تولید نفت؛ ظرفیت پالایشگاه ها و تقاضای فرآورده های نفتی در جهان

به گزارش بورس نیوز، صنعت نفت در برگیرنده و چرخ محرك بسیاری از صنایع مانند خودروسازی، پتروشیمی، فولاد و بطور کلی اقتصاد ایران و جهان است. بخش های مختلف این صنعت شامل اکتشاف و استخراج نفت، پالایش نفت خام و میعانات گازی و حمل و نقل مواد هیدروکربوری است. بخش پالایش نفت خام یکی از بخشهای مهم صنعت نفت است. اهمیت این بخش از صنعت نفت آن است که در صورت نبود آن، استفاده چندانی از این ماده استراتژیک نمی توان کرد و وجود این صنعت است که استفاده از نفت خام را امکان پذیر می کند. بیشترین محصولاتی که این صنعت تولید می کند، بنزین، گازوئیل، نفت سفید، سوخت جت، نفت کوره و مواد خام دیگر است، که بعنوان سوخت و ماده اولیه صنایعی مانند تولید فرآورده های شیمیایی (از جمله محصولات دارویی، حلالها، کودهای شیمیایی، آفت کشها و پلاستیک)، صنعت حمل و نقل، خودروسازی و ... محسوب می شود. در واقع زنجیره ارزش صنعت نفت و گاز شامل ۳ بخش اصلی است: استخراج، پالایش و پتروشیمی.
پالایشگاه را می توان بر اساس نوع خوراك دریافتی آن طبقه بندی کرد که بر این اساس شامل: پالایشگاه نفت خام و پالایشگاه میعانات گاز است. بخش پالایشگاه نفت خام، بخشی است که با آن، از تفکیک و تصفیه نفت خام، محصولات متنوع و پر ارزشی از قبیل گاز مایع، سوخت اتومبیل و سوخت جت، انواع روانکار، نفت سفید، حلالهای نفتی، مواد اولیه پتروشیمی ها مانند نفتا و ... تولید می شود.

صنعت نفت را از لحاظ تکمیل فرآیند تولید محصول به ۳ بخش که شامل صنایع پایین دستی، میان دستی و بالا دستی است، تقسیم کرد. البته در بیشتر موارد صنایع میان دستی را جزئی از صنایع پایین دستی به حساب می آورند. بخش بالادستی از صنعت نفت فعالیت های گوناگونی را شامل می شود، فعالیت هایی مانند: حفاری، لوله گذاری، تأمین کشتی لوله گذار و یدك کش، تأمین قطعات و تجهیزات و ... می شود. همچنین شرکت هایی نیز وجود دارند که در جهت انتقال نفت و گاز استخراجی از محل استخراج این محصول و توزیع آن به بخش میان دستی، در حال فعالیت هستند. پس از تولید نفت خام و حمل آن، جهت تبدیل این ماده خام، نفت خام تحویل بخش میان دستی (پالایشگاهها) می شود. پالایشگاه ها در این مرحله از طریق روشهای مختلف، نفت خام دریافتی را به مواد و محصولات دیگر تبدیل کرده یا از آن استحصال می کند. پس از استحصال و تولید مواد و محصولات مختلف از نفت خام، از طریق شبکه توزیع به مصرف کننده نهایی تحویل داده می شود. در بخش پایین دستی این صنعت نیز، واحدهایی قرار دارند که از محصولات تولیدی در بخش میان دستی، استفاده کرده و به محصولات نهایی تبدیل می کنند، محصولاتی که بتوان آنها را به مصرف کننده نهایی عرضه کرد.

