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. هم‌اکنون پلی‌اتیلن با بیش از ۶۰ درصد مصرف جهانی اتیلن، مهم‌ترین محصول این زنجیره است و در صنایعی مانند بسته‌بندی، صنایع عمرانی و خودروسازی کاربرد گسترده‌ای دارد. با این حال با توجه به تغییرات جهانی مانند فشارهای زیست محیطی، پیشرفت‌های فناورانه و رشد تقاضا در مناطق مختلف، این پرسش مطرح می‌شود که آیا تمرکز زنجیره اتیلن در آینده تغییر می‌کند؟ در این تحلیل با استفاده از 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

پلی‌اتیلن شامل انواع پلی‌اتیلن سبک، سنگین و خطی، بزرگ‌ترین محصول اتیلن است و بیش از ۶۰ درصد مصرف جهانی اتیلن را به خود اختصاص داده است. این محصول 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. با این حال وضع قوانین زیست محیطی مانند ممنوعیت استفاده از پلاستیک‌های یک‌بار مصرف در اروپا و استرالیا در سال‌های اخیر می‌تواند رشد تولید پلی‌اتیلن سنتی را محدود کند. در مقابل، پلی‌اتیلن بازیافتی و پلی‌اتیلن زیستی با پیش‌بینی نرخ رشد سالانه ۸ تا ۱۰ درصد تا سال ۲۰۳۰ در حال رشد هستند، ازاین‌رو پلی‌اتیلن به دلیل حجم بالای تقاضا همچنان بازار بزرگی خواهد داشت اما رشد آن ممکن است به دلیل فشارهای زیست محیطی کندتر از برخی محصولات دیگر باشد.

اتیلن اکساید

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 میلیارد دلار داشت و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۳ به ۴۹.۸ میلیارد دلار برسد، چیزی حدود ۳.۷ درصد نرخ رشد سالانه.

تقاضا برای اتیلن گلیکول در صنایع نساجی و بسته‌بندی، به‌ویژه در آسیا در حال افزایش 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 با توجه به رشد صنعت سلامت بازارهای جدیدی ایجاد می‌کند، اما مقررات زیست محیطی مانند هشدار سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا در سال ۲۰۲۲ درباره ریسک‌های اتیلن اکساید، هزینه‌های تولید این محصول را افزایش داده است. با این حال اتیلن اکساید به دلیل تقاضای رو به رشد در صنعت نساجی، بسته‌بندی و سلامت، پتانسیل رشد بالایی دارد و بازار آن از نظر ارزش افزوده بسیار جذاب است.

اتیلن دی کلراید

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 میلیارد دلار داشت و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۳ به ۳۹ میلیارد دلار با نرخ رشد سالانه ۲ درصد از ۲۰۲۴ تا ۲۰۳۲ برسد. این رشد به دلیل افزایش رشد در بافت‌های شهری و توسعه زیرساخت‌هاست. برای مثال در آمریکای شمالی به‌عنوان یکی از مناطق پیشرو، با افزایش ظرفیت تولید پلی وینیل کلراید، واحدهای جدید مونومر وینیل کلراید با ظرفیت یک میلیون تن در سال و واحد اتیلن دی کلراید با ظرفیت ۶۸۰ هزار تن در سال در لوئیزیانا بهره‌برداری می‌شود. آسیا - اقیانوسیه نیز سریع‌ترین رشد را در این دهه 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 نفت خام 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 میلیارد دلار برای تولید کلر - آلکالی، اتیلن دی‌کلراید و پلی وینیل کلراید نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری‌های بزرگ برای این محصول است.

