بررسی و تحلیل صنعت آروماتیک
صنعت پتروشیمی بهعنوان یکی از ارکان کلیدی توسعه اقتصادی در کشورهای مختلف، بهویژه در ایران، نقشی حیاتی ایفا میکند و سهم بالایی در تولید ناخالص داخلی (GDP) بسیاری از کشورها دارد. این صنعت با تولید مواد اولیه و محصولات متنوع، نهتنها به تأمین نیازهای داخلی کمک میکند، بلکه بهعنوان منبعی برای صادرات و درآمدزایی نیز شناخته میشود. صنعت پتروشیمی شاخههای متنوع و وسیعی دارد و محصولات این صنعت تقریباً در تمامی صنایع کاربرد دارد. یکی از شاخههای صنعت پتروشیمی، صنعت آروماتیک میباشد که شامل طیف وسیعی از محصولات میانی قابلاستفاده در صنایع پاییندستی است. در این مقاله، تحلیل جامعی از صنعت آروماتیک در ایران و جهان ارائه شده است.
صنعت پتروشیمی در جهان
واژه «پتروشیمی» از دو کلمه پترول و شیمی ترکیب شده و معنی لغوی آن مواد شیمیایی حاصله از نفت است. این واژه برای اولین بار در سال ۱۹۴۲ میلادی توسط عدهای از سازندگان مواد شیمیایی، بهکار برده شد. بهطور کلی، مواد پتروشیمی آن گروه از محصولات شیمیایی هستند که از طریق تغییر شکل یافتن یا فعل و انفعالات قسمتی از هیدروکربورهای نفت یا گاز طبیعی با سایر مواد تهیه میشوند.
ظرفیت تولید محصولات پتروشیمی در جهان در سال ۲۰۲۳ حدود ۲/۶ میلیارد تن و ارزش محصولات تولیدی این صنعت نیز حدود ۶۵۰ میلیارد دلار میباشد. قاره آسیا با سهم بیش از ۵۰ درصدی، بزرگترین تولیدکننده و مصرفکننده این صنعت در جهان میباشد. نمودارهای ۱ و ۲ به ترتیب سهم محصولات پایه در تولید صنعت پتروشیمی در جهان و سهم مناطق مختلف جهان از مصرف محصولات پایه پتروشیمی را نشان میدهد.
صنعت پتروشیمی در ایران
صنعت پتروشیمی در میان ۷۱ بخش اقتصادی ایران دارای جایگاه ششم است. این صنعت نقش پررنگی در اقتصاد، تولید و اشتغال دارد. همچنین، بهدلیل صادرات بخش عمده این محصولات، صنعت پتروشیمی در ارزآوری و رونق سیستم بانکی نیز نقش ارزندهای را ایفا میکند. علاوه بر این، صنایع دیگر همچون بیمه، حمل و نقل، صنایع تکمیلی و … نیز تحت تأثیر صنعت پتروشیمی هستند و از آن تغذیه میکنند. در نتیجه، صنعت پتروشیمی میتواند بخش خدمات و سایر بخشهای اقتصاد را نیز درگیر کند و موجب رشد و توسعه آنها شود. صنعت پتروشیمی بهعنوان زیرمجموعهای از صنعت نفت کشور که بیشترین حجم صادرات و ارزش افزوده محصولات غیرنفتی را به خود اختصاص داده است، با در اختیار داشتن مجموعهای از پیشرفتهترین تجهیزات مکانیکی و ابزار دقیق و با تولید میلیونها تن محصول پلیمر و شیمیایی، نقش اصلی را در تأمین خوراک صنایع پاییندستی، نساجی، الیاف، روغن صنعتی و جایگزینی واردات خارجی ایفا میکند.
در ایران، ظرفیت اسمی تولید محصولات پتروشیمی از ۵۵ میلیون تن در سال ۱۳۹۰ به ۹۴ میلیون تن در سال ۱۴۰۲ و تولید محصولات این صنعت نیز از ۴۳ میلیون تن در سال ۱۳۹۰ به ۷۴ میلیون تن در سال ۱۴۰۲ رسیده است. ضریب بهرهوری این صنعت در ایران در ۱۰ سال اخیر در محدوده ۷۵ تا ۸۰ درصد بوده است. در نمودار ۳، روند ظرفیت اسمی، تولید و ضریب بهرهوری در این صنعت در سالهای گذشته آورده شده است.
