چشم انداز بلند مدت گوگرد تا سال 2036

چشم انداز بلند مدت گوگرد تا سال 2036؛ اختصاصی بازار نفت گاز پتروشیمی:

تامین گوگرد به وسیله ی نفت و گاز

تولید گوگرد که به وسیله ی پالایش نفت خام و فرآوری گازی به دست می آید، به عنوان یک محصول جانبی تولید می شود. گوگرد بازیافتی به صورت مذاب تولید می شود، همچنین گوگرد جامد به صورت فله خشک حمل می شود که رایج ترین شکل گوگرد در تجارت جهانی است. رایج ترین نوع گوگرد، گوگرد گرانول و خرد شده است.

گوگرد گرانول از پاشیدن گوگرد مذاب بر روی ذرات کوچک جامد تشکیل می شود و این کار ادامه می یابد تا زمانی که یک ذرۀ کروی به قطر حدود 2-6 میلی متر تشکیل شود. برخلاف بسیاری از کالاهای معاملاتی، گوگرد به وفور تولید می شود؛ به استثنای گوگرد فراش (فرایندی صنعتی برای تولید گوگرد عنصری از منابع طبیعی است) در لهستان، و این امر عدم کشش بازار را به همراه خواهد داشت. جانبی بودن گوگرد روند قیمت گذاری بازار را تحت تأثیر قرار می دهد.

پالایش نفت خام در سال 2021 حدود 47 درصد از تولید جهانی گوگرد را به خود اختصاص داد و انتظار می رود با راه اندازی ظرفیت جدید تولید در آسیا و خاورمیانه، این میزان تا سال 2024 به 50 درصد افزایش یابد. پیش بینی می شود سهم بازار در بلندمدت بین سال های 2036-2030 تا 49 درصد کاهش یابد. مؤسسه نفت امریکا (API) اعلام نمود که گراویتی نفت خام سبک معمولاً بیشتر از 31؛ نفت خام متوسط بین 22 و 31 API؛ نفت خام سنگین کمتر از 22 API است.

APA انواع نفت خام

به عبارت دیگر، محتوای گوگرد موجود در نفت خام تعیین می کند که آیا گوگرد به عنوان گرید “ترش” یا “شیرین” طبقه بندی شود. گرید شیرین معمولاً در مقایسه با گرید ترش 5 درصد گوگرد کمتری دارد. زمان و مکان استخراج گوگرد از نفت خام به فرآیند پالایش بستگی دارد. واحدهای سولفورزدایی در سراسر پالایشگاه ها قرار دارند و از لحاظ تعداد، پس از شکننده‌(Fractionator) ها قرار دارند. این واحدها ورودی را به واحدهای تبدیل کاتالیزوری مختلفی تبدیل می کنند به طوری که کاتالیزور راکتور با گوگرد و سایر آلاینده ها مانند سیلیکون و آهن غیرفعال نمی شود.

روش های دیگر برای تولید گوگرد

گوگرد عنصری است که به عنوان یک محصول جانبی از طریق فرآوری گاز تولید می شود. این روش در سال 2021 حدود 48 درصد از تولید جهانی را رقم زد. گام اولیه در بازیافت گوگرد در تاسیسات فرآوری گاز طبیعی جداسازی سولفید هیدروژن (H2S) از بقیه جریان گاز است. گاز ترش که به عنوان یک محلول است از یک حلال عبور می کند و بقیه جریان به صورت نامحلول می باشد. پس از جداسازی H2S، از طریق فرایند کلاوس(اصلی ترین فرایند گوگرد زدایی در پتروشیمی است که گوگرد عنصری را از هیدروژن سولفید موجود در گاز طبیعی استخراج می کند.) به گوگرد عنصری تبدیل می شود.

تولید گوگرد از ماسه های نفتی در سال 2021، 4 درصد از تولید جهانی را تشکیل می دهد. واحدهای سولفورزدایی در این تاسیسات غیرمعمول در صورتی حجم گوگرد بیشتری نسبت به پالایشگاه های عادی تولید می کنند که، برای تولید قیر یا نفت خام ارتقا یابند. ناخالصی های گوگرد در مواد اولیه به H2S تبدیل می شوند که می توان گوگرد عنصری را از آن استخراج کرد. تبخیر شدن زغال سنگ(فرایند تولید گاز سنتز است) برای تولید گاز سنتز نیز می تواند منجر به تولید گوگرد عنصری شود.

