قیمت گذاری خوراک مهمترین چالش به کار گیری و توسعه فرایند PDH جهت تولید پلی پروپیلن

به گزارش آژانس رویدادهای مهم نفت و انرژی " نفت ما " ، همچنین پروپیلن اکساید با 8 درصد، آکریلونیتریل با 7 درصد، آکریلیک اسید با 4 درصد در رتبه های بعدی از حیث میزان مصرف پروپیلن قرار دارند. توسعه روز افزون اتان کراکرها که نسبت به اتیلن بازدهی تولید پروپیلن بسیار کمی دارند سبب شد فرایندهای دیگری به جز کراکینگ برای تولید پروپیلن هم در سطح جهانی به کار گرفته شوند. دربین این فرایندهای جدید روش تبدیل گاز سنتز از طریق حدواسط متانول به پروپیلن یا MTP/MTO و هیدروژن زدایی پروپان یا اختصارا PDH مهم ترین و تجاری شده ترین روش های تولید پروپیلن هستند. در ایران در رابطه با توسعه فرایندهای MTO/MTP تبلیغات بسیاری انجام شده و به نظر می رسد نقشه راه شرکت ملی صنایع پتروشیمی نوعی گرته برداری از توسعه این فرایندها در چین است. حتی فرمول گذاری گاز متان به عنوان خوراک واحدهای MTP/MTO از طریق وزارت نفت به گونه ای انجام شده که تقریبا می توان در محافظه کارانه ترین تخمین های اقتصادی نرخ بازگشت سرمایه داخلی 18% را برای این فرایندها محتمل دانست. حتی درصورت احداث در مناطق توسعه نیافته با تخفیف اعمالی بر خوراک IRR طرح به 20% هم نزدیک می شود. نگاهی به بازار پلی پروپیلن در سال آتی و روند به کار گیری و اقتصاد واحدهای MTP/MTO و PDH در مقیاس جهانی نشان می دهد این دو تکنولوژی با هم در حال رشد و نمو خواهند بود و با توجه به فراوانی خوراک مورد نیاز در هرمنطقه نقش هر تکنولوژی پر رنگ تر خواهد بود. در حالیکه در ایران توسعه فرایندهای PDH با ترمز قیمت گذاری خوراک بالا روبروست. بر اساس مطالعات موسسه IHS MARKIT ، نگاهی به توسعه ظرفیت های جدید تولید PP در جهان تا سال 2021 نشان می دهد بیشترین میزان افزایش تولید PP در چین بوقوع خواهد پیوست. نکته جالب دیگر آن است که پیش بینی می شود نرخ افزایش تقاضای جهانی PP نیز از سال 2019 بالاتر از نرخ افزایش ظرفیت های جدید نصب شده در مقیاس جهانی قرار گیرد. از سال 2017 به بعد سهم افزایش ظرفیت های PP توسط خاورمیانه و آفریقا در مقابل توسعه ظرفیت ها در آمریکای شمالی و آسیای جنوب شرقی به طور قابل ملاحظه ای کمتر خواهد بود. به نظر می رسد فرایندهای نوین MTP/MTO در چین به علت وفور منابع زغال سنگ و فرایندهای PDH در ایالات متحده آمریکا موتور محرکه رشد ظرفیت های PP جهانی از سال 2017 به بعد باشند. در طی سالهای 2016 تا 2017 احتمالا 24 واحد جدید تولید PP به ظرفیت های PP اضافه خواهند شد. سهم فرایندهای CTO و MTO برابر 66% و سهم PDH برابر 17% از ظرفیت های PP چین خواهد بود. جالب این است که با وجود این افزایش ظرفیت ها وضعیت تقاضای بازار چین بگونه ای خواهد بود که این بازار همچنان نیازمند به واردات PP خواهد بود و خودکفایی 100 درصدی در تولید PP فراهم نخواهد شد. بر اساس مطالعات IHS MARKIT هزینه تولید PP از فرایندهای مختلف در طی سال های آتی افزایش خواهد یافت و دلیل اصلی آن افزایش قیمت انرژی و در راس نفت در سال های آینده است. نکته جالب ان است که در سال 2021 هزینه تولید PP از فرایند CTO با هزینه تولید این پلیمر طی فرایند PDH تقریبا برابر خواهد بود. گرچه در خاورمیانه به علت وفور متنابه خوراک پروپان و خصوصا در آمریکای شمالی به