بخش عمده تولیدات صنعت پتروشیمی در ایران به سایر کشورها صادر میشود. در سال ۱۴۰۲، حدود ۴۲ میلیون تن محصول نهایی در صنعت پتروشیمی تولید شده که ۲۹ میلیون تن آن صادر و ۱۳ میلیون تن آن نیز در داخل کشور مصرف شده است. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که صنعت پتروشیمی در ایران کاملاً صادراتمحور بوده و در داخل کشور عرضه بیشتر از تقاضا میباشد. در نمودار ۴، مقدار و ارزش صادرات محصولات پتروشیمی در سالهای اخیر آورده شده است.
همانطورکه در بخشهای قبل ذکر شد، صنعت پتروشیمی نقش مهمی در ارزآوری و رشد اقتصادی ایران دارد؛ بهطوریکه در سال ۱۴۰۲ سهم صنعت پتروشیمی از مقدار وزنی و ارزش صادرات غیرنفتی به ترتیب به ۲۱ و ۳۹ درصد رسیده است. در نمودار ۵، روند سهم وزنی و مقداری صادرات این صنعت از صادرات غیرنفتی ایران آورده شده است.
صنایع پتروشیمی خلیج فارس، گروه گسترش نفت و گاز پارسیان و صندوق بازنشستگی نفت، بازیگران اصلی صنعت پتروشیمی در ایران میباشند. در جدول ۱، سهم مالکیتی و مدیریتی هلدینگها و شرکتهای پتروشیمی در ایران آورده شده است.
بر اساس نوع ماده اولیه، تولیدات صنعت پتروشیمی به دو دسته خوراک گازی و خوراک مایع (مشتقات نفت خام و میعانات گازی) تقسیمبندی میشوند. بر اساس نوع محصول نهایی نیز محصولات این صنعت به سه دسته آروماتیکها، الفینها و گاز سنتزها (اوره، آمونیاک و متانول) تقسیمبندی میشوند.
معرفی آروماتیکها
و بررسی صنعت آروماتیک در جهان
مواد موجود در طبیعت از نظر دانشمندان شیمی به دو دسته اصلی تقسیم میشوند. دسته اول، مواد معدنی که همان عناصر آشنا و ملموسی همچون آب، خاک و مانند اینها است و دسته دوم، مواد آلی که همگی دارای عنصری قابل جابهجایی چون کربن هستند و در واقع کربن جزء اصلی تشکیلدهنده آنها است. مواد آلی خود نیز در دو گروه طبقهبندی میشوند. یک گروه مواد آلی خطی یا پارافینی میباشند که در آنها عنصر کربن بهصورت خطی با هم پیوند خوردهاند و گروه دوم مواد آلی حلقوی یا آروماتیک میباشند که با عنصر کربن بهصورت حلقوی پیوند خوردهاند و به آروماتیکها مشهور شدهاند.
آروماتیک به زبان یونانی به معنای بودار و خوشبو میباشد و ازآنجاکه ترکیبات آلی حلقوی دارای بوی فراری هستند، به این گروه از مواد نیز آروماتیک لقب دادهاند. آروماتیکها، ترکیبات حلقوی هیدروکربنی میباشند که در ساختار خود دارای حلقههایی با ۶ اتم کربن هستند. ترکیبات آروماتیک بهخصوص بنزن، تولوئن و زایلنها (که به اختصار به این سه ترکیب BTX گفته میشود) خوراک اصلی تولید تعداد بسیاری از مواد واسطه صنعت پتروشیمی میباشند که آنها نیز در ادامه زنجیره ارزش خود در تولید الیاف مصنوعی، لاستیکها، رزین، مواد منفجره، آفتکشها، مواد شوینده و بسیاری دیگر از مواد پاییندستی نقش دارند.
آروماتیکها یکی از شاخههای اصلی صنعت پتروشیمی بوده که حدود ۳۰ درصد از تولید کل محصولات پتروشیمی را شامل میشود.
در ادامه به تحلیل و بررسی محصولات آروماتیکی (بنزن، پارازایلن، ارتوزایلن و تولوئن) پرداخته خواهد شد.
بنزن (Benzene)
بنزن یک ترکیب شیمیایی ارگانیک با فرمول C6H6 است که بهعنوان یک هیدروکربن معطر طبقهبندی میشود. بنزن یک مایع بیرنگ، سمی، سرطانزا، قابلاشتعال با بوی شیرین میباشد که سرعت تبخیر بالایی دارد و مسئول عطر در اطراف ایستگاههای بنزین است. جهت تشخیص وجود بنزن در یک ترکیب از رنگ شعله ترکیب به هنگام سوختن نیز استفاده میکنند؛ به این صورت که ترکیبات حاوی بنزن با شعلهای به رنگ زرد میسوزند و تشخیص وجود این ماده در داخل ترکیب را میسر میسازند. البته سوختن ترکیبات حاوی بنزن با فرآورده مضر دوده نیز همراه است.
افزودن بنزن به بنزین، عدد اکتان بنزین را افزایش و احتمال کوبش موتور را کاهش میدهد. به همین دلیل تا دهه ۱۹۵۰ بیشتر بنزینها چندین درصد بنزن داشتند، اما پس از آن تترا اتیل سرب رایجتر از بنزن شد. منسوخ شدن بنزینهای سربدار باعث بازگشت بنزن به بنزینهای برخی کشورها شده است، اما با توجه به اثرات منفی این ماده بر سلامتی، مقررات سفت و سختی در مورد میزان بنزن بنزین وضع شده است که معمولاً میزان آن را به کمتر از یک درصد محدود کرده است.
مهمترین کاربرد بنزن در تولید استایرن، مواد اولیه لاستیکها، در تولید LAB، مواد اولیه شویندهها است. از بنزن بهعنوان ماده اولیه برای تولید مواد شیمیایی دیگر استفاده میشود، حدود ۵۲ درصد بنزن تبدیل به اتیل بنزن میشود که ماده اصلی تولید استایرن است و از استایرن در تولید لاستیکها و پلیاستایرن استفاده میشود، پس از اتیل بنزن حدود ۲۱ درصد بنزن تبدیل به کومن شده که ماده اولیه تولید استون و فنول است، که از فنول برای تولید مواد ضدعفونیکننده، مواد دارویی مانند آسپرین، تولید محلولهای عکاسی و … استفاده میشود؛ سایر مشتقات بنزن نیز سیکلو هگزان، الکیل بنزن، نیترو بنزن و … هستند.
ظرفیت تولید بنزن در جهان در سال ۲۰۲۳ حدود ۷۹ میلیون تن و تولید و مصرف آن حدود ۵۶ میلیون تن بوده که نشان میدهد ضریب فعالیت این محصول در جهان حدود ۷۰ درصد میباشد. در نمودار ۶، روند ظرفیت اسمی، تولید، مصرف و ضریب فعالیت بنزن در جهان طی سالهای اخیر ارائه شده است.
قاره آسیا و کشور چین بزرگترین تولیدکنندگان و مصرفکنندگان این محصول هستند. پس از منطقه شمال شرق آسیا، مناطق آمریکای شمالی، اروپای غربی، جنوب شرق آسیا و خاورمیانه بیشترین تولید بنزن در جهان را در اختیار دارند. در نمودارهای ۷ و ۸، به ترتیب بزرگترین تولیدکنندگان و مصرفکنندگان این محصول در جهان نشان داده شده است.
حدود ۱۰ درصد بنزن تولیدی در جهان صرف تجارت خارجی میشود و مناطق شمال شرق آسیا، آمریکای شمالی و اروپای غربی بزرگترین واردکنندگان و مناطق شمال شرق آسیا، جنوب شرق آسیا و شبه جزیره هند بزرگترین صادرکنندگان این محصول هستند. در نمودار ۹، مقدار تجارت بنزن در مناطق مختلف جهان آورده شده است.
در منطقه خاورمیانه، ظرفیت تولید در سال ۲۰۲۳ حدود ۵/۲ میلیون تن و تولید واقعی حدود ۳/۵ میلیون تن بوده است. نمودار ۱۰، روند ظرفیت اسمی، تولید، مصرف و ضریب بهرهوری بنزن در این منطقه را نشان میدهد.
