ユニオンアロマティックス技術の完全な国産化

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芳香族化合物製造プラントが安定して稼働　中国石化学工業の産業チェーンの弱点を補完　2015年8月10日08:22　慧聡化工網の報道によると、7月31日時点で、中国石化学工業が所有する海南煉化の年間60万トン規模の芳香族化合物製造プラントは、20ヶ月連続で安定して稼働しており、その性能は国際的にも先進的な水準にある。 業界関係者にとって、年間60万トンの生産能力は、国内の約2000万トンという年間需要量と比べれば、まったく問題にならないほどのものだ”；しかし、この一連の装置は依然として「中国の化学工業史上かつてない成功」と見なされており、専門家の中にはその成果を「驚天動地の出来事」と表現する者もいる。その理由は、数十年にわたって中国の石油化学産業チェーンにおける最後の弱点であったアロマティックが、ここによって解消されたからである。 石化人の心の痛み：「桃を1個食べたいだけなのに、果樹園全体を買わなければならない」。中国石化石科院の副総工程師である呉巍によると、世界中に存在する有機化学物質の数は約800万種類で、そのうち30％以上が芳香族化合物を使用して作られている；さらに40％以上がエチレンを使用しており、両者を合わせると80％を超える。「つまり、エチレンと芳香族炭化水素は二大基礎原料であり、その技術力と生産能力がある国の石油化学産業の水準を示すのである」。 現代の石油化学産業チェーンにおいて最も重要な2つの要素であるエチレンとアロマティックスの中国における発展水準は、著しい不均衡を呈している。エチレンの生産能力は、1978年のわずか45.9万トン/年から2014年には1700万トン以上/年に急増し、世界での順位も10位から2位へと上昇した。同時期に技術水準も急速に世界の先進国レベルに達し、「導入－消化吸収－統合革新－独自革新」というプロセスを経て、一連の独自の核心技術、専有技術、および補完技術が確立された。また、「工程技術は国内外を両立させ、設備は国産化を主とする」という方針のもと、エチレン設備の国産化率は80％以上に達し、大型エチレン分解炉、ポリプロピレン、アクリロニトリル、重質原料の触媒熱分解、SBSエラストマーなどの一式の技術が開発された。百万トン級のエチレン分解ガス圧縮機技術なども世界の先進水準に達している。さらに、「三剤」についても基本的に国内で調達され、世界の先進水準に達しているか、それに近い水準にある；大型エチレンプラントの建設は、一式導入からプロセスパッケージと一部の重要機器のみの導入へと変わり、海外による総合請負から国内での自らの設計・調達・建設へと移行した。現在では、百万トン級のエチレンプラントを独自技術で建設する能力を備えており、珠江デルタ、長江デルタ、渤海湾周辺という「二つのデルタと一つの湾」地域に、世界トップクラスのエチレン産業クラスターが形成されている。 これまで、世界で芳香族化合物に関する一連の技術を保有していたのは、アメリカのUOP社とフランスのIFP社のみであり、技術市場は独占状態にありました。技術的な障壁も非常に高く、技術ライセンスや専用の吸着剤、触媒などのコストも極めて高額でした。中国石化工程建設公司の孫麗麗総経理は、1975年に年産2万7千トンしか生産できない対ジメチルベンゼン（略称：PX）製造プラントを導入した際、技術費用だけで400万ドル以上かかったと振り返っている；現在、年産60万トンのPXプラント1基にかかる技術ライセンス料は数億円に上り、輸入される吸着剤の費用はさらに2億～3億円にも達する。「桃を一つだけ食べたいのに、果樹園全体を買わなければならない」という状況は、中国石化工業の人々の心に大きな苦痛となっている。 “芳香族などの石油化学の基盤は、必ず自分たちの手に握っておかなければならず、他人に支配されてはならない。”孫麗麗は強調した。彼女によると、現在、世界で化学工業用に使用されている芳香族炭化水素の年間消費量は約1億2千万トンであり、芳香族炭化水素を生産する工場は130社以上あり、米国、欧州、日本、韓国などの先進国や地域に分布している。一方、PXは最も多く使用され、最も代表的な芳香族化合物であり、豊富な下流産業チェーンを持っている。2014年の中国におけるPXの消費量は約2000万トンであり、PXから製造される繊維は、約2億3000万ムー分の土地で栽培される綿に相当する。これは、食糧と綿花のための土地の競合問題を解決し、18億ムーという耕地面積の「赤線」を守る上で、代替不可能な戦略的意義を持っている。芳香族化合物は、非繊維用ポリエステルの製造にも広く使用されており、日常生活において安全で信頼性が高く、軽量で使いやすく、リサイクル可能なポリエステル製の容器を提供することで、エネルギーの節約とコスト削減を実現し、持続可能な発展を達成しています。