زنجیره ثروت

به گزارش گروه رسانه‌ای شرق،

سیدمحمدحسین جزایری‌موسوی - دکترای مدیریت صنعتی: صنایع شیمیایی و پتروشیمی که امروزه به اختصار پتروشیمیایی نیز نامیده می‌شوند از جمله صنایع مطرح در چند دهه گذشته بوده که توجه خاص بسیاری از کشورها به این صنعت موجب رونق و فراگیری آن در جهان شده است. مواد شیمیایی در طول حیات بشر ساخته و مورد استفاده قرار گرفته است، اما درواقع تولید آنها به صورت تجاری هم‌زمان با آغاز انقلاب صنعتی است. مطابق مستندات موجود برای اولین‌بار در سال 1736 میلادی اسید-سولفوریک (هیدروژن سولفات) یکی از اولین مواد شیمیایی بود که توسط جاشوا وارد (Joshua Ward) در مقادیر زیادی از طریق فرایندهای صنعتی تولید شد.

صنعت پتروشیمی در جهان، صنعتی نسبتا جوان است و شروع تولید تجاری محصولات به پایان جنگ جهانی اول برمی‌گردد؛ زمانی که اولین تولید تجاری محصولات پتروشیمی در سال 1918 انجام شد. در ایران «بنگاه کود شیمیایی» نخستین سازمان نسبتا متشکلی است که پتروشیمی را مطرح و ایجاد کارخانه کود شیمیایی را در مرودشت در سال 1337 آغاز کرد. این کارخانه که بخشی از مجتمع پتروشیمی شیراز امروزی است در سال 1342 به بهره‌برداری رسید و بدین ترتیب نخستین محصول تجاری پتروشیمی در ایران تولید شده است.

صنعت پتروشیمی از مجموعه صنایعی است که بزرگ‌ترین زنجیره ارزش تولید را در بین صنایع جهان دارد. تکمیل زنجیره ارزش این صنعت و توسعه صنایع پایین‌دستی، ایجاد ارزش افزوده بالاتر، اشتعال‌زایی بیشتر، توسعه پایدار و تاب‌آوری اقتصادی را برای کشور به همراه خواهد داشت.

دسترسی به خوراک متنوع برای صنعت پتروشیمی ایران به عنوان مزیت اصلی این صنعت برای تحقق جریان ارزش زنجیره تأمین محصولات پتروشیمی عنوان شده است. طبق برآوردهای مؤسسات معتبر جهانی، در صورت مدیریت صحیح عدم اطمینان‌های موجود در رشد جهانی و قیمت محصولات پتروشیمی (از قبیل گذار انرژی، بهره‌برداری از منابع جدید خوراک در جهان، کاهش جهانی بهای انرژی، نوسانات شدید قیمت محصولات پتروشیمی و مخاطرات زیست‌محیطی)، ایران احتمالا همچنان به عنوان یکی از تولیدکنندگان سودآور در صنعت پتروشیمی جهان باقی خواهد ماند.

صنعت پتروشیمی در ایران از منظر نوع خوراک دریافتی به دو دسته کلی پتروشیمی‌های خوراک گازی و مایع تقسیم می‌شوند؛ خوراک گازی واحدهای پتروشیمی شامل گاز غنی، اتان، متان، اتیلن و... و خوراک مایع مشتمل بر گاز مایع، میعانات گازی، نفتا، بنزین پیرولیز، پلاتفورمیت و... است.

طبقه‌بندی مواد و محصولات پتروشیمی

طبقه‌بندی و تقسیم مواد و محصولات پتروشیمی بر اساس روش‌های مختلفی مانند حامل‌های هیدروکربوری به عنوان خوراک یا سوخت، ساختار شیمیایی، زنجیره تبدیل و تولید مواد و محصولات یا صنایع و مصرف‌کنندگان صورت پذیرفته است که در ذیل طبقه‌بندی تلفیقی از موارد فوق‌الذکر ارائه می‌شود.