تاریخچه گوگرد فراش

تنها روش داوطلبانه تولید گوگرد، استخراج فراش است. در اواخر قرن نوزدهم، دکتر هرمان فراش(Dr Herman Frasch) فرآیند فراش را برای تولید گوگرد از گنبدهای نمکی یا رسوبات تبخیر بستر توسعه داد. اولین معدن تجاری فراش در سال 1903 در ایالات متحده افتتاح شد. با پیشی گرفتن تولید گوگرد بازیافتی از گوگرد فراش تا اوایل دهه 1980، از این روش برای تولید گوگرد در ایالات متحده استفاده می شد. آمریکا بزرگترین تولید کننده گوگرد فراش در سطح جهان بود اما در سال 2000 با تعطیل شدن معدن گوگرد فریپورت(Freeport Sulphur’s mine) در سواحل لوئیزیانا استخراج معادن متوقف شد. در حال حاضر تنها معدن فراش در حال تولید، معدن اوزیک(Grupa Azoty’s Osiek mine) در لهستان است.

اگرونومی گوگرد

گوگرد چهارمین ماده غذایی اصلی در گیاه است که یکی از اجزای ضروری آمینو اسیدهای موجود در پروتئین ها محسوب می شود و در مواد شیمیایی گیاهی همچون آنزیم، هورمون و واکنش های ردوکس ترشح می شود. در صورت فقدان گوگرد در گیاه، آمینو اسیدهای حاوی گوگرد موجود در بافت گیاه کاهش می یابند که به نوبه خود بر عملکرد و کیفیت محصول تأثیر منفی می گذارند.

گیاهان از طریق ریشه و روزنه ی برگ های گیاه گوگرد موجود در اتمسفر را که مورد نیاز خود هست را جذب می کنند. در سال های اخیر، علاقه به گوگرد به عنوان یک کود افزایش یافته است؛ اگرچه به موازات آن نگرانی ها از کمبود گوگرد در خاک نیز رو به افزایش است. کمبود گوگرد در خاک، افزایش قوانین هوای پاک؛ خاک های بدون رسوب اتمسفر که در استرالیا، نیوزلند، برزیل و آرژانتین مشاهده می شود؛ کشاورزی فشرده و استفاده زیاد از نیتروژن، کودهای فسفاته و پتاس را به دنبال دارد.

اگرونومی (بخشی از علوم کشاورزی است که به بررسی مسائل علمی و عملی تولید فرآورده های کشاورزی و مدیریت خاک می پردازد).

نقش گوگرد در تولید کود

نزدیک به 90 درصد از گوگرد جهانی برای تولید اسید سولفوریک از طریق فرآیند سوزاندن اگزوترمیک (گرمازا) تولید می شود. از اسید سولفوریک برای تولید محصولات مختلف پایین دستی استفاده می شود. تولیدکنندگان کود ترجیح می دهند اسید سولفوریک را از مشعل های گوگرد تولید کنند. صنعت تولید کود 66 درصد از مصرف جهانی گوگرد را در سال 2021 شامل می شد. این امر به تولید حجم کمتری از اسید فسفریک، سولفات آمونیوم، سوپر فسفات ساده (SSP) و سولفات پتاس شد.

اسید سولفوریک یک ماده خام کلیدی در تولید اسید فسفریک و محصولات پایین دستی مانند دی آمونیوم فسفات (DAP)، مونوآمونیم فسفات (MAP)، سوپر فسفات تریبل(سه گانه)، (TSP) و NPK های مختلف است. در فرآیند تولید اسید فسفریک، سنگ فسفات با کمک روش “فرایند مرطوب” با اسید سولفریک مخلوط می شود. این روش برای تولید اسید فسفریک، سنگ فسفات را با اسید سولفوریک می شکند.

فرآیند های هیدرومتالورژی

در بخش متالورژی، از اسید سولفوریک برای استخراج مواد معدنی و دی اکسید تیتانیوم از ایلمنیت(منبع اصلی دی اکسید تیتانیوم است که درتولید رنگ، جوهر چاپ، پارچه، پلاستیک و کاغذ استفاده می شود) و روتایل(یکی از پلی مورف های معدنی TiO₂ است) استفاده می شود، که 4 درصد از مصرف جهانی گوگرد در سال 2014 را به خود اختصاص داده است. انتظار می رود سهم بازار در درازمدت به 5-6 درصد افزایش یابد.

صنعت نیکل به عنوان بزرگترین مصرف کننده و پس از آن مس، اورانیوم و دی اکسید تیتانیوم است. لیچینگ(ستخراج مایع- جامد) زینک در نامیبیا متوقف می شود و انتظار می رود که لیچینگ نیکل با هدف افزایش تقاضا، رشد قابل توجهی در چشم انداز سرمایه گذاری این صنعت در اندونزی داشته باشد. علت این امر را می توان تقاضای نیکل در بخش مواد باتری دانست که به نوبه خود با افزایش تولید خودروهای الکتریکی تقویت می شود.

مصرف اسید سولفوریک در لیچ فلزات در برخی کشورها به دلیل اتمام ذخایر سنگ معدن رو به کاهش است. برعکس، کاهش عیار سنگ معدن می تواند از افزایش مصرف اسید سولفوریک حمایت کند زیرا معدن ممکن است به اسید بیشتری در هر تن فلز نیاز داشته باشد.

