نقش فناوری شیمیایی ما در تنظیم ظرفیت تولیدی با توجه به نیازهای بازار شیمیایی جهانی

چشم‌انداز تغییریافته بازارهای شیمیایی جهان

اقتصادهای نوپدید و افزایش تقاضا

هند، برزیل و ویتنام در حال تغییرات اساسی هستند، زیرا صنایع این کشورها به سرعت در حال گسترش هستند و این امر باعث رشد شدید تقاضا برای مواد شیمیایی در این بازارها شده است. تحلیلگران بازار انتظار دارند این روند در سال‌های آینده نیز ادامه داشته باشد، عمدتاً به دلیل تحولاتی که در سه بخش بزرگ یعنی خودرو، محصولات خانگی و مواد ساختمانی رخ می‌دهد. این بخش‌ها به شدت به مواد شیمیایی و پلاستیک‌ها برای تولید همه چیز از اقلام مصرفی روزمره گرفته تا قطعات حیاتی متکی هستند و این امر به رشد اقتصادهای محلی کمک می‌کند. با اینکه شهرنشینی در این مناطق جهان با سرعتی سرسام‌آور در حال افزایش است، فشار بیشتری برای استفاده از موادی مانند رزین‌های پلاستیکی و مواد شیمیایی نفتی که در ساخت جاده‌ها، ساختمان‌ها و فرآیندهای تولیدی مختلف به کار گرفته می‌شوند، ایجاد شده است. ارتباط بین گسترش شهری و نیازهای مادی دیگر قابل چشم‌پوشی نیست.

پلی‌پروپیلن و اتیلن در کاربردهای صنعتی

پلی‌پروپیلن واقعاً یک ماده شگفت‌انگیزی است. این ماده در سراسر دنیا از جمله در مواد بسته‌بندی، لباس‌هایی که می‌پوشیم و حتی قطعات داخل خودروها استفاده می‌شود. بازار این ماده هر ساله رشد سریعی دارد که نشان می‌دهد چقدر این ماده برای صنایع در سراسر جهان اهمیت پیدا کرده است. اتیلن نیز در آزمایشگاه‌های شیمی و کارخانه‌ها نقش بزرگی ایفا می‌کند. اساساً این ماده باعث تولید بسیاری از پلاستیک‌ها و دیگر محصولات شیمیایی می‌شود. نگاهی به چند مثال واقعی بیندازید که در آنها شرکت‌ها شروع به استفاده از اتیلن در فرآیندهای تولید خود کرده‌اند و نتایج بهتری را مشاهده کرده‌اند. وقتی این دو ماده، یعنی پلی‌پروپیلن و اتیلن، با هم ترکیب می‌شوند، چیزی ویژه برای کاربردهای صنعتی ایجاد می‌کنند، چون هر کدام خصوصیات متفاوتی را به این ترکیب می‌آورند. این ترکیب به پیشبرد آنچه که تولیدکنندگان می‌توانند در بیشمار بخش صنعت انجام دهند کمک می‌کند.

تعادل زنجیره تأمین با نوسانات بازار

تولیدکنندگان مواد شیمیایی در زمانی که تنش‌های ژئوپلیتیکی افزایش می‌یابد یا بلایای طبیعی اختلال ایجاد می‌کنند، در تلاش برای حفظ روند مناسب زنجیره تأمین خود هستند. زمانی که این اختلالات رخ می‌دهند، قیمت‌ها نوسانات شدیدی دارند و مواد شیمیایی ضروری یافتنی نمی‌شوند، به همین دلیل برنامه‌ریزی هوشمندانه کاملاً ضروری می‌گردد. بررسی اعداد و ارقام نشان می‌دهد که چقدر این وقفه‌ها برای ثبات بازار مخرب هستند. شرکت‌هایی که سعی دارند این توفان را پشت سر بگذارند، شروع به راه‌های ایمن‌تری مانند گسترش منابع خرید مواد اولیه و ساخت روابط قوی‌تر با تأمین‌کنندگان در مناطق مختلف جغرافیایی کرده‌اند. اگرچه این اقدامات به کاهش ریسک کمک می‌کنند، اما همچنین عملیات کلی را بهتر می‌کنند و این اطمینان حاصل می‌شود که محصولات شیمیایی حیاتی به گردش خود در سراسر جهان ادامه دهند، هر چند که موانع بعدی چه باشند.

