پروپيلن محصولي است با فرمول C3H6 كه شبيه فرمول گاز پروپان(C3H8) است با اين تفاوت كه دو هيدروژن آن حذف شده است. از پروپيلن محصولات متعددي توليد مي شوند كه از مهمترين مشتقات پروپيلن عبارتند از پليپروپيلن، آكريلونيتريل، پروپيلن اكسيد، فنل، اكسوالكلها،كيومن، ايزوپروپيلالكل، آكريليك اسيد
مصرف مشتقات مهم پروپيلن به شرح زير است:
• پلي پروپيلن (64%)
• پروپيلن اكسيد (7%)
• آكريلونيتريل (6%)
• كيومن (5%)
• آكريليك اسيد (4%)
• اكسوالكلها (3%)
• ايزوپروپيل الكل (2%)
• اليگومرها (1%)
• مواد شيميايي شامل پلي گاز(Polygas) با نام نونين، دسين و هپتين و موارد ديگر شامل آليل كلرايد، الاستومر اتيلن و پروپيلن و آكرولئين(3%)
پلي پروپيلن در انواع زمينه ها مثلاً در صنعت اتومبيل در ساخت پانل دربها، تزئينات داخلي، پروانه ها، كفپوش اتومبيل، جعبه باطري و ... مصرف مي شود. اغلب نيهاي نوشيدني از PP ساخته مي شود. بيشتر قطعات ساك و اسباب بازيها نيز از اين پليمر تهيه مي شوند. تقريباً 10% توليد PP در ساخت فيلم مصرف مي شود كه در بسته بندي مواد غذايي كاربرد دارند. حدود 30% ديگر PP توليدي در ساخت تك رشته ها و الياف مصرف مي شود. الياف PP در ساخت موكت، فرش، طناب، گوني و ... استفاده مي شوند.
انواع قطعات تزريقي نظير لوازم آشپزخانه، اتومبيل، ورزشي، گوني بافي، حصيربافي، روكش سيم و كابل، وسايل بسته بندي، ساخت بدنه باطري ها، اسباب بازي، وسايل آزمايشگاهي و نظاير آن از ديگر مصارف پلي پروپيلن ميباشد.
پلي پروپيلن به صورت عمده در شش دسته قالب تزريقي ، الياف ، فيلم و ورق ، قالب بادي ، لوله و روكش محافظ توليد مي شود.
قالب تزريقي : بيشترين كاربرد پلي پروپيلن در اين دسته است كه در توليد وسايل الكتريكي و الكترونيكي، سرپوش و كلاهك، اسباب بازي، چمدان، وسايل خانگي و صنايع بسته بندي و صنعت اتومبيل استفاده ميشود.
الياف : دومين كاربرد پلي پروپيلن در اين دسته است كه در توليد الياف به كار رفته در پشت فرش و زيلو بعنوان جايگزين در الياف سيزال و كنف در موكت و نخ هاي گوني، الياف Non-Woven، پارچه لباس، عايق هاي گرما و سرما كاربرد دارد.
فيلم و ورق : اين بخش از كاربرد پلي پروپيلن رشد قابل ملاحظه اي طي سال هاي اخير داشته است. صنايع بسته بندي شيريني و شكلات، سيگار، فيلم هاي گرافيك و چاپ و نيز شيت هاي بسته بندي مواد غذايي كه با حرارت شكل مي گيرند؛ از اين جمله اند. كاربرد فيلم هاي پلي پروپيلن در توليد بسته بندي هاي انعطاف پذيري مانند بسته بندي چيپس، اسنك، بيسكويت، ماكاروني و مانند آن مي باشد.
قالب بادي : در توليد بطري و قوطي بكار برده مي شود.
لوله : جهت توليد لوله فاضلاب، سيم و كابل استفاده مي شود.
روكش محافظ : اين بخش از پلي پروپيلن رفته رفته جايگزين كاربرد پلي اتيلن سبك LDPE مي شود. در سال هاي اخير از پلي پروپيلن براي توليد اجزاء داخلي و خارجي اتومبيل به تنهايي و يا تركيب با ديگر پليمرها استفاده مي شود. چگالي كم، ويژگي هاي خوب مكانيكي و ويژگي هاي مناسب براي قالب تزريقي به صورت قطعات بزرگ سبب شده است كه در ساخت اجزاي اتومبيل سهم يك سوم پلاستيك ها از آن پلي پروپيلن باشد.
همانگونه كه بيان شد 64 درصد پروپيلن توليدي جهان صرف توليد پلي پروپيلن مي شود در سال 2019 حدود120 ميليون تن پروپيلن و 90 ميليون تن پلي پروپيلن در جهان توليد شد. سهم ايران به عنوان پر مزيت ترين كشور براي توليد پروپيلن در مقايسه با همه كشورهاي جهان حدود 800 هزار تن در سال يعني كمتر از يك درصد توليد جهاني است.
