مناسب ترین تکتولوژی تولید پروپیلن برای ایران

سيدحسين ميرافضلي

پروپیلن محصولی است با فرمول C3H6 که شبیه فرمول گاز پروپان(C3H8) است با این تفاوت که دو هیدروژن آن حذف شده است. از پروپیلن محصولات متعددی تولید می شوند که از مهمترین مشتقات پروپیلن عبارتند از پلی‌پروپیلن، آکریلونیتریل، پروپیلن اکسید، فنل، اکسوالکل‌ها،کیومن، ایزوپروپیل‌الکل، آکریلیک اسید

مصرف مشتقات مهم پروپيلن به شرح زير است:

• پلي پروپيلن (64%)

• پروپيلن اكسيد (7%)

• آکریلونیتریل (6%)

• كيومن (5%)

• آكريليك اسيد (4%)

• اكسوالكلها (3%)

• ايزوپروپيل الکل (2%)

• الیگومرها (1%)

• مواد شيميايي شامل پلي گاز(Polygas) با نام نونين، دسين و هپتين و موارد ديگر شامل آليل كلرايد، الاستومر اتيلن و پروپيلن و آكرولئين(3%)

پلي پروپيلن در انواع زمينه ها مثلاً در صنعت اتومبيل در ساخت پانل دربها، تزئينات داخلي، پروانه ها، كفپوش اتومبيل، جعبه باطري و ... مصرف مي شود. اغلب ني‌هاي نوشيدني از PP ساخته مي شود. بيشتر قطعات ساك و اسباب بازيها نيز از اين پليمر تهيه مي شوند. تقريباً 10% توليد PP در ساخت فيلم مصرف مي شود كه در بسته بندي مواد غذايي كاربرد دارند. حدود 30% ديگر PP توليدي در ساخت تك رشته ها و الياف مصرف مي شود. الياف PP در ساخت موکت، فرش، طناب، گوني و ... استفاده مي شوند.

انواع قطعات تزریقی نظیر لوازم آشپزخانه، اتومبیل، ورزشی، گونی بافی، حصیربافی، روکش سیم و کابل، وسایل بسته بندی، ساخت بدنه باطری ها، اسباب بازی، وسایل آزمایشگاهی و نظایر آن از دیگر مصارف پلی پروپیلن می‌باشد.

پلی پروپيلن به صورت عمده در شش دسته قالب تزريقی ، الياف ، فيلم و ورق ، قالب بادی ، لوله و روکش محافظ توليد می شود.

قالب تزريقی : بيشترين کاربرد پلی پروپيلن در اين دسته است که در توليد وسايل الکتريکی و الکترونيکی، سرپوش و کلاهک، اسباب بازی، چمدان، وسايل خانگی و صنايع بسته بندی و صنعت اتومبيل استفاده می‌شود.

الياف : دومين کاربرد پلی پروپيلن در اين دسته است که در توليد الياف به کار رفته در پشت فرش و زيلو بعنوان جايگزين در الياف سيزال و کنف در موکت و نخ های گونی، الياف Non-Woven، پارچه لباس، عايق های گرما و سرما کاربرد دارد.

فيلم و ورق : اين بخش از کاربرد پلی پروپيلن رشد قابل ملاحظه ای طی سال های اخير داشته است. صنايع بسته بندی شيرينی و شکلات، سيگار، فيلم های گرافيک و چاپ و نیز شيت های بسته بندی مواد غذایی که با حرارت شکل می گيرند؛ از این جمله اند. كاربرد فيلم هاي پلي پروپيلن در توليد بسته بندي هاي انعطاف پذيري مانند بسته بندی چيپس، اسنك، بيسكويت، ماكارونی و مانند آن مي باشد.

قالب بادی : در تولید بطری و قوطی بکار برده می شود.

لوله : جهت تولید لوله فاضلاب، سيم و کابل استفاده می شود.

روکش محافظ : اين بخش از پلی پروپيلن رفته رفته جايگزين کاربرد پلی اتيلن سبک LDPE می شود. در سال های اخير از پلی پروپيلن برای توليد اجزاء داخلی و خارجی اتومبيل به تنهایی و يا ترکيب با ديگر پليمرها استفاده می شود. چگالی کم، ويژگی های خوب مکانيکی و ويژگی های مناسب برای قالب تزريقی به صورت قطعات بزرگ سبب شده است که در ساخت اجزای اتومبيل سهم يک سوم پلاستيک ها از آن پلی پروپيلن باشد.

همانگونه که بیان شد 64 درصد پروپیلن تولیدی جهان صرف تولید پلی پروپیلن می شود در سال 2019 حدود120 میلیون تن پروپیلن و 90 میلیون تن پلی پروپیلن در جهان تولید شد. سهم ايران به عنوان پر مزيت ترين كشور براي توليد پروپيلن در مقايسه با همه كشورهاي جهان حدود 800 هزار تن در سال یعنی کمتر از یک درصد تولید جهانی است.