مواد اولیه مبتنی بر زیستی برای تولید فورمالدهید و پلیمر

مواد اولیه مبتنی بر زیست‌توده در بخش شیمیایی به یک کسب‌وکار بزرگ تبدیل شده‌اند، نشانه‌ای واقعی از دوری از وابستگی قدیمی ما به سوخت‌های فسیلی و همچنین گامی به سوی پایداری بیشتر. این ایده کاملاً حول محور استفاده از چیزهایی است که می‌توانیم بکاریم، به جای استخراج چیزهایی از زمین است. کاه گندم، پسماند نیشکر و حتی در برخی موارد دانه‌های قهوه قدیمی را در نظر بگیرید. این جایگزین‌های گیاهی در مقایسه با روش‌های متداول مبتنی بر نفت، موجب کاهش گازهای گلخانه‌ای می‌شوند. برخی تحقیقات نشان می‌دهند که با تغییر کامل به این روش، می‌توان حدود ۵۰ درصد کاهش انتشار آلاینده‌ها را تجربه کرد. شرکت‌های بزرگ شیمیایی مانند BASF و Dow دیگر فقط درباره اقدامات سبز حرف نمی‌زنند، بلکه واقعاً درگیر روش‌های جدید تولید فرمالدئید از منابع بیولوژیکی به جای مشتقات نفت خام شده‌اند. این تنها یک تبلیغ خوب نیست، بلکه فرآیندهای واقعی تولید پلیمرها نیز در حال تغییر هستند. البته هنوز کارهایی باید انجام شود، به خصوص در زمینه گسترش عملیات بدون اینکه هزینه‌ها را به شدت افزایش دهد، اما جهت‌گیری کاملاً مشخص است: بیشتر تولیدکنندگان اکنون به پایداری نه تنها به عنوان یک تعهد، بلکه به عنوان یک استراتژی منطقی بلندمدت نگاه می‌کنند.

بازچرخ‌کردن شیمیایی پلی‌پروپیلن و زباله‌های پلیمر

بازیابی شیمیایی واقعاً مزایای مهمی دارد، به خصوص وقتی که بخواهیم مواد ارزشمند را از پلاستیک‌های زائد به دست آوریم، که این امر می‌تواند به کاهش مشکلات زیست‌محیطی ناشی از زباله‌های پلاستیکی کمک کند. تفاوت این روش با بازیافت مکانیکی معمولی بسیار زیاد است. در حالی که روش مکانیکی تنها پلاستیک را خرد و ذوب می‌کند، بازیابی شیمیایی در واقع موادی مانند پلی‌پروپیلن را به اجزای تشکیل‌دهنده‌ی اولیه‌ی آن تجزیه می‌کند. این امر به معنای آن است که تولیدکنندگان می‌توانند از این اجزا برای ساخت پلاستیک‌های کاملاً جدید و با کیفیتی استفاده کنند که از ماده اولیه تازه کمتری استفاده می‌شود. این روش فراتر از جلوگیری از پر شدن محل‌های دفن زباله، بازیابی مواد اولیه مهمی را فراهم می‌کند که باید دوباره وارد روند تولید شوند. شرکت‌هایی مانند سابیک (SABIC) پیشرفت‌های جدی در بهتر کار کردن فرآیندهای بازیافت شیمیایی داشته‌اند. بر اساس مطالعات اخیر، بازیافت شیمیایی توانسته است حدود 30 درصد منابع بیشتری را از پلی‌پروپیلن نسبت به روش‌های مکانیکی به دست آورد. این نوع بهبود نشان می‌دهد که چرا بسیاری از کارشناسان بازیافت شیمیایی را یک راه واقعاً پایدار برای مقابله با مشکل رو به رشد زباله‌های پلاستیکی می‌دانند.

کاهش آثار کربنی با نوآوری‌های گلیکول اتیلن

رویکردهای جدید در تولید اتیلن گلایکول نقش مهمی در کاهش ردپای کربنی در بخش‌های مختلف صنعتی ایفا می‌کنند. هنگامی که تولیدکنندگان به انرژی‌های تجدیدپذیر منتقل می‌شوند و روش‌های پردازش خود را به‌روزرسانی می‌کنند، انتشارات خود را در طول فرآیند تولید به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهند. اتیلن گلایکول همچنین کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف دارد، به‌طوری‌که نمی‌توان آن‌ها را شمرد، از جمله سیال خنک‌کننده خودرو یا پارچه‌های مورد استفاده در لباس. به عنوان مثال شرکت هانتسمن کورپوریشن (Huntsman Corporation) تغییرات قابل توجهی را اجرا کرده است که منجر به کاهش چشمگیر انتشارات کربنی آن شده است. این اقدامات سبز تنها به مبارزه با تغییرات اقلیمی کمک نمی‌کنند، بلکه محصولات پایدار را برای مشتریانی که نگران وضعیت کره زمین هستند جذاب‌تر می‌کنند و از سوی دیگر از نظر تجاری هم برای شرکت‌هایی که می‌خواهند در بازار امروز رقابت‌پذیر باقی بمانند، منطقی هستند.

