“Tarihin en büyüğü” olarak adlandırılan metanol projesine yatırılan paralar geri alınabilir mi?

Thread Content

Uçurumun kenarında duran Çin metanol endüstrisi – Finans Haberleri Sitesi Kaynak: Finans Haberleri Sitesi Yazar: Marslı Okunma sayısı: 47411 Yayın tarihi: 2015-11-29 16:07:38 Başlık biraz abartılı görünüyor, ancak önce size bir hikaye anlatayım. Bir adamın birkaç dönüm arazisi olduğunu, başlangıçta hepsine tahıl ektiğini, her yıl binlerce kilo hasat aldığını, bu ürünlerle kendi ihtiyaçlarını karşıladıktan sonra bir miktar artık kaldığını ve böylece kendi kendine yeterli bir şekilde, huzurlu ve mutlu bir hayat sürdüğünü söylüyorlar. Bir arkadaşı, onun yiyeceğinin bitmeyeceğini görünce ona bir fikir verdi; yiyeceklerden şarap yapabileceğini, bunun suya kıyasla çok daha iyi olduğunu söyledi. 【Orijinal Haber】Boğa piyasası henüz bitmedi, fırsatlar şimdi! 【Odak】İkinci Çin Düşük Karbonlu Yol (Uluslararası) Üst Düzey Forumu’nun başlığı biraz abartılı görünüyor, ancak önce size bir hikaye anlatayım. Bir adamın birkaç dönüm arazisi olduğunu, başlangıçta hepsine tahıl ektiğini, her yıl binlerce kilo hasat aldığını, bu ürünlerle kendi ihtiyaçlarını karşıladıktan sonra bir miktar artık kaldığını ve böylece kendi kendine yeterli bir şekilde, huzurlu ve mutlu bir hayat sürdüğünü söylüyorlar. Bir arkadaşı, onun yiyeceklerini bitiremediğini görünce ona bir fikir verdi; yiyeceklerden şarap yapabileceğini söyledi. Bu içecek suya kıyasla çok daha iyiydi; yemek yerken biraz içildiğinde ferahlatıcı ve hoş bir tat veriyordu, ayrıca sanki bulutların üzerinde uçuyormuş gibi bir his de veriyordu. Aile etkilendi ve evde kalan tüm tahılları şaraba dönüştürdü. Tadına baktıklarında gerçekten bağımlılık yarattığını fark ettiler. Bu yüzden ertesi yıl aile daha fazla tahılı şaraba çevirdi ve mutluluk veren bu lezzetin tadına varmaya devam etti. Sonunda bir gün, bu aile, yıllarca tüketilemeyecek kadar birikmiş olan yiyeceklerinin artık yetersiz kaldığını fark etti. Sık sık aç karnına içki içmek zorunda kaldılar ve böylece lezzetli içkiler de acı bir hal aldı. Buna ne sebep oluyor? Meğerse eskiden pirinç, pirinç keki, pirinç unu gibi çeşitli şekillerde pirinç tüketilse de yine de o hep pirinçti. Ama pirinci şaraba dönüştürmek istenirse, 1 kilo şarap elde etmek için 3 kilo pirince ihtiyaç varmış! Bir sorun görebiliyor musunuz? İşte bu, basit enerji korunum yasasının iş başında olmasıdır; kimyasal reaksiyonlarda ise bu, termodinamiğin ikinci yasasına uyma şeklinde kendini gösterir. Her biyokimyasal reaksiyon bir enerji aktarımıdır ve doğal koşullarda enerji dönüşümü yönlüdür; ters yönde dönüşüm gerçekleştirmek için az ya da çok ekstra enerji harcanması gerekir, bu yüzden hangi enerji formunun en uygun olduğu sorusu ortaya çıkar. Yukarıda bahsedilen gıdalar gibi, bira üretiminin yanı sıra biyobazlı yakıtlara veya kimyasal ara ürünlere dönüştürülebilirler. Genellikle biyokimya endüstrisi büyük miktarda elektrik enerjisi tüketir; yüksek enerji gereksinimi bir yana, ekonomik açıdan da sorunlar vardır. Özellikle bu maddelerin endüstriyel amaçlar için büyük ölçüde dönüştürülmesi, insanlığın kendi gıda güvenliğini de tehdit etmektedir. Bu yüzden başlangıçtaki heyecandan sonra bu üretim yöntemi giderek ortadan kalkmıştır. Peki Çin’in metanol sektörü de aynı şekilde benzer bir çılgınlık yaşayarak, aslında girmemesi gereken bazı sektör uygulamalarında körü körüne gelişme gösteriyor mu? Metanol için en iyi gelişim yolu nedir? Günümüzde popüler olan metanolün hangi alt sektör uygulamaları, birkaç yıl içinde daha basit ve ekonomik olan diğer kimyasal malzemelerle değiştirilerek kademeli olarak ortadan kalkacak? Özellikle yenilenemeyen fosil kaynaklara dayanarak: petrol, doğal gaz veya kömür; metanol üretimi için hangi kaynak en ekonomikidir? Çoğu zaman, piyasadaki arz-talep sinyalleri piyasayı yanıltabilir; maliyet kavramı göreceli ve değişkendir. Özellikle modern kimya tesisleri giderek daha büyük hale geldikçe, marjinal maliyetleri düşürmek ve rekabet gücünü artırmak amacıyla üretim kapasitesi kasıtlı