اتان (Ethane)

اتان با دو اتم کربن و 6 اتم هیدرژن بعد از متان جزء هیدروکربن ­های سبک و البته ارزشمند محسوب می شود. این ماده به طور عمده از سه مسیر گازهای همراه (NGL/Associated Gas)، میادین گازی (Ethan Recovery Plant) و پالایشگاه­ های نفت خام (Petroleum Refineries) تولید می ­گردد. دو منطقه آمریکای شمالی (ایالت متحده، کانادا و مکزیک) و خاورمیانه (ایران، عربستان، قطر، کویت، امارات و عراق) بیش از 80 درصد سهم تولید اتان در دنیا را دارا می باشند. خاورمیانه در سال 2012 چیزی در حدود 20 میلیون و 383 هزار تن و آمریکای شمالی نیز 26 میلیون و 900 هزار تن از 57 میلیون و 272 هزار تن تولید اتان در دنیا را به خود اختصاص داده اند.

پیش بینی می گردد در سال 2017 در دنیا 72 میلیون و 462 هزار تن اتان تولید گردد که بیشترین رشد را منطقه آمریکای شمالی دارا می باشد و در سال 2017 تقریبا 50 درصد از اتان تولیدی در دنیا در آمریکای شمالی خواهد بود.

بررسی ها حاکی از آن است که 99 درصد از اتان تولیدی در دنیا در واحدهای کراکینگ با بخار (Steam Cracking) به اتیلن تبدیل می شود. در سال 2014 در دنیا 137 میلیون تن اتیلن تولید شده است که 35 درصد از آن مبتنی بر اتان بوده است و پیش بینی می گردد تا سال 2019 بیش از 39 درصد از اتیلن تولیدی در دنیا از اتان باشد.

 ایران عزیز با داشتن منابع غنی گازی می ­تواند به عنوان قطب تولید اتان و تبدیل آن به اتیلن در منطقه و دنیا باشد و البته این مهم نیز با طراحی خط لوله اتیلن غرب و مجتمع های تولیدکننده و مصرف کننده اتیلن قابل دستیابی است. اما باید این نکته را نیز در نظر گرفت که قابلیت تولید محصولات متنوع، با کیفیت و از همه مهمتر با هزینه ­ی نهایی کمتر؛ شرط لازم جهت ورود به فضای رقابت جهانی است. سوال اصلی این است که آیا طراحی، محصولات تولیدی و جانمایی واحدهای موجود در این طرح مبتنی بر فضای رقابت جهانی بوده است؟  

گاز طبیعی(متان)

گاز طبیعی شامل هیدرورکربن­ های مختلفی است، متان 85 تا 95 درصد گاز طبیعی را تشکیل می دهد. البته با توجه به مشخصات فنی میدان گازی (Non-Associated Gas) و نفتی-گازی (Associated Gas)، سایر ترکیبات هیدروکربوری از جمله اتان، پروپان، بوتان، پنتان، هگزان و حتی سایر ترکیبات سنگین ­تر که به عنوان NGL نیز شناخته می شوند، در گاز استحصالی میادین وجود دارد. به طور معمول گاز طبیعی دارای عناصر غیرآلی همچون نیتروژن، هلیم، کربن دی ­اکساید و هیدروژن سولفاید نیز می باشد که نیاز است قبل از انتقال به مبادی مصرف در مجتمع های پالایشگاهی مورد تصفیه و فراورش قرار گیرد.

ایران عزیز با داشتن 35 تریلیون مترمکعب ذخایر گازی، در رتبه اول در بین کشورهای دنیا قرار دارد. روسیه و قطر به ترتیب با 32.6 و 24.5 تریلیون مترمکعب در رتبه های دوم و سوم قرار گرفته اند. ترکمنستان با 17.5، ایالت متحده آمریکا با 9.8 تریلیون مترمکعب، عربستان صعودی با 8.2 و امارات متحده عربی نیز با 6.1 تریلیون مترمکعب در رتبه­های چهارم تا هفتم از حیث ذخایر گازی در بین کشورهای دنیا قرار دارند. کشورهایی همچون ونزوئلا، نیجریه و الجزایر نیز به ترتیب با 5.6، 5.1 و 4.5 تریلیون مترمکعب ذخایر در رتبه ­های بعدی قرار دارند.

منطقه خاورمیانه سهم 43 درصدی را در حجم ذخایر گاز طبیعی دنیا دارا می باشد. اروپای شرقی و مرکزی نیز با داشتن 29 درصد سهم در ذخایر گازی دنیا در جایگاه دوم قرار دارد. آسیا پاسیفیک، آفریقا هر کدام با 8 درصد، آمریکای شمالی با 6 درصد، آمریکای جنوبی نیز با 4 درصد سهم در ذخایر گازی دنیا در رتبه­ های بعدی قرار دارند. اتحادیه اروپا نیز تنها 2 درصد از سهم ذخایر گازی دنیا را به خود اختصاص داده است.

