تطوير تقنية تحويل النفط لكيميائيات محور رئيس ل"أرامكو" و"سابك"

في تحليل أخر تطورات تحويل النفط الخام إلى الكيميائيات أن عمليات التطوير التكنولوجي مستمرة وستساعد المصافي على تلبية الطلب المتزايد في سوق المواد الكيميائية. ويستخدم النفط الخام بشكل تقليدي لإنتاج وقود النقل مثل البنزين والديزل وأنواع الوقود الأخرى. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، كان التركيز على زيادة القيمة المضافة من النفط الخام باستخدام تقنيات مثل تحويل النفط الخام إلى المواد الكيميائية.
وقال باريش كولكارتي، استشاري أول للكيميائيات في "فروست آند سوليفان" تفكر العديد من المصافي في الاستثمار في استخلاص تحويل البترول لبتروكيميائيات لأن وجود تقنية مركزة لعمليات البتروكيميائيات يوسع نطاق تحسين معالجة المحفز وتوفير الطاقة، مما يؤدي إلى تحقيق المزيد من الأرباح. في الوقت الحاضر، يتم تصنيع معظم البتروكيميائيات كتيارات جانبية أثناء تكرير النفط الخام، مع التركيز بشكل أساسي على إنتاج وقود النقل.
إنتاج 45 % من النفط
بينما تقوم معظم المصافي بتحويل ما يقرب من 5٪ إلى 20٪ من الخام إلى بتروكيميائيات، فإن بعض المصافي الموجودة لديها ما يصل إلى 45٪ من الناتج كمواد كيميائية، بما في ذلك الأوليفينات والعطريات والجلايكول والبوليمرات. في حين، يبدو أنه سيتم تصميم مصافي ذات سعة متغيرة في المستقبل. ولتحسين المرونة، سيكون من الأفضل تكسير النفط الخام مباشرة لإنتاج مواد كيميائية، وخاصة الأوليفينات الخفيفة باستخدام التقنيات المشتقة من التكسير التحفيزي للسوائل.
ليست هذه هي المرة الأولى التي تبذل فيها جهود على انتاج المنتجات الكيميائية من النفط الخام. حيث هناك محطات التكسير البخاري من الإيثيلين القائمة على النافثا تغلق في جميع أنحاء أوروبا، لأنها أقل قدرة على المنافسة. ومع تقنية التكسير التي تغرق أمريكا بالغاز الطبيعي، من 2016 إلى 2019، انقلب الانقسام بين الإيثان والنافثا في إنتاج الإيثيلين إلى 80-20 من 50-50، وفقًا لجمعية مصنعي الوقود والبتروكيماويات الأمريكية.
إنتاج الفحم إلميثانول
ويظل مسار إنتاج الفحم إلى الميثانول والفحم إلى الأوليفينات هو الأكثر تفضيلًا عندما كان المسار التقليدي مكلفًا وكانت أسعار النفط الخام أعلى من 100 دولار للبرميل. كما شهدت الصين ظهور عدد كبير من وحدات تحويل الميثانول إلى أوليفينات بدأ تشغيلها، مما أدى إلى زيادة الطلب على الميثانول في الصين. وأدى الطلب المتزايد إلى ارتفاع الأسعار، مما أدى إلى، جانب الآثار البيئية، إلى توقف تطوير مواقع تحويل الأموال في الصين.
وتواصل الجهود المستمرة من قبل شركة "سيلوريا تكنولوجيز" لاكتشاف وتحسين محفزات جديدة للاقتران التأكسدي لتفاعل الميثان لإنتاج الإيثيلين مباشرة من الميثان بأداء عالٍ في درجات حرارة منخفضة. وباستخدام المحفزات الحيوية من الشركة، تتم تنمية المعادن وبلورات أكسيد المعادن على قوالب بيولوجية، مما يتيح طرقًا فريدة لمعالجة السطح لتحويل غاز الميثان.
اكسون موبيل
في وقت، يتطلب تفاعل طارد للحرارة، طاقة أقل، ويمكن حصاد الحرارة الناتجة عن التفاعل لدفع العملية. وباستخدام تقنية "سيلوريا"، يتم التحويل في درجات حرارة 200 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية أقل من طرق التكسير بالبخار الحالية، مما يقلل من الطاقة اللازمة لإنتاج الإيثيلين. وثمة رؤية جهود أخرى عبر شركة اكسون موبيل التي تمتلك تكوينًا عاليًا وأقصى قدر من المواد الكيميائية في شكل وحدة "فلكسيكوكينق" الخاصة بها، حيث تقوم هذه الوحدة بتحويل بقايا الفراغ إلى زيوت كوكر نفتا وزيوت غاز. ويتم دمج الغازات الخفيفة من الوحدة مع سائل التكويك في مصنع غاز التكسير التحفيزي المائع. ولتعظيم إنتاج المواد الكيميائية، تتم معالجة البارافينات الخفيفة في مصنع نزع الهيدروجين لإنتاج البروبيلين والبوتيلين. وينتج مصنع العطريات البنزين والتولوين والزيلين المختلط أو البارازيلين لتلبية احتياجات السوق المحلية.