olarak genişletilmektedir. Daha rekabetçi yeni ürünler ortaya çıktığında mevcut pazarlar alt üst olur ve kimya sektörü bu şekilde sürekli olarak yenilenerek gelişir. Geçmişte parlak dönemler yaşamış birçok sektör artık sessizliğe bürünmüştür; ancak yüz yıllar boyunca dönüşüm süreçlerine rağmen hâlâ canlılığını koruyan bazı sektörler de vardır. Burada yatan evrensel kural şudur: Yalnızca en iyi enerji verimliliğiyle gerçekleşen dönüşümler en canlı olanlardır. Çünkü belirli bir hedef ürünün kimyasal sentez reaksiyonları yüzlerce farklı şekilde gerçekleşebilir. Farklı reaksiyon yollarının avantajlarını değerlendirmek için çeşitli ham maddelerin o anki maliyetlerini karşılaştırabiliriz; ancak sonuçta yine de bu reaksiyon yolunun ne kadar enerji tükettiği ve elde edilen üründe kalan enerji yoğunluğu önemlidir. Bu durum, söz konusu ürünün ilerideki kullanım verimliliğini doğrudan belirler ve işte bu en temel mantıksal ilkedir. Avrupa ve Amerika’da genellikle belirli bir enerji türünün kullanım verimliliği, MMBtu adlı ısı enerjisi birimiyle ölçülür. Bu ifadenin oldukça pratik bir değeri vardır, çünkü MMBtu’nun tanımı şudur: 1 pound saf suyun sıcaklığının 1F artması için gerekli olan ısı miktarı ； Enerji sektöründe bu konuyla ilgili oldukça ilginç bir benzetme vardır: İnsanlığın enerjisinin büyük bir kısmı “su kaynatma” yoluyla elde edilmektedir. Çoğu insan buna inanmayabilir, ancak bu gerçekten de bir gerçektir. EIA’nın 2012 yılına ait verilerine göre, ham petrolün %88’i yakıt olarak kullanılırken, sadece yaklaşık %12’si kimyasal hammadde olarak kullanılarak tekstil malzemeleri, plastikler, inşaat malzemeleri ve ayrıca cilt bakım ürünleri, giysiler, cep telefonları, elektrikli cihazlar, borular, mobilyalar gibi ürünler haline getirilmektedir. Etrafımızdaki her türlü yaygın kullanılan üründe petrokimya ürünlerinin izlerini bulmak mümkündür. Ancak bu kadar geniş çapta kullanılmasına rağmen, bu miktar enerji kullanım sisteminin sadece küçük bir kısmını oluşturmaktadır. Enerjinin büyük bir kısmı ise suyu ısıtarak buhar üretmek, gaz haline getirerek buhar/türbinlerle elektrik üretmek veya yakıt olarak araçların çalışmasını sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Kısacası, bu enerjiler başlangıçta insan toplulukları tarafından ısı enerjisi şeklinde kullanılmıştır. Yenilenebilir enerjiyi unutun; ömür boyu oynayacakları rol sınırlı olacaktır. Örneğin ülkemizde elektrik üretiminin yaklaşık %70’i hâlâ kömürden sağlanıyor, Amerika Birleşik Devletleri’nde ise 2013 yılında yenilenebilir enerjinin kullanım oranı sadece %13 civarındaydı. Küresel yenilenebilir enerji kullanımında, buhar/türbinlerle elektrik üretiminde gerçekten kullanılmayan güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, gelgit enerjisi gibi kaynaklar da yalnızca çok küçük bir oranı oluşturmaktadır. http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/c7b774472645cdddc630d3e94e9649d1.jpg http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/d28f2bbfab7382ea7d01f9bf3e6ed323.jpg Makalenin ana konusuna dönüş —— Metanol. Yukarıda açıklanan mantığa göre, metanolü örnek alarak onun alt sektörlerindeki enerji verimliliğini ve nihai ürünlerin enerji yoğunluğunu karşılaştırmalı bir analiz yapacağız. Böylece Çin’deki metanolün genel enerji kullanım sistemi içindeki yeri nedir, bu durum makul müdür ve gelişimi hangi yönde olacaktır? 1. Metanolün alt sektörlerdeki kullanım alanlarını incelediğimizde, yabancı ülkelerdeki metanol kullanım durumu ile ülkemizdeki durumu karşılaştırdığımızda, metanolün formaldehit, asetik asit, metilamin gibi maddelere dönüştürülme oranlarının genellikle benzer olduğunu görebiliriz. Ayrıca bu türevlerin talebi de oldukça istikrarlıdır. Farklılıklar esas olarak metanol yakıtı ve dimetilen hidratın talebinden, sowie son zamanlarda ortaya çıkan büyük miktardaki olefin MTO uygulamalarının talebinden kaynaklanmaktadır. İşte bunlar, Çin’de metanol talebinin hızla artmasının temel itici güçleridir. Ama neden böyle bir fark var? http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/2eb70c7b409b2cd25a246cdc8035e4b4.jpg