روش های تولید پروپیلن عبارتند از :

1- از طریق شکستن خوراک های مایع(نفتا، لایت اند، LPG و سایر خوراک های مایع) در کوره های با درجه حرارت 850 درجه

2- در پالایشگاه ها به عنوان محصول ثانویه که این محصول معمولا پلیمر گرید نیست و نیاز به خالص سازی دارد

3- روش GTOیا GTPP در این تکنولوژی گاز متان به متاتول و متانول به اتیلن و پروپیلن تبدیل می شود.

4- تکنولوژی PDH که در فرآیند کاتالیستی گاز پروپان به پروپیلن تبدیل می‌شود.

در بین تکنولوژی های فوق دو تکنولوژی PDH و GTOیا GTPP بیشترین رقابت را با هم دارند. کشور ایران به دلیل داشتن مواد اولیه به وفور برای تحقق هر دو تکنولوژی دارای مزیت می باشد اما هزینه اجرایی و ساخت در تکنولوژی GTOیا GTPP به میزان قابل توجهی بیش از تکنولوژی PDHمی باشد. در مقايسه هزينه احداث یک واحد با ظرفيت اسمي 600 هزار تن تولید پروپیلن به دو روش یاد شده هزینه احداث واحد PDH حدود 600 میلیون دلار است اما برای واحد GTOیا GTPPحدود 900 میلیون دلار سرمايه گذاري مورد نياز است. اما هزینه عملیاتی واحد های MTO و GTPP کمتر از واحد های PDHاست و این بدان مفهوم است که اگر بتوان منابع ارزی با بهره پائین فرضا تا 6 درصد تامین نمائیم تکنولوژی تبدیل گاز متان به پروپیلن در بلند مدتاقتصادی تر است اما اگر نتوان منابع ارزی ارزان قیمت تامين نمود تکنولوژی PDH از مزیت های بیشتری برخوردار است و منطقی تر است. در تکنولوژی PDHدر نهایت حدود 90 درصد ماده اولیه به محصول تبديل می شود و این از مزیت‌های این تکنولوژی می باشد.

در واحدهای PDH با توان تولید 630 تن پروپیلن نیاز به 700 هزار تن گاز پروپان است و پروپان 350 دلاری به پروپیلن 800 دلاری تبدیل می شود. و پروپیلن به انواع محصولاتي كه قبلا ذکر شده تبدیل می گردد. محصولات یاد شده را می توان با کامیون به کشورهای اطراف و حتی کشورهای اروپایی صادر نمود و در داخل کشور نیز می توان آن را به محصولات نهایی از قبیل لوله و اتصالات، انواع کیسه ها و موکت و انواع محصولات دیگر تبدیل و به بازارهای جهانی صادر نمود.

از مزيتهاي واحدهاي PDH به واحدهاي GTPاين است كه نياز به آب در واحدهاي GTP بسيار كمتر است يعني اگر يك واحد GTP نياز به 15 ميليون متر مكعب آب داشته باشد يك واحد PDH نياز به حدود 5 ميليون متر مكعب آب دارد. در هر دو فرآيند درصد كمي از آب در فرآيند توليد استفاده مي شود بلكه آب عمدتا جهت خنك سازي پروپيلن خالص نشده در مرحله قبل از ورود به كمپرسور مورد استفاده قرار مي گيرد. براي توليد پروپيلن در تكنولوژي GTO دو واحد احداث مي شود يك واحد توليد متانول و يك واحد تبديل متانول به پروپيلن اما در تكنولوژي PDH فقط يك واحد وجود دارد. در مجموعه تكنولوژي PDH از نظر فرآيندي و تنوع تكنولوژي شرايط مناسب تري دارد مهمترين بخش از فرآيند اين تكنولوژي عبارتند از

1- كوره ها جهت افزايش دماي پروپان قبل از ورود به رئاكتورها،

2- رئاكتورها(اصلي ترين بخش اين تكنولوژي همين رئاكتورها مي باشند)

3- كمپرسورها

4- سيستم چيلينگ و خنك سازي

5- سيستم تاورها و ملحقات آنها جهت خالص سازي

چنانچه وزارت نفت بر اساس اختیارات قانونی تفویض شده از طرف مجلس شورای اسلامی آئین نامه تخفیف خوراک برای واحدهای PDH که محصولات آن در داخل کشور به محصول نهایی تبدیل شود را به ميزان 30 درصد مصوب و ابلاغ نماید تحولی در سرمایه‌گذاری در احداث واحدهاي پتروشیمی PDH در کشور به وقوع خواهد پیوست.

در اين آئین نامه تخفیف خوراک برای واحدهای پتروشیمی که واحد میان دستی احداث نمايند( مثل واحد پلی پروپیلن) 10درصد و برای آنهایی که واحدهاي پائین دستی با هدف صادرات محصولات نهايي احداث نمايند نیز 20 درصد تخفیف در نرخ خوراک اعمال نمایند مشروط به اینکه سهام آن واحد پتروشیمی در واحدهای پائین دست سهام کنترلی باشد و بتوانند در مقابل هر گونه سواستفاده احتمالی پاسخگو باشند. هم زمان وزارت سمت می بایست ساز و کار لازم جهت جلوگيري از تخلف يا كم توجهي در صدور مجوز یا ابطال مجوز صنایع پائین دست پتروشیمی را فراهم و اجرایی نماید.