نفت خروجی از چاه ماهیت بسیار پیچیده ای دارد. بخش هیدروکربنی آن باید به محصولاتی که قابل انتقال و ذخیره سازی باشد، تفکیک شده و آلاینده ها از آن زدوده شود. جداسازی فازهای جریان محصول خروجی از چاه توسط تفکیک کننده ها انجام می شود. در دستگاه تفکیک کننده گازها، هیدروکربن،آب و مواد جامد از هم جدا شده و سپس هرکدام به طور جداگانه فرآوری می شوند. در شکل 2 ، فرآیندها و فرآورده های پالایشگاه نفت خام نشان داده شده است.

معرفی فرآیند و فرآورده های پالایشگاه نفت

نفت خام برای تبدیل به فرآوردههای مورد نیاز بوسیله خطوط لوله، راه آهن، نفتکش ها، و کامیون ها به پالایشگاه ها منتقل میشود. هنگامی که نفت خام وارد پالایشگاه میشود فرآیندی موسوم به مراحل تقطیر را طی میکند. در این فرآیند اجزاء تشکیل دهنده نفت خام از آن جدا شده و میتوان این اجزاء را بیشتر پالایش کرد. فرآیند تقطیر از زمان ورود نفت خام به بویلری با فشار بالا شروع میشود. نفت خام خود مخلوطی از هیدروکربنهای مختلف است. بویلر مخزنی است که نفت در آن جوش می آید و مانند آب بخار می شود. نفت خام تا 1112 درجه فارنهایت گرم و به فرآورده های مختلف تفکیک میشود. این فرآوردهها شامل گازها، نفتا، بنزین، نفت سفید، گازوئیل، روغن های روانکاری، روغن های سنگین و نفت کوره و ... هستند.

فرآورده های نفت خام

دسته بندی محصولات پالایشگاه نفت خام از نظر تعداد کربن در جدول زیر نشان داده شده است.

همچنین فرآورده های حاصل از میعانات نفت خام را میتوان به چند گروه اصلی و فرعی تقسیم کرد. این فرآورده ها پس از پالایش بیشتر به موادی تبدیل میشوند که در زندگی روزمره ما مورد استفاده قرار میگیرند:

محصولات اصلی
- گازهای سبک:
این گازها شامل هیدروژن و هیدروکربن های سبک و کم کربن است که معمولا به عنوان سوخت صنعتی یا ماده اولیه پتروشیمی ها به کار گرفته میشود.
- گازهای مایع و گاز نفت مایع شده:
گاز نفت مایع شده مخلوطی از گازهائی مانند پروپیلن ها و سرد کننده ها می باشند، که اغلب در مصارف خانگی برای پخت و پز و مصارف گرمایشی یا سرمایشی و سوخت وسایل نقلیه بکار می روند. انواع دیگر گاز نفت مایع شده، LPG یا پروپان و بوتان است. گاز نفت مایع شده در فشار معمولی جو بخار می شود ، بنابراین باید آن را در کپسولها یا مخزن های فولادی با جدار ضخیم تحت فشار نگهداری کرد. گازهای مایع شامل پروپان و بوتان و یا مخلوط تجاری این دو که به عنوان سوخت کپسولهای خانگی و صنعتی استفاده میشود. از این دو آلکان برای تولید پروپیلن و بوتادین در پتروشیمی ها نیز استفاده میکنند.
- بنزین:
بطور میانگین حدود ۱۵ درصد نفت خام را بنزین تشکیل می دهد. از بنزین در موتورهای درون سوز مانند اتومبیل ها استفاده می شود. بمنظور بالابردن درجه اکتان پس از طی مرحله تقطیر به بنزین تصفیه شده اتان اضافه می شود تا برای اتومبیل ها قابل استفاده شود. در آمریکا تقریبا نیمی از نفت خام تصفیه شده به بنزین تبدیل می شود.

نفتا:
کاربرد اصلی این ماده پتروشیمی هایی با خوراك مایع مانند پتروشیمی اراك است. اما در صورت استفاده از فرایند
کراکینگ، می توان این ماده را به موادی همچون بنزین تبدیل کرد.

 نفت سفید:
نفت سفید یا روغن چراغ در جریان تقطیر بین درجه ۳۰۲ تا ۵۲۷ فارنهایت بدست می آید. این ماده رقیق و روشن قابل اشتعال است. از نفت سفید بیشتر بعنوان سوخت جت و برای تولید گرما در مصارف خانگی و ساختمان‌ها و بعنوان سم جهت دفع آفات استفاده می شود. در دوران پیدایش نفت، نفت سفید جایگزین روغن نهنگ در چراغ های روشنائی گردید و در اوایل قرن ۲۱ در سیستم حمل و نقل نیویورك بکار گرفته شد. این محصول علاوه بر کاربرد به عنوان سوخت، در تولید مواد شیمیایی مانند الکیل بنزن خطی نیز کاربرد دارد.

 نفت گاز (گازوئیل):
نفت گاز یا گازوئیل به هر سوختی گفته می شود که بتوان از آن در موتورهای دیزلی استفاده کرد. نفت گاز در مراحل تقطیر بین درجه ۳۹۲ تا ۶۶۲ درجه فارنهایت بدست می آید. دانسیته نفت گاز از بنزین بیشترو تصفیه آن آسانتر است. از این سوخت عموما" برای حمل و نقل استفاده می شود.

 روغن های روانکاری:
پایه روغن های روانکاری نفت و افزودنی ها می باشد. این روغن ها طی فرآیند ویژه ای تولید می شوند و به پارافین، نفتالین، یا آروماتیک طبقه بندی می شوند. این روغن ها در بین سطوح قرار می گیرند تا از میزان اصطکاك و خوردگی آن ها جلوگیری کنند. مشهورترین این روغن ها روغن موتور است که قطعات داخلی موتور درون سوز را حفاظت می کند.

نفت کوره (مازوت):
نفت کوره به هرگونه فرآورده مایع حاصل از نفت گفته می شود که بتوان با سوزاندن آن حرارت ایجاد کرد. نفت کوره همچنین سنگین ترین سوخت تجاری است که از نفت خام بدست می آید. نفت کوره به گروه های زیر طبقه بندی می شود: نفت کوره تقطیری، نفت کوره دیزلی، نفت کوره سبک و نفت کوره سنگین. از نفت کوره سنگین در
ناوگان دریائی بمنظور سوخت نیز استفاده می شود. این ماده ارزانترین ماده سوختنی برای کوره حمام ها و تنور نانوایی‌ها و موتورهای دیزلی و برخی نیروگاه ها است.

وکیوم باتوم:
آنچه که در پایین ترین سطح برجهای تقطیر باقی می ماند به این اسم شناخته می شود. از جمله کاربردهای این ماده می توان به ساخت آسفالت و قیر در تاسیسات قیر سازی و در برخی از تاسیسات تولید روغن پایه اشاره کرد.

محصولات فرعی

سوخت جت:
این ماده در موتورهای واکنشی، توربین های گازی و موشک ها مورد استفاده قرار میگیرد.

لوبکات:
همان روغن خام است. از این ماده پس از تصیفه آن در پالایشگاه های روغن خام، روغن پایه و در نهایت انواع روانکارهای خودرو و صنعتی بدست می آید.

موم پارافین:
موم پارافین ماده ای است که در حرارت معمولی سفید رنگ، بی بو، و بدون طعم می باشد. موم پارافین با توجه به سایر عوامل در حرارت بین ۱۱۷ تا ۱۴۷ درجه فارنهایت ذوب می شود. این ماده بعد از تفلون که یک فرآورده ویژه نفتی می باشد، بهترین عایق برق است. از موم پارافین برای عایق کردن دیوارهای خشک در ساختمان ها استفاده می شود. از این ماده همچنین در ساخت شمع نیز استفاده می گردد.