http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/176819ea37d36e231496c24654d5ebce.jpg 1.1 Dimetil eter: Dimetil eter, aynı zamanda metil eter olarak da adlandırılır ve kısaca DME olarak bilinir. Normal basınç altında renksiz bir gaz veya sıkıştırılmış sıvı halindedir ve hafif bir eter kokusuna sahiptir. Göreceli yoğunluk (20°C’de) 0,666; erime noktası -141,5°C; kaynama noktası -24,9°C’dır. Oda sıcaklığında buhar basıncı yaklaşık 0,5 MPa olup, petrol sıvılaştırılmış gazına (LPG) benzer. Suda ve alkol, eter, propanon, kloroform gibi çeşitli organik çözücülerde çözünür. Yanıcıdır, yanarken alevi hafifçe parlar; gaz halindeki yanma ısısı 1455 kJ/mol’dür. Oda sıcaklığında DME inerttir, kendiliğinden oksitlenmesi zordur; aşındırıcı ve kanserojen özellikleri yoktur. Ancak radyasyon veya ısı uygulandığında metan, etan, formaldehit gibi maddelere ayrışabilir. http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/7b2baed1d665f6a791d995f48f220475.jpg Yeni bir temel kimyasal hammadde olarak dimetil eterin birçok kullanım alanı vardır. Genellikle mükemmel sıkıştırılabilirlik, yoğuşma ve buharlaşma özellikleri nedeniyle, uluslararası alanda dimetil eter özellikle ilaç ve pestisit gibi kimya endüstrilerinde birçok özel kullanıma sahiptir. Yüksek saflıktaki dimetil eter, aerosol püskürtücüleri ve soğutucu olarak freonun yerini alarak atmosfer kirliliğini ve ozon tabakasının zarar görmesini azaltabilir. Çin’in dimetil eter talebi konusunda yabancı ülkelerden farklı olmasının başlıca nedeni, sivil yakıt gazlarının yerini almasıdır. Yerel düzeyde LPG, benzin ve dizel fiyatlarına uygulanan tekelci düzenlemeler nedeniyle, özel sektör yakıt olarak dimetil eterden büyük beklentiler içinde. Aslında ülkemizde 10 yıl önce bile dizel yakıta dimetil eter karıştırma uygulamalarına başlanmıştı. Açık bir düzenleme veya standart olmamasına rağmen, geçmişteki yüksek petrol fiyatları, dimetil eterin LPG ve benzin/dizel yerine kullanılmasını kârlı hale getirdi. Ayrıca dimetil eter, şehirlerdeki boru hattı doğalgazlarında dengeleme amacıyla veya sıvılaştırılmış gazlara karıştırılarak kullanılabildiğinden, ülkemizdeki dimetil eter talebi yurtdışına kıyasla oldukça yüksektir. Şu anki sorun, dimetil eterin üretiminin şu an esas olarak doğal gaz, kömür veya kok gazı kullanılarak gerçekleştirilmesidir. Süreç açısından “tek adımlı yöntem” ve “iki adımlı yöntem” bulunmakla birlikte, aslında temel reaksiyonlarda önce metanol üretilmesi, ardından da metanolün dehidrasyonu ve kondensasyonu yoluyla dimetil eterin elde edilmesi gerekmektedir. İlk aşamada sentez gazından metanol üretiminin toplam enerji tüketimi yaklaşık 46 GJ/kg’dır. Metanolün dikmetan oluşturmak üzere birleştirilmesi sırasında yaklaşık 744 KJ/kg ısı açığa çıkar; metanolün kendisinin yanma ısısı ise yaklaşık 19530 KJ/kg’dır. Buna bakıldığında, yakma ısısı yaklaşık 36120 KJ/kg olan dikmetan elde etmek için iki metanolün birleştirilmesi sürecinde yaklaşık ~50 GJ/kg kadar enerjinin daha harcanması gerektiği açıkça görülmektedir. Asıl mesele, elde edilen sonuç ile metanolün doğrudan yakıt olarak kullanılmasının pek bir farkı olmamasıdır ； Sıcaklık değeri LPG’nin yaklaşık 2/3’ü olan dimetil eterin, LPG yerine gaz dağıtım ağlarında kullanılması da önerilemez; çünkü LPG önemli bir kimyasal hamaddedir ve enerji yoğunluğu NG’den yaklaşık 2,8 kat daha yüksek olsa da doğal gaz daha temiz ve çevre dostudur, aynı zamanda daha kullanışlıdır. Gelecekte gaz piyasasının ana aktörü yine doğal gaz olacaktır; bu nedenle dimetil eterin bu alanda pek bir pazarı yoktur. Eğer dimetil eter yakıt alternatifleri pazarında yer edinemez ve hatta başka ham maddelerle değiştirilirse, aslında toplam talep oranının metanolün alt sektörlerindeki önemi gelecekte daha da azalacaktır; bu gözlemlenebilir bir eğilimdir. 