 منابع اصلی: مواد خام اولیه نفت، گاز غنی (طبیعی) و زغال‌سنگ منابع اصلی تولید خوراک پایه محصولات پتروشیمی بوده که در کشور ایران به دلیل ذخایر عظیم موجود؛ نفت و گاز غنی (طبیعی) به‌عنوان منابع اصلی برای تأمین خوراک پایه پتروشیمی‌ها معرفی شده‌اند که در واحدهای بالادستی (پالایشگاه‌های نفت و گاز)، هیدروکربن‌های سبک خطی اشباع یا غیراشباع موجود در نفت یا گاز، از بقیه هیدروکربن‌ها جدا و به‌ عنوان خوراک پایه برای واحدهای بنیادی فرستاده می‌شوند.

 خوراک پایه و محصولات بالادستی: مواد و هیدروکربن‌های خامی مانند اتان، پروپان، بوتان و نفتا، میعانات گازی، گاز طبیعی و... هستند که برای واحدهای پتروشیمی یا مستقیما از پالایشگاه‌های نفت و گاز تأمین شده یا از سایر فرایندها به دست می‌آیند.

 مواد پایه و محصولات میانی (واسط): مواد و محصولاتی چون الفین‌ها (اتیلن، پروپیلن، بوتیلن، استیلن، آمونیاک بوتادین، متانول و...) و مایعات (بنزن، تولوئن، زایلن و...) هستند که از کراکینگ حرارتی اتان، پروپان، بوتان و نفتا، میعانات گازی و گاز طبیعی یا سایر فرایندها تولید می‌شوند. این امر در واحدهای الفین، آروماتیک و مجتمع‌های پتروشیمیایی انجام پذیرفته و در آنها مواد اولیه به مواد پایه‌ای همچون اتیلن و پروپیلن و... برای واحدهای پایین‌دستی تبدیل می‌شوند.

 مواد و محصولات پایین‌دستی: مواد و محصولاتی چون پلی‌اتیلن‌های سبک و سنگین، اتیلن گلایکول، اتیلن اکساید، ونیل-کلراید، استایرن، ایزوبوتیلن و... هستند که الفین‌ها مواد اولیه (مونومرها) برای واحدهای پلی‌الفینی جهت تولید پلی‌اتیلن‌های سبک و سنگین مورد استفاده قرار گرفته و با سایر ترکیبات هیدروکربنی و غیرهیدروکربنی برای تولید وینیل کلراید، اتیلن گلیکول، اتیلن اکساید و... واکنش داده و این ترکیبات به عنوان مواد اولیه برای تولید پلیمرهای مختلف به کار می‌روند.

 مواد و محصولات تکمیلی (نهایی): با استفاده از ترکیبات مواد و محصولات پایین‌دستی؛ انواع پلیمرها، مواد شیمیایی خاص، پلاستیک‌ها، کامپوندها، کامپوزیت‌ها و... تولید شده که مواد اولیه صنایع تکمیلی همچون صنایع خودرو، نساجی، پلاستیک، لوازم خانگی، بسته‌بندی، رنگ و رزین، چسب‌ها، حلال‌ها، شوینده‌ها، آرایشی و بهداشتی، پزشکی، دارویی و... محسوب می‌شوند. طبقه‌بندی دیگری از محصولات پتروشیمی در شکل زیر قابل مشاهده است.

‌زنجیره ارزش:

زنجیره ارزش مجموعه‌ای از فرایندها، فعالیت‌ها و عملیاتی است که در یک بنگاه یا صنعت به صورت متوالی انجام می‌شود تا به خلق ارزش منجر شود. واضح است توانایی صنعت در ایجاد ارزش برای مصرف‌کنندگان باعث کسب درآمد بیشتری شده و موجب افزایش ارزش و سودآوری صنعت می‌شود. طرح‌ریزی جریان ارزش ابزاری است برای دیدن و درک جریان مواد و اطلاعات درحالی‌که تولیدات با ارزش افزوده بالاتر راه خود را از بین این جریان طی می‌کند و به شناسایی فعالیت‌ها و جریان محصولاتی ارزش‌افزا و بهبود مداوم سیستم کمک می‌کند.

