گاز پروپلین

پروپن که همچنین با نام پروپیلن یا متیل‌اتیلن نیز شناخته می‌شود از برش‌های سبک نفتی است که به راحتی به‌دست می‌آید. این ترکیب را می‌توان از کراکینگ پروپان با برش‌های سنگینتر (توسط بخار) تهیه کرد.

اتیلن و پروپیلن در شمار اصلی‌ترین محصولات پایه پتروشیمی قرار می‌گیرند که ارزش افزوده‌ای بیش از مواد اولیه پتروشیمی نظیر گاز و نفتا دارند. اما در این میان پروپیلن، به دلیل وضعیت عرضه و تقاضای متفاوت، نیازمند نگاه ویژه‌ای است. در سال‌های اخیر توجه زیاد تولیدکنندگان به اتیلن، منجر به گسترش تولید اتیلن در مقابل پروپیلن گردیده‌است؛ به خصوص آنکه در مهم‌ترین روش‌های معمول تولید پروپیلن نیز مقدار زیادی اتیلن تولید می‌شود. در مطلب حاضر، ضمن بررسی رشد بیشتر تقاضای پروپیلن نسبت به تولید آن و ایجاد نگرانی‌های شدید برای تولیدکنندگان اتیلن همچون کشور ما، به معرفی تکنولوژی‌های نوینی برای تولید پروپیلن پرداخت شده‌است که مشکلات روش‌های معمول را ندارند: پروپیلن یکی از محصولات کلیدی پتروشیمیایی است که به عنوان خوراک برای تولید پلیمرهای مختلف و محصولات میانی به کار می‌رود. مهم‌ترین مشتقات پروپیلن عبارتند از: پلی‌پروپیلن، آکریلونیتریل، پروپیلن اکسید، فنول، اکسوالکل، اسید آکریلیک، ایزوپروپیل‌الکل، الیگومرها و دیگر مواد واسط مختلف که در نهایت به صورت مواد مورد نیاز صنایع الکترونیک، خودروسازی، ساختمان‌سازی، بسته‌بندی و نظیر آن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

روش‌های متعارف تولید پروپیلن، عبارتند از ۱- کراکینگ بخار (تولید پروپیلن به صورت محصول جانبی تولید اتیلن) و ۲- بازیافت جریان‌های FCC پالایشگاه. معمولاً پروپیلن تولیدی این روش‌ها کم بوده و از بازده کافی برخوردار نمی‌باشد، از این رو بایستی وضعیت تقاضا برای پروپیلن در جهان را مطالعه کرده و پس از آن بررسی شود که آیا با این روش‌های متعارف می‌توان به تقاضای جهانی پاسخ گفت یا راهی جز توسعة تکنولوژی‌ها و یافتن روش‌های جایگزین تولید پروپیلن، به خصوص تولید پروپیلن بدون تولید اتیلن وجود ندارد.

عرضه و تقاضای پروپیلن در جهان

تقاضای جهانی برای پروپیلن از ۱۶٫۴ میلیون تن در سال ۱۹۸۰ به حدود ۳۰ میلیون تن در سال ۱۹۹۰ رسیده که با رشدی معادل ۶٫۲ درصد روبرو بوده‌است. این میزان تقاضا در سال ۲۰۰۰ به حدود ۵۲ میلیون تن رسیده و پیش‌بینی می‌شود بین سال‌های ۲۰۰۱ تا ۲۰۱۰ با رشدی حدود ۵٫۱ درصد به میزان حدود ۸۲ میلیون تن در سال برسد.

افزایش رشد تقاضای پروپیلن در سطح جهان به دلیل افزایش تقاضا برای مشتقات آن، به ویژه پلی‌پروپیلن می‌باشد؛ به نحوی که در همان بازه سال‌های ۲۰۰۱ تا ۲۰۱۰ میزان تقاضا برای پلی‌پروپیلن با ۷٫۳ درصد رشد مواجه خواهد بود. از این‌رو اغلب کارشناسان بر این نکته که تقاضا و نیاز بازار به پروپیلن نسبت به تولید آن رشد سریع‌تری دارد، متفق‌القول می‌باشند.

با وجود چنین رشدی، امروزه بیش از ۲۵٪ طرح‌های جدید کراکینگ در پتروشیمی جهان که در سال‌های ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۶ مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند، محصولات بر پایه اتان تولید کرده و مقدار کمی پروپیلن تولید خواهند نمود. در نتیجه، افزایش تقاضا برای مشتقات کلیدی پروپیلن نظیر پلی‌پروپیلن‌ها و محدودیت تولید، پتانسیل افزایش بیشتر قیمت پروپیلن را به دنبال خواهد داشت.

ضعف خاورمیانه در تولید پروپیلن

در حال حاضر صنعت تولید پروپیلن در خاورمیانه به‌دلیل به‌کارگیری تکنولوژی‌های با بازدهی پایین، کوچک می‌باشد؛ اما با توجه به دسترسی به منابع گاز طبیعی ارزان و ویژگی‌های جغرافیایی مناسب، دارای پتانسیل بالایی جهت گسترش تولید این ماده پتروشیمیایی می‌باشد. عمده پروپیلن خاورمیانه از طریق فرایند کراکینگ بخار تولید می‌گردد که تولید اتیلن مازاد را به همراه دارد. استفاده از گاز طبیعی به عنوان خوراک پتروشیمی، منجر به استفاده واحدهای کراکینگ از خوراک اتان شده که این امر این مناطق را به بزرگترین مناطق تولید اتیلن و مشتقات آن تبدیل کرده‌است. در مقابل، این مناطق در زمینه تولید پروپیلن و مشتقات آن از قدرت کمتری برخوردار هستند.

این کمبود تولید تا حد زیادی به استفاده از خوراک اتان بستگی دارد. زیرا پروپیلن تولیدی از شکست نفتا حدود ۰٫۵ تا ۰٫۶ تن به ازای هر تن اتیلن می‌باشد، در حالیکه پروپیلن حاصله از فرایند شکست اتان کمتر از ۰٫۰۵ تن به ازای هر تن اتیلن است.

در سال ۲۰۰۰ حدود ۸۶ درصد پروپیلن حاصله در خاورمیانه به وسیله فرایند کراکینگ تولید شده و ۱۲ درصد دیگر از طریق واحدهای FCC و ۲ درصد باقی‌مانده نیز از طریق واردات تأمین گردیده‌است. بیشترین برنامه‌های تدوین شده برای ایجاد ظرفیت‌های جدید پروپیلن در شکل کراکینگ بخار در عربستان سعودی و ایران دنبال شده‌است.

در زمینه استفاده از تکنولوژی‌های نوین، «هیدروژن‌زدایی از پروپان» اولین گزینه‌ای است که مورد توجه قرار گرفته‌است. عربستان سعودی با احداث دو واحد «هیدوژن‌زدایی» اولین کشور در خاورمیانه‌است که به استفاده از این تکنولوژی‌ها در تولید پروپیلن روی آورده‌است.