[비즈한국] Với việc phê duyệt dự án 'Daesan số 1', quá trình tái cơ cấu toàn diện ngành hóa dầu trong nước đã chính thức bắt đầu. Chính phủ và ngành công nghiệp đặt mục tiêu giải quyết tình trạng dư thừa nguồn cung thông qua đợt tái cơ cấu này, đồng thời cải thiện chất lượng sang các ngành công nghiệp giá trị gia tăng cao và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, nhiều ý kiến chỉ trích cho rằng các biện pháp chuyển đổi công nghiệp thực chất để đạt được mục tiêu trung hòa carbon vẫn còn thiếu sót. Bài viết này sẽ làm rõ những yếu tố cần thiết để đợt tái cơ cấu không chỉ dừng lại ở việc cắt giảm sản lượng mà thực sự dẫn đến một sự 'chuyển đổi' đúng nghĩa.
Cuộc khủng hoảng Naphtha gần đây đã cho thấy rõ lý do tại sao ngành hóa dầu buộc phải tập trung vào việc 'thay thế nguyên liệu'. Naphtha là điểm khởi đầu để tạo ra các loại dầu nền tảng như ethylene và propylene. Từ những nguyên liệu này, các sản phẩm như bao bì nhựa, phụ tùng ô tô, thiết bị điện tử, sợi và vật liệu đóng gói được hình thành. Có thể nói, nếu Naphtha lung lay, giá thành và chuỗi cung ứng của toàn bộ ngành công nghiệp sẽ bị ảnh hưởng. Thực tế, khi giá Naphtha tăng vọt và lo ngại về tình trạng khan hiếm nảy sinh trong bối cảnh nguồn cung từ Trung Đông không ổn định năm nay, chính phủ đã xem xét cả việc hỗ trợ chi phí nhập khẩu, trong khi ngành công nghiệp đẩy mạnh tìm kiếm các nhà cung cấp thay thế và đa dạng hóa nguyên liệu.
Giải pháp mà ngành hóa dầu hiện đang chú ý cũng xuất phát từ đây. Trong bối cảnh lợi nhuận của các sản phẩm nhựa thông dụng ngày càng giảm và áp lực giảm phát thải carbon ngày càng lớn, họ cho rằng không thể tiếp tục chỉ dựa vào Naphtha như trước. Do đó, các động thái thay thế Naphtha bằng các nguyên liệu khác như ethane, bio-naphtha, hay dầu nhiệt phân nhựa thải đang được đẩy nhanh. So với lò cracking điện (e-NCC) yêu cầu thay đổi toàn bộ nhà máy, phương pháp tận dụng khung cơ sở hạ tầng cũ và chỉ thay đổi nguyên liệu đã trở thành lựa chọn thực tế hơn vào thời điểm này.
Tuy nhiên, việc thay đổi nguyên liệu không đồng nghĩa với chiến lược sinh tồn ngay lập tức. Đặc biệt, mặc dù ethane có lợi trong việc giảm phát thải carbon, sản phẩm tạo ra chủ yếu là ethylene, điều này có thể xung đột với chiến lược dài hạn của ngành nhằm mở rộng danh mục đầu tư sang các vật liệu giá trị gia tăng cao. Phép tính của các doanh nghiệp hóa dầu đang trở nên phức tạp hơn khi phải cân nhắc liệu việc thay thế nguyên liệu là lối thoát khỏi khủng hoảng hay chỉ là sự lặp lại của việc phụ thuộc vào các sản phẩm thông dụng khác.
Nguyên liệu thay thế sạch, tiến độ đến đâu?