در بیانی متداول زنجیره ارزش در صنعت پتروشیمی به مجموعه‌ای از مراحل تبدیل مواد خام به محصولات نهایی قابل استفاده توسط صنایع پایین‌دستی، صنایع تکمیلی یا مصرف‌کننده نهایی اطلاق می‌شود که بر اساس خوراک اولیه؛ شاخه‌های مختلفی از زنجیره ارزش محصولات قابل تولید است.

یکی از مهم‌ترین شاخه تولیدات این صنعت، زنجیره ارزش محصولات پلیمری است که از تولید مواد پایه اتیلن و پروپیلن در واحدهای عظیم الفینی شروع و تا پیچیده‌ترین گریدهای پلیمری ادامه دارد. صنعت پلیمر دیگر تنها بخشی از پتروشیمی نیست؛ بلکه به ستون فقرات تمدن مدرن تبدیل شده است. از ساده‌ترین وسایل بسته‌بندی تا پیچیده‌ترین قطعات هوافضا، تجهیزات پزشکی جان‌بخش و تکنولوژی‌های انرژی پاک، همگی وام‌دار پیشرفت‌های علم پلیمر هستند. در دنیای امروز، گذار از اقتصاد مبتنی بر خام‌فروشی به سمت تولید محصولات با ارزش افزوده بالا، از مسیر توسعه صنایع پلیمری می‌گذرد. در این راستا، بازار جهانی پلیمر در دو دهه اخیر با رشد پرشتاب تقاضا و تنوع محصولات همراه بوده، اما چالش‌های خوراک، انرژی و نیاز به توسعه پلیمرهای همسو با محیط‌زیست، آینده این صنعت را در مسیری تازه قرار داده است.

در زنجیره ارزش محصولات پلیمری، پلی‌اتیلن در گریدهای متنوع به عنوان پرمصرف‌ترین پلیمرهای دنیا ‌به حساب می‌آیند که برای اولین‌بار در سنتز صنعتی به طور تصادفی توسط «ازیک ناوست» و «رینولرگیسون» (از شیمیدان‌های ICI) در 1933 کشف شد. این دو دانشمند با حرارت‌دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا، ماده‌ای موم‌مانند به دست آوردند. علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاه‌های مورد استفاده بود که به‌ عنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 «مایکل پرین» یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی‌اتیل سبک (LDPE) را سنتز کرد که این روش اساس تولید صنعتی این محصول در سال 1939 شد. پس از آن در دهه 50 و 60 میلادی به ترتیب تولید صنعتی محصول‌های پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) و سبک خطی (LLDPE) آغاز شد، تنوع تولیدات در این بخش حیرت‌انگیز است، انواع پلی‌اتیلن سنگین (HDPE)، سبک (LDPE)، سبک خطی (LLDPE)، مهندسی و آمیزه‌ای هرکدام کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را داشته و بازارهای مختلفی را پوشش می‌دهند. تولیدات جهانی پلی‌اتیلن‌ها در سال‌های اخیر روندی افزایشی داشته و علی‌رغم افت مقطعی در ۲۰۲۰ (ناشی از همه‌گیری کرونا)، از سال 2021 به‌سرعت به مدار رشد بازگشته است.

صنعت پلیمر در جهان با سرعت خیره‌کننده‌ای در حال رشد است. جایگزینی فلزات، شیشه و چوب با پلیمرهای مهندسی به دلیل وزن کم، مقاومت شیمیایی مناسب و قابلیت شکل‌پذیری، تقاضای جهانی را به‌شدت افزایش داده است. امروزه تمرکز جهان بر سه محور تولید پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر، پلیمرهای پیشرفته و بازیافت شیمیایی و مکانیکی پلیمرها (Circular Economy) است.