علت وجود منابع گاز شیل هزینه تولید PP طی فرایند PDH به طور قابل ملاحظه ای کمتر خواهد بود. سهم تقاضای PP جهت مناطق مختلف جهانی طی سال های 2011 تا 2021 در شکل زیر قابل مشاهده است. همانگونه که دیده می شود در سال 2021 حدود 38% تقاضای جهانی PP متعلق به چین خواهد بود همچنان حدود 50% از نرخ رشد جهانی تقاضای PP طی دوره های پنج ساله از سال 2011 مختص چین خواهد بود. سهم مصرف بازار در کابردهای مختلف PP متفاوت است. مثلا در آسیا عمده مصرف به مصارف رافیا و فایبر و در آمریکای شمالی به کامپاندینگ اختصاص دارد. سهم مصرف فیلم و شیت هم در کلیه بازارها قابل توجه است. در بین مناطق مختلف جهانی کمترین نرخ های بهره برداری از ظرفیت های نصب شده را در خاورمیانه خواهد بود. اما در عین حال بیشترین نرخ رشد نرخ های بهره برداری را هم در این منطقه تا سال 2021 شاهد خواهیم بود که به معنای تطابق ظرفیت های جدید با تقاضای جهانی خواهد بود. نسبت تامین تقاضای مصرف از طریق واردات از سال 2016 به بعد دچار تحول خواهد شد به طوریکه شبه قاره هند ISC بالاترین نسبت واردات برای پوشش تقاضا را از سال 2016 خواهد داشت درحالیکه این نسبت برای آسیای شمال شرقی که چین در ان قرار می گیرد دچار افت محسوسی خواهد شد. ارزش بازار نوظهور PP هند در سال آتی را کاملا از نمودار زیر می توان نتیجه گیری نمود. بازار واردات PP به چین به علت افتتاح ظرفیت های جدید تحت الشعاع قرار خواهد گرفت و در روند کاهشی قرار خواهد گرفت گرچه از سال 2020 افزایشی در میزان واردات به چین مشاهده خواهد شد. نکته جالب آن است سهم واردات از مبدا خاورمیانه به چین تقریبا ثابت و معادل یک میلیون تن در سال باقی خواهد ماند. با توجه به ظرفیت های تولید، تقاضا و همچنین رشد قیمت انرژی طی سال های آتی پیش بینی می شود قیمت های جهانی به خصوص از سال 2019 در وضعیت صعودی قرار گیرند. مثلا طبق پیش بینی موسسه IHS قیمت هموپلیمر PP با ترم CFR چین در سال 2021 به حدود 1350 دلا ر برتن خواهد رسید که با در نظر گرفتن هزینه حمل حدود 40 دلاری می توان قیمت فوب خلیج فارس گرید هموپلیمر PP که تقریبا معادل قیمت گرید رافیا خواهد بود معادل 1310 دلار بر تن FOB GCC خواهد بود. در همان سال پیش بینی می شود قیمت قراردادی هموپلیمر PP در اروپای غربی 1650 دلار بر تن برسد.در فاصله سال های 2017 تا 2019 ثابت قیمت انرزی سبب خواهد شد رشد چندانی در قیمت PP مشاهد نشود ولی از سال 2019 به بعد با رشد قیمت انرژی با رشد قیمت PP مواجه خواهیم بود. پس می توان متوسط قیمت PP هموپلیمر با ترم CFR چین را طی سال های 2017 تا 2021 معادل 1175 دلار بر تن در نظر گرفت که معادل 1135 دلار بر تن FOB GCC خواهد بود. این ثبات قیمتی در کنار افزایش قیمت انرژی سبب می شود در برخی مناطق جهانی حاشیه سود تولید PP به سمت صفر و حتی منفی شدن پیش رود. بیشترین افت حاشیه سود مختص آسیای شمال شرقی و در مقام بعد اروپا خواهد بود. اما در آمریکای شمالی منابع ارزانتر نفت و گاز و شیل و استحصال پروپان و متان ارزان سبب خواهد این منطقه به کمک فرایند PDH و شاید MTO سود خوبی از تولید PP به دست آورد. با توجه به وضعیت مناسب بازار جهانی پروپیلن و مشتقات آن بویژه PP و وفور منابع گازی و جریانات خروجی پالایشگاهی و تمرکز بر اجرای طرح های NGL و پالایشگاه های کاندنسیت که می توانند