا توزیع این محصول باید با رعایت ضوابط سازمان استاندارد و محیط زیست انجام شود تا از بروز مشکلات حقوقی ناشی از عدم تطابق با استانداردهای سوخت یا آلایندگی جلوگیری گردد.

برای ثبت رسمی شرکت و انجام امور گمرکی، شناخت دقیق کدهای طبقه‌بندی کالا ضروری است. بنزین پیرولیز و مشتقات آروماتیک آن معمولاً تحت کدهای مربوط به محصولات پتروشیمی و فرآورده‌های نفتی قرار می‌گیرند (مانند کد آیسیک ۲۳۲۰۴۱۲۳۰۲). همچنین در تعرفه‌های گمرکی، این دسته از کالاها با کدهای مشخصی (مانند ۲۷۱۰۱۱۱۰) تعریف می‌شوند که تعیین‌کننده نرخ حقوق ورودی یا خروجی در معاملات بین‌المللی است. توجه به این نکته بسیار حیاتی است که به دلیل ماهیت شیمیایی این محصول، رعایت استانداردهای زیست‌محیطی و پروتکل‌های ایمنی (HSE) از نظر قانونی الزامی است. هرگونه فعالیت در زمینه تولید یا توزیع این محصول باید با رعایت ضوابط سازمان استاندارد و محیط زیست انجام شود تا از بروز مشکلات حقوقی ناشی از عدم تطابق با استانداردهای سوخت یا آلایندگی جلوگیری گردد.

چالش‌های بازار، صادرات، واردات و پیشینه در ایران

بازار بنزین پیرولیز به شدت به تقاضای صنایع پتروشیمی وابسته است. در ایران، با توجه به وجود واحدهای بزرگ پتروشیمی در استان‌هایی مانند ماهsetShow (ماهشهر) و آبادان، این محصول در رینگ داخلی بورس انرژی عرضه می‌شود. با این حال، به دلیل عدم وجود تعرفه اختصاصی و مشخص برای برخی از مشتقات دقیق پای‌گس، آمار دقیق واردات و صادرات این محصول در مقالات آماری رسمی گاهی مبهم به نظر می‌رسد. در سال‌های گذشته، بحث‌هایی درباره عرضه محصولات پیرولیز بدون فرآیند اصلاح (Refining) در برخی بازارهای محلی مطرح بوده که با چالش‌های زیست‌محیطی و استاندارد سوخت مواجه شده است. از نظر علمی، بنزین پیرولیز خالص برای استفاده مستقیم در خودروهای سواری (به دلیل بالا بودن عدد اکتان اما وجود ترکیبات آروماتیک مضر) مناسب نیست و حتماً باید طی فرآیندهایی مانند هیدروآلکیلاسیون یا در واحدهای پالایشی اصلاح شود. بنابراین، تمرکز اصلی سودآور در این حوزه، تأمین نیاز صنایع شیمیایی است تا از این ظرفیت تولیدی به بهترین شکل استفاده شود.

وضعیت واحد های فعال تولید بنزین پیرولیز

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای فعال تولید بنزین پیرولیز در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت صادرات و واردات جهانی و داخلی بنزین پیرولیز (Pygas)

تجارت جهانی بنزین پیرولیز (Pygas) به عنوان یک محصول جانبی استراتژیک در زنجیره ارزش پتروشیمی، ماهیتی کاملاً متفاوت از فرآورده‌های نفتی مصرفی مانند بنزین اتومبیل یا گازوئیل دارد. از آنجا که این ماده محصول جانبی کوره‌های الفین (Naphtha Crackers) است، صادرات و واردات آن مستقیماً با وضعیت تولید اتیلن و پروپیلن در مناطق مختلف جهان گره خورده است. بازارهای اصلی مصرف‌کننده این محصول، مجتمع‌های آروماتیک‌سازی هستند که با استفاده از فرآیندهایی نظیر هیدروژناسیون انتخابی (Selective Hydrogenation) و استخراج حلال، اقدام به جداسازی ترکیبات BTX (بنزن، تولوئن و زایلن) می‌کنند. در سطح بین‌المللی، کشورهایی که دارای ظرفیت کراکینگ بسیار بالا هستند (مانند عربستان، قطر و ایران) در سمت عرضه قرار دارند و کشورهایی با ظرفیت پایین کراکینگ اما نیاز بالا به خوراک آروماتیک (مانند چین و برخی کشورهای شرق آسیا)، مقاصد اصلی صادراتی محسوب می‌شوند. به دلیل ماهیت این محصول، جابه‌جایی آن نیازمند تانکرهای اختصاصی و رعایت استانداردهای ایمنی سخت‌گیرانه است، که خود موجب می‌شود هزینه‌های لجستیک سهم قابل توجهی در قیمت نهایی صادراتی داشته باشند.