Các nguyên liệu sạch đang được xem xét và đưa vào sử dụng để thay thế Naphtha hiện nay bao gồm ethane, bio-naphtha và dầu nhiệt phân nhựa thải. Ethane là khí nhẹ được chiết xuất từ khí đá phiến (shale gas) của Mỹ, được phân loại là nguyên liệu có lượng phát thải carbon thấp hơn tới 50% so với Naphtha thông thường. Bio-naphtha được sản xuất dựa trên sinh khối như dầu thực vật hoặc dầu ăn thừa, là một giải pháp thay thế giúp giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Dầu nhiệt phân nhựa thải là một phần của mô hình kinh tế tuần hoàn, nơi nhựa thu gom được phân hủy hóa học để quay trở lại thành dầu tinh chế ở mức nguyên liệu hóa dầu. Chính phủ cũng đã thiết lập kế hoạch đầu tư lớn vào nghiên cứu phát triển (R&D) công nghệ nhằm chuyển đổi sang các nguyên liệu sinh học và phát triển vật liệu tiên tiến để hướng tới mục tiêu chuyển đổi bền vững, giá trị cao trong trung và dài hạn.
Các doanh nghiệp hóa dầu trong nước đang đầu tư vào cơ sở hạ tầng để đẩy nhanh việc áp dụng các nguyên liệu thay thế này. Ba công ty tại Khu công nghiệp hóa dầu Daesan là LG Chem, HD Hyundai Oilbank và Hanwha TotalEnergies đã ký thỏa thuận ghi nhớ (MOU) về việc mua chung ethane. Hanwha TotalEnergies đã lập kế hoạch xây dựng bến cảng ethane tại khu công nghiệp Daesan đến năm 2030, đồng thời chuyển đổi một phần thiết bị hiện có thành thiết bị cracking ethane (ECC) và lắp đặt đường ống dẫn ethane. Chính phủ cũng đã đưa việc hỗ trợ thủ tục cấp phép nhanh cho bến cảng ethane tại Daesan vào các biện pháp nâng cao năng lực cạnh tranh. Ngoài ra, LG Chem cũng đang thực hiện đầu tư vào tái chế hóa học, chẳng hạn như triển khai nhà máy dầu nhiệt phân nhựa thải tại Dangjin, Chungnam.
Jang Yong-hee, Trưởng nhóm thúc đẩy carbon thấp của LG Chem, cho biết: “e-NCC đòi hỏi thời gian dài để kiểm chứng độ bền của vật liệu chịu nhiệt siêu cao lên đến 950 độ C và điện năng, đồng thời nảy sinh bài toán xử lý phụ phẩm khí (methane) vốn trước đây được dùng làm nhiên liệu. Ngược lại, việc sử dụng nguyên liệu sinh học và sản phẩm tái chế nhựa thải có độ chín muồi về công nghệ cao hơn và có ưu điểm là tận dụng được ngay các dây chuyền sản xuất hiện có.”
Ethane được chú ý, nhưng cũng có giới hạn về cấu trúc
Dù thẻ bài thay thế nguyên liệu đang thu hút sự chú ý, nhưng những hạn chế về cấu trúc cũng được chỉ ra. Đặc biệt, ethane – vốn được ưa chuộng trong việc giảm khí nhà kính – có khía cạnh không phù hợp với định hướng tái cơ cấu kinh doanh tập trung vào các sản phẩm chuyên biệt (giá trị cao) mà ngành hóa dầu trong nước đang gấp rút thực hiện.
Khi cracking Naphtha truyền thống, ngoài ethylene, còn tạo ra các sản phẩm đồng hành và hợp chất thơm như propylene, butadiene, và BTX (benzene, toluene, xylene). Các công ty hóa dầu xử lý các phụ phẩm này để sản xuất các vật liệu hóa học tính năng cao và các sản phẩm chuyên biệt hạ nguồn khác nhau nhằm đa dạng hóa cấu trúc lợi nhuận. Ngược lại, khi cracking ethane, sản phẩm chủ yếu chỉ là ethylene, hạn chế khả năng mở rộng hạ nguồn dựa trên các phụ phẩm giá trị cao khác nhau. Nếu thực hiện tái cơ cấu để giải quyết tình trạng dư cung sản phẩm thông dụng mà lại tăng mạnh tỷ trọng ethane, kết quả có thể khiến danh mục sản phẩm quay trở lại vòng lẩn quẩn của các loại sản phẩm gốc ethylene thông dụng.