عربستان و ایران به ترتیب با سهم ۶۱ و ۱۸ درصدی، بزرگترین تولیدکنندگان بنزن در خاورمیانه میباشند. نمودارهای ۱۱ و ۱۲ به ترتیب بزرگترین کشورها و بزرگترین شرکتهای تولیدکننده بنزن را در خاورمیانه نشان میدهند.
تقریباً ۳۰ درصد بنزن تولیدشده در خاورمیانه به سایر مناطق جهان صادر میشود و تقریباً به همان مقدار واردات بنزن صورت میگیرد. در نمودار ۱۳، حجم تجارت بنزن در خاورمیانه طی سالهای اخیر ارائه شده است.
پارازایلن (P-Xylene)
پارازایلن که به اختصار PX نامیده میشود، یک هیدروکربن آروماتیک با فرمول شیمیایی C8H10 و دارای یک حلقه بنزنی است که دو گروه متیل در دو انتهای مخالف آن قرار گرفتهاند و معمولاً با رفورمینگ کاتالیزوری یا کراکینگ بنزین سنگین تولید میشود. این ماده، مایعی شفاف با بوی شیرین و بخارهای تحریککننده است که چگالی آن کمتر از آب بوده و در آب نامحلول است. این ماده سمی بوده و در دمای اتاق قابلاشتعال است و بهطور طبیعی در بنزین و زغالسنگ وجود دارد.
حدود ۹۸ درصد پارازایلن در تولید پلیاستر مورد استفاده قرار میگیرد. از پارازایلن بهطور گستردهای بهعنوان ماده اولیه برای تولید سایر مواد شیمیایی صنعتی، بهویژه اسید ترفتالیک (PTA)، اسید ترفتالیک خالص و دی متیل ترفتالات (DMT) استفاده میشود. این سه ماده در ساخت پلیاسترهای پلی اتیلن ترفتالات (PET) که ماده اصلی تولید بطریهای پلاستیکی است، استفاده میشود. ظرفیت تولید پارازایلن در جهان در سال ۲۰۲۳ حدود ۶۸ میلیون تن و تولید و مصرف آن حدود ۵۴ میلیون تن بوده است که نشان میدهد ضریب بهرهوری این محصول در جهان حدود ۷۵ درصد میباشد. در نمودار ۱۴، روند ظرفیت اسمی، تولید، مصرف و ضریب بهرهوری پارازایلن در جهان طی سالهای اخیر آورده شده است.
قاره آسیا و کشور چین بزرگترین تولیدکنندگان و مصرفکنندگان این محصول میباشند. نمودار ۱۵، سهم مناطق مختلف جهان از تولید و مصرف پارازایلن را در جهان نشان میدهد.
سالانه حدود نیمی از پارازایلن تولیدشده در جهان صرف تجارت خارجی میشود. تا سال ۲۰۱۸، روند تجارت پارازایلن صعودی بوده، اما پس از آن روند نزولی داشته است. در نمودار ۱۶، حجم تجارت پارازایلن در جهان و سهم آن از تولید آورده شده است.
در خاورمیانه، ظرفیت تولید در سال ۲۰۲۳ حدود ۵/۹ میلیون تن و تولید واقعی حدود ۴/۹ میلیون تن بوده است. در نمودار ۱۷، روند ظرفیت اسمی، تولید، مصرف و ضریب بهرهوری پارازایلن در خاورمیانه طی سالهای اخیر آورده شده است.
عربستان و ایران به ترتیب با سهم ۴۸ و ۲۱ درصدی، بزرگترین تولیدکنندگان پارازایلن در خاورمیانه میباشند. در نمودارهای ۱۸ و ۱۹، به ترتیب بزرگترین کشورها و بزرگترین شرکتهای تولیدکننده پارازایلن در خاورمیانه نشان داده شده است.
حدود ۸۰ درصد پارازایلن تولیدشده در خاورمیانه به مناطق مختلف جهان صادر میشود و حجم واردات آن بسیار اندک میباشد. در نمودار ۲۰، حجم تجارت پارازایلن در خاورمیانه و سهم آن از تولید آورده شده است.