تقاضا برای پلی وینیل کلراید به‌دلیل پروژه‌های زیرساختی در اقتصادهای نوظهور مانند چین، هند و آفریقا در حال افزایش است. 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. این روند به‌ویژه در خاورمیانه و آسیا پررنگ است. تولید اتیلن دی کلراید به‌دلیل نقش کلیدی‌اش در تولید پلی وینیل کلراید که بازار بزرگی دارد از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است. هزینه‌های تولید به‌دلیل فناوری‌های تثبیت‌شده و دسترسی به مواد اولیه (اتیلن و کلر) پایین است، اما به نوسانات قیمت نفت و گاز بستگی دارد. بازار به‌دلیل تقاضای رو به رشد برای پلی وینیل کلراید به‌ویژه در اقتصادهای نوظهور در حال رشد است. با این حال رقابت با مواد جایگزین و فشارهای زیست محیطی ممکن است حاشیه سود را تحت تأثیر قرار دهد. شرکت‌های پتروشیمی در حال سرمایه‌گذاری روی گسترش ظرفیت تولید و بهبود کارایی فرآیند هستند. از سویی تولید اتیلن دی کلراید به کلر نیاز دارد که می‌تواند هزینه‌ها را افزایش دهد، همچنین نگرانی‌های زیست محیطی درباره دفع پلی وینیل کلراید ممکن است محدودیت‌هایی برای رشد تولید این محصول ایجاد کند.

وینیل استات مونومر

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 میلیارد دلار ارزش داشت و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ به حدود 10 میلیارد دلار افزایش یابد، همچنین تقاضا برای وینیل استات مونومر در صنایع چسب و بسته‌بندی به‌ویژه در آسیا در حال افزایش است. ICIS پیش‌بینی می‌کند که چین بزرگ‌ترین بازار وینیل استات مونومر باشد. باید توجه کرد که کشور ما در این بخش از زنجیره اتیلن دچار نقص‌های جدی است و فعلاً فقط پتروشیمی شازند با ظرفیت 30 هزار تن در سال وینیل استات مونومر تولید می‌کند. در عین حال محصولاتی مانند پلی وینیل الکل، یا وینیل استات مونومر در کشور تولید نمی‌شوند!

در عین حال تولید وینیل استات مونومر به اسید استیک وابسته است که می‌تواند گلوگاه باشد. رقابت با تولیدکنندگان بزرگ جهانی مانند Celanese نیز چالش‌ساز است. وینیل استات مونومر به‌دلیل کاربردهای تخصصی بازار خوبی دارد اما حجم آن نسبت به پلی‌اتیلن و اتیلن دی‌کلراید کمتر است.

اتیلن زیستی

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 خشک کردن 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 به خود اختصاص داده، به‌ویژه در مناطق گرمسیری مانند برزیل، هند و آسیای جنوب شرقی. این فرآیند پیچیده‌تر از روش‌های مبتنی بر نفت است و شامل مراحل پیش‌تصفیه، تخمیر و تصفیه است که هزینه‌های بالایی دارند. تحقیقات نشان می‌دهد  این روش ردپای کربنی را کاهش می‌دهد، به‌طوری‌که تولید از نیشکر در برزیل ۲.۱ کیلوگرم دی‌اکسید کربن معادل برای هر کیلوگرم اتیلن جذب می‌کند.

بازار اتیلن زیستی پارسال ارزشی حدود ۶۰۹ میلیون دلار داشت و پیش‌بینی می‌شود در سال‌های آتی با نرخ رشد سالانه تقریباً ۸ درصد به ۹۶۶ میلیون دلار برسد. این رشد به‌دلیل افزایش تقاضا برای سوخت‌های زیستی، حمایت‌های قانونی از مواد پایدار و نگرانی‌های زیست محیطی 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. آمریکای شمالی در سال‌های گذشته حدود ۴۱ درصد درآمد بازار را به خود اختصاص داده است، اما آسیا - اقیانوسیه به رهبری چین، هند، اندونزی و تایلند، منطقه‌ای با رشد سریع خواهد بود. اتیلن زیستی ظرفیت جایگزینی اتیلن مبتنی بر نفت را دارد و می‌تواند وابستگی به واردات نفت را کاهش دهد و از نوسانات قیمت نفت محافظت کند. همان‌طور که گفته شد در آسیا - اقیانوسیه به‌دلیل افزایش تولید، ایجاد حمایت‌های قانونی برای اقتصاد زیستی و تقاضا برای جایگزین‌های پایدار، رشد تولید این محصول در دسترس خواهد بود.

