صنایع نوظهور و آینده زنجیره ارزش اتیلن

محسن انصاری: اتیلن یک هیدروکربن کلیدی در صنعت پتروشیمی است که به‌عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات متنوعی مانند پلی‌اتیلن، اتیلن اکساید، اتیلن دی‌کلراید، وینیل استات مونومر و اتیلن زیستی استفاده می‌شود. ‌اکنون پلی‌اتیلن با بیش از ۶۰‌درصد مصرف جهانی اتیلن، مهم‌ترین محصول این زنجیره است و در صنایعی مانند بسته‌بندی، صنایع عمرانی و خودروسازی کاربرد گسترده‌ای دارد. بااین‌حال باتوجه‌به تغییرات جهانی مانند فشارهای زیست‌محیطی، پیشرفت‌های فناورانه و رشد تقاضا در مناطق مختلف، این پرسش مطرح می‌شود که آیا تمرکز زنجیره اتیلن در آینده تغییر می‌کند؟ دراین‌تحلیل بااستفاده‌از منابع معتبر، آینده زنجیره ارزش اتیلن را بررسی می‌کنیم که کدام‌یک از محصولات اصلی این زنجیره در دهه آینده رشد بیشتری دارند و بازار بهتری پیدا می‌کنند. پلی‌اتیلن شامل انواع پلی‌اتیلن سبک، سنگین و خطی، بزرگ‌ترین محصول اتیلن است و بیش از ۶۰ درصد مصرف جهانی اتیلن را به‌خود اختصاص داده است. این‌محصول در بسته‌بندی (فیلم‌های پلاستیکی)، صنایع زیرساختی و عمرانی (لوله‌ها) و خودروسازی کاربرد گسترده‌ای دارد. طبق گزارش Market Research Future در سال ۲۰۲۳ بازار جهانی اتیلن تا سال ۲۰۳۰ نرخ رشد سالانه ۵ الی ۶ درصد را تجربه می‌کند و پلی‌اتیلن همچنان بخش عمده این بازار را تشکیل می‌دهد. تقاضا در منطقه آسیا - اقیانوسیه، به‌ویژه چین و هند به‌دلیل افزایش زیرساخت‌های انسانی و رشد تجارت الکترونیک بالا خواهد بود. بااین‌حال وضع قوانین زیست‌محیطی مانند ممنوعیت استفاده از پلاستیک‌های یک‌بارمصرف در اروپا و استرالیا در سال‌های اخیر می‌تواند رشد تولید پلی‌اتیلن سنتی را محدود کند. درمقابل، پلی‌اتیلن بازیافتی و پلی‌اتیلن زیستی با پیش‌بینی نرخ رشد سالانه ۸ تا ۱۰ درصد تا سال ۲۰۳۰ درحال‌رشد هستند، ازاین‌رو پلی‌اتیلن به‌دلیل حجم بالای تقاضا همچنان بازار بزرگی خواهد داشت اما رشد آن ممکن است به‌دلیل فشارهای زیست‌محیطی کندتر از برخی محصولات دیگر باشد. اتیلن اکساید حدود ۱۶ درصد مصرف اتیلن را تشکیل می‌دهد و بیشتر برای تولید اتیلن گلیکول استفاده می‌شود که در فیبرهای پلی‌استر (نساجی) و بطری‌های پلاستیکی (بسته‌بندی) کاربرد دارد. بازار اتیلن اکساید در سال ۲۰۲۳ ارزشی حدود ۳۴.۶ میلیارددلار داشت و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۳ به ۴۹.۸ میلیارددلار برسد، چیزی حدود ۳.۷ درصد نرخ رشد سالانه. تقاضا برای اتیلن گلیکول در صنایع نساجی و بسته‌بندی، به‌ویژه در آسیا درحال‌افزایش است. ICIS پیش‌بینی می‌کند که تقاضای اتیلن گلیکول تا سال ۲۰۳۰ با نرخ رشد سالانه ۴ تا ۵ درصد به‌دلیل رشد تجارت الکترونیک و مصرف رزین‌های پلی‌استر مواجه است، همچنین کاربرد اتیلن اکساید در استریل‌سازی تجهیزات پزشکی باتوجه‌به رشد صنعت سلامت بازارهای جدیدی ایجاد می‌کند، اما