ارتوزایلن (O-Xylene)
ارتوزایلن که به اختصار OX نامیده میشود، یک هیدروکربن آروماتیک با فرمول شیمیایی C8H10 که دارای یک حلقه بنزن و دو گروه متیل متصل به آن است. دو گروه متیل کنار هم در روی حلقه بنزن قرار میگیرند. ارتوزایلن ایزومری از زایلنها بوده و مادهای اشتعالپذیر و سمی است.
بیشترین کاربرد ارتوزایلن در تولید انیدرید فتالیک (PA)، سموم آفتکش، داروها و … میباشد. همچنین، از ارتوزایلن بهعنوان افزودنی در سوخت هواپیما و جت نیز استفاده میشود.
ظرفیت تولید ارتوزایلن در جهان در سال ۲۰۲۳ حدود ۸ میلیون تن و تولید و مصرف آن حدود ۵ میلیون تن بوده است که نشان میدهد ضریب بهرهوری این محصول در جهان حدود ۶۳ درصد میباشد. قاره آسیا و کشور چین بزرگترین تولیدکنندگان و مصرفکنندگان این محصول هستند. در نمودارهای ۲۱ و ۲۲، به ترتیب بزرگترین تولیدکنندگان و مصرفکنندگان ارتوزایلن را در جهان نشان میدهند.
تولوئن (Toluene)
تولوئن یک هیدروکربن آروماتیک است که بیشتر از نفت تولید شده و بهعنوان حلال در بسیاری از صنایع استفاده میشود. تولوئن یک مایع شفاف و بیرنگ با بوی شیرین و فرمول شیمیایی C7H8 است که به نامهای تولوئول، فنیل متان یا آنیسن نیز شناخته میشود. این ترکیب بهطور طبیعی در روغن خام درخت تولو یافت میشود و در صنایع شیمیایی طی فرآیند تولید بنزین و سایر سوختها از نفت خام و در حین تولید کک از زغالسنگ بهدست میآید.
تولوئن کاربردهای تجاری و صنعتی پرشماری دارد و در رنگها، لاکها، رقیقکنندهها، چسبها و پاککنندههای لاک ناخن، همچنین در فرآیندهای چاپ و برنزه کردن چرم مورد استفاده قرار میگیرد. این ترکیب شیمیایی همچنین برای تقویت اکتان در سوختهای بنزینی مورداستفاده در موتورهای احتراق داخلی و در تولید بنزین همراه با دیگر ترکیبات شیمیایی مانند بنزن و زایلن بهکار میرود. بهطور میانگین، سالانه بین ۳۰ تا ۳۵ میلیون تن تولوئن تولید و مصرف میشود که بزرگترین تولیدکننده و مصرفکننده این محصول کشور چین میباشد. هند، آمریکا و سنگاپور نیز بیشترین حجم واردات این محصول را به خود اختصاص دادهاند.
همبستگی قیمتی آروماتیکها با نفت
سه آروماتیک اصلی یعنی بنزن، پارازایلن و تولوئن همبستگی قیمتی بالایی با یکدیگر دارند، بهطوریکه بهصورت تاریخی و بر اساس میانگین قیمتی ۷ ساله، قیمت جهانی پارازایلن ۱/۱۵ برابر بنزن و ۱/۲۵ برابر تولوئن میباشد. در نمودار ۲۳، روند قیمتی ۷ ساله سه آروماتیک اصلی آورده شده است.
ازآنجاکه آروماتیکها مشتقات نفت و میعانات گازی هستند، بنابراین قیمت جهانی آنها نیز همبستگی بالایی با قیمت نفت خام دارد. در نمودار ۲۴، روند قیمت انواع آروماتیکها، نفت خام، میعانات گازی و نفتا ارائه شده است.
همانطورکه ذکر شد، همه آروماتیکها و مواد اولیه آنها با نفت خام همبستگی قیمتی بالایی دارند. در جدول ۲، همبستگی قیمتی محصولات آروماتیک، نفت خام و ماده اولیه آنها با یکدیگر نشان داده شده است.