متاسفانه وزارت سمت از ابتدا در این حوزه عملکرد مناسبی نداشته و این ضعف منجر به سواستفاده عده ای دلال مسلک شده که تحت عنوان تولید کننده ماده اولیه را به قیمت بورس دریافت و در بازار به قیمت حتی بالاتر از قیمت جهاني و فوب به تولید کنندگان واقعی می فروشند.

طی چند دهه گذشته ساز و کار نرم افزاری و کنترلی لازم برای حل اين معضل طراحی و اجرایی نشده است. چند كارشناس محدود سازمان هاي صنعت معدن تجارت استانها هر از چند گاهي به اين واحدهاي پائين دستي سركشي مي كنند اما به دلايل مختلف از جمله ارتباطات شخصي يا قومي يا به دليل كم توجهي عملكرد واقعي همه واحدهاي پائين دستي به درستي مورد بررسي قرار نمي گيرد و معمولا برخورد مناسب در سطح استان ها انجام نمي شود تنها راه حل اين مسئله كه بنده 15 سال پيش زماني كه در اين وزارتخانه مسئوليت داشتم بيان نمودم اين است كه بازرسي بايد سيستمي شود و از طريق شاخص هايي كه در سيستم ثبت مي شود و هر ماه بايد گزارش شود عملكرد واقعي صنايع پائين دست شفاف و روشن شود. اين شاخص ها عبارتند از: ميزان مصرف برق، گاز، ليست نيروي بيمه پرسنل، بارنامه هاي ورودي و خروجي و ساير شاخص هاي تاثير گذار چنانچه اين معضل حل شود واحدهاي پتروشيمي چنانچه تا محصول ميان دستي را توليد نمايند و حسب نظر شركت ملي صنايع پتروشيمي متناسب با تخفيفي كه در نرخ خوراك دريافت مي كنند در قيمت محصول مياني به واحدهاي پائين دستي تخفيف دهند در اين صورت شعار و آرزوي ايجاد صدها هزار شغل مستقيم در صنايع پائين دستي قابل تحقق است.

بهر حال چنانچه تخفیف خوراک یاد شده در چارچوب منطفی اعمال گردد امکان صادرات محصولات با قیمت رقابتی فراهم خواهد شد و سایر صادر کنندگان نخواهند توانست با صادرکنندگان ایرانی رقابت کنند. یکی از مشکلات بزرگ در مسیر صادرات مشکل گشایش LCبرای خریداران محصولات ایرانی است خریداران علاقه دارند محصول را بصورت مدت دار حداقل سه ماهه خریداری کنند و به این طریق مشکل گردش نقدینگی آنها حل می شود این مشکل با اعمال تحریم ها برای ایران ایجاد شد و لازم است راه حل های اساسیبرای آن اندیشیده شود از جمله راه حل ها گشايش LC با پول ملی هر کشور یا اینکه بتوان سیستم توزیع مویرگی را در کشورهای هدف از جمله ترکیه كشورهاي CIS و ساير بازارهاي مهم پيرامون راه اندازی کرد و با ايجاد نمایندگی های معتبر اين سیستم مویرگی را تغذیه نمود.

در كشور ايران به دليل توليد حدود 10 ميليون تن گاز پروپان كه در حال حاضر بصورت خام صادر مي شود حتي احداث 10 واحد PDH نيز از توجيه اقتصادي لازم برخوردار مي باشد. اين توجيه كه ما حتما بايد LPG آن هم با تركيب حداقل 50 درصد بوتان و 50 درصد پروپان صادر نمائيم و نمي توانيم صرفا بوتان صادر كنيم از پشتوانه منطقي قوي برخوردار نيست. مگر بوتان و پروپان با هم مخلوط مي شوند ؟ در كشتي پروپان و بوتان در مخازن مستقل بارگيري مي شوند و در خصوص مشتري نيز با بازار يابي مناسب مشتري بوتان نيز به ميزاني كه ظرفيت صادرت در كشور داريم وجود دارد و در اين خط قرمز تعيين شده حتما بايد تجديد نظر بشود هر چند در حال حاضر ما حتي يك واحد PDH فعال در حال توليد در ايران نداريم از طرف ديگرمعمولا در فازهاي گازي پارس جنوبي ميزان توليد پروپان بيش از بوتان است نزديك به دو برابر است لذا نگراني از بابت بهم خورد خط قرمز ذكر شده كه اصل آن زير سئوال است وجود ندارد. با صادرات 10 ميليون تن پروپان حدود 3.5 ميليارد دلار نصيب كشور مي شود و اشتغالي نيز از اين خام فروشي حاصل نمي شود اما اگر پروپان به محصولات مياني و نهايي تبديل شود ارزش صادرات محصولات 10 ميليون تن پروپان حدود 10 ميليارد دلار خواهد شد و براي ده ها هزار نفر اشتغال مستقيم و غير مستقيم ايجاد خواهد شد.