مقدار پروپان قابل توجهی را به عنوان خوراک در اختیار فرایندهای PDH قرار دهند، انتظار داریم پتانسیل بسیار خوبی برای توسعه این تکنولوژی در کشور فراهم باشد. با وجودی که به دلیل قابلیت صادرات از طریق کشتی و نیاز جهانی، ترکیبات LPG قابلیت صادرات بالایی دارند به هر حال فروش مستقیم LPG نوعی خام فروشی است و شایسته است بر تکمیل زنجیره ارزش آن تمرکز گردد. همانگونه که بیان شد از گاز پروپان می‌توان در واحد‌های دهیدروژناسیون پروپان یا PDH محصول ارزشمند پروپیلن تولید کرد و گاز بوتان نیز خوراک کوره‌های مایع واحدهای الفینی است که از آنها اتیلن و پروپیلن تولید می‌شود. اخیرا نیز تکنولوژی تولید بوتا دی ان از بوتان ها یا BDH هم در حال تجاری شدن و یک واحد 90 هزار تنی آن در چین به تولید رسیده است. معمولا در واحدهای PDH حدود ٨٦ درصد پروپان به پروپیلن و ١٤ درصد باقی‌مانده نیز غالبا به اتان و بوتان تبدیل می شود. متاسفانه موضوع استفاده از فرایندهای PDH جهت تولید PP با توجه به وضعیت قیمت گذاری خوراک مایع بسیار نا امید کننده به نظر می رسد. موضوع خوراک پروپان و بوتان از نفتا که فعلا با 5% تخفیف نسبت به فوب خلیج فارس به دارندگان کراکر نفتا با ارز مبادلاتی عرضه می شود پیچیده‌تر است چراکه فرمول قیمت‌گذاری قابل‌قبولی جهت اختصاص این دو خوراک به واحدهای پتروشیمی تدوین نشده است. در ماده ١- الف- بند ٤ قانون الحاق برخی مواد به قانون تنظیم بخشی از مقررات مالی دولت مصوب 1393 آمده است که وزارت نفت مکلف است قیمت خوراک گاز و خوراک مایع تحویلی به واحدهای صنعتی، پالایشی و پتروشیمی‌ها را با رعایت معیارهای زیر تعیین کند: ١- متناسب با معدل وزنی درآمد حاصل از فروش گاز یا مایع تحویلی برای سایر مصارف داخلی، صادراتی و وارداتی، قیمت محصول با حفظ قابلیت رقابت‌پذیری محصولات تولیدی در بازارهای بین‌المللی و بهبود متغیرهای کلان اقتصادی ٢- ایجاد انگیزش و امکان جذب سرمایه‌گذاری داخلی و خارجی ٣- اعمال تخفیف پلکانی تا ٣٠ درصد با انعقاد قرارداد بلندمدت برای واحدهایی که بتوانند برای تأمین مواد اولیه واحدهای پتروشیمی داخلی که محصولات میانی و نهایی تولید می‌کنند استفاده شده و زنجیره ارزش افزوده را افزایش دهند. در این قرارداد بنگاه‌هایی که در مناطق کمترتوسعه‌یافته راه‌اندازی می‌شوند، از تخفیف بیشتری برخوردار می‌شوند. متاسفانه در آیین‌نامه اجرائی این قانون که در 14 مرداد 94 به تصویب هیات وزیران رسیده است به‌جای تخفیف پلکانی تا ٣٠ درصد برای خوراک مایع، تخفیف تا حداکثر سه درصد اعمال و ابلاغ شد. یعنی برای مجموعه PDH/PP در صورت احداث در مناطق کمتر توسعه یافته تخفیف 2% و در صورت احداث در مناطق بسیار محروم تر تخفیف 3% و در صورت احداث در دیگر مناطق این تخفیف 1% خواهد بود. به جز تهدید حاشیه سود اندک نگرانی اقتصادی دیگری نیز در رابطه با احداث واحد های PDH وجود دارد. معمولا تامین پروپان به صورت خالص چندان آسان نیست و شرکت های پالایشگاهی اصرار به فروش پروپان در کنار بوتان در قالب LPG دارند. معمولا مبنای تعیین قیمتFOB پروپان در خلیج فارس قیمت های قرار دادی فروش آرامکو سعودی است که در نشریه PLATTS منتشر می شود. اخیرا استناداتی هم به قیمت های ARGUS مدنظر قرار گرفته است. در مورد پروپیلن هم مبنایی تحت اینکوترم FOB خلیج فارس نداریم و معمولا این معیار