صنعت آروماتیک در ایران
در ایران، ۴ شرکت پتروشیمی نوری، پتروشیمی بندر امام، پتروشیمی بوعلی سینا و پتروشیمی اصفهان، تولیدکنندگان محصولات آروماتیک میباشند. پتروشیمی بندر امام غیربورسی است و علاوه بر آروماتیکها، محصولات الفینی نیز تولید میکند. در نمودار ۲۵، ظرفیت اسمی، تولید واقعی و ضریب فعالیت آروماتیکسازهای ایران ارائه شده است.
ظرفیت تولید بنزن در ایران ۷۵۳ هزار تن است و در سال ۱۴۰۲ حدود ۷۱۰ هزار تن از این محصول تولید شده است. بزرگترین تولیدکننده بنزن در ایران شرکت پتروشیمی نوری و بزرگترین مصرفکننده آن شرکت پتروشیمی پارس میباشد. در نمودار ۲۶، ظرفیت اسمی، تولید واقعی و ضریب فعالیت تولیدکنندگان بنزن در ایران نشان داده شده است.
ظرفیت تولید پارازایلن در ایران ۱۳۷۴ هزار تن است و در سال ۱۴۰۲ حدود ۴۶۶ هزار تن از این محصول تولید شده است. بزرگترین تولیدکننده پارازایلن در ایران شرکت پتروشیمی نوری و بزرگترین مصرفکننده آن شرکت پتروشیمی تندگویان میباشد. در نمودار ۲۷، ظرفیت اسمی، تولید واقعی و ضریب فعالیت تولیدکنندگان پارازایلن در ایران آورده شده است.
ظرفیت تولید ارتوزایلن در ایران ۱۲۰ هزار تن است و در سال ۱۴۰۲ حدود ۶۳ هزار تن تولید شده است. بزرگترین تولیدکننده پارازایلن در ایران شرکت پتروشیمی نوری و بزرگترین مصرفکننده آن شرکت پتروشیمی فارابی میباشد. در نمودار ۲۸، ظرفیت اسمی، تولید واقعی و ضریب فعالیت تولیدکنندگان ارتوزایلن در ایران آورده شده است.
در سال ۱۳۹۹ بهدلیل جهش ارزی، حاشیه سود آروماتیکسازها رشد شدیدی نسبت به سالهای قبل داشت، اما پس از آن حاشیه سود شرکتها مطابق میانگین بلندمدت خود بوده است. تخفیف خوراک دریافتی آروماتیکسازها عامل مهمی در سودآوری این شرکتها است، بهطوریکه تغییر یک درصدی در تخفیف خوراک میتواند سود خالص شرکتهای این حوزه را تا ۵ درصد تغییر دهد. در نمودار ۲۹، حاشیه سود ناخالص آروماتیکسازها در چند سال اخیر نشان داده شده است.
از نظر ارزش بازار، دو شرکت پتروشیمی نوری و پتروشیمی بوعلی سینا بزرگترین آروماتیکسازها در بازار سرمایه میباشند. همانطورکه بیان شد، میزان تخفیف نرخ خوراک، بزرگترین ابهام در پیشبینی سودآوری این شرکتها است. برای پیشبینی سودآوری این دو شرکت، میزان تخفیف خوراک مشابه سال ۱۴۰۲ در نظر گرفته شده و نرخ ریفرمیت (که بیشترین تأثیر را بر سودآوری این دو شرکت دارد) بر اساس آخرین افشای این شرکتها لحاظ شده است. در جدول ۳، پیشبینی سودآوری دو نماد نوری و بوعلی و جزئیات آن در تاریخ ۱۴۰۳/۰۸/۰۶ ذکر شده است.
ازآنجاکه سود این شرکتها به نوعی وابسته به قیمت دلار و نفت خام است با توجه به رشد نرخ دلار آزاد و نیما در چند سال اخیر، این دو نماد سودآوری قابلملاحظهای در بازههای زمانی مختلف داشتهاند. در جدول ۴، بازدهی سرمایهگذاری در نمادهای آروماتیکساز و صنعت پتروشیمی با بازدهی سایر شاخصها و بازارها مقایسه شده است (دادهها در تاریخ ۱۴۰۳/۰۷/۱۰ تهیه شدهاند).