سهم زنجیره عرضه صنعت پتروشیمی در تولید گازهای گلخانه‌ای

مدیریت انتشار کربن یکی از مهم ترین موضوعات در سبز کردن (به معنی فعالیت هایی که دوستدار محیط زیست هستند) زنجیره عرضه است. زنجیره عرضه سبز مفهوم جدیدی است که در ادبیات صنعت پتروشیمی رایج شده است. مدیریت زنجیره عرضه سبز[1](GSCM) رویکرد کلیدی شرکت هایی است که در این صنعت فعالیت دارند و می خواهند که کسب و کار آنها آسیبی به محیط زیست وارد نکند. عبارت جی. اس. سی. ام. به مفهوم بکارگیری معیارهای محیط زیستی است در تصمیم گیری در مورد مدیریت زنجیره عرضه سنتی است.[2]شرکت هایی که از مدیریت زنجیره ارزش سبز یا جی. اس. سی. ام. استفاده می کنند زنجیره عرضه را توسط عرضه مواد اولیه و نیازمندی های سیستم های اطلاعاتی مدیریت می کنند، ضمن اینکه روش های جدیدی را برای طراحی تحولات عملکردی لحاظ می کنند و در این مسیر اهداف محیط زیستی و استراتژی های زنجیره عرضه را مد نظر قرار می دهند.[3]

مدیریت کربن می تواند به سبز کردن زنجیره عرضه کمک شایانی کند. ادغام اثرات انتشار کربن در مدیریت زنجیره عرضه می تواند به شرکت های پتروشیمی کمک کند تا بتوانند تاثیرات انتشار کربن را بر زنجیره عرضه اندازه گیری کنند. تعدادی از شرکت ها در صنایع مختلف شروع به شناسایی موضوع کربن به عنوان یکی از عوامل حیاتی در مدیریت زنجیره عرضه کرده و به همین دلیل تصمیم گرفته اند که میزان انتشار کربن را اندازه گیری و کنترل کنند.

تمایل شرکت ها به کاهش انتشار آلاینده ها دو دلیل دارد: اول تعهدات داوطلبانه این شرکت هاست که به دلیل فشارهای ناشی از ترجیحات مصرف کنندگان، گروه های طرفدار محیط زیست و نوآوری هایی مانند پروژه افشای میزان انتشار کربن است. دلیل دوم هم پاسخگویی به مقررات مربوط به انتشار آلاینده هاست.[4]وقتی که میزان تولید آلاینده ها قابل اندازه گیری باشد، منابع اصلی تولید آنها نیز قابل شناسایی خواهد بود و به این ترتیب مناطقی که در آنها میزان انتشار آلاینده ها کاهش یافته و میزان کارایی افزایش یافته است می توانند در اولویت قرار گیرند. چنین پروسه ای منجر به افزایش کارایی فعالیت های زیست محیطی و کاهش هزینه های ناشی از آن می شود.

یکی از بخش های صنعتی که منجر به تولید دی اکسید کربن می شود، صنعت پتروشیمی است. در سال 2008 در حدود 2/1 میلیارد تن محصولات پتروشیمی تولید شده است. در ایران ظرفیت تولید محصولات پتروشیمی 5/2 درصد از تولید نفت جهان و 27 درصد از تولید نفت خاورمیانه است.[5]

تولید کنندگان محصولات شیمایی و پتروشیمی دومین مصرف کننده بزرگ در بخش های تولید جهان هستند و تقریبا 5 درصد از گازهای گلخانه ای دنیا را تولید می کنند. این میزان آلاینده شامل انتشار مستقیم دی اکسید کربن ناشی از سوخت های فسیلی در محل کارخانه، انتشار غیرمستقیم آلاینده ها در اثر استفاده از برق در جریان تولید و انتشار گازهای غیر دی اکسید کربن در فرآیندهای صنعتی مختلف است.[6]

در زمینه انتشار گازهای گلخانه ای تا کنون بیشترین توجه معطوف به انتشار گاز دی اکسید کربن بوده که در اثر سوختن سوخت های فسیلی ایجاد می شود. اما بخش عمده سوخت های فسیلی برای مصارف غیر انرژی مورد استفاده قرار می گیرد. در اینجا مصارف غیر انرژی تحت عنوان مصرف خوراک های فسیلی برای تولید مواد ارگانیک مصنوعی و محصولات شیمیایی تعریف می شود.[7]بخش عمده ای از تولید محصولات پتروشیمی اساسی به میزان عرضه نفت خام و مواد اولیه خام بستگی دارد. تولید محصولات پتروشیمی اساسی شامل دو مرحله است: تولید خوراک (تبدیل منابع انرژی اولیه به خوراک) و تولید فرآورده های پتروشیمی. در تولید خوراک، منابع اولیه انرژی (یعنی نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ و بیوماس) استخراج شده و سپس تبدیل به انواع خوراک (به عنوان مثال، نفتا و متانول) می شوند. در این مرحله، در برخی از فرآیندها این امکان وجود دارد که سوخت و برق به طور همزمان تولید شوند. منابع اولیه انرژی، هر جا که ممکن باشد، می توانند به عنوان سوخت نیز مورد استفاده قرار گیرند. در تولید فرآورده های پتروشیمی، خوراک ها به محصولات اساسی پتروشیمی مانند اتیلن و آروماتیک ها تبدیل می شوند، که بعدا از هم جدا می شوند. در این مرحله نیز امکان تولید همزمان برق وجود دارد.[8] در این دو مرحله مقادیر معتنابهی از گازهای گلخانه ای تولید و منتشر می شود. نمودار 1 مسیر طی شده برای تولید محصولات پتروشیمی را در این پروسه دو مرحله ای نشان می دهد.

منبع دیگر تولید گاز دی اکسید کربن در زنجیره عرضه صنعت پتروشیمی، توزیع و حمل و نقل مواد اولیه و محصولات تولیدی است.

تا کنون مطالعات بسیاری در مورد زنجیره عرضه سبز صورت گرفته است ولی در اکثر این مطالعات میزان انتشار کربن در زنجیره عرضه مدل سازی شده است، اما با این وجود تاکنون مطالعه ای در مورد کنترل میزان انتشار کربن در زنجیره عرضه صنعت پتروشیمی صورت نگرفته است. بنابراین در این مقاله سهم زنجیره ارزش صنعت پتروشیمی در گرمایش جهان و نقش آن در سبز کردن زنجیره عرضه، با استفاده از کنترل میزان انتشار کربن در طول مراحل تولید و توزیع مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.

نمودار 1- گام های فرآیند دو مرحله ای در مسیر تولید محصولات اساسی پتروشیمی

مواد اولیه و روش ها

همانطور که پیشتر گفته شد هدف از این مطالعه محاسبه میزان انتشار گازهای گلخانه ای در زنجیره عرضه محصولات پتروشیمی از طریق کنترل میزان انتشار کربن در پروسه تولید محصولات شیمیایی و توزیع این محصولات است. داده های مورد نیاز برای این مطالع از طریق مصاحبه، استفاده از گزارش های داخلی، منابع آماری در دسترس و گزارش های شرکت ها استفاده شده است.

اگرچه تولیدکنندگان و مصرف کنندگان می توانند میزان انتشار کربن را تحت تاثیر قرار دهند، اما آنها در این مطالعه در نظر گرفته نشده اند زیرا دسترسی به اطلاعات آنها بسیار سخت و پیچیده بوده و در عین حال شواهد متقنی وجود ندارد که مصرف کنندگان نهایی بر میزان انتشار کربن در زنجیره عرضه موثر هستند.

معرفی مجتمع پتروشیمی شازند

مجتمع پتروشیمیشازند به عنوان یکی از زیرمجموعه های شرکت ملی صنایع پتروشیمی و وابسته به وزارت نفت ایران در سال 1987 تاسیس شد. این مجتمع پتروشیمی به منظور تولید محصولات مختلف پتروشیمی از جماع پلی اتیلن، پلی پروپیلن، بوتادین، پلی بوتادین، اسید استیک، وینیل استات، اکسید اتیلن و اتیلنگلایکول، دو اتیلهگزانول و بوتانول و اتانول آمین ها (مجموعا 17 واحد تولیدی) از خوراک نفتا تاسیس شد. جدول 1 نهاده ها و محصولات فرآیندهای مختلف را در مجتمع پتروشیمیشازند نشان می دهد. این جدول همچنین میزان نهاده ها و محصولات تولیدی در هر واحد را نیز نمایش می دهد.