در حال حاضر کشورهای پیشرفته صنعتی مانند ایالات متحده، چین، آلمان و ژاپن از بازیگران اصلی بازار جهانی پلیمر به شمار می‌روند. این کشورها با سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه، تولید پلیمرهای پیشرفته و مهندسی‌شده را در اولویت قرار داده‌اند. از سوی دیگر، توسعه سریع صنایع در کشورهای در حال‌ توسعه مانند چین، هند، برزیل، ترکیه، اروپای شرقی، کشورهای آفریقایی و آمریکای جنوبی موجب تقاضای داخلی برای انواع پلیمرها شده و واردات و همچنین بعضا تولید این مواد را در این کشورها با رشد همراه کرده است. لازم به توضیح است که هم‌زمان، تغییرات در سیاست‌های بین‌المللی و تحریم‌های اقتصادی برخی کشورها، تأثیر مستقیمی بر جریان تولید و صادرات پلیمر در جهان داشته است.

پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) در جهان و ایران:

پلی‌اتیلن در میان پلیمرها بیشترین سهم تولید را در جهان به خود اختصاص داده است و در میان انواع مختلف پلی‌اتیلن، این پلی‌اتیلن‌های سنگین هستند که بیشترین تولید را دارند و با توجه به گستردگی محصولات از انواع تکنولوژی‌ها در تولید آن بهره‌گیری می‌شود. پلی‌اتیلن‌های سنگین با خواص فیزیک مکانیکی مطلوب چون استحکام کششی قابل توجه، مقاومت شیمیایی مناسب و فرایندپذیری بالا در بسیاری از کاربردهای نهایی ترجیح داده می‌شود.

بررسی آمارهای ارائه‌شده در مورد بازارهای جهانی پلی‌اتیلن سنگین حاکی از آن است که بازار پلی‌اتیلن سنگین در سال ۲۰۲۵، به میزان ۸۷,۳ میلیارد دلار ارزش‌گذاری شده و احتمالا تا سال ۲۰۳۵ به ۱۲۹,۳ میلیارد دلار خواهد رسید و آمار نرخ رشد مرکب تقریبی سالانه 3,5 تا ۴,۰ درصد و ضریب افزایش حدود ۱,۴۸ برابری رشد را نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل نرخ رشد مرکب سالانه، دیدگاه دقیق‌تری از چگونگی تغییر شتاب رشد در دوره‌های هم‌پوشانی به جای یکنواخت‌ماندن در طول دهه را ارائه می‌دهد.

در این زمینه بیشترین تقاضا و مصرف در سال 2025 به ترتیب در بخش بسته‌بندی، کشاورزی، ساخت‌وساز و خودرو مشاهده شده است. قابل ذکر است که مطابق آمار برخی منابع، تولید پلی‌اتیلن سنگین در سال 2025 حدود 65 میلیون تن تخمین زده شده و پیش‌بینی می‌شود در سال 2035 به 115 میلیون تن برسد. این در حالی است که میزان تقاضا در سال 2025 حدود 62 میلیون تن و در سال 2033 حدود 105 میلیون تن برآورد شده است. این موضوع گویای احتمال عرضه بیش از تقاضا بوده و این افزایش عرضه می‌تواند بر قیمت‌ها و سوددهی واحدهای تولیدی فشار آورده و بسیاری از واحدهای با هزینه تولید بالا را در زیان قرار دهد.

ایران به‌ عنوان یکی از کشورهای دارنده ذخایر عظیم نفت و گاز، در زنجیره ارزش پتروشیمی و پلیمر جایگاه راهبردی دارد و ظرفیت تولید محصولات پلیمری کشور در دو دهه گذشته رشد قابل توجهی داشته است. مطابق برنامه توسعه هفتم، تولید محصولات پلیمری در کشور تا پایان برنامه باید 20,2 میلیون تن در سال باشد. محصولات پلی‌اتیلن سبک، پلی‌اتیلن سنگین، پلی‌اتیلن سبک خطی، پی‌وی‌سی و پلی‌پروپیلن سهم تولید و صادرات صنعت پتروشیمی ایران را در میان کشورهای منطقه و جهان بالا برده است.