1.2 Metanol Yakıtı: Çin’de metanolün yakıt olarak kullanımı iki yolla gerçekleşmektedir. Birincisi, benzinle karıştırılarak M15, M30, M85, M100 gibi çeşitler halinde normal benzin istasyonlarında satılmasıdır. Diğer yolu ise metanolün doğrudan benzine dönüştürülmesini sağlayan MTG işlemidir; kömür kimyasallarının popülerleşmesiyle birlikte bu yöntem piyasada giderek daha fazla ilgi görmektedir. http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/21a7c30bc2a3532cfa3abfac21e67cc1.jpg Aslında EIA verilerine göre metanolün enerji yoğunluğu benzinin yaklaşık yarısı kadardır ve etanol veya doğalgaz kadar iyi değildir. Getirdiği avantajlar oksijen oranının artması ve temiz yanmadır; dezavantajları ise yüksek toksisitesi ve korozyona yatkın olmasıdır. 1.2.1 Metanolle karıştırılmış benzin: Metanolle karıştırılmış benzin, şu an ülkemizde alternatif enerji olarak tanımlanmaktadır. 2012 yılında Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı tarafından Shanxi, Shaanxi, Şanghay gibi bölgelerde pilot uygulamalar yapılması kararlaştırılmıştır; ancak şu an her yerde ilgisizlikle karşılanmaktadır. Ekonomik açıdan bakıldığında, metanol karışım oranı ne kadar yüksekse o kadar cazip olur; en iyisi M100’dür. Sorun şu ki, metanolün benzinle karıştırılmasındaki en büyük zorluk, yanma sonucu oluşan formaldehit, formik asit gibi maddelerin motor üzerinde ciddi korozyon ve aşınmaya neden olmasıdır; pahalı koruyucu maddeler gibi katkı maddeleri kullanılsa bile pek bir etki göstermez. Amerikalı Ford şirketinin yaptığı araştırmalara göre, metanol içeren benzin kullanıldığında, motor yağındaki demir miktarı kurşunsuz benzin kullanıldığına kıyasla 5,2 kat daha fazla olmaktadır. Motorun aşınması esas olarak piston halkaları ve silindir duvarlarının aşınması ve korozyonu şeklinde kendini göstermektedir. Ayrıca, metanolün buharlaşma ısısı yüksek olduğundan iyi bir şekilde gazlaşamaz ve silindir duvarlarına sızar; bu da yağ filminin yıkanmasına, yağın seyrelmesine ve ciddi şekilde emülsiyonlaşmasına neden olur. Bu durum ise motor parçalarının sürtünme kaynaklı aşınmasına yol açar. RIPP araştırma sonuçları da, metanol içeren benzinin otomobil yakıt tanklarının kurşun-kalay kaplamalarına zarar verdiğini göstermektedir. Metanolün su seven yapısı, az miktarda su bulunduğunda faz ayrımının kolayca meydana gelmesine neden olur ve bu da depolamayı ve aracın normal çalışmasını etkiler. Ayrıca metanol, solunum yolları, sindirim sistemi ve deri yoluyla emilebilen tipik bir nörotokindir; insanın solunum yolu mukozasına ve görme yetisine zarar verir ve özellikle insan vücudunun sinir sistemi ile kan sistemi üzerinde en büyük etkiye sahiptir. Metanol içeren benzinin geliştirilmesi ve kullanımı yurtdışında 70’lerdeki ikinci petrol kriziyle başlamıştır. Yerine geçebilecek bir enerji kaynağı olarak Almanya, ABD, Japonya gibi ülkeler metanol yakıtı ve metanolle çalışan araçlar için gerekli teknolojileri geliştirmiştir. 1970’lerde Amerika Birleşik Devletleri, özellikle M85 ve M100 tipi metanol yakıtlı araçlar geliştirmeye odaklanmıştı. Ancak istatistiklere göre 1998’den sonra hem metanol yakıtlı araçlar hem de metanol yakıtının kullanımı azalmıştır; bunun birçok farklı nedeni vardır. Metanolün otomobil yakıtı olarak sahip olduğu eksiklikler, özellikle de zehirli olması, sağlık güvenliği ve yaşam kalitesine büyük önem verilen Amerika pazarında metanolün popüler olmamasına neden olmuştur. Aynı zamanda LNG, elektrik gibi alternatif yakıtların daha güvenli ve çevre dostu olması da metanolün alternatif yakıt olarak giderek terk edilmesine yol açmıştır. Ayrıca Amerika ve Japonya’daki otomobil üreticileri, benzinin içine metanol karıştırılmasına karşı çıkmaya devam ediyor; Amerika’nın kurşunsuz otomobil benzinleri standardı ASTM 4814’e göre metanol oranının en fazla %0,3 Vol% olması gerekiyor. 