با مقایسه سهم ذخایر با میزان مصرف گاز طبیعی در هر یک از مناطق دنیا می توان نتیجه گرفت که آمریکای شمالی با 28 درصد، آسیا پاسیفیک با 20 درصد، اتحادیه اروپا و خاورمیانه نیز هر کدام با 14 درصد سهم عمده ای را در بخش مصرف گاز طبیعی دنیا دارا می باشند. در واقع عدم همپوشانی مناطق پرمصرف (پرجمعیت) با مناطق دارای ذخایر گاز طبیعی باعث شده است که کشورهای مختلف به منظور تامین این منبع ارزشمند و پاک انرژی، به دنبال ایجاد ائتلاف و البته روش های بهینه جهت تجارت این ماده باشند از جمله روش های انتقال این منبع انرژی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• خط لوله انتقال گاز

• سردسازی و کاهش حجم گاز طبیعی (LNG)

• تبدیل گاز طبیعی به فراروده های هیدروکربوری مایع در فرایند GTL و صادرات محصولات

• تبدیل گاز طبیعی به محصولات پایه پتروشیمیایی از جمله متانول و آمونیاک و صادرات محصولات

 در اولین گام و اولویت نیاز است با یک نگاه سیستمی (جامع بینی و آینده بینی) بین نخبگان فکری و اجرایی کشور تفاهم و اجماعی جهت اجرایی کردن اسناد بالادستی حوزه انرژی کشور از جمله سند ملی راهبرد انرژی صورت گیرد. بعد از آن می توان طی یک برنامه ریزی زمان بندی شده و البته عملیاتی اقدامات لازم را به منظور مدیریت تولید، تبدیل و فروش گاز طبیعی در بخش های مختلف مصرف را تدوین نمود.

به نظر می رسد، با وارد مدار شدن کلیه فازهای پارس جنوبی و افزایش در تولید گاز طبیعی نیاز باشد که برنامه ریزی دقیقی به منظور انتخاب راهبردهای مناسب جهت استفاده بهینه از این منابع خدادادی صورت گیرد در غیر این صورت مشابه سال های گذشته، الگوی مصرف کشور مشخص کننده راهبردهای تولید خواهد بود.

نفتا

یکی از مهمترین و کلیدی­ترین محصولات میانی صنعت پالایش نفت خام، برش نفتا (Naphtha) است. این محصول به عنوان خوراک در واحدهای پتروپالایش از جمله کراکر با بخار، تبدیل کاتالیستی و ایزومریزاسیون مورد استفاده قرار می ­گیرد. انواع برش نفتا در فرایندهای پالایشگاهی تولید و عرضه می ­شود.

نفتا شامل هیدروکربن‌های دارای ۵ تا ۱۲ اتم کربن می‌شود که نقطه جوش آنها از ۳۰ تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد متغیر است. یعنی اگر نفت خام را از ۳۰ درجه تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد حرارت دهیم و بخش جوشیده را جدا کنیم نفتا به دست خواهد آمد. معمولا ۱۵ تا ۳۰ درصد نفت خام در این حرارت به جوش می‌آید در نتیجه همین میزان از نفت خام را می‌توان به طور مستقیم به نفتا تبدیل کرد. اما نفتا در بازار معمولا در دو نوع نفتای سبک (هیدروکربن‌های ۵ و ۶ کربنی) و نفتای سنگین (هیدروکربن‌های ۶ تا ۱۲ کربنی) عرضه می‌شود

همان­طور که اشاره شد، نفتا به عنوان یکی از مهمترین خوراک ­های مورد استفاده در صنعت پتروشیمی است. نفتا در پالایشگاه های نفت خام به طور معمول خوراک واحدهای بنزین سازی (Catalytic Reforming) و ایزمریزاسیون می شود تا با تولید ریفورمیت (Reformate) و ایزومریت (Isomerate) در استخر بنزین ممزوج و به عنوان سوخت عرضه گردد. این نکته را نیز باید اشاره کرد که مجتمع های پتروشیمی در فرایندهای پایه، کراکر با بخار (Steam Cracker) و آروماتیک سازی (Catalytic Reforming) اقدام به تولید الفین­ های سبک (اتیلن،پروپیلن و بوتادین و بوتیلن­ها) و آروماتیک ها (بنزن، تولوئن و زایلن) می نمایند که خوراک این واحدها نیز نفتای سبک و سنگین می باشد.

در حال حاضر 9 مجتمع پالایشی کشور به صورت بالفعل و دو پالایشگاه در حال احداث از جمله ستاره خلیج فارس و سیراف پتانسیل عرضه نفتا را دارا می باشند. شایان ذکر است بسیاری از واحدهای گاز و گاز مایع (NGL) کشور نیز نفتای سبک و سنگین تولید و عرضه می نمایند.