また、芳香族炭化水素からは、高強度で低密度、かつ耐摩耗性に優れたポリアミド繊維（すなわちアラミド）も製造される。これは主にタイヤのカーボンストリップ、ゴムの補強材、特殊なロープとして使用されるほか、軍事や航空宇宙分野の材料としても利用され、自動車、機械電気、航空宇宙、軍事などの重要な分野で広く応用されている。 これほど重要な基礎原料について、「自分で生産しなければ、他国が発言権を握ってしまう」と孫麗麗は述べた。中国は現在、世界最大のPX消費国であり、過去15年間の年平均成長率は20％を超えている。しかし長期にわたり自給が不足しており輸入に依存しており、2014年の輸入量は約1000万トンで、消費量の半分を占めていた。輸入額は約126億ドルで、そのうち75％は韓国、日本、アメリカなどの先進国からのものだった。国内の住民がPX産業の展開に抗議する一方で、海外では中国市場向けに新たなPXプラントが次々と建設されている。業界関係者は、海外の財閥が中国国内で世論を操作し、国民にPXプロジェクトへの反対を煽る可能性も排除できないと考えている。“国民の疑問に対しては、科学的な観点から事実を示し理屈を説くとともに、社会的な観点から問題の根本原因を分析し、科学的かつ理性的に検討することで、国民に問題の経緯を理解させる必要がある。 40年以上にわたり、数世代にわたる努力により、数多くの「世界一」が生み出されました。 芳香族コンプリート技術は、システムが複雑で技術集約度の高いハイエンド技術であり、統合度が高く開発が困難で、「決して一朝一夕に成し遂げられるものではない」。中国石化科技部の謝在庫部長は、40年以上にわたり数世代にわたる努力の末にようやく成功したと述べた。 彼によると、PX技術は芳香族コンプレックス技術の中核部分だという。中国が以前に導入したPX装置の多くは、アメリカのUOP社製である。アプリケーションの開発過程において、このアメリカの企業は知的財産権の問題を厳しく監視し、私たちの開発チームに対して開発全体を通じて知的財産権を重視するよう促しました。その結果、独自の革新性と明確な所有権を持つ芳香族化合物技術が生まれました。2004年に国産PX吸着剤が齊魯石化で導入された装置で初めて工業的に使用された際、技術的な障壁を巡って何度も厳しい商談が行われた末、ようやく国産吸着剤がそのアロマティック化合物製造プラントで使用されることになった。その結果、各種性能指標は輸入品の水準に達するか、それを上回り、価格は輸入品の3分の1にまで下がった。吸着剤の国産化の成功は、中国石化工業が独自の芳香族化合物関連技術を開発しようとする強い意欲をかき立てました。当社のアロマティックス関連技術は、2011年に揚子石化で年間3万トン規模の工業試験プラントが建設されました。2013年末には海南炼化で年間60万トン規模の大規模なPXプロジェクトにこの技術が導入され、単一プラントとしては世界最大規模の処理能力を実現しました。プラントは初回の運転試験に成功し、以来約20ヶ月間にわたって安定して稼働しています。この技術は多くの「世界最速」記録を樹立しており、製品1トンあたりのエネルギー消費量は、国際的な先進技術の75％に過ぎず、製品1トンあたりのコストも国際的な先進水準より6％低いです。また、製品の純度は99.8％以上に達しています。全体的な技術は国際的に先進的な水準にある。 謝在庫は、PXが悪者扱いされることによる社会的な不安心理に対し、海南炼化はプロジェクトの建設段階から「ゼロ汚染、ゼロ漏洩、ゼロ排出、本質的安全性」を重要な建設目標として掲げ、発生源を厳しく管理し、インテリジェントな制御を実現することで、「空気中に排出物なく、地上に漏洩なく、地下に浸透もない」状態を確保し、プラントの本質的安全性とグリーンでクリーンな生産を実現し、ガーデンファクトリーを築き上げてきたと強調した。煙気中の二酸化硫黄濃度は20ミリグラム／標準立方メートルという非常に低い水準であり、**第一種排出基準を大幅に下回っており、世界の先進水準に達している；革新的で効率的な加熱炉統合技術により、温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を、国際的な先進水準と比べて年間12,000トン削減する；独自のエネルギー階層的熱利用技術により、装置の消費エネルギーを大幅に削減するだけでなく、外部への電力供給から外部への電力供給へと移行し、1日あたり7万キロワット時を外部に供給できる；画期的に触媒反応によって物理吸着に代わり、触媒の寿命を大幅に延ばし、固体廃棄物の排出量を98％削減した。「徹底したエネルギー消費と排出ガスの削減により、資源・環境の持続可能な発展の要件を満たしている。」