1998 Aralık ayında Dünya Otomobil Üreticileri Örgütü tarafından birlikte yayınlanan “Dünya Yakıt Standartları”nda “metanol kullanımına izin verilmemektedir” denilmektedir. Avrupa’da bile, 85/536/EEC yönetmeliğine göre benzinin %3’e kadar metanol içermesine izin verilse de, istatistikler gerçek yakıtlarda sadece %0,1-0,5’ten daha düşük oranda metanol eklendiğini göstermektedir. Mevcut teknolojinin metanol içeren benzinin neden olduğu metal korozyonu sorununu henüz etkili bir şekilde çözememesi nedeniyle, General Motors, Ford gibi Amerikalı otomobil üreticileri kullanım kılavuzlarında, metanol içeren benzin kullanan araçlarda meydana gelen hasarların garanti kapsamı dışında olduğunu açıkça belirtmektedir. Ülkenin bazı bölgelerinde metanol karışımı denemeleri yürütülüyor; bunun temel nedeni, özellikle son birkaç yıldaki yüksek petrol fiyatları baskısıdır. Ayrıca, bazı kömür üretim merkezlerinde metanol bol miktarda bulunduğundan, bu ürünün pazarda tanıtılması için teşvikler mevcuttur. Yukarıdaki yabancı deneyimlerin analizi göz önüne alındığında, Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı’nın önümüzdeki yıllarda pilot uygulamaların kapsamını genişletmeyi onaylaması pek olası değil. Ayrıca metanol karışım oranı muhtemelen mevcut %15–85 aralığında sınırlı kalacak. Bu durumda, tüm pilot pazardaki metanol toplam miktarı artmayacak; hatta doğalgazın kullanımının giderek yaygınlaşmasıyla birlikte bu pazar zamanla daha da küçülecektir. 1.2.2 Metanolden benzin üretimi olan MTGMTG, son yıllarda kömür kimyasallarının gelişmesiyle birlikte ortaya çıkmıştır ve teknik açıdan oldukça olgunlaşmış bir yöntemdir. Kömürü sıkı bir şekilde ayırmak gerekirse aslında iki türü vardır: Birincisi, kömürün doğrudan sıvılaştırılması yoluyla benzin ve dizel üretilmesidir. Bu süreç, sentez gazının F-T sentezi esasına dayanır ve bu süreç için kömür kalitesi oldukça yüksek olmalıdır; kömürün kül oranı genellikle %5’in altında olmalı, ayrıca kömürün aktivitesi ve öğütülebilirliği iyi olmalıdır. Kükürt, azot gibi yabancı atom içerikleri ne kadar düşükse o kadar iyidir. Enerji tüketimi de yüksektir ve bu durum, bunun ülkemizde yaygın olarak kullanılmasını sınırlamaktadır ； Diğeri ise dolaylı sıvılaştırmadır; kömür veya doğal gaz önce metanol haline getirilir, ardından benzin üretilir. Bu süreç için kömüre yüksek gereksinimler yoktur ve ölçek de oldukça esnektir. Hatta kömür üretiminin yapıldığı bölgelerden uzakta, kıyı bölgelerinde bile ithal edilen metanol sağlanabildiği sürece üretim mümkündür; bu yüzden ülkemizde büyük ilgi görmektedir. MTG reaksiyon sürecinde öncelikle metanol dehidre edilerek dimetil eter oluşturulur; ardından metanol, dimetil eter ve su, bir katalizörün etkisi altında hafif olefinler (C2–C4) haline dönüştürülür. Daha sonra bu bileşenler, daha uzun zincirli olefinler, nötr/isomerik parafin hidrokarbonlar, aromatik hidrokarbonlar ve sikloalkan karışımları oluşturmak üzere birleştirilir. Genel olarak, ham maddenin ton başına tüketimi 2,5 metanol/benzin olup, süreçteki ısı açığı 1,74 MJ/kg’dır; dışarıdan sağlanan enerji ise yaklaşık 360 KJ/mol’dür. Oysa enerji yoğunluğu açısından metanol zaten benzinin yarısı kadardır ve benzinin nihai formuna ulaşabilmek için süreçte harcanan enerji, metanolün 16 katına eşittir. Eğer MTG benzininde yüksek oranda tetrametilen toluen bulunduğu göz önünde bulundurulursa, yağın kalitesini iyileştirmek için bunu azaltmak amacıyla hidrojenleme yapılması gerekir ve bu da enerji tüketimini daha da artırır. Dolayısıyla enerji verimliliği açısından bakıldığında, MTG hâlâ ekonomik değildir; teorik olarak yalnızca petrol fiyatları yüksek ve metanol fazlalığı olduğunda, tamamlayıcı bir yakıt olarak benzin haline getirilmesi düşünülebilir. 1.3 Metanolden olefin üretimi olan MTOMTO da, MTG gibi, son yıllarda kömür kimyasallarının gelişmesiyle birlikte ortaya çıkmıştır. **Shenhua Baotou MTO, Ningmei MTP ve Datang Duolun MTP projelerinin ardı ardına faaliyete geçirilmesinin ardından, çeşitli bölgeler de yüksek petrol fiyatları altında poliolefinlerden elde edilen büyük kârların cazibesine karşı koyamadı. Birçok bölge benzer tesisler kurdu; hatta kömür üretim merkezi olmayan bazı bölgeler bile metanol ithal ederek MTO tesisleri kuruyor. İlk 3 **örnek proje için hazırlanan sonuç raporlarının çıkmasını bekleyemiyorlar. Ancak şu ana kadar bu tür bir özet rapor kamuoyuna açıklanmadı; fakat ilgili giriş koşullarının sıkılaştırılmaya başlandığına ve eşiklerin yükseltildiğine dair bir işaret