صنعت پالایش نفت بهعنوان یکی از ارکان اصلی زنجیره تأمین انرژی، نقشی تعیینکننده در تراز جهانی انتشار گازهای گلخانهای دارد. توسعه ظرفیتهای پالایشی در دهههای اخیر، همراه با اتکای گسترده به فرآیندهای انرژیبر و کربنمحور، باعث شده پالایشگاهها به سومین منبع بزرگ انتشار ثابت دیاکسیدکربن در جهان تبدیل شوند. برآوردها نشان میدهد تنها در سال ۲۰۱۸، حدود ۱.۳ گیگاتن دیاکسیدکربن از این بخش منتشر شده که معادل ۴ درصد کل انتشار جهانی است. ادامه این روند میتواند طی بازه ۲۰۲۰ تا ۲۰۳۰ مجموع انتشار پالایشگاهی را به بیش از ۱۶ گیگاتن برساند.
در این میان، جغرافیای انتشار نیز دستخوش تغییر شده است. چین، هند و خاورمیانه اکنون کانونهای اصلی انتشار پالایشی بهشمار میروند و سهم چین بهتنهایی از ۶ درصد در سال ۲۰۰۰ به ۱۶ درصد در سال ۲۰۱۸ افزایش یافته است. برای ایران، که همزمان در پالایش، گاز و نیروگاهها شدت انتشار بالایی دارد، کاهش دیاکسیدکربن صرفاً یک اقدام محیطزیستی نیست؛ بلکه یک ضرورت راهبردی برای پایداری انرژی، حفظ بازارهای صادراتی و ایجاد ارزشافزوده در زنجیره انرژی محسوب میشود. در شرایطی که استانداردهای جهانی سوخت بهسرعت سختگیرانهتر میشوند، شدت کربن به شاخصی تعیینکننده در رقابتپذیری صادرات تبدیل شده است.
CCS و CCUS؛ ستون فقرات راهبرد کاهش کربن
در سطح جهانی، فناوریهای جذب و ذخیره کربن (CCS) و جذب، استفاده و ذخیره کربن (CCUS) به ابزارهای اصلی مدیریت انتشار در صنایع انرژی تبدیل شدهاند. CCS بر جداسازی دیاکسیدکربن از جریانهای صنعتی و ذخیرهسازی ایمن آن در مخازن زمینشناختی عمیق تمرکز دارد، در حالیکه CCUS با افزودن بُعد «استفاده»، امکان تبدیل دیاکسیدکربن به خوراک صنعتی یا تزریق آن برای افزایش برداشت نفت (EOR) را فراهم میکند. همین تفاوت، CCUS را به گزینهای جذابتر از منظر اقتصادی و ارزشآفرینی تبدیل کرده است.
در میان فناوریهای جذب، روش جذب شیمیایی مبتنی بر حلالهای آمینی بالغترین و رایجترین گزینه صنعتی است. این فناوری بهدلیل راندمان بالا، تطبیقپذیری با واحدهای موجود و سابقه عملیاتی طولانی، در اغلب پروژههای بزرگ فعال جهان بهعنوان انتخاب پیشفرض بهکار میرود. اگرچه مصرف انرژی برای احیای حلال چالش اصلی آن است، اما ریسک فنی پایین و زنجیره تأمین تثبیتشده، آن را به راهکاری عملی برای کاهش سریع انتشار در پالایشگاهها تبدیل کرده است. در کنار آن، جذب فیزیکی، جداسازی غشایی، احتراق با اکسیژن، لوپینگ کلسیم و روشهای جداسازی مستقیم نیز بسته به شرایط فشار، دما و غلظت دیاکسیدکربن کاربرد دارند، اما اغلب در مراحل پایلوت یا توسعه قرار دارند.
نقاط کلیدی انتشار در پالایشگاهها
تحلیل منابع انتشار در پالایشگاهها نشان میدهد بیشترین پتانسیل کاهش دیاکسیدکربن در چهار نقطه متمرکز است:
- احتراق ساکن شامل کورهها، بویلرها، واحدهای تولید برق و سیستمهای بخار
- واحد کراکینگ کاتالیستی (FCC) با گاز دودکش پرغلظت
- واحدهای تولید هیدروژن مبتنی بر ریفورمینگ بخار (SMR) بهعنوان متمرکزترین جریان دیاکسیدکربن
- فلرینگ که بهدلیل سوزاندن گازهای قابل بازیافت، انتشار قابلتوجهی ایجاد میکند
این چهار بخش از نظر فنی و اقتصادی، مناسبترین گزینهها برای استقرار فناوریهای جذب کربن هستند و اولویتبندی آنها شرط موفقیت هر راهبرد کاهش انتشار محسوب میشود.
ملاحظات یکپارچهسازی و سناریوهای ایران
یکپارچهسازی CCS با واحدهای پالایشی بدون اختلال در تولید، نیازمند ارزیابی دقیق فنی، انرژی و زیرساختی است. جذب پسادودکش در واحدهای احتراقی به فضای کافی، مدیریت مصرف بخار کمفشار و بازطراحی شبکه Utility نیاز دارد. در مقابل، واحدهای SMR بهدلیل غلظت بالای دیاکسیدکربن، از نظر هزینه و راندمان گزینهای بسیار مقرونبهصرفهتر هستند.
در ایران، سناریوهای پیادهسازی به نوع پالایشگاه وابسته است. پالایشگاههای نفت سبک، بهدلیل پیچیدگی کمتر و شدت انتشار پایینتر، گزینهای مناسب برای شروع پروژههای کمریسک و مرحلهای هستند و تمرکز آنها میتواند بر CCUS و استفاده صنعتی از دیاکسیدکربن باشد. پالایشگاههای نفت سنگین، که عمدتاً در جنوب کشور قرار دارند، بیشترین پتانسیل CCS و تزریق دیاکسیدکربن برای افزایش برداشت نفت را دارند. در این میان، مجتمعهای یکپارچه پالایش و پتروشیمی بهترین بستر برای مدلهای ارزشمحور CCUS محسوب میشوند؛ جایی که دیاکسیدکربن میتواند به محصولاتی مانند متانول و اوره تبدیل شود.
اقتصاد، کاربردها و مسیر پیشرو
بیش از ۷۰ درصد هزینههای عملیاتی CCS به مصرف انرژی اختصاص دارد، اما روندهای جهانی نشان میدهد هزینه این فناوریها در حال کاهش است و تا دهه آینده به نقطه اقتصادیشدن میرسد. همزمان، استفاده از دیاکسیدکربن در EOR، سوختهای مصنوعی و مواد شیمیایی، مسیرهای متنوعی برای بهبود بازگشت سرمایه ایجاد میکند. تجربه پروژههای موفقی مانند Quest در کانادا، Porthos در هلند و Northern Lights در نروژ نشان میدهد که CCS در مقیاس صنعتی کاملاً عملیاتی و قابل اتکا است.
جمعبندی روشن است: کاهش انتشار دیاکسیدکربن در صنعت پالایش دیگر یک انتخاب داوطلبانه نیست. CCS و CCUS به ابزارهای استراتژیک برای حفظ رقابتپذیری، پایداری انرژی و خلق ارزش جدید تبدیل شدهاند. پالایشگاههایی که زودتر وارد این مسیر شوند، نهتنها با مقررات آینده همسو خواهند بود، بلکه جایگاه خود را در بازار انرژی کمکربن تثبیت میکنند.
صاحب امتیاز: شرکت ملی پالایش و پخش فراورده های نفتی ایران
مدیر مسئول: مهدی دژحسینی
اسامی نویسندگان: سینا صلصالی، عباس ملکی
همکاران صنعتی: محسن مرادمند، آزیتا برخورداری، نیما ارست
شماره 6، پانزدهم آذر 140
لینک دانلود نسخه کامل بولتن تخصصی پژوهش:
