ارزيابي فناوري GTL براي ايران
ارزيابي فناوري GTL براي ايران
امروزه يكي از راهكارهاي مهم در انتقال گاز طبيعي, استفاده از روش تبديل گاز به فراوردههاي مايع (GTL) ميباشد. مطلب زير ارزيابي اين فناوري براي ايران را نشان ميدهد:
تبديل گاز به فرآوردههاي نفتي (GTL ) با استفاده از فرآيند فيشر-تروپس ( FT )، در سال 1923 توسط فرانس فيشر و هانس تروپش ابداع گشت. اين فرايند از همان زمان مورد توجه بسيار بوده است, ولي به دليل اقتصادي نبودن آن, تاكنون براي بهرهبرداري بيشتر از منابع گازي به كار گرفته نشده است
.
در سالهاي اخير, پيشرفتهاي قابل توجهي در تكنولوژي GTL بدست آمده است؛ بهطوريكه اين فناوري را به عنوان يك گزينه مناسب و اقتصادي براي بهرهبرداري از ذخاير گازي مطرح ساخته است. فرآيند فيشر- تروپش (Fischer-Tropsch) به طور خلاصه شامل سه مرحله است:
1- توليد گاز سنتز (Syngas):
در اين مرحله با استفاده از روشهاي موجود توليد گاز سنتز، همچون تغيير مولكولي با بخار (Steam Reforming)، تغيير مولكولي خودگرمايي (ِAuto thermal Reforming) يا اكسيداسيون جزئي (POX)، متان و اكسيژن تركيب شده و گاز سنتز درست ميشود. در واقع گاز سنتز آميزهاي است از هيدروژن و اكسيد كربن كه معمولاً حاوي مقادير كمي از بخار آب و دياكسيدكربن نيز است.
فناوري تهيه گاز سنتز, فناوري شناخته شدهاي ميباشد و شركتهاي متعددي در فهرست دارندگان دانش فني آن قرار دارند. جدول 1- برخي از صاحبان شناخته شده اين فناوري را در جهان نشان ميدهد.
2-توليد هيدروكربنهاي خطي:
در اين مرحله, گاز سنتز تحت فشار اتمسفر و در درجه حرارت 100 الي 300 درجه سانتيگراد, در مجاورت كاتاليستهاي فلزي همچون آهن، كبالت، نيكل، رتينوم و يا روديم به صورت هيدروكربنهاي خطي در ميآيد. البته در اين مرحله مقادير متنابهي بخار آب و اكسيدكربن نيز توليد ميشود.
عليرغم پيچيدگي نسبتاً زياد اين مرحله, در اين فرآيند نيز شركتهاي متعددي به عنوان صاحبان دانش فني بهشمار ميروند . جدول2, برخي صاحبان شناخته شده فناوري FT را نشان ميدهد.
3- مرحله پالايش و بهبود كيفيت هيدروكربنهاي خطي:
در اين مرحله، با استفاده از فرآيندهاي شناخته شده پالايشگاهي همچون هيدروكراكينگ، ايزومراسيون، كاتاليك رفورمينگ و الكيليشن، محصولاتي چون گازوئيل، نفتا، نفت سفيد و حتي بنزين يا فرآوردههاي ويژهاي همچون روغنهاي روانساز و پارافين حاصل ميشود.
لازم به ذكر است, فرآوردههاي نهايي بدست آمده از اين فرآيند, اكثراً معادل فرآوردههاي نفتي حاصل از برج تقطير پالايشگاههاي نفت خام است كه در دامنه C10 تا C20 قرار دارند و اصطلاحاً به آنها فرآوردههاي ميانتقطيري گفته ميشود؛ از همين روي بعضاً واژه Gas To Liquid با استفاده از روش FT را تبديل گاز به فرآوردههاي ميان تقطيري ميگويند.