ortaya çıktı. Örneğin, “12. Beş Yıllık Plan”daki modern kömür kimyasalları uygulama projeleri için belirlenen kriterlere göre, enerji dönüşüm verimliliği %40’tan düşük olmamalı, ton başına olefin üretimi için gereken kömür miktarı 5,3 tonun (standart kömüre dönüştürüldüğünde) üzerinde olmamalı ve ton başına standart kömür için gerekli taze su miktarı ise 4 tonu aşmamalıdır ； İleri bir seviyeye ulaşılması durumunda, enerji dönüşüm verimliliğinin %44’ün altında olmaması, ton başına olefin üretimi için kömür tüketiminin 5 tonun (standart kömüre dönüştürüldüğünde) altında olmaması ve ton başına standart kömür için gerekli taze su miktarının 3 tonun üzerinde olmaması gerekmektedir. Shenhua’nın seviyesinin nerede olduğunu bilmiyorum; muhtemelen ileri bir seviyeye ulaşmamıştır, aksi takdirde bunu açıkça belirtirlerdi. Ancak modern kömür yakıtlı elektrik üretiminin dönüşüm verimliliği yaklaşık %40–45 civarındadır; IGCC’nin ise bu oranın üzerinde, yaklaşık %50 seviyesine ulaşabildiği söylenmektedir. Bu nedenle **kömür kimyasalları yoluyla enerji üretiminin dönüşüm verimliliğinin en azından termik elektrik üretimiyle benzer olması gerekmektedir. Peki durum gerçekten böyle mi?** Şu an en popüler olan CTO sürecini analiz edecek olursak, tüm süreç üç aşamadan oluşur: Gazlaştırma (000968, hisse forumu) yoluyla sentez gazı üretimi, sentez gazından metanol üretimi ve metanolden olefin üretimi, yani MTO. Genel olarak, mevcut ana akım teknoloji seviyesinde kömürden metanol üretimi yaklaşık 2,7:1 oranındadır; bunu ise metolden olefin üretimi yaklaşık 3:1 oranı takip etmektedir. 1 kg standart kömürün yanma değeri 29306 KJ iken, metanolünki 19530 KJ/kg’dır; poliolefinlerinki ise yaklaşık 40000 KJ/kg olup bu değer yakıtlarla eşdeğerdir. Yılda 600 bin ton poliolen üreten bir tesis üzerinden yapılan analize göre, enerji dönüşüm verimliliği ilk aşamada yaklaşık %45, ikinci aşamada ise %70–80 civarındadır; dolayısıyla tüm süreç boyunca bu oran yaklaşık %30’dur. Dolayısıyla sadece verimlilik açısından bakıldığında CTO/MTO da yüksek enerji tüketimi ve düşük enerji dönüşüm oranına sahip bir işlemdir. Ancak nihai ürünün sahip olduğu enerji yoğunluğu ayrı ayrı karşılaştırıldığında farklar ortaya çıkar; zira poliolefinler ne yakılarak elektrik üretmek için, ne de arabaları çalıştırmak amacıyla benzinin içine eklenmek için kullanılır. Bunların asıl işlevi, insan yaşamının her alanında çeşitli ürünler halinde kullanılmaktır. Kimyasal üretim ile enerji üretimi arasındaki en büyük fark şudur: Enerji üretiminde termal entropi sonunda yakılarak enerji açığa çıkarılır, oysa kimyasal üretimin son ürünlerindeki termal entropinin büyük bir kısmı ürün içinde kalır. Bu açıdan bakıldığında, kimyasal üretimde mümkün olduğunca döngüsel kullanım sağlanırsa, tüm yaşam döngüsü boyunca enerji dönüşüm oranı yüksek olmasa da enerjinin korunması mümkün olur. Her adımda hâlâ %20–30 enerji kaybı olsa da, bu durum, önce CO2 ve H2O oluşturmak üzere enerjinin tamamen yakılması ve ardından tekrar alkanlara dönüştürülmesinin zor olmasından daha iyidir. Kimyasal maddelerin enerji yoğunluğu oldukça yüksek olduğundan ve enerji ömürleri benzin gibi diğer yakıt türlerine kıyasla daha uzun olduğundan, MTO’nun potansiyelini analiz etmek basitçe reddedilebilecek bir durum değil. Ancak bu sürecin gelişimini sınırlayan iki önemli faktör daha var: Doğalgazdan metanol üretimi ve ardından olefin üretimi konusundaki rekabet, ve yerel poliolefin pazarının talebinin ne kadar büyük olduğu Poliolefin talebi konusunda öncelikle Çin’in büyük nüfusu dikkate alınmaktadır. Birçok sektör uzmanı, yerel poliolefin pazarının hâlâ büyük bir büyüme potansiyeline sahip olduğunu kanıtlamak için sık sık aşağıdaki tabloyu kullanmaktadır. Peki gerçekten de durum böyle mi? Poliolefinler sonuçta stratejik malzemeler değil; bu yüzden Çin’in, poliolefin konusunda %100 kendine yeterlilik sağlamak adına enerji gerçeklerini göz ardı ederek büyük etilen tesisleri inşa etmesine gerek yok. Yabancı ülkelerden düşük maliyetli poliolefin ürünleri ithal etmek de iyi bir