نقش کاتالیست ها در صنایع پالایشی کشور
چشم اندازی روشن برای ارزش افزوده پایدار
مشعل چراغ بومی سازی کاتالیست در کشور از سال 1379 روشن و در آن زمان چهار پروژه تولید کاتالیست و جاذب با هـدف تامین نیاز 5 ساله پالایشگاه های کشور و خرید تضمینی این محصول به شرط دریافت تاییدیه های پژوهشگاه های صنعت نفت اجرا شد که نتیجه آن در سال 1386 به تولید پنج کاتالیست از جمله ریفرمینگ اولیه با بخار آب، جاذب اکتیو آلومینا وگاما آلومینا، مراکس و شیفت گاز آب در دمای پایین «LTSC» منجر می شد. با توجه به اهمیت کاتالیست و نقش آن در صنعت نفت، وزارت نفت با جدیتی بیش از پیش، بومی سازی این محصول کاربردی را در دستور کار قرار داد و با ابلاغ دستور به کارگروه های مربوط به این حوزه تخصصی به جمع آوری اطلاعات زمینه ای در خصوص شرایط واحدهای عملیاتی مصرف کننده کاتالیست، میزان مصرف سالانه کاتالیست در این واحدها، مشخص کردن پرمصرف ترین و گران ترین کاتالیست ها و در همسویی با این فعالیت ها، به گردآوری گزارش هایی از پژوهشگاه های بخش خصوصی و متخصصان صاحب تجربه در حوزه کاتالیست اقدام کرد. از آنجا که برخی کاتالیست های پالایشگاهی،نیازمندتعویض در دوره زمانی سه یا چهار سال هستند، ساخت آنها از سوی شرکت های دانش بنیان توجیه اقتصادی دارد درست برخلاف برخی دیگرکه دوره تعویض آنها 10 تا 15 سال است و به جای ساخت در داخل بهتر است آن را وارد کنیم. در گزارش پیش رو نیز با توجه به اهمیت و جایگاه کاتالیست درصنعت پالایش کشور و بومی سازی آن تلاش شده است از این منظر به آن توجه و پرداخته شود.
از فرآیندهای توسعه یافته در تولید صنایع نفت، گاز و پتروشیمی می توان به کاتالیست اشاره کرد. این کالا نقش مهمی در تولید سوخت ها و فرآورده های میانی و نهایی مورد استفاده در کشور دارد.کاتالیست ها برای واحدهای پالایش نفت بسیار پرکاربرد و اهمیت آنها روز به روز در حال افزایش است.
از جمله موارد مورد استفاده کاتالیست در صنایع پالایش نفت کشور می توان به کاتالیست مصرفی برای تولید بنزین و کاتالیست آیزوماکس به منظور گوگردزدایی گازوئیل اشاره کرد. ضمن آنکه از کاتالیست ریفرمینگ برای افزایش عدد اکتان و افزایش میزان کیفیت بنزین استفاده می شود. کاتالیست HDS نیز برای گوگردزدایی برش های بنزین و پیش از ریفرمینگ مورد استفاده قرار می گیرد.کاتالیست ریفرمینگ برای هیدروژن با بخار آب استفاده می شود و کاتالیست های دیگر از جمله آلومینای فعال، اکسید روی، اکسید تیتانیوم، اکسید وانادیوم و ... در صنایع مختلف مصرف می شوند.
نقش کلیدی کاتالیست ها در تولید بنزین
پالایشگاه های نفت با هدف تبديل نفت خام و ميعانات گازي به فرآورده های نفتي ايجاد شده اند؛ از این رو دسترسي به منابع خوراک و فناوری های مورد نیاز و تنوع بازار فرآورده های پالايشگاهی و یکپارچه سازی مجتمع های پالایشی و پتروشیمی به توليد اقتصادي محصولات پالایشی منجر می شود.
با توجه به طرح های توسعه ای پالایشگاهی کشور و راه اندازی واحدهای جدید پالایشی نظیر واحدهای گوگردزدایی گازوییل و نفت سفید برای پالایشگاه هایی مانند تهران و تبریز، واحدهای RFCC برای پالایشگاه هایی از جمله اراک، آبادان و اصفهان، واحدهای جدید ایزومریزاسیون برای پالایشگاه هایی مانند تهران، اراک، بندرعباس و اصفهان، مصرف کاتالیست ها در سال های پیش رو افزایش خواهد یافت. حمایت صنعت پالایش نفت در زمینه کسب فناوری تولید کاتالیست های نفتی سبب دستیابی شرکت های سازنده داخلی به دستاوردهای قابل توجهی بوده که می توان به کسب دانش فنی کاتالیست های واحدهای سولفور زدایی از گازوییل، تبدیل کاتالیستی، ایزومریزاسیون و ... اشاره کرد. در حالت كلي فرايندهاي مورد استفاده درصنايع پالايشگاهي به چهار دسته عمومي فرايندهاي جداسازي، فرآيندهاي تبدیلی- شكست مولكولي، فرايندهاي كاهش گوگرد و فرآيندهاي ارتقای كيفيت و خواص محصولات تقسيم مي شوند. در این فرآیندها پالایشگاه های کشور گام های قابل توجهی برداشته اند. فرایند جداسازی آب و نمک و کلیه فرایندهای تقطیر اتمسفریک و تقطیر در خلا از فرایندهای جداسازی به شمار می روند.