تقاضای گوگرد در صنایع

اسید سولفوریک به عنوان ماده خام یا عامل فرآوری، کاربرد گسترده ای دارد. از جمله کاربردهای آن می توان به صنایع خمیر و کاغذ، لاستیک، پلاستیک و صنایع تصفیه آب اشاره کرد. بخش های صنعتی در حال حاضر 17 درصد از تقاضای جهانی گوگرد را تشکیل می دهند و انتظار می رود این میزان در سال 2023، 18 درصد افزایش یابد. سایر بخش های صنعتی از جمله: آلکیلاسیون نفتی، متیل متاکریلات، اسید سیتریک، باتری های خودرو، پیکلینگ(یکی از فرایندهای شستشوی شیمیایی است)آهن و فولاد و داروسازی خواهان گوگرد هستند. بیشترین میزان گوگرد در تولید اسید سولفوریک مصرف می شود اما 11 درصد از تقاضای جهانی آن در بخش غیر اسیدی جذب می شود.

ارزیابی جامع بازار گوگرد

تقاضای جهانی گوگرد در سال 2021 در مجموع به 68.1 میلیون تن رسید که نسبت به سال قبل 1.5 میلیون تن افزایش یافته است. پس از شروع بهبودی کووید-19، تقاضا برای گوگرد به شدت در سه کشور مصرف کننده چین، ایالات متحده و مراکش که تقریباً نیمی از مصرف جهانی را از دهه 2000 به خود اختصاص داده اند متمرکز شد. از گوگرد عمدتاً در تولید اسید سولفوریک که 89 درصد از تقاضای جهانی را شامل است، استفاده می شود. 11 درصد باقیمانده گوگرد عنصری را به اسید سولفریک تبدیل نمی کند و در تجزیه و تحلیل عنوان بخش غیر اسیدی استفاده می شود.

چشم انداز بلند مدت تقاضای گوگرد به شدت تحت تاثیر تحولات در بخش فسفات های فرآوری شده قرار خواهد گرفت. تولید اسید فسفریک بر تقاضای گوگرد ارجعیت دارد که 59 درصد از بازار جهانی را در سال 2021 تشکیل می دهد. انتظار می رود شاهد رشد این بخش باشیم که در ادامه، منجر به افزایش 6.9 میلیون تنی در سال تا سال 2036 شود که منعکس کننده 58 درصد رشد جهانی بر مبنای خالص است.

افزایش ظرفیت اسید فسفریک در خاورمیانه و شمال آفریقا منجر به تغییر الگوهای تجاری در بازارهای کود و مواد خام از جمله گوگرد و اسید سولفوریک خواهد شد. برای دستیابی به تولید غذای کافی، کودهای بیشتری برای بهبود کیفیت و عملکرد محصول نهایی لازم است، در حالی که پیشرفت های تکنولوژیکی باعث افزایش بازدهی مواد غذایی با کاهش مصرف کود می شود.

جمعیت؛ عامل اصلی تقاضای جهانی گوگرد

جمعیت و رژیم های غذایی رو به رشد جهانی محرک های اصلی رشد تقاضای کود هستند که به سمت افزایش مصرف گوشت حرکت می کنند. با این حال، میزان زمین زیرکشت افزایش خواهد یافت اما برای تامین تقاضا کافی نخواهد بود. برای دستیابی به تولید غذای کافی، کودهای بیشتری مورد نیاز است تا عملکرد محصول را بالا ببرد. در حالی که پیشرفت های تکنولوژیکی باعث افزایش بازدهی مواد غذایی همراه با کاهش مصرف کود خواهد شد فشارهای زیست محیطی منجر به ضرورت استفاده موثرتر از کودها می شود.

فراتر از بازار کود، بخش فلزات همچنان محرک اصلی تقاضا در بلند مدت محسوب می شود. با نگاهی به گذشته، متوجه می شویم بخش‌ های نیکل و مس محرک هایی بوده اند اما انتظار می رود بخش‌ های دیگر نیز مصرف اسید سولفوریک را افزایش دهند. افزایش سرمایه‌گذاری در پروژه‌های HPAL (از پروژه های معدنی بزرگ نیکل در جهان است) آسیا تقاضای اسید سولفوریک را افزایش داده و تجارت گوگرد در منطقه را تحت تأثیر قرار داده است. توسعه سریع در صنعت NEV (خودروهای برقی جدید)شاهد این امر بوده که مواد باتری حاوی نیکل و کبالت به مواد اولیه برای تولید باتری های NEV تبدیل شده اند. این کار به نوبه خود باعث افزایش تقاضای نیکل و کبالت شده.

منبع: آرگوس