بهینه‌سازی فرآیندهای گلایکول اتیلن توسط هوش مصنوعی

سیستم‌های هوش مصنوعی روش تولید گلیسول اتیلنی را در بسیاری از واحدهای صنعتی در حال تغییر قرار داده‌اند. بهره‌وری اصلی از قابلیت‌های بهتر نگهداری پیش‌بینی‌کننده ناشی می‌شود که به مدیران کارخانه اجازه می‌دهد قبل از اینکه مشکلات به خرابی‌های پرهزینه تبدیل شوند، آنها را شناسایی کنند. وقتی تولیدکنندگان مواد شیمیایی ابزارهای یادگیری ماشینی را به کار می‌گیرند، اغلب متوجه می‌شوند که مشکلات تجهیزاتی چند هفته قبل از وقوع شناسایی می‌شوند، که این امر به معنای کاهش خاموشی‌های غیرمنتظره و صرفه‌جویی در هزینه‌های تعمیرات اضطراری است. برخی از گزارش‌های صنعتی نشان می‌دهند که واحدهایی که از این سیستم‌های هوشمند استفاده می‌کنند، معمولاً ۱۵٪ در هزینه‌های نگهداری و تعمیر صرفه‌جویی می‌کنند و همچنین افزایشی حدود ۲۰٪ در کل نرخ تولید خود مشاهده می‌کنند. در آینده، بیشتر کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که بهبودهای بیشتری را خواهیم دید، زیرا تولیدکنندگان در تحلیل انواع داده‌های عملیاتی بهتر خواهند شد. بسیاری از کارخانه‌ها اکنون اطلاعات زیادی را جمع‌آوری می‌کنند اما در فهمیدن معنای آنها دچار مشکل هستند، بنابراین پردازش هوشمندتر داده‌ها احتمالاً یک عامل متحول‌کننده برای کل بخش خواهد شد.

کارخانجات هوشمند برای تولید پلی‌پروپیلن و پلیمر

کارخانه‌های هوشمند نقش مهمی در دگرگونی نحوه تولید محصولات پلی‌پروپیلنی و پلیمری امروزه ایفا می‌کنند. این کارخانه‌ها با به‌کارگیری انواع دستگاه‌ها و سیستم‌های هوشمند، فرآیندهای تولید را به‌گونه‌ای بهینه‌تر انجام می‌دهند، عملیات را دقیق‌تر پایش می‌کنند و کنترل بهتری بر تمامی اتفاقات در کارخانه فراهم می‌کنند. به عنوان مثال، فناوری اینترنت اشیا (IoT) به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد تا وضعیت خطوط تولید خود را به‌صورت لحظه‌ای دنبال کنند و مشکلات را در مراحل اولیه شناسایی کنند قبل از اینکه به مشکلات بزرگ‌تری تبدیل شوند. نتیجه چیست؟ کنترل کیفیت بهتر در تمامی مراحل و تولید مداوم‌تر و یکنواخت‌تر از یک دوره تولید به دوره دیگر. وقتی شرکت‌ها در راه‌اندازی زیرساخت‌های کارخانه‌های هوشمند سرمایه‌گذاری می‌کنند، معمولاً بهبودهایی در کارایی تولید، کاهش چشمگیر در ضایعات مواد و در نهایت محصولاتی با کیفیت بالاتر را شاهد خواهند بود. تمامی این عوامل به آن‌ها کمک می‌کند تا در برابر رقابت‌های فشرده در بخش تولید، پایدار بمانند، زیرا صنعت تولید با سرعتی سرسام‌آور در حال تحول است.