روش هاي توليد پروپيلن عبارتند از :
1- از طريق شكستن خوراك هاي مايع(نفتا، لايت اند، LPG و ساير خوراك هاي مايع) در كوره هاي با درجه حرارت 850 درجه
2- در پالايشگاه ها به عنوان محصول ثانويه كه اين محصول معمولا پليمر گريد نيست و نياز به خالص سازي دارد
3- روش GTOيا GTPP در اين تكنولوژي گاز متان به متاتول و متانول به اتيلن و پروپيلن تبديل مي شود.
4- تكنولوژي PDH كه در فرآيند كاتاليستي گاز پروپان به پروپيلن تبديل ميشود.
در بين تكنولوژي هاي فوق دو تكنولوژي PDH و GTOيا GTPP بيشترين رقابت را با هم دارند. كشور ايران به دليل داشتن مواد اوليه به وفور براي تحقق هر دو تكنولوژي داراي مزيت مي باشد اما هزينه اجرايي و ساخت در تكنولوژي GTOيا GTPP به ميزان قابل توجهي بيش از تكنولوژي PDHمي باشد. در مقايسه هزينه احداث يك واحد با ظرفيت اسمي 600 هزار تن توليد پروپيلن به دو روش ياد شده هزينه احداث واحد PDH حدود 600 ميليون دلار است اما براي واحد GTOيا GTPPحدود 900 ميليون دلار سرمايه گذاري مورد نياز است. اما هزينه عملياتي واحد هاي MTO و GTPP كمتر از واحد هاي PDHاست و اين بدان مفهوم است كه اگر بتوان منابع ارزي با بهره پائين فرضا تا 6 درصد تامين نمائيم تكنولوژي تبديل گاز متان به پروپيلن در بلند مدتاقتصادي تر است اما اگر نتوان منابع ارزي ارزان قيمت تامين نمود تكنولوژي PDH از مزيت هاي بيشتري برخوردار است و منطقي تر است. در تكنولوژي PDHدر نهايت حدود 90 درصد ماده اوليه به محصول تبديل مي شود و اين از مزيتهاي اين تكنولوژي مي باشد.
در واحدهاي PDH با توان توليد 630 تن پروپيلن نياز به 700 هزار تن گاز پروپان است و پروپان 350 دلاري به پروپيلن 800 دلاري تبديل مي شود. و پروپيلن به انواع محصولاتي كه قبلا ذكر شده تبديل مي گردد. محصولات ياد شده را مي توان با كاميون به كشورهاي اطراف و حتي كشورهاي اروپايي صادر نمود و در داخل كشور نيز مي توان آن را به محصولات نهايي از قبيل لوله و اتصالات، انواع كيسه ها و موكت و انواع محصولات ديگر تبديل و به بازارهاي جهاني صادر نمود.
از مزيتهاي واحدهاي PDH به واحدهاي GTPاين است كه نياز به آب در واحدهاي GTP بسيار كمتر است يعني اگر يك واحد GTP نياز به 15 ميليون متر مكعب آب داشته باشد يك واحد PDH نياز به حدود 5 ميليون متر مكعب آب دارد. در هر دو فرآيند درصد كمي از آب در فرآيند توليد استفاده مي شود بلكه آب عمدتا جهت خنك سازي پروپيلن خالص نشده در مرحله قبل از ورود به كمپرسور مورد استفاده قرار مي گيرد. براي توليد پروپيلن در تكنولوژي GTO دو واحد احداث مي شود يك واحد توليد متانول و يك واحد تبديل متانول به پروپيلن اما در تكنولوژي PDH فقط يك واحد وجود دارد. در مجموعه تكنولوژي PDH از نظر فرآيندي و تنوع تكنولوژي شرايط مناسب تري دارد مهمترين بخش از فرآيند اين تكنولوژي عبارتند از
1- كوره ها جهت افزايش دماي پروپان قبل از ورود به رئاكتورها،
2- رئاكتورها(اصلي ترين بخش اين تكنولوژي همين رئاكتورها مي باشند)
3- كمپرسورها
4- سيستم چيلينگ و خنك سازي
5- سيستم تاورها و ملحقات آنها جهت خالص سازي
چنانچه وزارت نفت بر اساس اختيارات قانوني تفويض شده از طرف مجلس شوراي اسلامي آئين نامه تخفيف خوراك براي واحدهاي PDH كه محصولات آن در داخل كشور به محصول نهايي تبديل شود را به ميزان 30 درصد مصوب و ابلاغ نمايد تحولي در سرمايهگذاري در احداث واحدهاي پتروشيمي PDH در كشور به وقوع خواهد پيوست.
در اين آئين نامه تخفيف خوراك براي واحدهاي پتروشيمي كه واحد ميان دستي احداث نمايند( مثل واحد پلي پروپيلن) 10درصد و براي آنهايي كه واحدهاي پائين دستي با هدف صادرات محصولات نهايي احداث نمايند نيز 20 درصد تخفيف در نرخ خوراك اعمال نمايند مشروط به اينكه سهام آن واحد پتروشيمي در واحدهاي پائين دست سهام كنترلي باشد و بتوانند در مقابل هر گونه سواستفاده احتمالي پاسخگو باشند. هم زمان وزارت سمت مي بايست ساز و كار لازم جهت جلوگيري از تخلف يا كم توجهي در صدور مجوز يا ابطال مجوز صنايع پائين دست پتروشيمي را فراهم و اجرايي نمايد.