مقررات زیست‌محیطی مانند هشدار سازمان حفاظت محیط‌زیست آمریکا در سال ۲۰۲۲ درباره ریسک‌های اتیلن اکساید، هزینه‌های تولید این‌محصول را افزایش داده است. بااین‌حال اتیلن اکساید به‌دلیل تقاضای روبه‌رشد در صنعت نساجی، بسته‌بندی و سلامت، پتانسیل رشد بالایی دارد و بازار آن ازنظر ارزش‌افزوده بسیارجذاب است. اتیلن دی کلراید حدود ۱۱ درصد مصرف اتیلن را تشکیل می‌دهد و ماده اولیه تولید پلی وینیل کلراید است که در صنایع عمرانی (لوله، پنجره، کف‌پوش)، پزشکی و... کاربردهای فراوانی دارد. بازار اتیلن دی کلراید در سال ۲۰۲۳ ارزشی حدود ۳۳ میلیارددلار داشت و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۳ به ۳۹ میلیارددلار با نرخ رشد سالانه ۲ درصد از ۲۰۲۴ تا ۲۰۳۲ برسد. این رشد به‌دلیل افزایش رشد در بافت‌های شهری و توسعه زیرساخت‌هاست. برای‌مثال در آمریکای‌شمالی به‌عنوان یکی از مناطق پیشرو، با افزایش ظرفیت تولید پلی وینیل کلراید، واحدهای جدید مونومر وینیل کلراید با ظرفیت یک‌میلیون‌تن در سال و واحد اتیلن دی کلراید با ظرفیت ۶۸۰ هزارتن در سال در لوئیزیانا بهره‌برداری می‌شود. آسیا - اقیانوسیه نیز سریع‌ترین رشد را دراین‌دهه خواهند داشت. کاربردهای اصلی شامل تولید مونومر وینیل کلراید برای لوله‌ها و اتصالات پلی وینیل کلراید است و صنایع مصرف‌کننده شامل صنایع عمرانی (بزرگ‌ترین درآمد)، خودرو، بسته‌بندی، مبلمان و پزشکی هستند. پیش‌بینی‌ها حاکی از رشد بازار اروپا به‌دلیل افزایش تقاضا برای محصولات نفت‌خام است که می‌توان به آلمان به‌عنوان بزرگ‌ترین سهم و بریتانیا عنوان سریع‌ترین رشد در منطقه اروپا اشاره کرد. مشارکت مشترک در سال ۲۰۲۱ بین شرکت‌های پتروشیمی در امارات با سرمایه‌گذاری بیش از ۲ میلیارددلار برای تولید کلر - آلکالی، اتیلن دی‌کلراید و پلی وینیل کلراید نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری‌های بزرگ برای این‌محصول است. تقاضا برای پلی وینیل کلراید به‌دلیل پروژه‌های زیرساختی در اقتصادهای نوظهور مانند چین، هند و آفریقا درحال‌افزایش است. سایت S&P Global پیش‌بینی می‌کند که بازار پلی وینیل کلراید تا سال ۲۰۳۰ با نرخ رشد سالانه ۵ درصد به رشد تولید اتیلن دی کلراید وابسته است. این‌روند به‌ویژه در خاورمیانه و آسیا پررنگ است. تولید اتیلن دی کلراید به‌دلیل نقش کلیدی‌اش در تولید پلی وینیل کلراید که بازار بزرگی دارد ازنظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است. هزینه‌های تولید به‌دلیل فناوری‌های تثبیت‌شده و دسترسی به مواداولیه (اتیلن و کلر) پایین است، اما به نوسانات قیمت نفت و گاز بستگی دارد. بازار به‌دلیل تقاضای روبه‌رشد برای پلی وینیل کلراید به‌ویژه در اقتصادهای نوظهور درحال‌رشد است. بااین‌حال رقابت با مواد جایگزین و فشارهای زیست‌محیطی ممکن است حاشیه سود را تحت‌تأثیر قرار دهد. شرکت‌های پتروشیمی درحال‌سرمایه‌گذاری روی گسترش ظرفیت تولید و بهبود کارایی فرآیند هستند. ازسویی تولید اتیلن دی کلراید به کلر نیاز دارد که می‌تواند هزینه‌ها را افزایش دهد، همچنین نگرانی‌های زیست‌محیطی درباره دفع پلی وینیل کلراید ممکن است محدودیت‌هایی برای رشد تولید این‌محصول ایجاد کند. وینیل استات مونومر برای تولید پلی وینیل استات، پلی وینیل الکل و اتیلن - وینیل استات استفاده می‌شود که در چسب، رنگ و بسته‌بندی کاربرد دارند. بازار وینیل استات مونومر در سال‌های گذشته حدود ۸ میلیارددلار ارزش داشت و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ به حدود 10 میلیارددلار افزایش یابد، همچنین تقاضا برای وینیل استات مونومر در صنایع چسب و بسته‌بندی به‌ویژه در آسیا درحال‌افزایش است. سایت ICIS پیش‌بینی می‌کند که چین بزرگ‌ترین بازار وینیل استات مونومر باشد. باید توجه کرد که کشور ما دراین‌بخش از زنجیره اتیلن دچار نقص‌های جدی است و فعلاً فقط پتروشیمی شازند با ظرفیت 30 هزارتن در سال وینیل استات مونومر تولید می‌کند. درعین‌حال محصولاتی مانند پلی وینیل الکل، یا وینیل استات مونومر در کشور تولید نمی‌شوند! درعین‌حال تولید وینیل استات مونومر به اسید استیک وابسته است که می‌تواند گلوگاه باشد. رقابت با تولیدکنندگان بزرگ جهانی مانند Celanese نیز چالش‌انگیز است. وینیل استات مونومر به‌دلیل کاربردهای تخصصی بازار خوبی دارد اما حجم آن نسبت به پلی‌اتیلن و اتیلن دی‌کلراید کمتر است. اتیلن زیستی تولیدشده از منابع تجدیدپذیر مانند اتانول، کمتر از ۵ درصد بازار اتیلن را تشکیل می‌دهد. اتیلن زیستی از منابع تجدیدپذیر مانند نیشکر، ذرت و مواد زائد کشاورزی تولید می‌شود. فرآیند تولید شامل تخمیر این مواد برای تولید اتانول زیستی و سپس خشک‌کردن برای تبدیل به اتیلن است. نیشکر به‌دلیل محتوای قند بالا و دسترسی آسان در سال گذشته حدود ۴۱ درصد از بازار تولید اتیلن زیستی را به‌خود اختصاص داده، به‌ویژه در مناطق گرمسیری مانند برزیل، هند و آسیای جنوب‌شرقی. این فرآیند پیچیده‌تر از روش‌های مبتنی‌بر نفت است و شامل مراحل پیش‌تصفیه، تخمیر و تصفیه است که هزینه‌های بالایی دارند. تحقیقات نشان می‌دهد این‌روش ردپای کربنی را کاهش می‌دهد، به‌طوری‌که تولید از نیشکر در برزیل ۲.۱ کیلوگرم دی‌اکسید کربن معادل برای هرکیلوگرم اتیلن جذب می‌کند. بازار اتیلن زیستی پارسال ارزشی حدود ۶۰۹ میلیون‌دلار داشت و پیش‌بینی می‌شود در سال‌های آتی با نرخ رشد سالانه تقریباً ۸ درصد به ۹۶۶ میلیون‌دلار برسد. این رشد به‌دلیل افزایش تقاضا برای سوخت‌های زیستی، حمایت‌های قانونی از مواد پایدار و نگرانی‌های زیست‌محیطی درباره محصولات پتروشیمی است. کاربردهای اصلی شامل تولید پلاستیک، نساجی و قطعات خودرو است. پلاستیک‌های زیستی به‌دلیل پایداری و عملکرد مشابه با پلاستیک‌های سنتی جذاب هستند. آمریکای‌شمالی در سال‌های گذشته حدود ۴۱ درصد درآمد بازار را به‌خود اختصاص داده است. شانا