مواد پتروشیمی:
مواد پتروشیمی فرآورده هائی هستند که از نفت بدست می آیند. این مواد عبارتند از: اتیلن (که برای ساخت مواد بیحس کننده، ضد یخ، و شوینده ها بکار می رود)؛ پروپیلن (که برای ساخت استون، و فنول بکار می رود)؛ بنزن (که برای ساخت سایر مواد شیمیائی و مواد منفجره بکار می رود)؛ تولوئن (که هنگام تصفیه بنزین بعنوان حالل
بکار می رود)؛ و زیلن (که بعنوان حالل و مواد شوینده بکار می رود).

قیر:
قیر ماده ای سیاهرنگ، چسبنده و سفت است. هنگام تقطیر نفت خام، وکیوم باتوم ماده اصلی ساخت قیر در پائین ترین سطح قرار می گیرد. این بدان معنی می باشد که نقطه جوش قیر بسیار باال است به همین علت نمی تواند از برج تقطیر بالا برود. نقطه جوش قیر 977 درجه فارنهایت است. از قیر در راه سازی و عایق بندی پشت بام ها و قایق ها استفاده می شود. از لایه های نازك قیر برای عایق بندی ماشین های ظرفشوئی از نظر صدا و همچنین در سخت افزارهای کامپیوتری نیز استفاده می شود.

آسفالت:
آسفالت رایج ترین ماده برای راه سازی است. آسفالت از سایر مواد موجود در نفت خام در جریان تقطیر گرفته می شود. این ماده پس از جداسازی از نفت خام در فرآیندی موسوم به "جوش آوردن" آنقدر گرما داده می شود تا در واکنش نسبت به اکسیژن سفت شود.

بررسی صنعت نفت در جهان و خاورمیانه
در سال ۲۰۱۹ ، کل ذخایر نفت خام در مناطق مختلف دنیا ۱.۵۵۱ میلیارد بشکه به شرح جدول زیر است. منطقه خاورمیانه ۵۴.۷ درصد ذخایر جهان را در اختیار دارد، آمریکای لاتین با ۲۱.۸ درصد در رتبه بعدی واقع شده است. کمترین ذخایر نفت خام مربوط به اروپای غربی است. حجم ذخایر اثبات شده نفت خام در کشورهای عضو اوپک ، تقریبا ۱.۲۲۷ میلیارد بشکه بوده که معادل ۷۹ درصد کل ذخایر دنیا است. کشور ونزوئلا با داشتن ۳۰۳.۸ میلیارد بشکه در رتبه نخست دارندگان ذخایر نفت خام قرار دارد. رتبه های بعدی متعلق به عربستان با ۲۵۸.۶ میلیارد بشکه و ایران با ۲۰۸.۶ میلیارد بشکه است. علاوه بر نفت خام، با در نظر گرفتن میعانات گازی و منابع نامتعارف، کل ذخایر نفت دنیا ۱.۷۳۴ میلیارد بشکه است. اختلاف بین ذخایر نفت و نفت خام در منطقه آمریکای شمالی بسیار قابل توجه است که به
دلیل وجود حجم زیاد منابع نفت نامتعارف در این منطقه بوده است.

بررسی تولید نفت در جهان
با توجه به ۲.۳۵۲ سکوی نفتی فعال در سال ۲۰۱۹ در جهان و تقاضای ۹۹.۷ میلیون بشکه نفت در روز (جدول ۶) حجم تولید نفت ،(نفت خام و میعانات و مایعات گازی) در سال ۲۰۱۹ معادل ۹۵.۱ میلیون بشکه در روز بوده، که حجم تولید فقط نفت خام ۷۵.۳ میلیون بشکه در روز است. همچنین ظرفیت کل پالایشگاهها و کل تولید فرآورده های نفتی در جهان به ترتیب برابر با ۱۰۰.۹ و ۹۰.۴ میلیون بشکه در روز
است (جدول ۹ و ۱۱.)
در جدول زیر حجم تولید نفت در ده کشور بزرگ تولید کننده دنیا ارائه شده است. ده کشور بزرگ تولیدکننده، ۷۰ درصد از سهم جهانی را به خود اختصاص داده اند. در سال ۲۰۱۹ ، ایالات متحده با تولید تقریبا ۱۲.۲ میلیون بشکه در روز، بزرگترین تولیدکننده نفت خام می باشد. روسیه و عربستان به ترتیب با ۱۰.۶ و ۹.۸ میلیون بشکه در روز رتبه های دوم و سوم را به خود اختصاص داده اند. ایران نیز به عنوان نهمین کشور بزرگ تولیدکننده نفت خام و در رتبه هشتمین کشور تولیدکننده نفت دنیا قرار دارد.

در جدول بالا روند تولیدات فقط نفت خام در مناطق مختلف طی سالهای گذشته آورده شده است. حجم تولید نفت خام در کشورهای اوپک، معادل ۲۹.۴ میلیون بشکه در روز است که تقریبا 39 درصد کل حجم تولید نفت خام دنیا است.همچنین ذخیره نفت خام و تولید آن مقایسه شده است. اگر فرض شود که ذخایر جدید اضافه نشود و همچنین رشد تقاضا منجر به افزایش استخراج نفت خام نگردد، ذخایر فعلی جوابگوی تقریبا ۲۱ سال بهره برداری است.

بررسی تقاضای نفت و ظرفیت پالایشگاهها در جهان

از سوی دیگر مقدار تقاضای نفت و سایر میعانات گازی در جهان (سوخت های پالایشگاهی و محصولات کارخانه های گازی، بانکرهای سوخت هوایی و دریایی بین المللی و مصرف مستقیم نفت خام)، در سال ۲۰۱۹ ،معادل ۹۹.۷ میلیون بشکه در روز است.

منطقه آسیا و اقیانوسیه به عنوان بزرگترین مصرف کننده نفت دنیا بوده (۳۴.۷ درصد تقاضا در این منطقه است) و تقاضا در این منطقه در سال ۲۰۱۹ نسبت به سال ۲۰۱۸ ، ۱.۳ درصدرشد داشته، که کشورهای هند، چین و کره جنوبی جزء متقاضیان عمده بوده اند. کمترین حجم تقاضا مربوط به آفریقا و اروپای شرقی است، که در سال ۲۰۱۹ در مقایسه با سال ۲۰۱۸ ، بیشترین رشد تقاضا به ترتیب ۲.۶ درصد و ۱.۸ درصد را دارا هستند. تقاضای نفت و سایر میعانات گازی در کلیه مناطق جهان افزایشی بوده است.

با توجه به تولیدات مشتقات نفتی، بنزین، نفت سفید و LPG ،تقاضا برای نفت در حال رشد است، به طوریکه تقاضای نفت برای بنزین، نفت سفید و روان کننده ها به ترتیب ۰.۵ ، ۲.۴ و ۰.۹ درصد رشد نسبت به سال ۲۰۱۸ داشته است.