فرایندهای تبدیلی به منظور تبدیل هیدروکربن های سنگین به سبک تر مورد استفاده قرار می گیرند. در این حالت، هرچه خوراک ورودی به مجتمع پالایشگاهی سنگین تر باشد، نیاز به فرایندهای تبدیلی بیشتر خواهد شد. از فرایندهای تبدیلی می توان به واحدهای کراکینگ (بستر سیال، حرارتی، آیزوماکس) اشاره کرد که برش های سنگین تولیدی در برج تقطیر در اتمسفریک و خلا را به محصولات سبک و میان تقطیر تبدیل می کند. از مهم ترین واحدهای تبدیلی و به نوعی پیونددهنده صنعت پالایش و پتروشیمی، می توان به واحدهای کراکینگ بستر سیال FCC اشاره کرد. این واحدها با تولید الفین های سبک (پروپیلن و بوتیلن) و همچنین بنزین از مهم ترین واحدهای پالایشگاه های جدید به شمار می روند. از دیگر موارد مصرف کاتالیست می توان به واحدهای کاهش میزان گوگرد اشاره کرد. این واحدها جهت حذف گوگرد و فلزات سنگین و سایر ترکیبات آلاینده از برش های مختلف تولیدی به کار می روند. فرایندهای تصفیه هیدروژنی برش های نفتا ، نفت سفید و نفت گاز، از مهم ترین واحدهای حذف گوگرد است. فرایندهای ارتقای کیفیت نیز شامل واحدهای تبدیل کاتالیستی، ایزومریزاسیون و آلکیلاسیون می شود. به اعتقاد کارشناسان، بخش عمده ای از ارزش افزوده ایجاد شده در مجتمع های پالایشی، ناشی از فرایندهای تحت کاتالیستی است؛ به همین منظور انتخاب و استفاده کاتالیست مناسب از مهم ترین عوامل ایجاد ارزش افزوده پایدار در این صنعت به شمار می رود. كاتالیست هاي فرايندي در مجتمع های پالايشگاهي، نقشي بسیار كلیدي دارند، زیرا در صورت تأمین نشدن كمي و كیفي آنها، اين مجتمع ها از مدار تولید خارج می شوند.
بازار بین المللی
براساس آخرین پیش بینی های مصرف کاتالیست در جهان که از سوی موسسه catalystgrp در مه ۲۰۲۰صورت گرفته است، ارزش بازار جهانی کاتالیست در سال ۲۰۲۲ به میزان ۲.۳۶ میلیارد دلار و با توجه به توسعه صنایع مصرف کننده کاتالیست، این عدد در سال ۲۰۲۵ به ۱. ۳۹میلیارد دلار خواهد رسید. بیشترین سهم مصرف کاتالیست به ترتیب در بازارهای صنایع پالایش نفت، محیط زیستی، صنایع پتروشیمی و شیمیایی و پلیمری خواهد بود. به دلیل رشد جمعیت و قوانین سختگیرانه زیست محیطی و صنعتی شدن روزافزون، بیشترین رشد بازار مصرف کاتالیست در حوزه صنایع پالایشگاهی نیز در منطقه APAC اتفاق خواهد افتاد که شامل مناطق آسیای شرق و اقیانوسیه خواهد بود و بیش از ۵۰درصد از تولیدات این بازار از سوی ۱۰ شرکت تولیدکننده کاتالیست در جهان تامین خواهد شد. از مهم ترین شرکت های مطرح جهان شرکت جانسون متی انگلیس است که از آن به عنوان رهبر کاتالیست جهان یاد می شود، به طوری که بیش از ۴۰درصد کاتالیست های حوزه پالایشگاهی را تولید می کند و از هر سه خودروی خارجی که تولید می شود، یک خودرو به کاتالیست های این شرکت مجهز است. در سال میلادی قبلی، ارزش تولیدات این شرکت بیش از ۹/ ۳میلیارد دلار درآمد این شرکت صاحب فناوری در سطح جهان گزارش شده است که ۴۵ درصد از گردش مالی این شرکت را فروش کاتالیست و فناوری های کاتالیستی تشکیل می دهد؛ البته به دلیل تاثیرات منفی بحران کرونا، این شرکت نیز با ۵ درصد کاهش در حجم فروش خود رو به رو شده است. در خصوص ایران هم باید گفت؛ مصرف کاتالیست در بازار صنایع پتروشیمی و پالایشی ایران تا پایان برنامه توسعه پنجم در سال ۱۴۰۴، از حجمی بیش از ۳۰ هزار تن و ارزشی بیش از ۷۰۰میلیون دلار برخوردار خواهد بود.
در پایان باید گفت؛ تولید کاتالیست در کشور، یکی از گام های مهم در مسیر خودکفایی است که به این وسیله از واردات بی نیاز شده و کاتالیست های مرغوب در کشورمان از سوی شرکت های دانش بنیان و با حمایت پالایشگاه های نفت کشور تولید و در صنایع نفت کشور مورد استفاده قرار می گیرند و در زمینه تولید بنزین های مرغوب بر پایه یورو 4 به محیط زیست کشورمان نیز کمک می کنند. بدون تردید،حمایت های بیش ازپیش از بومی سازی کاتالیست در بخش های بالادستی نفت(صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی) به ویژه با رشد و تبلور روز افزون شرکت های دانش بنیان، می تواند نوید بخش این مهم باشد که با بی نیازی کامل صنعت نفت از واردات این محصول، آینده ای روشن در انتظار بخش های تولیدی این صنعت خواهد بود.