seçenektir; ayrıca bu sayede yerel enerji arz baskısı hafifletilebilir ve kirlilik azaltılabilir ； Üstelik ülke içindeki poliolefin tüketimi de dünya ortalamasına yaklaşmış durumda. Çin’in poliolefin tüketim seviyesinin Amerika Birleşik Devletleri seviyesine ulaşmasını beklemek gerçekçi değildir. Aşağıdaki iki grafikten de anlaşıldığı üzere, Çin uzun bir süre boyunca birim GSYİH başına enerji tüketimini gelişmiş ülkelerle aynı seviyeye getirebilir; ancak kişi başına GSYİH farkı neredeyse aynı kalacaktır. Yani kişi başına kimyasal ürün talebi gelişmiş ülkelerin seviyesine ulaşamaz, en fazla dünya ortalamasına ulaşabilir. Sonuç olarak, poliolefin pazarının büyüme potansiyeli düşünüldüğü kadar büyük değil! 1. Metanol üretiminin ham madde seçimi, kimyasal reaksiyon yolları açısından incelendiğinde, metanol esas olarak sentez gazı (CO2, CO ve H2) veya CH4’ten üretilir. İlki esas olarak kömür işlenerek elde edilirken, ikincisi doğal gaz veya şist gazından gelir. Birçok makale, maliyet gibi açılardan hangisinin daha üstün olduğuna dair sonuçlar sunmuştur; burada ise yine enerji kullanım verimliliği açısından bir değerlendirme yapılacaktır. Kömürden metanol üretimi, gazlaştırıcı fırınlar kullanılarak su gazına dönüştürülmesi, ardından dönüştürücü fırınlarla hidrojen-karbon oranının ayarlanması ve son olarak sentezleme fırınında metanolün üretilmesi şeklinde gerçekleşir ； Doğal gazdan metanol üretimi ise, CH4’in dönüşüm fırınında sentez gazına dönüştürülmesi ve ardından sentez kulesinde metanol haline getirilmesiyle gerçekleşir. Dolayısıyla ister kömür yatağı gazı, ister gazlaştırma, ister kok üretimi sırasında oluşan gazlar, ister doğal gaz olsun, esasen hepsinde metanol CO2, H2O, CO ve H2 içeren sentez gazından üretilir; fark yalnızca dönüşüm fırınına girmeden önceki hidrojen-karbon oranının ayarlanmasından kaynaklanır. Teorik olarak her 1 ton metanol üretmek için ~23 GJ enerji gereklidir. Geleneksel doğal gaz yöntemiyle metanol üretiminde ise bu değer 29–31 GJ’dır. Kömürden metanol üretiminde ise hidrojen-karbon oranının sık sık ayarlanmasına gerek olmadığı için reaksiyon sırasındaki enerji tüketimi doğal gaz yöntemine kıyasla biraz daha düşüktür; yani 28–29 GJ civarındadır. Dolayısıyla ikisi arasındaki fark pek büyük değildir. Ülkemizin doğal gaz kaynaklarının yetersiz olması nedeniyle gelecekte büyük miktarda ithalata ihtiyaç duyulacak. Ayrıca doğal gaz temiz bir yakıt olup esas olarak şehirlerde yakıt olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle 2007 Ağustos’unda **Kalkınma ve Reform Komisyonu**, doğal gazın metanol üretiminde kullanılmasını yasaklayan ve aynı zamanda doğal gazın sentetik amonyak, asetilen, klorometan gibi maddelerin üretiminde kullanımını sınırlayan bir “Doğal Gaz Kullanım Politikası” yayınlamıştır. Doğalgazdaki değişkenlik yurtdışından geliyor. Orta Doğu ve Kuzey Amerika’da doğal gazın bol olması ve ayrıca doğal gazın taşınmasının zor olması nedeniyle, mantıklı yaklaşım doğal gazı diğer sıvı veya katı kimyasallara dönüştürmektir. Bu yöntemde çok fazla enerji harcanmaz; üretilen maddelerin enerji yoğunluğu ise yüksek olduğundan uzun mesafeli taşıma için uygundur. Mevcut teknoloji düzeyinde metanol en uygun seçenektir. Elbette Amerika hâlâ araştırıyor; eğer CH4, sentez gazından metan üretme aşamasını atlayıp doğrudan olefin üretebilirse bu, kimya endüstrisi için bir başka devrim olacaktır! Çünkü reaksiyon adımlarının azaltılması enerji kaybını düşürmek anlamına gelir; ayrıca poliolefinlerin enerji yoğunluğu metanolunkinden iki kat daha yüksektir ve katı oldukları için taşınmaları daha uygundur. Bu yüzden gelecekte yurt dışından deniz yoluyla ithal edilecek olan şey metanol değil, çeşitli kalitelerde poliolefinler olacaktır! Son zamanlarda bazı işaretler ortaya çıktı; Amerika’daki küçük bir mühendislik ve teknoloji şirketi olan Siluria, Teksas’taki test tesisinde görkemli bir açılış töreni düzenledi ve doğal gazı doğrudan endüstriyel ölçekte etilen haline getiren dünyadaki ilk şirket oldu. Ayrıca Siluria’nın üst düzey yöneticileri, Amerika’nın