در میان محصولات فوق، پلی‌اتیلن یکی از محصولات عمده صنعت پتروشیمی و یکی از مهم‌ترین تولیدات مورد مصرف داخلی و صادراتی کشور است که از ایران به سایر نقاط دنیا به ویژه شرق آسیا صادر می‌شود. افزایش تولید پلی‌اتیلن در صنعت پتروشیمی کشور، یکی از شاخصه‌های مهم رشد پتروشیمی در سال‌های اخیر بوده است. سنجه‌های عملکردی صنعت پتروشیمی بیان‌گر وجود ظرفیت تولید 5,1 میلیون تن انواع گریدهای پلی‌اتیلن در سال 1402 بوده که تا پایان برنامه هفتم توسعه می‌بایست به ظرفیت تولید سالانه 8,6 میلیون تا سال 1407 برسد که با توجه به سهم تقاضای پلی‌اتیلن سنگین در بازارهای داخلی و جهانی بخش قابل توجهی از آن تولید پلی‌اتیلن‌های سنگین 

خواهد بود.

‌طرح پلی‌اتیلن سنگین شرکت صنایع پلیمر گچساران

یکی از مصادیق بارز تلاش برای تکمیل زنجیره ارزش در صنعت پتروشیمی ایران، طرح پلی‌اتیلن سنگین شرکت صنایع پلیمر گچساران است. شرکت صنایع پلیمر گچساران از زیرمجموعه‌های شرکت صنایع پتروشیمی خلیج فارس (هلدینگ) بزرگ‌ترین هلدینگ پتروشیمی کشور است که به منظور بهره‌برداری کامل از خوراک تولیدی مجتمع‌های بالادست تعریف شده است.

استراتژی گروه صنایع پتروشیمی خلیج‌ فارس، منطبق بر توسعه صنایع پایین‌دستی و تکمیل زنجیره ارزش تولید به‌ منظور ایجاد ارزش افزوده بالاتر و کاهش خام‌فروشی بنا شده است. بر این اساس، در مسیر تولید اتان در پالایشگاه گاز بیدبلند خلیج‌فارس و تبدیل آن به اتیلن در واحد الفین پتروشیمی گچساران، احداث یک واحد تولید پلی‌اتیلن سنگین جهت تکمیل زنجیره ارزش محصولات پایین‌دستی گاز اتان تعریف و شرکت صنایع پلیمر گچساران به‌عنوان متولی و مجری واحد مذکور تعیین شد. اجرای این پروژه به‌منظور تولید سالانه ۳۰۰ هزار تن انواع گریدهای پلی‌اتیلن سنگین در نیمه دوم سال 1399، در زمینی به مساحت ۱۱۹ هزار مترمربع در مجاورت واحد الفین شرکت پتروشیمی گچساران در بام نفت ایران آغاز شد.

دانش فنی پایه این واحد مشابه هوستالن (Hostalen-ACP) تحت گواهی شرکت بازل (Lyondell Basell) است. بر اساس این دانش فنی، محصول پلی‌اتیلن سنگین به‌ صورت Three Modal در سه رآکتور با آرایش سری در محیط دوغابی تولید می‌شود. لازم به توضیح است که این تولیدات دارای کیفیت بالاتری نسبت به محصولات مشابه بوده و شرکت صنایع پلیمر گچساران در زمره اولین عرضه‌کننده آنها در کشور خواهد بود.

طراحی تفصیلی پروژه با اعتماد به دانش فنی و تخصص‌های موجود در کشور به‌طور کامل توسط متخصصان داخلی انجام پذیرفته است. همچنین در بخش تأمین کالا و تجهیزات، به‌منظور تقویت زیست‌بوم صنعت پتروشیمی و انتقال تکنولوژی، داخلی‌سازی تمامی اقلامی که امکان ساخت آنها در کشور وجود داشته، در دستور کار قرار گرفته و نتیجه این سیاست، سهم بیش از ۸۳ درصدی ساخت داخل این طرح است.