با کسر هزینه حمل از CFR سایر بازار ها مثل بازار SEA و NEA و NWE تعیین می شود. به عنوان یک تخمین قابل قبول می توانیم از قیمت پروپیلن CFR SEA هزینه حمل حدود 200 دلاری بر تن را کسر نماییم تا به قیمت تقریبی پروپیلن FOB خلیج فارس برسیم. با توجه به اینکه ورودی واحدهای PDH پروپان و خروجی آن پروپیلن است می توانیم جهت بازدهی اقتصادی این واحد تفاضل قیمت فروش FOB خلیج فارس پروپیلن و پروپان از ابتدای سال 2013 تا کنون را پایش نماییم. همانگونه که در شکل زیر دیده می شود این تفاضل فوق العاده متغییر بوده و حتی در برخی مواقع سال قیمت پروپیلن کمتر از قیمت پروپان خلیج فارس قرار می گیرد. با این حساب فقط با احتساب هزینه خوراک واحد PDH مشخص می شود این واحد در برخی مواقع سال دارای حاشیه سود منفی خواهد بود. حال اگر هزینه های غیر خوراک را هم ملحوظ نماییم وضعیت اقتصادی بدتر خواهد بود. بنا بر محاسبات نشریه PLATTS هزینه تولید فارغ از هزینه خوراک اتیلن از نفتا حدود 350 دلار بر تن است. در پتروشیمی های خوراک مایع کشور که از رانت نفتا و تخفیف 5% استفاده می کند این هزینه حدود 220 تا 250 دلار بر تن است. در مورد واحدهای زنجیره تبدیل مثل تولید پلی الفین ها از الفین ها این هزینه حدود 150 دلار بر تن است. همان گونه که قبلا عنوان شده هزینه های سرباره تولید پروپیلن از پروپان حدود 315 دلار بر تن فرض می شود حال اگر حتی فرض کنیم هزینه های سرباره تولید پروپیلن از پروپان در واحد PDH را معادل نفتا کراکر های داخلی یعنی حدود 220 دلار برتن باشد، در آن صورت حاشیه سود تولید پروپیلن از پروپان با در نظر گرفتن هزینه خوراک و هزینه های سرباره از سال از 2013 تا کنون را وضعیت خوبی نخواهد داشت. می توانیم با محاسبات سر انگشتی به بررسی اقتصاد یک کارخانه PDH/PP با این وضعیت بپردازیم. قیمت جهانی پروپان تقریبا حدود ٥٠٠ دلار است در حالیکه که قیمت متوسط قیمت محصول عمده حاصل از زنجیره پایین دست آن به کمک فناوری PDH، یعنی پلی‌پروپیلن در محدوده زیر 1200 دلار بر تن قرار دارد. یک کارخانه PDH/PP باید سالانه ٦٠٠‌ هزار تن پروپان از دولت خریداری ‌کند اگر فرض کنیم در بهترین حالت 3% تخفیف اعمال شود خوراک ٥٠٠ دلاری با قیمت 485 دلار بر تن تحویل خریدار می شود، اگر هزینه تولید پروپیلن از پروپان را با توجه مصرف یوتیلیتی بالای آن 315 دلار بر تن و هزینه تولید PP از پروپان را 150 دلار بر تن فرض کنیم PP نهایی 950 دلار بر تن تمام می شود. همچنین اگر قیمت فروش PP را 1100 دلار بر تن پیشبینی نماییم جهت تولید 500 هزار PP در سال سالانه 75 میلیون دلار سود استحصال می شود. اگر کل سرمایه گذاری مجموعه PDH/PP حدود 650 میلیون دلار فرض شود بازگشت سرمایه طرح بیش از 8.5 سال پس از تولید و به معنای نرخ بازگشت سرمایه حدود 12درصدی خواهد بود. با چنین نرخ پایینی از بازگشت سرمایه چگونه می شود این زنجیره ارزش را توسعه داد؟ داشتن منابع عظیم گاز پروپان حاصل از فراورش کاندسیت و LNG زمانی امتیاز برای جذب سرمایه‌گذاری محسوب می‌شود که قیمت خرید آن با کشورهایی که از این منابع محروم هستند یکسان یا دارای فاصله اندک نباشد. در آن صورت می توان به گسترش زنجیره پایین دستی پروپان مثل تولید پلی پروپیلن، آکریلو نیتریل، پروپیلن اکساید و پلی ال ها، آکریلیک اسید و پلی متیل متاکریلات امید داشت.