یکی از بزرگترین چالش‌ها در تحلیل دقیق وضعیت واردات و صادرات بنزین پیرولیز، فقدان کدهای تعرفه گمرکی (HS Code) اختصاصی در بسیاری از کشورهاست. در آمار رسمی گمرکات، بنزین پیرولیز اغلب در دسته‌های کلی‌تر مانند «سایر فرآورده‌های حاصل از تقطیر قطران زغال‌سنگ یا نفت» یا «مخلوط‌های هیدروکربنی» با کدهای تعرفه عمومی (نظیر ۲۷۱۰۱۱۱۰ یا دسته‌های مشابه) طبقه‌بندی می‌شود. این موضوع باعث شده است که رهگیری حجم دقیق جابه‌جایی‌های جهانی این کالا با دشواری همراه باشد و تحلیل‌گران بازار معمولاً از روش «تراز عرضه و تقاضای اتیلن» برای برآورد حجم معاملات استفاده کنند. بنابراین، وقتی از صادرات یا واردات صحبت می‌کنیم، عملاً با یک بازار غیرشفاف و مبتنی بر قراردادهای بلندمدت میان‌شرکتی روبرو هستیم. در این بازار، قیمت‌گذاری بر اساس حاشیه سود تولیدکنندگان مواد شیمیایی و قیمت جهانی ترکیبات آروماتیک تعیین می‌شود و نوسانات قیمت بنزین فسیلی تأثیر مستقیم و آنی بر روی آن ندارد، مگر در مواردی که این محصول به عنوان «مؤلفه اختلاط سوخت» پس از تصفیه کامل استفاده شود.

در وضعیت ایران، بنزین پیرولیز عمدتاً به عنوان یک خوراک ارزشمند برای واحدهای آروماتیک‌سازی داخلی شناخته می‌شود. مجتمع‌های پتروشیمی که دارای واحدهای الفین هستند، بنزین پیرولیز تولیدی خود را عمدتاً به واحدهای آروماتیک‌سازی داخلی (مانند پتروشیمی نوری یا سایر مجتمع‌های مشابه) تحویل می‌دهند تا به محصولات با ارزش افزوده بالاتر تبدیل شوند. از این رو، صادرات بنزین پیرولیز به صورت خام، تنها در زمان‌هایی که ظرفیت واحدهای داخلی تکمیل باشد یا به دلیل موازنه منفی عملیاتی در واحدهای تصفیه، صورت می‌گیرد. با توجه به سیاست‌های کلان کشور در توسعه زنجیره ارزش و جلوگیری از خام‌فروشی، صادرات بنزین پیرولیز به عنوان یک استراتژی ایده‌آل مطرح نیست، بلکه اولویت با تبدیل آن به بنزن، تولوئن و زایلن است. با این حال، در بازه‌هایی که توازن تولید محصولات جانبی در واحدهای الفینی به هم می‌خورد، صادرات این محصول به بازارهای هدف (به ویژه به پالایشگاه‌های کشورهای همسایه یا بازارهای آسیایی) به عنوان یک راهکار برای مدیریت موجودی انبارها و حفظ تداوم تولید الفین در نظر گرفته می‌شود.