راه‌اندازی و بهره‌برداری این طرح در نیمه دوم سال ۱۴۰۵ برنامه‌ریزی شده و تحقق آن نقش بسزایی در صنعتی‌شدن استان کهگیلویه‌وبویراحمد و شهرستان گچساران خواهد داشت. در این مورد وجود گریدهای مختلف پلی‌اتیلن سنگین به‌عنوان خوراک پایه، ظرفیت احداث بسیاری از صنایع تکمیلی را در این استان ایجاد می‌کند. این امر گامی بزرگ در راستای ایجاد فرصت‌های شغلی، توسعه صنعت منطقه، رفع محرومیت‌ها و بهبود وضعیت اقتصادی و توسعه پایدار 

منطقه است.

‌جمع‌بندی:

مقایسه ایران و جهان در صنعت پلیمر نشان می‌دهد که ایران از نظر منابع، موقعیت جغرافیایی، حمایت‌های حاکمیتی و هزینه تولید، مزیت‌های چشمگیری نسبت به بسیاری از رقبا دارد، اما از لحاظ فناوری، تنوع تولید، دیجیتالی‌سازی، بهره‌وری و ادغام در بازار جهانی، نیازمند پیشرفت و سرمایه‌گذاری بیشتری است. درحالی‌که غول‌های پتروشیمی دنیا با شتاب در حال تطبیق خود با الزامات آینده (انرژی پاک، مخاطرات زیست‌محیطی از جمله مقوله بازیافت، دیجیتالی‌شدن و...) هستند، ایران با چالش‌ها و تنگناهایی مانند مازاد ظرفیت تولید دوره‌ای در جهان، مقررات زیست‌محیطی سخت‌گیرانه بین‌المللی، نوسانات قیمت و محدودیت‌های تأمین خوراک، تحولات ژئوپلیتیک، تحریم‌های مالی و فناورانه، نرخ ارز و مخاطرات تجاری، مشکلات زیرساختی و ضعف برخی صنایع تکمیلی، می‌بایست با نگاه استراتژیک و بهره‌گیری از تمامی ظرفیت‌های داخلی و همکاری‌های خارجی، مسیر توسعه صنعت پلیمری خود را به ویژه در رفع تنگناها هموار کند تا بتواند در رقابت بلندمدت جایگاه شایسته‌ای به دست آورد. تنها در این صورت است که زنجیره ارزش پتروشیمی ایران به طور کامل تکمیل شده و کشور از یک صادرکننده مواد نیمه‌خام، به یک بازیگر اصلی در بازار محصولات پلیمری نهایی  ارتقا خواهد یافت.

در مورد انواع گریدهای پلی‌اتیلن سنگین، شرکت‌های تولیدکننده در ایران و جهان باید بازدهی عملیاتی، هزینه‌های تولید و دسترسی به بازارهای جدید را بهبود داده و هم‌زمان به سمت محصولات با ارزش افزوده بالاتر، پایدارتر و کم‌کربن یا سبز حرکت کنند. در این صورت است که وضعیت آینده برای آنها مثبت و قابل توسعه خواهد بود، اما در میان‌مدت (حداقل تا سال 2028) رقابت شدید در حوزه‌های قیمت فروش، کاهش تولید کربن و همچنین مازاد عرضه در بازار از بزرگ‌ترین چالش‌های پیش‌رو است که باید با مدیریت شدت انرژی، به‌کارگیری فناوری‌های نو، تولید محصولات زیست‌تخریب‌پذیر و کاهش شدت کربن امکان بقا در بازارهای جهانی را فراهم کنند.

آخرین مطالب منتشر شده در روزنامه شرق را از طریق این لینک پیگیری کنید.