با توجه به دسترسی به منابع هیدروکربوری سبک و با کیفیت همچون مایعات گازی (NGL)، میعانات گازی (Condensate) و نفت خام سبک، کشور عزیزمان ایران توانمندی تولید نفتای با کیفیت و رقابتی را جهت ارائه به صنعت پتروشیمی برخوردار می باشد تا به کمک فرایندهای کراکر با بخار و تولید آروماتیک اقدام به تولید محصولات پایه و توسعه زنجیره ارزش این محصولات نماید. از طرف دیگر این موضوع را نیز باید یادآوری نمود که زمانی می توان انتظار توسعه پایدار و رقابتی را برای مجتمع ها و طرح های پتروشیمی دانست که ارتباط بین صنعت پالایش و پتروشیمی به صورت سیستماتیک تعریف و حفظ شود.

میعانات گازی

میعانات گازی (Condensate) به جریان هیدروکربنی مایعی گفته می ­شود که از پنتان و هیدروکربن ­های سنگین ­تر تشکیل شده و دارای مقدار گوگرد پایینی است و تقریبا 60 درصد از آن را نفتا (محصولی میانی با ارزش جهت تولید بنزین و خوراک واحدهای پایه و مادر صنعت پتروشیمی) و 30 درصد را نفتِ گاز تشکیل می­ دهد. میعانات گازی، یکی از محصولات ارزشمند استخراج شده از مخازن گازی بوده و قیمت آن کمی بالاتر از قیمت نفت خام در بازارهای جهانی است.

در تعاریف موجود به طور معمول میعانات گازی را با توجه به منبع و ترکیب درصد هیدروکربن ­های مختلف موجود در آن با عبارت­ های مختلف تعریف می ­گردد از جمله؛

• Lease Condensate

• Plant Condensate

• Pentanes Plus

• Natural gasoline

همان­طور که اشاره شد، منابع مختلفی به منظور تولید میعانات گازی وجود دارد. برش­ های 5 و 6 کربنه و سنگین ­تر عمده ترکیب درصد میعانات گازی را تشکیل می­ دهد. پالایشگاه­ های گاز و کارخانه­ جات گاز مایع (NGL) منبع اصلی عرضه­ ی برش­ های فوق الذکر هستند. در واقع در میادین گازی در اولین مرحله، ترکیبات سنگین از سبک جدا می ­شود که ترکیبات سنگین که در فاز مایع نیز می ­باشند، به عنوان میعانات گازی (Plant Condensate) به بازار مصرف عرضه می­ شوند. در قیاس با نفت خام تنوع و مقدار ترکیبات آلاینده در میعانات گازی کمتر است (فلزات و ترکیبات نیتراته و گوگردی)، لذا همین موضوع سبب شده است که هزینه ­ی فراورش میعانات گازی در قیاس با نفت خام کمتر باشد.

در سال 2013 مجموع میعانات عرضه شده در دنیا 7 میلیون و 200 هزار بشکه بوده است که پیش­ بینی می­ شود که این عدد تا سال 2020 با نرخ رشد 3.2 درصد به 9 میلیون و 100 هزار بشکه خواهد رسید. 83 درصد از میعانات گازی تولید و عرضه شده در دنیا از نوع Lease Condensate می­ باشد که از تاسیسات سرچاهی میادین گازی-نفتی استحصال می ­شود.

دو منطقه ­ی خاورمیانه و آمریکای شمالی بخش عمده ­ی تولید میعانات گازی دنیا را بر عهده دارند. مطابق پیش ­بینی­ های صورت گرفته نرخ رشد تولید میعانات گازی در سه کشور قطر، عربستان و امارات متحده عربی طی سال ­های 2013 تا 2020 به ترتیب 1.7، 3.1 و 1.4 درصد در سال است و حجم تولید این کشورها به ترتیب به 1 میلیون و 200 هزار بشکه، 800 و 545 هزار بشکه در روز خواهد رسید.

در حال حاضر در کشور با احتساب منابع عرضه شده در پالایشگاه های گاز (از جمله عسلویه، ایلام، هاشمی نژاد و سایر واحدها) و کارخانه­ جات گاز و گاز مایع (NGL) روزانه چیزی در حدود 550 هزار بشکه میعانات گازی تولید و عرضه می ­شود که بخش عمده­ ای از آنها به مستقیما صادر می­ شود. هر چند با توجه به برنامه­ ریزی های صورت گرفته، طراحی و احداث طرح ­های جدید پالایشگاهی از جمله پالایشگاه ستاره خلیج فارس و طرح فراگیر سیراف در دستور کار قرار گرفته است و با بهره ­برداری از این واحدها بخش عمده ای از میعانات گازی تولید شده در داخل کشور به فراورده های میانی و نهایی تبدیل می شوند. پیش­ بینی می شود تا سال 1400 ظرفیت تولید میعانات گازی در کشور به 1 میلیون و 300 هزار بشکه افزایش پیدا کند. لذا نیاز است یک برنامه ریزی منسجم جهت توسعه صنعت پالایش و پتروشیمی به طور همزمان جهت تولید محصولات با ارزش افزوده بالاتر توسط ذی نفعان مربوطه صورت گیرد.