اخبار اخیر صنعت شامل خرید فناوری برای تولید پلی‌استرهای زیستی در ژوئن ۲۰۲۴، راه‌اندازی یک شرکت جدید برای اتیلن زیستی در مارس ۲۰۲۴ و مشارکت بین شرکت‌های پتروشیمی در سال ۲۰۲۳ برای پروژه‌ای در تایلند است. توجه به تعهدات جهانی برای کاهش کربن (مانند توافق پاریس) و تقاضای مصرف‌کنندگان برای محصولات سبز، اتیلن زیستی پتانسیل رشد بالایی دارد. Market.us پیش‌بینی می‌کند که بازار پلی‌اتیلن زیستی تا سال ۲۰۳۰ نرخ رشد سالانه ۱۰ درصدی را تجربه می‌کند. شرکت‌هایی مانند Braskem و Dow در زمینه تولید پلی‌اتیلن زیستی سرمایه‌گذاری کرده‌اند که در بسته‌بندی پایدار و صنایع غذایی کاربرد دارد.

در عین حال هزینه تولید بالا و ظرفیت محدود، موانع اصلی رشد اتیلن زیستی هستند، به‌دلیل پیچیدگی فرآیند و هزینه‌های بالای مواد اولیه، هزینه تولید اتیلن زیستی هم‌اکنون ۲ تا ۳ برابر اتیلن مبتنی بر نفت است. تولید از مواد کشاورزی نیاز به پیش‌تصفیه و فرآیندهای تخمیر و تصفیه دارد که سرمایه‌بر هستند. با این حال، پیشرفت‌های فناورانه در حال کاهش هزینه‌ها از طریق روش‌های تخمیر کارآمد و تولید در مقیاس بزرگ است. بازار به دلیل تقاضای مصرف‌کننده برای محصولات سبز و حمایت‌های قانونی در مناطق مختلف دنیا، مانند طرح‌های اقتصاد چرخه‌ای در اروپا در حال رشد است. شرکت‌های پتروشیمی در حال سرمایه‌گذاری روی پژوهش و توسعه برای بهبود فرآیندهای تولید و همکاری با شرکت‌های کشاورزی برای تأمین مواد اولیه پایدار هستند. ازاین‌رو اتیلن زیستی به‌دلیل پایداری و حمایت‌های قانونی، بازار رو به رشدی خواهد داشت و می‌تواند در بخش‌های تخصصی مانند بسته‌بندی سبز پیشتاز شود.

با توجه به این مطالب و بررسی‌های انجام‌شده می‌توان نتیجه گرفت در حالی ‌که پلی‌اتیلن همچنان بزرگ‌ترین محصول اتیلن است و به‌دلیل تقاضای بالا در صنایع مادر بازار بزرگی را حفظ می‌کند، تحلیل‌ها نشان می‌دهد «اتیلن زیستی» و «اتیلن اکساید» بیشترین ظرفیت رشد را تا سال ۲۰۳۰ دارند. «اتیلن زیستی» با نرخ رشد سالانه ۸ تا ۱۰ درصد به‌دلیل فشارهای جهانی برای پایداری و تقاضای رو به رشد برای بسته‌بندی سبز، بازار بسیار جذابی خواهد داشت. «اتیلن اکساید» نیز با نرخ رشد سالانه ۴ تا ۵ درصدی به‌دلیل کاربردهای متنوع در نساجی، بسته‌بندی و سلامت رشدی قابل‌توجه خواهد داشت. «اتیلن دی کلراید» نیز به دلیل تقاضای پلی وینیل کلراید در صنایع مختلف به‌ویژه در آسیا و خاورمیانه بازار خوبی خواهد داشت. «وینیل استات مونومر» به دلیل کاربردهای تخصصی، رشد متوسطی خواهد داشت، اما حجم بازار آن محدودتر است. به‌طورکلی حرکت به سمت پایداری و رشد تقاضا در اقتصادهای نوظهور، اتیلن زیستی و اتیلن اکساید را به‌عنوان پیشتازان آینده زنجیره ارزش اتیلن مطرح می‌کند، در حالی ‌که پلی‌اتیلن همچنان حجم اصلی بازار را حفظ می‌کند.

محسن انصاری