تحلیل پیش‌بینی‌ای در تنظیم بازار جهانی

برای شرکت‌های شیمیایی که سعی دارند با تمام تغییراتی که در سطح جهانی رخ می‌دهد قدم نگه دارند، تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده به یک عامل بسیار ضروری تبدیل شده است. این تحلیل‌ها به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا قبل از وقوع تغییرات آینده بازار را شناسایی کنند و در نتیجه برنامه‌های خود را به‌موقع تنظیم کنند. با توجه به دسترسی به چنین داده‌هایی، شرکت‌ها تصمیم می‌گیرند چه مقدار تولید کنند، روی کدام بازارها تبلیغات را متمرکز کنند و چگونه منابع خود را به بهترین شکل زمانی که تقاضا دائماً در حال تغییر است، تخصیص دهند. به عنوان مثال برخی از شرکت‌ها را دیده‌ایم که اخیراً از مدل‌های پیش‌بینی‌کننده استفاده کرده‌اند تا برنامه‌های تولید خود را بر اساس سیگنال‌های اولیه از داده‌های بازار تنظیم کنند. این تغییرات واقعاً برای آن‌ها در ارائه تصمیمات بهتر در تمام زمینه‌ها و اجرای بهینه‌تر عملیات، سودآور بوده است. شرکت‌هایی که واقعاً جدیت لازم را در استفاده از ابزارهای پیش‌بینی به خرج می‌دهند، متوجه می‌شوند که واکنش سریع‌تری به تحولات بازار دارند و این امر در نهایت به رشد بلندمدت آن‌ها کمک می‌کند و آن‌ها را در بخش شیمیایی رقابت‌پذیر نگه می‌دارد.

تقاضای اتیلن و پلی‌پروپیلن در رشد منطقه آسیا-اقیانوسیه

در حال حاضر تقاضا برای اتیلن و پلی‌پروپیلن در سراسر منطقه آسیا و اقیانوسیه به شدت در حال رشد است. این موضوع هیچ تعجبی ندارد، چرا که گسترش شهرنشینی و رشد صنعتی سریع در حال رخ دادن در همان منطقه است. به ویژه کشورهای چین و هند را در نظر بگیرید که توسعه زیرساختارهای عظیمی در حال انجام است و همچنین هزینه‌های مصرف‌کنندگان برای خرید کالاهایی از جمله الکترونیک و وسایل خانگی ساخته شده از این مواد در حال افزایش است. بر اساس داده‌های اخیر از Research and Markets، کل بخش شیمیایی در این منطقه جهان در آستانه گسترش عظیمی در سال‌های آینده قرار دارد. تنها در چین پیش‌بینی می‌شود رشد سالانه حدود ۹.۵ درصدی رخ دهد، بر اساس محاسبات آنها. آنچه در اینجا شاهد آن هستیم فقط اعدادی روی کاغذ نیست، بلکه دگرگونی واقعی است که نحوه عملکرد تولید شیمیایی در سطح جهانی امروزی را شکل می‌دهد.

بررسی کنندگان صنعت پیش‌بینی رشد تقاضا برای اتیلن و پلی‌پروپیلن را در حالی که این بازارها همراه با بخش‌های خودرو و ساختمانی توسعه می‌یابند، می‌کنند. با ادامه رشد اقتصادهای منطقه‌ای، تولیدکنندگان به طور فزاینده‌ای به موادی متکی هستند که سبک بوده و در عین حال سفت و سخت کافی برای تحمل شرایط سخت باشند. این مواد را امروزه در همه جا می‌بینیم - از بسته‌بندی مواد غذایی گرفته تا پوسته‌های الکترونیکی. به عنوان مثال خودروها: بسیاری از خودروهای مدرن قطعات پلی‌پروپیلنی را در طراحی خود در نظر گرفته‌اند. این پلاستیک وزن کلی خودرو را کاهش می‌دهد و در عین حال مصرف سوخت را بهبود می‌بخشد و این انتخاب را برای سازندگان خودرو به منظور رعایت استانداردهای سخت‌گانه‌تر انتشار بدون قربانی کردن عملکرد، مناسب می‌سازد. چنین کاربردهای عملی دلیلی است که چرا این پلیمرها همچنان محبوب باقی مانده‌اند، هرچند بحث‌هایی در مورد نگرانی‌های پایداری همچنان ادامه دارد.