Rủi ro về tính bền vững của quy trình ethane ECC này cũng đã được quan sát thấy ngay tại Mỹ, quê hương của khí ethane. Cơ sở cracking ethane quy mô lớn mà tập đoàn năng lượng toàn cầu Shell xây dựng tại Monaca, Pennsylvania, trái ngược với dự báo lợi nhuận lạc quan ban đầu, gần đây đã ghi nhận kết quả kinh doanh trì trệ do dư thừa nguồn cung toàn cầu và thị trường suy thoái. Điều này cho thấy rằng chỉ riêng ưu điểm chi phí nguyên liệu thấp là không đủ để vượt qua sự suy thoái cấu trúc và biến động nguồn cung của thị trường hóa dầu toàn cầu.
“Trước khi thay thế nguyên liệu, cần ưu tiên giảm thiểu và tái sử dụng nhựa”
Ngoài ethane, các nguyên liệu thân thiện với môi trường như bio-naphtha hay dầu nhiệt phân nhựa thải cũng gặp nhiều rào cản trong giai đoạn sản xuất hàng loạt và thương mại hóa. Hiện tại, lượng cung ứng tuyệt đối của các nguyên liệu thay thế này còn thiếu hụt trầm trọng để đáp ứng công suất xử lý khổng lồ của các nhà máy hóa dầu trong nước, và tính ổn định trong việc cung ứng nguyên liệu trong dài hạn vẫn chưa chắc chắn. Đặc biệt với dầu nhiệt phân, chi phí nâng cao trình độ công nghệ và chi phí thu gom tài nguyên thải chất lượng cao đang khiến các doanh nghiệp phải xem xét kỹ lưỡng về hiệu quả kinh tế của các khoản đầu tư.
SK Geo Centric đã thúc đẩy xây dựng 'Ulsan ARC (Advanced Recycling Cluster)', tổ hợp tái chế nhựa đầu tiên trên thế giới kết hợp công nghệ nhiệt phân, chiết xuất polypropylene (PP) độ tinh khiết cao và công nghệ khử trùng hợp PET tại khu công nghiệp Mipo, Ulsan, với vốn đầu tư 1,8 nghìn tỷ won. Khi hoàn thành, dự kiến sẽ tái chế 320.000 tấn nhựa thải mỗi năm, nhưng do gánh nặng chi phí đầu tư gia tăng và dư chấn của việc tái cơ cấu kinh doanh (rebalancing) của tập đoàn SK, lịch trình hoàn thành đã bị hoãn vô thời hạn. Đặc biệt, khi công ty PureCycle Technologies của Mỹ, đối tác liên doanh, quyết định ngừng đầu tư, động lực thúc đẩy dự án tạm thời suy yếu, dẫn đến việc tái cơ cấu như cắt giảm bộ phận chuyên trách nội bộ và tinh giản nhân sự quản lý cấp cao.
Các chuyên gia chỉ ra những hạn chế của chính sách chỉ đơn thuần tập trung vào thay thế nguyên liệu. Để đảm bảo tính bền vững của ngành hóa dầu, chính sách 'giảm thiểu' sản xuất và tiêu thụ tuyệt đối, cũng như 'tái sử dụng' nhựa phải được ưu tiên hàng đầu. Người ta chỉ ra rằng, trước khi thực hiện tái chế hóa học tiêu tốn nhiều năng lượng trong quá trình xử lý, việc chỉnh đốn hệ thống 'tái chế cơ học' – thu gom nhựa theo loại, nghiền nhỏ và nung nóng để tạo hình lại – mới phù hợp với mục đích cốt lõi là tuần hoàn tài nguyên và giảm phát thải carbon.
Jung Seok-hwan, Trưởng nhóm hóa dầu tại Solutions for Our Climate, nhấn mạnh: “Cũng giống như Naphtha gốc dầu thô phát thải khí nhà kính trong quá trình khai thác và tinh chế, nguyên liệu thay thế cũng có hiệu quả giảm phát thải thực tế khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc và quy trình sản xuất của chúng. Trong bối cảnh khủng hoảng ngành hóa dầu hiện nay, không nên theo đuổi chính sách tập trung vào sản lượng dư thừa, mà cần ưu tiên cho việc giảm thiểu, tái sử dụng và tái chế cơ học.”