gelecekteki enerji politikalarını görüşmek üzere Amerika Enerji Bakanlığı tarafından davet edildi. Amerika, yeni bir yolun kendi enerji ve imalat sektörleri için sahip olabileceği stratejik değerin farkına varmış durumda ve bu sektörün daha da gelişmesini teşvik etmek için ilgili politikalar geliştirmeyi düşünüyor. IEA’nın 2012 yılı verilerine göre, ABD’de doğal gazın alt sektörlerdeki kullanımı esas olarak elektrik üretimi ve ısıtma amacıyla gerçekleşmektedir. Enerji açısından bu kullanımlar, toplam enerji tüketiminin %77’sini oluşturmakta ve yaklaşık 21.339.716 TJ’ye denk gelmektedir. Endüstriyel amaçlı kullanımlar ise sadece %17 oranında yer almaktadır; bu oran, üretim süreçlerindeki ısıtma gibi ihtiyaçları da kapsamakta olup, bunların tamamı kimyasal dönüşümler yoluyla başka kimyasallar üretmek için kullanılmamaktadır. Amerika Birleşik Devletleri’ndeki doğal gaz endüstrisinin kullanım miktarındaki değişimler incelendiğinde, EIA’nın verileri bu değişim eğiliminin pek belirgin olmadığını göstermektedir. Bu da, Amerika’da metan kullanımına hâlâ oldukça temkinli yaklaşıldığını, metanın esas olarak elektrik üretimi ve ısıtma amacıyla kullanıldığını, metanol üretimi veya ardından MTO yoluyla poliolefin elde etme amacıyla kullanılmadığını göstermektedir; her ne kadar Amerika’nın şist gazı konusunda büyük avantajlara sahip olsa da. http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/81afec1fe9a667e1f66e4c03f6362b13.jpg http://www.cj1.com.cn/d/file/yes/2015-11-29/4dbdd83d06d3ccfa22af45f0c89f5a99.jpg 3. Sonuç Özetle, dünya çapındaki metanolün çoğu alt sektördeki talebi temelde istikrarlı durumda olup, büyüme oranları genellikle onluk basamakların altında kalmaktadır; bu da gelecekte artacak olan büyük miktardaki yeni metanol üretim kapasitesini desteklemeye yeterli değildir ； Metanın yakıt alternatifi olarak bir atılım yapmasına ve böylece Çin’in enerji yapısını değiştirmesine umut bağlamak ne gerçekçi ne de uygulanabilir. Şu an sadece CTO/MTO’nun biraz canlılık gösterdiği görünüyor, ancak bu yine de güvenilir değil. Eski Çin savaş sanatları kitaplarında şöyle denir: “Üç kapıyı kuşat, birini bırak.” Bu zengin ülkeler, daha iyi enerji taşıyıcıları bulana kadar fazla doğal gazlarını değerlendirebilmek için Çin’in büyük pazarına ihtiyaç duymaktadır. Metanol ihracatı işte bu “birini bırakma” durumudur. Kendileri ise nadiren yeni MTO tesisleri inşa etmektedirler. Görünüşe göre, LNG ve metanolün yanı sıra metanı ihraç etmenin daha iyi yollarını bulabileceklerine güveniyorlar; gelecekte metandan doğrudan etilen üretimi de bunlardan biri olacaktır. O zaman geldiğinde, metanol enerji ve kimya endüstrileri arasındaki köprü işlevini yitirdikten sonra, hayal edilebilecek ne kadar “baloncuk alanı” kalır? Günümüzde “tarihin en büyükleri” olarak adlandırılan projelere yatırılan paraların geri alınıp alınamayacağı hâlâ belirsiz; bu yüzden şu anki canlı CTO/MTO pazarında, gerçekten de birinin duruma soğuk su dökmesi gerekiyor: Çin’in metanol endüstrisi artık uçurumun kenarında! Kaynakça:
1. Jiang Yunfeng, Deng Shuping. Metanolün benzin üretiminde kullanılmasının teknik ve ekonomik analizi, Kimya Endüstrisi Gelişimi 2010(29).
2. Huang Qing, Luo Laitao. Metanol ve dimetilenin sentez süreçlerinin mevcut durumu ve ekonomik analizi, Temiz Kömür Teknolojileri 2006,12(4).
3. Wang Ying, Ren Shixuan ve diğerleri. Doğalgazın metanol üretiminde kullanılmasının enerji tüketimi analizi, Uygulamalı Kimya 2003,32(3).
4. Tang Hongqing. Kömürden olefin üretiminin geliştirilmesine ihtiyaç var, Azot Gübresi Teknolojilerinde İyileştirmeler 2011(4).
5. Aligoli Amir Nazmi Afshar, Kimyasal Profil: Metanol, 2011.
【Feragatname】Bu yazı yalnızca yazarın kişisel görüşlerini yansıtmaktadır ve bu web sitesiyle ilgili değildir. Bu web sitesi, metinde yer alan ifadeler ve görüşler konusunda tarafsızdır ve içeriklerin doğruluğu, güvenilirliği veya eksiksizliği konusunda herhangi bir açık veya zımni garanti vermez. Lütfen okuyucular bunu sadece referans olarak kabul etsin ve tüm sorumluluğu kendileri üstlensin.