کارگران پالایشگاهی داخلی و تولیدکنندگان صنایع پتروشیمی با شرایط متغیر عرضه و تقاضا مواجه می شوند، به ویژه به این دلیل که کاهش سریع قیمت نفت بر تصمیمات مربوط به حفاری تأثیر میگذارد.
شبکه پالایشگاههای آمریکا از حدود 300 هزار مجتمع پالایشگاهی در اواسط دهه 80 به 143 پالایشگاه کاهش یافته است که در این میان تنها 139 پالایشگاه در سال 2014 فعالیت داشته است. ظرفیت معقول پالایشگاههای کوچک با توان عملاتی کمتر از 100 Mbpd بود. در طول چند دهه گذشته پالایشگاههای niche به دلیل قوانین زیست محیطی و مسائل مربوط به سوخت پاک و همچنین به دلیل مشکلات اقتصادی تحت فشار بودهاند.
بنا به گزارش اداره اطلاعات انرژی آمریکا (EIA)، از اواخر ماه فوریه، پالایشگاههای آمریکا به طور متوسط روزانه 15.4 میلیمتر بشکه نفت خام را فرآوری و حدود 8.5 MMbpd محصولات پالایش شده تولید کردهاند.
طی این مدت، مجموع صادارات 4 MMbpd محصولات پالایش شده است که شامل 679 Mbpd بنزین، 151 Mbpd سوخت جت، 1.2 MMbpd فرآوردههای تقطیر نفت کوره، 378 Mbpd پس ماند نفت کوره و 506 Mbpd پروپان و پروپیلن بودهاند.
کاهش قیمت بیش از 50 درصدی نفت خام در نیمه دوم سال 2014 و اوایل سال 2015، سود صنایع بالا دست را خدشه دار کرد. با این حال مواد اولیه ارزانتر سود ناخالص پالایش را برای شرکتهای بزرگ و یکپارچه نفتی مانند اِکسون موبیل و شورون و همچنین پالایشگران مستقل به سرعت افزایش داد و نفت، حاشیه امنی را در طول مدت کاهش قیمت به آنها تقدیم کرد. قیمت نفت خام WTIدر حدود $50/bbl در اوایل ماه مارس معلق بود.
بخش پالایش نفت آمریکا به پنج حوزه مدیریتی نفت برای نواحی دفاعی یا PADD تقسیم میگردد. PADD ها در طول جنگ جهانی دوم، تحت عنوان اداره امور نفتی برای جنگ، به منظور کمک به تخصیص سوخت ایجاد شدند و هنوز هم برای جمع آوری اطلاعات مورد استفاده قرار میگیرند. پراکندگی پالایشگاهها به نسبت اندازه و PADD در تصویر 1 نشان داده شده است.
تصویر 1. ظرفیتهای پالایشی بر اساس PADD
در سالهای اخیر، سودآوری پالایشگاههای ایالات متحده، ارتباط مستقیمی با قابلیت تأمین نفت شیل از میادین ایالات متحده و کانادا داشته است. محرکهای قیمت گذاری به ادامه این روند دامن خواهد زد. انتظار میرود که پالایشگران، ظرفیتهای جدید پالایشی را تا بیش از 500 Mbpd تا سال 2020 افزایش دهند و بر روی افزایش ذخایر نفت شیل و افزایش تقاضا برای فرآورده های تقطیری سرمایه گذاری کنند.
اکثر این سرمایه گذاری ها در پالایشگاههای حوزههای PADD 2 و 3 خواهد بود. PADD 3 سیستم پالایشگاهی سواحل خلیج ایالات متحده (USGC) را شامل میشود که دارای 52 پالایشگاه با ظرفیت 9 MMbpd است که نیمی از ظرفیت پالایش کل ایالات متحده را تشکیل میدهد. USGC تأمین کننده کلیدی محصولات پالایش شده برای باقی کشور و یک مرکز صادراتی عمده است.
نفت شیل بر تامین خوراک ایالات متحده می تازد
در دهه اخیر، تأمین خوراک پالایشگاهی در ایالات متحده به طور قابل توجهی تحت تأثیر تحولات مربوط به نفت شیل بوده است. حجم روز افزون نفت شیل از طرف میدان نفتی باکن در داکوتای شمالی و ایگل فورد و حوضچه های نفتی پرمین در تگزاس به سوی پالایشگاههای سواحل شرقی ایالات متحده (USEC) و USGC از طریق راه آهن، نفتکش، بارج و خط لوله نفتی سرازیر میشود و جایگزین نفت خام وارداتی میگردد.