تحليل اقتصادي يك واحد GTL فرضي براي ايران
براي آنكه به اين موضوع پي ببريم كه آيا تكنولوژي GTL, براي ايران يك گزينه اقتصادي بهشمار ميرود يا خير, بهتر است با يك مدل فرضي هزينه-فايده واحد GTL, تحليل خود را انجام دهيم. براي حل اين مدل, نياز به مفروضاتي ميباشد كه در جدول شماره 3 به آن اشاره شده است:
لازم به ذكر است, مفروضات اين سناريو به عنوان محتملترين سناريوي قابل تحقق براي ايران در نظر گرفته شدهاند. همچنين به منظور حفظ اعتبار تحليل تحت وقوع شرايط مختلف و به منظور حداقل رساندن تاثير ريسك ناشي از نوسانات قيمت نفت بر اقتصاد پروژه، قيمت نفت در بدبينانهترين حالت آن يعني 18 دلار در نظر گرفته شده است. با توجه به مفروضات فوق, هزينه تمام شده هر بشكه فرآورده 17.25 دلار خواهد بود.
محاسبات اقتصادي نشان ميدهد كه بازده داخلي طرح (IRR) حدود 16 درصد خواهد بود. در نتيجه, پروژههاي GTL در ايران به علت ارزاني خوراك اوليه داراي توجيه اقتصادي ميباشند.
مزاياي فرآوردههاي GTL نسبت به فرآوردههاي عادي
فرآوردههاي حاصل از فرآيند GTL بويژه گازوييل توليدي آن, داراي خواص برتري همچون عاري بودن از سولفور و آروماتيك و همچنين درجه ستان بالاتر نسبت به گازوئيل عادي ميباشد . جدول شماره 4 فرآورده هاي حاصل GTL را با فراوردههاي حاصل از پالايش نفت خام نشان ميدهد.
به علت فوايد زيستمحيطي فرآوردههاي GTL, تحليلگران و شركتهاي فعال در صنعت GTL انتظار مازاد قيمتي بين يك تا 3 دلار براي فرآوردههاي توليدي خود نسبت به فرآوردههاي موجود دارند.
نتيجه گيري
:
1- از بعد فني فناوري GTL كاملا شناخته شده و اثبات شده است و در عين حال صاحبان فناوري آن نيز از كشورهاي مختلف جهان هستند. بطوريكه هيچ يك از فناوريهاي مورد نياز اين صنعت يعني توليد گاز سنتز، فناوري FT و فرآيندهاي پالايش نفت خام, در انحصار يك كشور و يا يك شركت نبوده و در استفاده از اين فناوري محدوديت خاصي براي ايران وجود ندارد.
2- سودآوري پروژههاي GTL تحت تاثير عوامل متعددي قرار دارد كه عمدهترين آنها هزينه سرمايهاي، قيمت گاز و قيمت نفت است. اظهار نظر در مورد اينكه پروژه هاي GTL اقتصادي هستند و يا خير بستگي به عوامل متعدد، بويژه رويكرد كشور ميزبان به پروژه GTL دارد. در صورت بهرهمندي از گاز ارزان (حداكثر 50 سنت در هر ميليون Btu)، معافيت مالياتي و ظرفيت بالاي توليدي براي بهرهمندي از مزاياي مقياس توليد، ميتوان پروژه هاي GTLرا گزينهاي سودآور در بهرهبرداري از ذخاير گازي كشور دانست.
3- فناوري GTL ايران را قادر ميسازد تا بدون مواجه با چالشهاي پيشروي خطوط لوله (تنشهاي سياسي، تعرفه) و محدوديتهاي بازاري پيشرو در بازار LNG اقدام به كسب درآمد ارزي از منابع گازي خود نمايد و مهمتر آنكه مشتريان فرآوردههاي GTL , واحدهاي سياسي (كشورها) نبوده بلكه فرآوردههاي آن به صورت تكمحموله در بورسهاي نفتي معامله ميشوند.
4- استفاده از فناوري GTL ايران را قادر ميسازد تا دههزار فوت مكعب ذخاير گاز طبيعي كشور را به يك بشكه فرآورده نفتي مرغوب تبديل كرده و در نتيجه به صورت بالقوه 940 تريليون ذخيره گازي كشور قابل تبديل به 94 ميليارد بشكه فرآورده نفتي است.
در حال حاضر در پالايشگاههاي كشور, تنها در حدود 60 درصد از يك بشكه نفت خام قابل تبديل به برشهاي پائين C20 (يعني گازوئيل، نفتسفيد، بنزين و نفتگاز) است و اين درصد در پالايشگاههاي پيشرفته جهان حداكثر 70 تا 80 درصد است.