متاسفانه وزارت سمت از ابتدا در اين حوزه عملكرد مناسبي نداشته و اين ضعف منجر به سواستفاده عده اي دلال مسلك شده كه تحت عنوان توليد كننده ماده اوليه را به قيمت بورس دريافت و در بازار به قيمت حتي بالاتر از قيمت جهاني و فوب به توليد كنندگان واقعي مي فروشند.
طي چند دهه گذشته ساز و كار نرم افزاري و كنترلي لازم براي حل اين معضل طراحي و اجرايي نشده است. چند كارشناس محدود سازمان هاي صنعت معدن تجارت استانها هر از چند گاهي به اين واحدهاي پائين دستي سركشي مي كنند اما به دلايل مختلف از جمله ارتباطات شخصي يا قومي يا به دليل كم توجهي عملكرد واقعي همه واحدهاي پائين دستي به درستي مورد بررسي قرار نمي گيرد و معمولا برخورد مناسب در سطح استان ها انجام نمي شود تنها راه حل اين مسئله كه بنده 15 سال پيش زماني كه در اين وزارتخانه مسئوليت داشتم بيان نمودم اين است كه بازرسي بايد سيستمي شود و از طريق شاخص هايي كه در سيستم ثبت مي شود و هر ماه بايد گزارش شود عملكرد واقعي صنايع پائين دست شفاف و روشن شود. اين شاخص ها عبارتند از: ميزان مصرف برق، گاز، ليست نيروي بيمه پرسنل، بارنامه هاي ورودي و خروجي و ساير شاخص هاي تاثير گذار چنانچه اين معضل حل شود واحدهاي پتروشيمي چنانچه تا محصول ميان دستي را توليد نمايند و حسب نظر شركت ملي صنايع پتروشيمي متناسب با تخفيفي كه در نرخ خوراك دريافت مي كنند در قيمت محصول مياني به واحدهاي پائين دستي تخفيف دهند در اين صورت شعار و آرزوي ايجاد صدها هزار شغل مستقيم در صنايع پائين دستي قابل تحقق است.
بهر حال چنانچه تخفيف خوراك ياد شده در چارچوب منطفي اعمال گردد امكان صادرات محصولات با قيمت رقابتي فراهم خواهد شد و ساير صادر كنندگان نخواهند توانست با صادركنندگان ايراني رقابت كنند. يكي از مشكلات بزرگ در مسير صادرات مشكل گشايش LCبراي خريداران محصولات ايراني است خريداران علاقه دارند محصول را بصورت مدت دار حداقل سه ماهه خريداري كنند و به اين طريق مشكل گردش نقدينگي آنها حل مي شود اين مشكل با اعمال تحريم ها براي ايران ايجاد شد و لازم است راه حل هاي اساسيبراي آن انديشيده شود از جمله راه حل ها گشايش LC با پول ملي هر كشور يا اينكه بتوان سيستم توزيع مويرگي را در كشورهاي هدف از جمله تركيه كشورهاي CIS و ساير بازارهاي مهم پيرامون راه اندازي كرد و با ايجاد نمايندگي هاي معتبر اين سيستم مويرگي را تغذيه نمود.
در كشور ايران به دليل توليد حدود 10 ميليون تن گاز پروپان كه در حال حاضر بصورت خام صادر مي شود حتي احداث 10 واحد PDH نيز از توجيه اقتصادي لازم برخوردار مي باشد. اين توجيه كه ما حتما بايد LPG آن هم با تركيب حداقل 50 درصد بوتان و 50 درصد پروپان صادر نمائيم و نمي توانيم صرفا بوتان صادر كنيم از پشتوانه منطقي قوي برخوردار نيست. مگر بوتان و پروپان با هم مخلوط مي شوند ؟ در كشتي پروپان و بوتان در مخازن مستقل بارگيري مي شوند و در خصوص مشتري نيز با بازار يابي مناسب مشتري بوتان نيز به ميزاني كه ظرفيت صادرت در كشور داريم وجود دارد و در اين خط قرمز تعيين شده حتما بايد تجديد نظر بشود هر چند در حال حاضر ما حتي يك واحد PDH فعال در حال توليد در ايران نداريم از طرف ديگرمعمولا در فازهاي گازي پارس جنوبي ميزان توليد پروپان بيش از بوتان است نزديك به دو برابر است لذا نگراني از بابت بهم خورد خط قرمز ذكر شده كه اصل آن زير سئوال است وجود ندارد. با صادرات 10 ميليون تن پروپان حدود 3.5 ميليارد دلار نصيب كشور مي شود و اشتغالي نيز از اين خام فروشي حاصل نمي شود اما اگر پروپان به محصولات مياني و نهايي تبديل شود ارزش صادرات محصولات 10 ميليون تن پروپان حدود 10 ميليارد دلار خواهد شد و براي ده ها هزار نفر اشتغال مستقيم و غير مستقيم ايجاد خواهد شد.