همچنین، نفت خام سبک و شیرین داخلی به پالایشگاههای سواحل غربی وارد می شود که در جستجوی سرمایه گذاری با همان سودهایی است که پالایشگاههای نفت خلیج و سواحل شرقی از آن بهرهمند هستند. این افزایش تولید مشوق سرمایه گذاری میلیاردها دلار در حوزههای پایین دست صنعت نفت است.
نفت خام تولید شده در میدانهای نفتی شیل، مانند تشکیلات ایگل فورد و باکن، معمولاً از نفتهای سبک داخلی و خارجی سبکتر است. مقادیر عظیم نفت شیل که در ایالات متحده تولید میشود به مصرف بسیار بیشتر از نفت شیل نسبت به نفت خامهای سنگینتر منجر خواهد شد که آن نیز سبکسازی کلی خوراک خام و تغیرات در بازده محصولات در اکثر PADD ها را به دنبال خواهد داشت (تصویر 2).
در سالهای اخیر، سودآوری پالایشگاههای ایالات متحده، ارتباط مستقیمی با قابلیت تأمین نفت شیل از میادین ایالات متحده و کانادا داشته است. محرکهای قیمت گذاری به ادامه این روند دامن خواهد زد. انتظار میرود که پالایشگران، ظرفیتهای جدید پالایشی را تا بیش از 500 Mbpd تا سال 2020 افزایش دهند و بر روی افزایش ذخایر نفت شیل و افزایش تقاضا برای فرآورده های تقطیری سرمایه گذاری کنند.
اکثر این سرمایه گذاری ها در پالایشگاههای حوزههای PADD 2 و 3 خواهد بود. PADD 3 سیستم پالایشگاهی سواحل خلیج ایالات متحده (USGC) را شامل میشود که دارای 52 پالایشگاه با ظرفیت 9 MMbpd است که نیمی از ظرفیت پالایش کل ایالات متحده را تشکیل میدهد. USGC تأمین کننده کلیدی محصولات پالایش شده برای باقی کشور و یک مرکز صادراتی عمده است.
نفت شیل بر تامین خوراک ایالات متحده می تازد
در دهه اخیر، تأمین خوراک پالایشگاهی در ایالات متحده به طور قابل توجهی تحت تأثیر تحولات مربوط به نفت شیل بوده است. حجم روز افزون نفت شیل از طرف میدان نفتی باکن در داکوتای شمالی و ایگل فورد و حوضچه های نفتی پرمین در تگزاس به سوی پالایشگاههای سواحل شرقی ایالات متحده (USEC) و USGC از طریق راه آهن، نفتکش، بارج و خط لوله نفتی سرازیر میشود و جایگزین نفت خام وارداتی میگردد.
همچنین، نفت خام سبک و شیرین داخلی به پالایشگاههای سواحل غربی وارد می شود که در جستجوی سرمایه گذاری با همان سودهایی است که پالایشگاههای نفت خلیج و سواحل شرقی از آن بهرهمند هستند. این افزایش تولید مشوق سرمایه گذاری میلیاردها دلار در حوزههای پایین دست صنعت نفت است.
نفت خام تولید شده در میدانهای نفتی شیل، مانند تشکیلات ایگل فورد و باکن، معمولاً از نفتهای سبک داخلی و خارجی سبکتر است. مقادیر عظیم نفت شیل که در ایالات متحده تولید میشود به مصرف بسیار بیشتر از نفت شیل نسبت به نفت خامهای سنگینتر منجر خواهد شد که آن نیز سبکسازی کلی خوراک خام و تغیرات در بازده محصولات در اکثر PADD ها را به دنبال خواهد داشت (تصویر 2).
تصویر 2. درصد فرآوری نفت شل در پالایشگاههای آمریکا
افزایش عرضه نفت خام سبک باعث جهش ساخت و ساز پالایشگاهها در ایالات متحده به ویژه واحدهای تفکیک میعانات شده است. توسعه ظرفیتهای جدید تفکیک میعانات ممکن است منجر به جهش صادرات محصولات نیمه پالایش شده شود. این سوخت نیمه پالایش شده به مشتریان در مناطق مختلف مانند آمریکای لاتین و آسیا فرستاده میشود و در آنجا بیشتر مورد پالایش قرار میگیرد. این توسعه منجر به بحث هایی درباره تبدیل شدن آمریکا به یک صادر کننده عمده میعانات و رفع تحریم صادرات نفت خام این کشور شده است.
ایالات متحده به صادر کننده مایعات خالص تبدیل میشود
در نتیجه چنین تغییراتی و افزایش تولید NGL از طرف تفکیک دهندههای گازی، پیش بینی می شود اگر نرخ بهرهوری پالایشگاهها ثابت بماند، ایالات متحده از واردکننده گسترده محصولات مایع به سوی تبدیل شدن به بزرگترین صادر کننده مایعات جهان در سال 2025 حرکت کند. در سال 2013، ایالات متحده محصولات مایع با حجم خالص 1.3 MMbpd را صادر کرد که انتظار میرود این حجم به حدود 3.9 MMbpd در سال 2023 افزایش یابد.
پیش بینی میشود که تولید و تقاضا برای نفت کوره در طول دهه آینده کاهش یابد و باعث افزایش صادرات از حدود 150 Mbpd به 200 Mbpd شود. با این حال، افزایش محصول نفتای سبک و بنزین طبیعی تا حد زیادی به واسطه افزایش نیاز به رقیق کنندهها در کانادا و جزایر کارائیب کاهش می یابد.
واردات نفت خام کانادا با مانع مواجه می شود
با وجود نفت شیل، پالایشگاهها هنوز برای یافتن مواد سنگین برای پر کردن واحدهای فرآوری (مثلاً واحدهای شکست تأخیری) با چالش مواجه خواهند بود. صدور مجوز و ساخت و ساز خطوط لوله برای انتقال نفت خام کانادا به ایالات متحده با تعلل دولت، مخالفت با منافع خاص و موجی از دعواهای حقوقی که در مقابل پیشرفت کار قرار دارند، زمینگیر شده است. همین مسئله برای نفت شیل استاندارد نیز مطرح است. با این حال، انتقال از طریق راه آهن، شکاف توزیع را تا زمانی که موضوع احداث خطوط لوله جدید حل و فصل شود، پوشش میدهد.
همچنین پالایشگاههای ایالات متحده، شاهد تغییر در کیفیت نفت خام سنگین کانادا هستند. پیش بینی میشود که در آینده، در نتیجه افزایش سریع تولید قیر نفتی، ترکیبات قیر نفتی شامل مقدار بیشتری از قیر نفتی و مواد تقطیری سبک و مقدار کمتری از نفت متعارف باشد. تولید بیشتر نفت سبک باعث می شود که گرانش متوسط ذخایر خوراک خام در کوتاه مدت افزایش یابد.
جهش سوختهای پتروشیمی گاز شیل
بخش پتروشیمی ایالات متحده در میانه بزرگترین شکوفایی صنعتی است که تاکنون در شمال آمریکا اتفاق افتاده است. گاز شیل ارزان موجی از ساخت و ساز ظرفیتهای جدید فرآوری را ایجاد کرده است (تصویر 3). کل سرمایه گذاری های اعلام شده در گسترش ظرفیت، ارتقاء، راه اندازی مجدد و تأسیسات از 100 میلیارد دلار فراتر رفته است. این پروژهها شامل افزایش سریع ساخت و ساز واحدهای شکست اتیلن و ظرفیت مشتقات آن، متانول/ آمونیاک، تأسیسات اوره و واحدهای هیدروژن زدایی پروپان PDH است.
تصویر 3. ایالات متحده در پروژههای شیمیایی در این دهه از رشد سریعی برخوردار است.
مقصد محبوب صادرات پتروشیمی آمریکای شمالی، آمریکای جنوبی است که برزیل سردمدار آن است. با توجه به اینکه برزیل از رخدادهای بزرگ جهانی مانند جام جهانی فوتبال در اواسط 2014 و المپیک در 2016 میزبانی میکند، انتظار میرود که تقاضا برای اتیلن و مشتقات آن افزایش یابد.
وقتی غول برزیلی پتروشیمی، برسکن، میخواهد موقعیتش را به عنوان سردمدار پتروشیمی منطقه ارتقا دهد، در واقع از سرمایه گذاری در آمریکای شمالی استفاده خواهد کرد تا آن موقعیت را بر کرسی بنشاند. به همین ترتیب، شرکت کانادایی متانکس در سال 2012، دو تأسیسات متانول خود را، با استناد به اقتصاد گاز جهانی، از شیلی به لوییزیانا انتقال داد. مجموعه 1 Geismarتولیدش را در ژانویه آغاز کرد و انتظار میرود که تأسیسات 2 Geismar در اواخر سه ماهه نخست 2016 آغاز به کار کند.
یکی از راهبردهای کشورهای آمریکای شمالی توسعه صنایع مبدل برای تولید کالاهای تمام شده است، که به وسیله آن میتوانند از تولید کم هزینه در آمریکای شمالی که در چند سال آینده به بهرهبرداری میرسد، بهرهمند شوند.
ظرفیت افزوده اتیلن
یکی از بزرگترین تاثیرات ایالات متحده در ظرفیتهای جدید اتیلن خواهد بود. شرکتهایی مانند Companies such as Chevron Phillips Chemical، Dow Chemical، ExxonMobil، Formosa Plastics، Sasol، Shell و LyondellBasell در افزایش ظرفیتهای جدید اتیلن ایالات متحده به حدود 10 MMtpy تا سال 2023 مؤثر خواهند بود. دیگر پروژههای شکست اتیلن، اگر ساخته شوند، میتوانند 3 MMtpy ظرفیت جدید اتیلن را تا اواخر همین دهه افزایش دهند.
رونق پروژههای متانول
رونق گاز شیل نیز تولید متانول را به خط مقدم بخش پتروشیمی ایالات متحده جلو رانده است. خوراک ارزان گاز طبیعی باعث رونق ساخت و ساز مجتمع های متانول، توسعه، راهاندازی مجدد و حتی انتقال به مکانهای دیگر در سراسر جهان شده است. ایالات متحده در نظر دارد که تا بیش از 13 MMtpy ظرفیت اضافی متانول تا سال 2018 ایجاد نماید.
ظرفیت کل متانول میتواند به بیش از 23 MMtpy تا سال 2020 برسد اگر شرکت های Yuhuang Chemical و Connell Group–Sino Life Insurance Co. Ltd. JV پروژههای بلند پروازانه تأسیس مجتمع های متانول را به اتمام برسانند. اگر این پروژهها ساخته شوند، هزینههای سرمایهای کل میتوانند تا آخر همین دهه به حدود 15 میلیارد دلار برسند.
تأثیر پروپیلن
در نتیجه رونق گاز شیل، واحدهای شکست ایالات متحده از مواد خام نفتایی به مواد خام سبکتر برپایه شیل روی آوردهاند. از سوی دیگر، همین موضوع منجر به کاهش عرضه پروپیلن داخلی شده است. برای کاستن شکاف میان عرضه و تقاضای پروپیلن، شرکتهایی مانند C3 Petrochemicals، Dow Chemical، Enterprise، Formosa Plastics، در حال برنامه ریزی برای احداث واحدهای جدید PDH در امتداد سواحل خلیج ایالات متحده هستند. این شرکتها بیش از 5 میلیارد دلار برای افزایش خروجی پروپیلن تا حدود 5 MMtpy در سال 2018 سرمایهگذاری اعلام کردهاند.
در حال حاضر، تنها یک کارخانه PDH در شمال آمریکا فعالیت می کند – تأسیسات PetroLogistics در نزدیکی هوستون، که فعالیتش را در سال 2010 آغاز کرد و دارای ظرفیت تولید 1.45 B lb اتیلن در سال است (658,000 tpy). این کارخانه در نوع خود یکی از بزرگترین کارخانه های دنیاست.
یکی دیگر ازمحصولات فرعی جریان PDH، منبع جدید از هیدروژن (H2) برای پالایشگران ایالات متحده است که میتوانند از H2 برای برآورده ساختن مقررات سفت و سختتر گوگرد دار کردن، استفاده نمایند. استانداردهای درجه 3 کشور کاهش سطح گوگرد از 30 ppm به 10 ppm را ضروری میسازد. انتظار میرود که برای عملی ساختن چنین کاهشی، پالایشگاهها به 100 MMcfd تا 200 MMcfd هیدروژن (H2) اضافی نیاز داشته باشند.
ادامه مقاله که شامل بخشهای زیر جزئیات پروژه های بزرگ پالایشگاهی و پتروشیمی می باشد در شماره های آتی نشریه منتشر خواهد شد .