ويتم تكوين العديد من المشاريع العالمية لإنتاج كميات كبيرة من المواد الكيميائية، بدلاً من وقود النقل كما هو الحال في المصفاة التقليدية. وتشمل المشاريع البارزة المخصصة للبتروكيماويات شركة "هينقلي" للبتروكيميائيات، وشركة "زيجانق بتروليم"، في الصين، ومشروع "بي ام بي" التابع لشركة "هينقيا" للصناعات، في بروناي، والمشروع المشترك بين عملاقتي الطاقة والكيميائيات في العالم شركتي أرامكو السعودية و"سابك" في ينبع الصناعية.
تحويل 42٪ لكل برميل
وتم أيضاً تكوين مصفاة تحويل النفط الخام لكيميائيات التابعة لشركة "هنقلي" للبتروكيميائيات في داليان، بالصين، وتقوم بتحويل 42٪ لكل برميل من النفط لإنتاج 4.34 مليون طن سنويًا من ال"بي ايكسلين"، إلى جانب 3.9 مليون طن سنويًا من المواد الكيميائية الأخرى. كما حقق مشروع آخر في الصين، المرحلة الأولى من تحويل النفط لكيميائيات التابع لشركة "زيجانق بتروليم"، التي تحويل 45٪ لكل برميل من النفط، ومن المتوقع أن تنتج 4.0 مليون طن سنويًا من ال"بي ايكسلين"، و1.5 مليون طن سنويًا من البنزين، و 1.4 مليون طن سنويًا من الإيثيلين، والبتروكيميائيات الأخرى. وكمرحلة ثانية، تخطط شركة "زيجانق بتروليم" لتكسير البخار بطاقة مهيمنة على مستوى العالم.
"أرامكو و"سابك"
وقال كولكارتي، في ينبع، تنفذ شركتي أرامكو السعودية، و"سابك" خطط لإنشاء مجمع تحويل النفط الخام لبتروكيميائيات جديد مدعوم من مركز البحث والتطوير التابع لأرامكو السعودية الواقع في الظهران. واستهدف تعاون الشركتين مبدئيًا إنتاج 9 مليون طن متري سنويًا من المواد الكيميائية مع 3.3 مليون طن سنويًا من الإيثيلين لتحقيق اختراق في التصنيع الكيميائي مباشرة من 20 مليون طن متري في السنة من النفط الخام الخفيف.
ومع ذلك مع النقل وأنواع الوقود الأخرى، وكلاهما يشهد صدمة في الطلب بسبب الوباء، قررت أرامكو السعودية و"سابك" إعادة تقييم المشروع المقدرة تكلفته بقيمة 20 مليار دولار في عام 2020. وتدرس الشركتان الآن دمج مصافي أرامكو السعودية الحالية في ينبع باستخدام وحدة تكسير بخارية مختلطة التغذية ووحدات مشتقة الأوليفين بدلاً من إنشاء مصانع جديدة.
وأضاف كولكارتي، على الرغم من تقليص حجم المشروع، إلا أن تطوير تقنية تحويل النفط الخام لبتروكيميائيات لا يزال محورًا رئيسيًا لشركة "سابك" وأرامكو السعودية. وتهدف برامج التطوير الحالية إلى تحسين فعالية تكلفة البتروكيميائيات، والاستدامة، وفرص خلق القيمة.
أرامكو تطور 3 تقنيات
كما قال " بصرف النظر عن البحث والتطوير الخاص بها، تعمل أرامكو السعودية أيضًا مع شركاء تكنولوجيا من الطراز العالمي مثل شركة "ماكديرموت"، وشركة "شيفرون ليومس قلوبال"، و"سي بي اند أي" و "تيكنيب اف ام سي"، و"إكسينس" لتطوير ثلاث تقنيات جديدة على الأقل باستخدام عمليات مختلفة تهدف إلى تحويل ما يصل إلى 80٪ لكل برميل من النفط إلى الكيميائيات الأساسية والبتروكيميائية.
أهم التطورات
وحتى مع إعادة تقييم الاستثمار، لا تزال مشاريع التحويل النفطي الكيميائي واحدة من أهم التطورات مع زيادة كبيرة في استهلاك المواد البلاستيكية والكيميائية بسبب التحضر في الاقتصادات النامية. ويمكن لدول مجلس التعاون الخليجي، التي تتمتع بقرب جيد من مراكز الطلب بما في ذلك الهند وإفريقيا والصين، أن تضيف قيمة أكبر لمواردها الطبيعية من النفط الخام، وغيره من التي حبا الله بها البلاد.
ومع التركيز العالمي على الابتعاد عن استهلاك الوقود الأحفوري، وتفويضات انبعاثات الكربون الأكثر صرامة، وزيادة استخدام المركبات الكهربائية، تتصور المصافي بالفعل طلبًا أقل على البنزين وإنتاج الوقود. إلا أن الهدف هو تحويل قائمة المنتجات المشتقة من برميل النفط إلى نطاق 60٪ -80٪ لإنتاج كيميائي ومنتجات غير وقود، أعلى من النطاق التقليدي من 10٪ إلى 15٪، والذي يمكن تحقيقه من خلال تحويل النفط الخام لبتروكيميائيات. ومن المحتمل أن يؤدي ذلك إلى زيادة عائدات برميل النفط الخام من مصفاة تقليدية تبلغ حوالي 9 دولارات للبرميل حتى 17 دولارًا للبرميل. وفي الوقت الحاضر مع التركيز المتزايد على تعظيم الهوامش، يعد تطوير عمليات تحويل النفط الخام لبتروكيميائيات، عملية مستمرة يمكن أن تساعد المصافي في تلبية الطلب المتزايد في سوق المواد الكيميائية.