سفارشی‌سازی راه‌حل‌های پلیمری برای مقررات آمریکای شمالی

شرکت‌هایی که پلیمر تولید می‌کنند، باید در صورت تمایل به ادامه فعالیت در کسب‌وکار، سیستم‌های نظارتی آمریکای شمالی را درک کنند و در چارچوب آنها کار کنند. رعایت مقررات تنها یک مورد برای علامت‌گذاری روی لیست نیست—بلکه در مواجهه با الزامات سخت‌گیرانه از سوی موسساتی مانند EPA و OSHA اجباری است. تولیدکنندگان دستگاه‌های پزشکی یا آن‌هایی که مواد بسته‌بندی مواد غذایی تولید می‌کنند را در نظر بگیرید—آنها با قوانین ایمنی بسیار خاص و استانداردهای محیطی مواجه هستند. رعایت این قوانین اغلب به این معنی است که باید محصولات یا فرآیندها را به‌طور کامل بازطراحی کرد تا با خواسته‌های نظارتی تطبیق داشته باشند. صنعت پلیمر این درس را در سال‌های اخیر به شیوه‌ای سخت فرا گرفته است، زیرا عملیات غیر compliant با بسته‌شدن‌های پر هزینه و جنگ‌های قانونی مواجه شده‌اند.

پلیمرهای مبتنی بر زیست‌توده تنها یکی از بسیاری از نوآوری‌هایی است که به دلیل اینکه شرکت‌ها باید با استانداردهای جدید و سختگیرانه تطبیق پیدا کنند، در حال ظهور است. راه‌حل‌های سبز در واقع دو کارکرد دارند؛ آنها تمام قوانین را رعایت می‌کنند در حالی که از مشتریانی که امروزه خواهان گزینه‌های سبزتر هستند نیز پاسخگو هستند. شرکت‌هایی که از مقررات محلی چشم‌پوشی می‌کنند، با خطر تحمیل جریمه‌های سنگین یا از دست دادن فرصت فروش در برخی مناطق روبرو هستند. پیگیری تغییرات در مقررات و اطمینان از سازگاری محصولات با آنها تنها یک روش خوب نیست، بلکه اساسی‌ترین شرط برای اینکه هر کسب‌وکاری بتواند در حال حاضر در آمریکای شمالی نسبت به رقبا پیشی بگیرد، محسوب می‌شود.

استراتژی‌های گلیکول اتیلن پایدار در بازارهای اروپایی

کشورهای اروپایی به دلیل تشدید مقررات زیست‌محیطی توسط دولت‌ها، به روش‌های سبزتر تولید گلیسول اتیلنی روی آورده‌اند. شرکت‌های بزرگ شیمیایی با هماهنگی نهادهای نظارتی شروع به یافتن روش‌های بهتر تولید کرده‌اند که به محیط زیست آسیب کمتری بزنند. این تیم‌ها چه کارهایی انجام می‌دهند؟ آنها سعی دارند انتشار کربن را کاهش دهند و راه‌هایی پیدا کنند که مواد تجدیدپذیر بیشتری را در فرآیندهای خود به کار ببرند. برخی از شرکت‌ها اکنون با استفاده از مواد اولیه گیاهی به جای مواد سنتی، در حال آزمایش هستند که این امر به ایجاد یک سیستم کمک می‌کند که در آن پسماند از یک فرآیند به عنوان مواد اولیه برای فرآیند دیگر استفاده شود. چنین رویکردی به تدریج در حال تغییر شیوه تولید مواد شیمیایی در سراسر این قاره است.

اعداد داستانی روشن درباره افزایش استفاده از روش‌های پایدار را در میان صنایع مختلف روایت می‌کنند. گزارش‌های صنعتی نشان می‌دهند که بیش از نصف شرکت‌های شیمیایی اروپایی یا از فناوری‌های پایدار استفاده می‌کنند یا در حال فعالانه کار روی اجرای آن هستند. شرکت‌ها به دو دلیل اصلی این کار را انجام می‌دهند. اول، اینکه می‌خواهند با مقررات محیط زیستی سختگیرانه که هر سال سخت‌تر می‌شوند، کنار بیایند. دوم، مصرف‌کنندگان به طور فزاینده‌ای تقاضای محصولاتی دارند که از فرآیندهای سبزتری تولید شده‌اند. تمرکز بازار اروپا بر پایداری در واقع نحوه تولید گلیسول اتیلنی در سطح جهانی را در حال تغییر دادن است. آنچه ابتدا به عنوان رعایت قوانین محلی آغاز شد، به ابداع واقعی در روش‌های تولید تبدیل شده است و در عین حال از محیط زیست نیز حفاظت می‌کند.