 جدول 1- نهاده ها و محصولات فرآیندهای مختلف در مجتمع پتروشیمی شازند

در یک فاز تولیدی در زنجیره عرضه محصولات پتروشیمی، گازهای گلخانه ای از مصرف سوخت های فسیلی در پروسه تولید مواد شیمیایی و برق حاصل می شوند. همچنین گازهای گلخانه ای از کاربردهای غیر انرژی سوخت های فسیلی نیز متصاعد می شوند. روش های بر مبنای محاسبه به طور کلی شامل جمع آوری این اطلاعات می شود:

الف) داده های مربوط به فعالیت، به شکل مقدار سوخت مصرفی برای مقاصد حرارتی

ب) داده های مربوط به عامل انتشار، به شکل اطلاعات موجود در مورد ویژگی های سوخت فسیلی و کارایی فرآیند اکسید کردن.[9]

بنابراین برای محاسبه میزان انتشار کربن در زنجیره عرضه محصولات پتروشیمی این متغیرها در نظر گرفته شده اند:

انتشار انبوه گاز دی اکسید کربن (بر حسب تن)

حجم سوخت مصرفی (بر حسب متر مکعب)

عامل اکسیده کردن برای محاسبه بخشی از سوخت کربن که به شکل دوده یا خاکستر باقی می ماند

محتوای کربن سوخت بر اساس حجم آن (بر حسب تن بر متر مکعب)

در مجتمع پتروشیمیشازند، در پروسه های تولیدی که در آنها از هیدروکربن ها به عنوان خوراک استفاده می شود نیز گازهای گلخانه ای تولید می شوند. مقدار کربنی که از این طریق و در هر فرآیند صنعتی منتشر می شود از طریق داده های مربوط به سطح فعالیت اندازه گیری می شود.

مرحله توزیع

در زنجیره عرضه محصولات پتروشیمی، مرحله توزیع شامل توزیع مواد اولیه خام و توزیع محصول بین مشتریان می شود. در مجتمع پتروشیمیشازند مواد اولیه اصلی نفتا است و نفتا از طریق خطوط لوله منتقل می شود. در بخش پایین دستی، محصول به صورت داخلی و بین المللی توزیع می شود. به دلیل تنوع و گستردگی مسیرهای داخلی جمع آوری داده های مربوط به حمل و نقل بسیار سخت است. برای تحویل محصولات در بازارهای بین المللی در ابتدا محصولات به بنادر شمالی و جنوبی ایران منتقل می شوند که به دلیل ثبت آنها امکان استفاده از این داده ها وجود دارد.

بر اساس محاسبات صورت گرفته میزان انتشار گازهای گلخانه ای در اثر مصرف سوخت های فسیلی در 17 واحد تولیدی مجتمع پتروشیمیشازند تقریبا حدود 626 هزار تن در سال بوده است.

همچنین میزان انتشار گازهای گلخانه ای در این مجتمع در اثر مصارف غیر انرژی سوختهای فسیلی حدود پنج میلیون و پانصد هزار تن در سال بوده است. بنابراین در مجموع در اثر فعالیت تولیدی این مجتمع پتروشیمی سالانه به میزان 6.126 هزار تن گازهای گلخانه ای تولید می شود .

علاوه بر این بر اساس تخمین های صورت گرفته میزان انتشار گازهای گلخانه ای در مرحله توزیع در این مجتمع پتروشیمی حدود 8 هزار و پانصد تن دی اکسید کربن در هر سال تولید می شود. بنابراین مجموع انتشار گازهای گلخانه ای در دو مرحله تولید و توزیع این پتروشیمی رقمی بالغ بر 6.134.500 تن در سال است.

با توجه به اینکه تعداد زیادی مجتمع پتروشیمی در ایران فعالیت می کنند که از نظر مقیاس فعالیت بسیار بزرگتر از پتروشیمیشازند هستند، می توان حدس زد که عدم توجه به حفظ محیط زیست در پروسه های تولید و توزیع در این صنعت چه صدمات جبران ناپذیری را به این صنعت وارد می کند. به این مقوله بیفزایید حجم آلاینده هایی که در بخش های دیگر اقتصاد تولید می شود، بخش هایی مانند صنایع بالادستی نفت و گاز، خودروسازی، فولاد، صنایع معدنی و شیمایی، پالایشگاه ها و بسیاری دیگر از بخش ها که ذکر آنها در این مقال نمی گنجد. بخش مهم تر که همه ما نیز کمابیش با آن سرو کار داریم میزان انتشار آلاینده ها در سطوح مصرفی خانوارهاست، مخصوصا بنزین که میزان مصرف آن نیز روز به روز افزایش می یابد.

کنار هم گذاشتن همه این ارقام و اعداد حکایت از واقعیتی بسیار تلخ دارد که در صورت عدم توجه می تواند فجایع جبران ناپذیر انسانی و زیست محیطی را پدید آورد. بنابراین به جاست که تصمیم سازان و سیاستگذاران در همه بخش ها و صنایع کشور توجه به حفظ محیط زیست را یکی از ارکان اصلی تصمیمات خود قلمداد کرده و همه سیاست ها در جهت حفظ محیط زیست بشر تنظیم نمایند.