5-با توجه به وضع استانداردهاي زيستمحيطي مبني بر كاهش مواد آلاينده در فرآوردههاي پالايشگاهي از يك سو و افزايش سهم توليد نفت خامهاي متوسط و سنگين در جهان، انتظار ميرود كه فرآوردههاي GTL از سال 2010 به بعد به تدريج از حقمرغوبيت بالايي نسبت به فرآوردههاي عادي برخوردار شوند، كه در نتيجه سودآوري طرحهاي GTL افزايش خواهد يافت.
6--احداث واحدهاي GTL كوچك، با ظرفيت 5000 الي 15000 بشكه در روز كه خوراك گاز مورد نياز آنها بين 1.5 تا حداكثر 4.5 ميليون متر مكعب در روز است, يكي از راهكارهاي پيش رو براي جلوگيري از سوزانده شدن گازهاي همراه در ميادين نفتي است.
7-در فرآيند GTL به ازاي هر بشكه توليد فرآورده نفتي, حدود يك بشكه آب به عنوان فرآورده جانبي By-Product توليد ميشود كه ميتواند به مصارف مورد نياز واحد GTL، مصارف آبياري و حتي در صورت تصفيه به مصرف آشاميدني برسد كه اين امر در مناطقي چون عسلويه كه براي توليد آب از شيرين كردن آب دريا (Desalination) استفاده ميشود از ارزش اقتصادي بالايي برخوردار است.
8 - با توجه به اهميت استراتژيك صنعت GTL براي آينده اقتصادي منابع گازي ايران لازم است تا با سرمايهگذاري در احداث واحدهاي GTL از ابتداي شكل گيري بازار خاص براي فرآوردههاي اين محصول، به صورت يك بازيگر فعال ايفاي نقش كرده و علاوه بر كسب تجربيات عملي در زمينههاي مختلف اين صنعت امكان كسب تكنولوژي GTL را فرآهم سازيم.
9- در نهايت توصيه ميشود تا قبل از هرگونه ايجاد تعهد نسبت به صادرات گاز از طريق خطلوله و يا LNG به بازار اروپا و آسياي شرقي, وضعيت اقتصادي چنين طرحهايي با وضعيت اقتصادي طرحهاي GTL مورد بررسي و مقايسه كامل قرار گيرد و سپس اقدام به سرمايهگذاري در چنين طرحهايي گردد.
نكته مهم :
در استفاده از ذخاير بيكران گاز بايد به اين نكته اشاره كرد كه كسب ارزش افزوده حاصل از فعاليتهاي سطوح بالاتر تكنولوژي, مطلوبتر از كسب درآمد از طريق صدور مواد خام و اوليه است
.
پژوهشگاه صنعت نفت, سالهاي زيادي است كه در زمينه فناوري GTL فعاليتهاي مهمي را انجام داده و به سطوح مناسبي از دانش فني آن دست يافته است. انتخاب فناوري GTL به عنوان راهكاري در استفاده از منابع گازي, علاوه بر آنكه ميتواند درآمدهاي مناسبي را براي كشور به وجود آورد, قادر است زمينه مساعدي را براي رشد و توسعه دانش فني آن در كشور فراهم نمايد تا حتي بتوان روزي از دانش فني آن ارزش افزوده بيشتري نسبت به صدور فراورده به دست آورد.
استفاده از فناوري GTL نيازمند طيف وسيعي از تجهيزات, دانشفني و نيروي انساني ماهر ميباشد كه خود محركي براي توسعه صنعت و اقتصاد كشور ميتواند تلقي شود. اميد است به اين نكات جنبي فراتر از اقتصاد اوليه چنين طرحهايي نگريسته شود و در برنامهريزيهاي كلان صنعت گاز كشور لحاظ شود.
ماخذ:
1- امكانسنجي اقتصادي كاربرد فناوري GTL براي ايران، عليرضا احمدخاني، رساله كارشناسي ارشد، دانشكده اقتصاد، دانشگاه تهران، 1382
2- Kinetics, Selectivity and Scale Up of the Fischer-Tropsch Synthesis, Gerard P. van der Laan, RIJKSUNIVERSITEIT GRONINGEN,1999, ISBN 90 367 1011 1
3- Frontiers, The BP magazine of technology and innovation, December 2002
4- Petroleum Economist, September 2001
5- Oil and Gas Journal, Sep 1998