همانطور که در جداول و نمودارهای فوق مشاهده می شود، تقاضای نفت هر ساله رشد داشته و همین روند افزایشی نیز برای سالهای آینده پیش بینی می شود. ۳ مورد از مهمترین عوامل جهت دهنده بر چگونگی شکل گیری روندهای آتی مصرف نفت و فرآورده ها ی نفتی عبارتند از:
 رشد اقتصادی
انتظار می رود یک اقتصاد قوی جهانی به رشد تقاضای نفت کمک کند. صندوق بین المللی پول رشد اقتصادی را در ابتدای دوره ۲۰۲۴-۲۰۱۹ ، ۳.۷ در صد پیش بینی کرده است. اقتصادهای قوی به نوبه خود از نفت بیشتری استفاده می کنند. طبق پیش بینی آژانس بین المللی انرژی انتظار می رود که تقاضای نفت در سال ۲۰۱۹ ،رشد میانگین سالانه ۱.۱ میلیون بشکه در روز داشته باشد اما این رشد در سال ۲۰۲۰ ، ۱.۴ میلیون بشکه در روز پیش بینی میشود. همچنین اپک برای دوره ۲۰۱۹-۲۰۲۳ و ۲۰۱۹-۲۰۴۰ پیش بینی رشد تقاضای نفت به ترتیب ۷.۳ و ۱۴.۵ میلیون بشکه در روز می کند. در دیگر درکشورها، مثل کشورهای آسیایی، به لحاظ پیش بینی نرخ های رشد اقتصادی بالا خصوصا در چین، هند، کره جنوبی و آسیای جنوب شرقی ، تقاضای بالقوه بالایی برای آنها پیش بینی شده است، که در حقیقت این مناطق عمده ترین سهم اضافه مصرف را در آینده موجب خواهند شد.

پتروشیمی
سریعترین منبع رشد جهانی تقاضای نفت، پتروشیمی به ویژه در ایاالت متحده و چین است. انقلاب شیل در ایالات متحده یک منبع عمده مواد اولیه داخلی ارزان قیمت را باز کرده است. رشد اقتصادی جهانی و درآمد بیشتر باعث افزایش تقاضا برای کالاهای مصرفی و خدمات می شود. گروهی از مواد شیمیایی مشتق شده از نفت و گاز طبیعی برای ساخت بسیاری از محصولاتی که تقاضای رو به افزایش دارند، حیاتی هستند.

 فرآیند تملک خودرو
یکی از مهم ترین عوامل تشدید کننده تقاضای فرآورده ها، به ویژه با توجه به نبود جانشین فنی اقتصادی مناسب برای بنزین در حمل و نقل، میزان مالکیت خودرو یا تمایل رو به گسترش تملک خودرو خواهد بود.
در کشورهای رو به توسعه وضعیتی متفاوت حکمفرماست، زیرا این کشورها به ویژه گروه هایی که هم رشد GDP بالا و هم نرخ رشد جمعیت بالایی دارند، به دلیل رشد هزینه سرانه باید منتظر رشد تمایل به تملک خودرو بود. این عامل، خود به منزله یکی از عوامل تشدیدکننده تقاضای فرآورده های نفتی به ویژه از نوع سبک در این کشورها در سال های آتی به حساب می آید.کشورهای چین، هند و اندونزی که محل استقرار آنها نزدیک به یکدیگر و در شرق و جنوب آسیا است، مهم ترین موارد از این زاویه بحث تلقی می شوند.
با توجه به افزایش تقاضای کل نفت ،(حدود ۰.۹ درصد) در دنیا در سال ۲۰۱۹ نسبت به سال قبل، ظرفیت پالایشگاه ها افزایش بیشتری داشته است. ظرفیت کل پالایشگاه ها در جهان تقریبا ۱.۴ میلیون بشکه در روز نسبت به سال ۲۰۱۸ ( حدود ۱.۴۸) درصد افزایش یافته است.

بیشترین افزایش ظرفیت پالایشگاه در آسیا و اقیانوسیه و سپس در منطقه خاورمیانه اتفاق افتاده است. در بقیه مناطق ظرفیت ثابت بوده یا افزایش یافته است.

در سال ۲۰۱۹ ، ۱۱ درصد از ظرفیت پالایشگاه ها متعلق به کشورهای اوپک می باشد. در سال۲۰۱۹ ،کشورهای عضو اوپک، ۸.۴ میلیون بشکه در روز تولید فرآورده های نفتی دارند، که معادل ۹.۳ درصد تولید جهانی است.
در جدول زیر مقادیر تولید فرآورده های نفتی غیر از سوخت های پالایشگاهی گزارش شده است.

ادامه دارد...
کاری از فاطمه گرامی نیا _ زینب سرایی شاد