تولید بنزین پیرولیز در ایران

در سال ۸۸ زمزمه‌هایی در‌باره آماده شدن طرحی در سنای امریکا شنیده شد که بر اساس آن، هیچ کشوری حق صادرات بنزین به ایران را ندارد؛ دولت وقت با طرحی که محمدرضا نعمت‌زاده، مدیرعامل وقت شرکت ملی پالایش و پخش و وزیر فعلی صنعت، معدن و تجارت از پیش آماده کرد، جایگزین کردن بنزین پتروشیمی‌ها برای بنزین وارداتی را به صورت خاموش در دستور کار قرار داد، به طوری که نعمت‌زاده بارها از ابتکار جدید ایران برای تأمین بنزین مورد‌ نیاز خود خبر می‌داد تا اینکه وی برکنار شد و مدیرعامل جدید شرکت ملی پالایش و پخش، ایده نعمت‌زاده را اعلام و اجرای آن را با حضور وزیر نفت آغاز کرد. (سایت جوان آنلاین)

از زمانی که تولید و توزیع این بنزین در کشورمان شروع شد تا نیمه های سال ۸۹ فردی به نام فریبرز پناهی با رسانه ها گفت‌وگو کرد و خود را مبدع این شیوه تولید بنزین نامید، روند آلودگی هوا در کشورمان افزایشی چشمگیر را تجربه کرد تا جایی که کیفیت هوا جز در کلان شهرها، در شهرهای کم جمعیت تر نیز افت محسوسی نشان داد و زمینه ساز پذیرش سخنان بعدی پناهی شد که یکسال بعد گفت: «روند اجرایی تولید بنزین در مجتمع های پتروشیمی بدون استفاده از روند اصلاح و بهسازی بود. طرح بنده این نبود که استفاده کردند. در واقع همان چیزی که در پتروشیمی ها تولید می‌شد را بدون هیچ گونه روند اصلاحی و رساندن آن به استانداردهای روز تحویل پالایشگاه ها می‌دادند.»(سایت خبری تابناک)

سوالات متداول (FAQ) 

۱. هزینه تولید بنزین پیرولیز چقدر است؟

هزینه تولید شامل دو بخش CAPEX (سرمایه‌گذاری اولیه در تجهیزات و ساخت) و OPEX (هزینه خوراک، انرژی و نیروی انسانی) است که بسته به مقیاس واحد تولیدی و تکنولوژی مورد استفاده متغیر می‌باشد.

۲. تجهیزات مورد نیاز تولید بنزین پیرولیز چیست؟

اصلی‌ترین تجهیزات شامل کوره کراکینگ (راکتور)، سیستم‌های خنک‌کننده (Quench)، ستون‌های تقطیر، سیستم‌های کنترل DCS، مخازن ذخیره‌سازی و تجهیزات آزمایشگاهی است.

۳. کد ایسیک بنزین پیرولیز چیست؟

این محصول معمولاً تحت کدهای مربوط به فرآورده‌های پتروشیمی (مانند ۲۳۲۰۴۱۲۳۰۲) طبقه‌بندی می‌شود که برای ثبت رسمی و استعلامات گمرکی کاربرد دارد.

۴. آیا بنزین پیرولیز قابل استفاده در خودرو است؟

خیر، بنزین پیرولیز خام حاوی ترکیبات آروماتیک و ناخالصی‌هایی است که با استانداردهای سوخت خودرو همخوانی ندارد و حتماً باید در واحدهای پالایشی اصلاح شود.

نکات ایمنی
تماس با پوست، خوردن و یا استنشاق این ماده مضر است. تنفس بیش از اندازه این ماده سبب بی نظمی در ضربان قلب و بروز آثار تحریکات سیستم عصبی مرکزی مانند سرگیجه، سردرد، تهوع و … می شود که در شرایط حاد سبب مرگ خواهد گردید. استنشاق مکرر و بیش از اندازه آن عوارض خونی نظیر لوسمی (سرطان خون) و صدمه به کلیه ها و کبد را در پی دارد و حتی مقادیر کم آن سبب جراحات ریوی می شود.

بنزین پیرولیز پتروشیمی مارون و سی او پالایش نفت آبادان در رینگ داخلی بورس انرژی عرضه می شود.

امروز کالاهای آیزوریسایکل، آیزوفید، بلندینگ نفتا حلال 410، حلال 404 و نفتای سنگین تصفیه نشده پالایش نفت شیراز، برش سنگین، گاز پروپان صنعتی و گاز مایع صنعتی پتروشیمی بندر امام، بنزین پیرولیز پتروشیمی مارون و سی او پالایش نفت آبادان در رینگ داخلی بورس انرژی عرضه می شود.