پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر
فصلنامه علمی - پژوهشی

ارزیابی فرصت‌های سرمایه‌گذاری در صنعت پتروشیمی ایران مبتنی بر مدل‌سازی یکپارچه فنی، اقتصادی و مالی کل شبکه واحدهای پتروشیمی

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

علی ستایش نیا
محمد فخرالاسلام

گروه مهندسی فرایند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

چکیده
موضوع تحقیق: شناسایی و ارزیابی فرصت‌های سرمایه‌گذاری با در نظر گرفتن کل شبکه واحدهای پتروشیمی ایران در جهت توسعه زنجیره ارزش صنعت پتروشیمی و برای دستیابی به بیشترین ارزش افزوده و استفاده بهینه از منابع نفت و گاز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

روش تحقیق: هدف از انجام این پژوهش ایجاد مدلی ریاضی برای شناسایی و ارزیابی فرصت‌های سرمایه‌گذاری با تحلیل داده‌های فنی و اقتصادی-مالی واحدهای فرایندی فعال در صنعت پتروشیمی ایران است. این ابزار می‌تواند در زمانی محدود و با دقتی قابل‌قبول حجم زیادی از اطلاعات را پردازش کرده، خروجی مطلوب را ارائه دهد. اطلاعات فرایندی مجتمع‌های پتروشیمی شامل واحدهای عملیاتی، میزان تولید و مصرف مواد، فناوری‌های مورد استفاده و قیمت مواد اولیه و محصولات از داده‌های اصلی هستند که مبنای تهیه مدل‌های ریاضی است. علاوه بر واحد‌های فرایندی، متغیر‌های محیطی تأثیرگذار بر سامانه همراه با نحوه اثر‌گذاری آن‌ها بر مدل نیز مدل‌سازی و با شبکه واحد‌های فرایندی یکپارچه شده است.

نتایج اصلی: با ایجاد مدل و انجام فرایند شبیه‌سازی، خروجی‌های مختلف سامانه شامل: تحلیل فنی و اقتصادی-مالی، تخمین هزینه‌های سرمایه‌گذاری واحد‌های فرایندی، تحلیل حساسیت شبکه واحد‌های فرایندی نسبت به عوامل و متغیرهای فنی و اقتصادی مانند قیمت خوراک و محصولات و همچنین ظرفیت عملیاتی واحدهای فرایندی است. به‌منظور اعتبار‌سنجی خروجی‌های شبیه‌ساز، داده‌های واقعی مجتمع پتروشیمی امیرکبیر برای نمونه با خروجی‌های به‌دست‌آمده در شبیه‌ساز مقایسه شد و میزان خطای شبیه‌ساز به‌طور میانگین در برآورد میزان تولید محصولات اصلی 36/3 درصد و برآورد میزان تولید محصولات جانبی 22 درصد ارزیابی شد. در نهایت مبتنی بر خروجی‌های شبیه‌ساز، شناسایی، ارزیابی و اعتبارسنجی فرصت‌های سرمایه‌گذاری در زنجیره ارزش صنعت پتروشیمی ایران انجام شد که بر این اساس، احداث واحد تبدیل متانول به الفین (MTO) به‌عنوان فرصت سرمایه‌گذاری معتبر در بخش پایین‌دستی زنجیره ارزش متانول معرفی شد.

کلیدواژه‌ها

صنعت پتروشیمی
زنجیره ارزش
مدل‌سازی فرایندی و مالی
شبه‌پایا
فرصت‌های سرمایه‌گذاری

موضوعات

عنوان مقاله English

Assessment of Investment Opportunities in Iranian Petrochemical Industry through Integrated Technical, Economic and Financial Modeling of the Entire Network of Petrochemical Units

نویسندگان English

Ali Setayeshnia
Mohammad fakhroleslam
Process Engineering Department, Faculty of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده English

Research Subject: Identifying and evaluating investment opportunities across the entire network of Iranian petrochemical units is of particular importance for developing the petrochemical industry's value chain, maximizing added value, and ensuring the optimal use of oil and gas resources.

Research Approach: The purpose of this research is to create a mathematical model to identify and evaluate investment opportunities by analyzing technical and economic-financial data of process units active in the Iranian petrochemical industry. This tool can process a large volume of information in a limited time and with acceptable accuracy and provide the desired output. Process information of petrochemical complexes, including operational units, production and consumption of materials, technologies used, and prices of raw materials and products, is the main data that form the basis for preparing mathematical models. In addition to process units, environmental variables affecting the system, along with their effect on the model, are also modeled and integrated with the network of process units.

Main Results: By creating a model and performing the simulation process, the various outputs of the system include: technical and economic-financial analysis, estimation of investment costs of process units, sensitivity analysis of the network of process units to technical and economic parameters and variables such as feed and product prices, as well as the operational capacity of process units. For example, to validate the simulator outputs, the actual data of the Amirkabir Petrochemical Complex were compared with the outputs obtained from the simulator, and accordingly, the error rate of the simulator was estimated to be 3.36 percent in the estimation of the production rate of main products and 22 percent in the estimation of the production rate of by-products. Finally, based on the simulator outputs, investment opportunities in the value chain of the Iranian petrochemical industry were identified, evaluated, and validated, and on this basis, the establishment of a methanol-to-olefin (MTO) conversion unit was introduced as a valid investment opportunity in the downstream part of the methanol value chain.

