توسعه پارادایم تجمیع پالایشگاه و پتروشیمی (پتروپالایشگاه) در جهان، دلیلی دیگر در مقابل مخالفان ساخت پالایشگاه در ایران به دلیل سودآوری پایین است و راهکار مناسبی برای آینده صنعت پالایشی در کشور محسوب می‌شود.
پالایش و فرآورش نفت خام از همان سالهای ابتدایی کشف این ماده با ارزش مد نظر بوده است و اولین پالایشگاه‌های نفت جهان در سال 1856 میلادی در کشور رومانی و سپس در سال 1860 در ایالت پنسیلوانیا کشور آمریکا با هدف دستیابی به سوخت گرمایشی احداث شدند. در سالهای پس از آن، توسعه شیمی نفت و اختراع موتورهای احتراق (موتور اتومبیل) روند تولید محصولات پالایشگاهی را به سمت بنزین و گازوئیل سوق داد.
از سوی دیگر احداث Standard Oil Company در 1920 در آمریکا نقطه آغازی بر تولید فرآورده‌های پتروشیمیایی در دوران مدرن شناخته می‌شود.
بعدها و در فاصله بین جنگ‌های اول و دوم جهانی استفاده از محصولات تقطیر پالایشگاهی در فرآیندهای پلیمرازیسیون و تبدیل آن‌ها به محصولات متنوع به شکل کامل‌تری توسعه یافت. در طول سالهای دهه 1940 تا 1960 میلادی، صنایع پالایشی و پتروشیمیایی با فراز و نشیب‌های فراوانی روبرو بودند، به گونه‌ای که در سالهای بعد از 1940 عملا رکودی عظیم در تولید فرآورده‌های پتروشیمی به وجود آمد. لذا در این بازه زمانی تنها 2 تا 5 درصد از نفت خام سرانجام به محصولات پتروشیمیایی تبدیل می‌شد. پس از این و در حدود سالهای 1970 تا 1980 تلاش زیادی برای ایجاد محصولات پایین دستی و نهایی پتروشیمی شروع شد، به گونه‌ای که تحولی عظیم در صنایع پلاستیکی و لاستیکی رخ داد.
با این وجود طی چند دهه اخیر نگاه طراحان فرآیند، شرکت‌ها و سیاست‌گذاران این حوزه به سمت اهمیت نقش پالایشگاه‌ها در به حرکت درآوردن فرآیندهای زنجیره ارزش نفت گسترش یافته است. در نتیجه سهم این صنعت (پتروشیمی) در تقاضای نفت خام رشد قابل ملاحظه‌ای را تجربه کرده است. شکل 1 روند این تغییرات و پیش بینی وضع آتی آن در سال 2030 را نمایش می‌دهد.
شکل 1: میزان و سهم درصدی بخش پتروشیمی از تقاضای نفت خام در سالهای 1980 تا 2005 و پیش‌بینی در سال 2030 (میلیون بشکه در روز)1
پتروپالایشگاه، مسیر جدید اروپا برای توسعه صنعت پالایش و پتروشیمی
در سالهای اخیر، تغییر رویکرد کنونی در احداث پالایشگاه‌های سوخت پایه بنابر دلایلی مانند تحولات گسترده در ساختار عرضه انرژی، افزایش نیاز به محصولات پتروشیمیایی، ظهور سوخت‌های جایگزین مثل بیو اتانول، توسعه و تجاری‌سازی خودروهای هیبریدی، افزایش راندمان وسایل انرژی‌بر و...، در مجامع علمی و سیاست‌گذاری، با قوت بیشتری پیگیری می‌شود.
از طرفی حاشیه سود پایین پالایشگاه‌های قدیمی و مصرف بالای انرژی در آن‌ها نیز عاملی دیگر در راستای تغییر نگاه به روند کنونی توسعه زنجیره ارزش نفت خام است. بدین معنی که تا قبل از سالهای اولیه قرن 21 میلادی، هدف عمده از ساخت پالایشگاه تامین سوخت (بنزین، گازوئیل، نفت سفید، سوخت جت و نفت کوره) بوده است و در کنار این محصولات، بعضی برش‌های سبک پالایشی مثل نفتا و گازمایع نیز یا به صورت مستقیم به فروش می‌رسید و یا به عنوان خوراک به مجتمع‌های پتروشیمی پایین‌دست ارسال می‌شد، اما در سالهای اخیر شرکت‌های بزرگ پالایشگاه‌ساز در بسیاری از نقاط دنیا به ساخت مجموعه‌های به هم پیوسته پالایشگاه و پتروشیمی(تجمیع) در کنار یکدیگر روی آورده‌اند.
در شکل 2 سهم درصدی طرحهای تجمیع از کل پروژه‌های پالایشی اروپا که توسط شرکت‌های بزرگ نفتی در یک دهه اخیر اجرا شده است، دیده می‌شود. همان طور که مشخص است، حدود 90 درصد از پالایشگاه‌های شرکت اگسون موبیل به صورت تجمیع به اجرا درآمده‌اند.
شکل 2: سهم طرحهای تجمیع از کل طرحهای پالایشی اروپا در یک دهه اخیر (درصد)2
دلایل حداکثرسازی سود در پتروپالایشگاه‌ها
مفهوم تجمیع پالایشگاه و پتروشیمی به این صورت است که طراحی دو مجموعه و جریان‌های مواد و انرژی در یک کل واحد ادغام شود. در حقیقت تجمیع یک مفهوم بازه‌ای است؛ لذا هر گونه ارتباط بین پالایشگاه و پتروشیمی در محدوده تجمیع قرار می‌گیرد. این مفهوم در مراجع علمی در سه سطح کلی بررسی شده است:
الف) سطح ساده: ارسال بعضی محصولات سبک تولیدی پالایشگاه مثل نفتا و گازمایع به پتروشیمی پایین دست.
ب) سطح متوسط: تبادل مجموعه‌ای از جریان‌های خوراک و محصولات بین پالایشگاه و پتروشیمی و اشتراک واحدهای آب، برق و بخار.
ج) سطح پیچیده یا پتروپالایشگاه: ارتباط به هم پیوسته پالایشگاه و پتروشیمی با از بین رفتن مرز دو مجموعه و یک واحد یکپارچه با تولید سبدی از سوخت‌ها و محصولات پتروشیمیایی (مانند اتیلن، پروپیلن، زایلنها و بنزن).
اگرچه مانند بسیاری از تحولات فناوری، اصلی‌ترین هدف ساخت مجموعه ادغام شده پالایشگاه و پتروشیمی، افزایش سودآوری وکاهش ریسک سرمایه‌گذاری است. در واقع استفاده از فناوری‌های برتر و بهبود بازده فرآیندی، بازیابی مواد و گازهای سوختی و تولید محصولات با کیفیت و ارزش بالاتر از جمله عواملی است که سودآوری طرحهای تجمیع را به حداکثر می‌رساند.
البته دلایل دیگری مانند اطمینان از تامین خوراک پتروشیمی‌های پایین‌دست، رفع اختلافات در قیمت‌گذاری مواد تبادل شده بین دو مجموعه پالایشگاه و پتروشیمی، حرکت در راستای زنجیره ارزش نفت خام و میعانات گازی و کاهش قابل ملاحظه انتشار آلاینده‌های زیست محیطی به خاطر بازیابی مواد و افزایش بازده، در توجیه ساخت طرحهای تجمیع وجود دارد.
جمع بندی
با عنایت به توضیحات بالا، توسعه پارادایم تجمیع پالایشگاه و پتروشیمی در جهان، دلیلی دیگر در مقابل مخالفین احداث پالایشگاه در ایران به دلیل سودآوری پایین است و میتوان از این مفهوم به عنوان راهکار مناسبی برای آینده صنعت پالایشی در کشور نام برد.
نگارنده: محمدابراهیم نجاتیان
مراجع:
[1]. J, Claude Plumail, “Optimizing Refinery Operations & Alternative Fuels Production” WRA European Fuels Conference, Paris, March 2009.
[2]. High level Group, “Synergies between Refining and Petrochemicals: Today and Tomorrow”, Total, 2008.