کلیدواژه‌ها English

Petrochemical industry
Value chain
Process-financial modeling
Pseudo steady state
Investment opportunities
[1] National Petrochemical Company of Iran, Tehran, 91-101, 2022, Iran’s Petrochemical Industry Yearbook, Planning and Development Department.
[2] Hajiebrahimi Farashah V., Sazvar Z., Hosseini S.H., A Dynamic Model to Formulate Effective Capacity Expansion Policies in Iranian Petrochemical Industry to Complete the Value Chain, Energy Policy, 148, 1-12, Jan. 2021.
[3] Bok J.K., Lee H., Park S., Robust Investment Model for Long-Range Capacity Expansion of Chemical Processing Networks Under Uncertain Demand Forecast Scenarios, Computers & Chemical Engineering, 22, 1037-1049, 1998.
[4] Graves S., Kletter D., Hetzel W., A Dynamic Model for Requirements Planning with Application to Supply Chain Optimization, Operations Research, 46, 1-4, 1998.
[5] Pitty S., Li W., Adhitya A., Srinivasan R., Karimi I.A., Decision Support for Integrated Refinery Supply Chains: Part 1. Dynamic Simulation, Computers & Chemical Engineering, 32, 2767-2786, 2008.
[6] Koo L.Y., Adhitya A., Srinivasan R., Karimi I. A., Decision Support for Integrated Refinery Supply Chains: Part 2. Design And Operation, Computers & Chemical Engineering, 32, 2787-2800, 2008.
[7] Biswas S., Narahari Y., Object Oriented Modeling and Decision Support for Supply Chains, European Journal of Operational Research, 153, 704-726, 2004.
[8] Neiro S.M.S., Pinto J.M., A General Modeling Framework for the Operational Planning of Petroleum Supply Chains, Computers & Chemical Engineering, 28, 871-896, 2004.
[9] Jia Z., Ierapetritou M., Efficient short-term scheduling of refinery operations based on a continuous time formulation, Computers & Chemical Engineering, 28, 1001-1019, 2004.
[10] Guajardo M., Kylinger M., Rönnqvist M., Speciality Oils Supply Chain Optimization: From A Decoupled to an Integrated Planning Approach, European Journal of Operational Research, 229, 540-551, 2013.
[11] Bok J.K., Grossmann I.E., Park S., Supply Chain Optimization in Continuous Flexible Process Networks, Industrial & Engineering Chemistry Research, 39, 1279-1290, 2000.
[12] Sahinidis N.V., Grossmann I.E., Fornari R.E., Chathrathi M., Optimization Model for Long Range Planning in the Chemical Industry, Computers & Chemical Engineering, 13, 1049–1063, 1989.
[13] Dempster M.A.H., Hicks Pedrón N., Medova E.A., Scott E.J., Planning Logistics Operations in the Oil Industry, Operational Research Society, 51,1271-1288, 1999.
[14] Fuller D.B., Ferreira Filho V.J.M., de Arruda E.F., Oil Industry Value Chain Simulation with Learning Agents, Computers & Chemical Engineering, 111, 199-209, 2018.
[15] Jiménez A., Rudd D.F., Meyer R.R., A Study of the Development of a Mexican Petrochemical Industry Using Mixed-Integer Programming, Computers & Chemical Engineering, 6, 219–229,1982.
[16] Gürkan T., Kartal N., Model for the Development of the Turkish Petrochemical Industry, Engineering Costs and Production Economics, 18,145–157, 1989.
[17] Hosseini S.H., Shakouri H.G., A Study on the Future of Unconventional Oil Development Under Different Oil Price Scenarios: A System Dynamics Approach, Energy Policy, 91, 64–74, 2016.
[18] Daneshzand F., Amin-Naseri M.R., Asali M., Elkamel A., Fowler M., A System Dynamics Model for Optimal Allocation of Natural Gas to Various Demand Sectors, Computers & Chemical Engineering, 128, 88–105, 2019.
[19] Valizadeh J., Sadeh E., Javanmard H., Davodi H., The Effect of Energy Prices on Energy Consumption Efficiency in the Petrochemical Industry in Iran, Alexandria Engineering, 57, 2241–2256, 2018.
[20] van den Heever S.A., Grossmann I.E., Disjunctive Multiperiod Optimization Models for Process Networks, Department of Chemical Engineering Carnegie Mellon University,1, 1-6, 2000.
[21] Kannegiesser M., Günther HO., An Integrated Optimization Model for Managing the Global Value Chain of a Chemical Commodities Manufacturer, Operational Research Society, 62, 711-721, 2017.
[22] Türkay M., Grossmann I.E., Logic-Based MINLP Algorithms for the Optimal Synthesis of Process Networks, Computers & Chemical Engineering, 20, 959–978, 1996.
[23] Graves S.C., Kletter D.B., William B. Hetzel W.B., A Dynamic Model for Requirements Planning with Application to Supply Chain Optimizatio,46, 35-49, 1998.
[24] National Petrochemical Company, https://www.nipc.ir, available in 13 February 2002.
[25] Securities and Exchange Organization of Iran, Kodal Publishers Information System, Https://Www.Codal.Ir, Available in 21 November 2006.

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما