C9の総合的な活用を理解する

Thread Content

我が国のエチレン製造プラントでは、主にナフサと水素化分解残油が分解原料として使用されており、C5留分がエチレン生産量の10％～15％を占め、C9留分は10％～20％を占めている。近年、C9の下流製品は市場の需要に応えるため、徐々に改良・建設が進められ、総合的なプロセス技術において画期的な進展が見られ、原料の活用度と利用率が共に向上している。分解C9には大量のジシクロペンタジエンが含まれており、高級石油樹脂や医薬品中間体を製造するための原料となる。これらの副産物の活用価値を掘り下げることで、企業の経済的効率性と競争力を高めることができる。 1C9の総合利用技術と現状　分解されるC9留分は複雑で、約150種類以上あり、その中には不飽和成分が多く含まれており、大量の不飽和アルキル基や稠環芳香族化合物を有している。はっきりと分けるのはほぼ不可能だ。国内外の研究機関は、C9を活性成分と非活性成分に大別するしかない。 C9原料は分離され、主に以下の工業的用途がある：1）熱重合により石油樹脂を製造する。2）分解水素化により芳香族溶剤油を製造する。3）重合および精製によりDCPD（ジシクロペンタジエニル）を製造する。 2C9総合利用市場分析 1C9芳香族溶剤油の市場状況及び動向分析 C9芳香族溶剤油は環境に優しい清掃製品であり、主に毒性の高いキシレンの代わりとして塗料や塗装業界などで使用される。現在、**塗料の製造においてキシレンの代わりに芳香族溶剤油を使用するよう、命令が出されています。芳香族溶剤油は塗料やインク業界において重要な溶剤であり、かつての市場はすべてキシレンに依存していましたが、現在では混合キシレンとC9芳香族溶剤油が共に使用されています。これらは互いに代替可能でありながら、それぞれ特長を持っています。 C9芳香族炭化水素は、一般的に使用されるベンゼン、トルエン、キシレンよりも沸点が高く、揮発しにくく、溶解力が強いため、合成樹脂をよく溶かす性質を持っています。そのため、塗料やインクの希釈剤、農薬の乳化剤、精密機械の洗浄剤、あるいは特定の化学反応の溶媒として利用されます。 海外では高沸点芳香族溶剤の開発が非常に重視されており、アメリカのモービル石油、ユニオンカーボン、エクソン、シェルといった企業が先駆けて重質芳香族から高沸点芳香族溶剤を生産している。日本では丸善石油や三菱石油などの企業も後れを取らず、年間生産量は既に4万トンを超えている。アメリカのエクソン社製の芳香族溶剤油は、芳香族成分の含有率が99％以上であるため、優れた溶解性を持っています。少量の沸点が低い成分を含んでいるため、沸点付近や塗膜が揮発する後期においても溶解性を維持でき、その結果、塗膜が滑らかで光沢があり、オレンジピール現象が生じない。留出分に残留したスラッジがないため、長期間塗膜内に残って性能に影響を与えることはありません；そのブロム値は低く、塗料中の樹脂や活性顔料の性能に影響を与えません；その引火点は非常に高く、毒性が低いため、安全に使用できます。この芳香族溶剤は、適切な留出範囲、高い沸点、適度な揮発速度、強い溶解力といった特徴を持ち、塗料業界で広く利用されています。特に焼付型塗料に適しており、その施工性や塗膜の品質を大幅に向上させることができます。アメリカのExxon社のSO-100溶剤油において、カーボンナインアロマティックは85％～90％を占める；日本丸善石油会社のSuwazol100において、C9芳香族炭化水素が97％～99％を占める；日本の東亜燃料がアメリカのESSO技術を用いて製造するSolvesso 100溶剤油では、C9芳香族が85％～90％を占めている。 2　ジシクロペンタジエニルの市場状況と動向分析
ジシクロペンタジエニルは、エチレンプロピレンゴム、不飽和ポリエステル、合成石油樹脂、合成塗料用樹脂、接着剤用樹脂、製紙用充填剤樹脂、医薬品や燃料、合成材料、合成香料、有機化学の中間体などの製造に利用される。また、ジシクロペンタジエニルは環ペンタジエニルに開重合することもでき、環ペンタジエニルは合成樹脂、農薬、医薬品、香料などの中間体である。我が国の豊富な資源をどのように合理的に活用して、ますます拡大する産業の需要に応えるためのDCPDを生産するか、またDCPDの消費を促進するためにそれをどのように開発・活用するかは、重要な課題である。日本では、かなりの量のジブチルベンゼン樹脂が印刷インクの製造に使用されている。 2017年、国内のシクロペンタジエニル市場の全体的な稼働率は回復した。2015年後半から、国内のシュウカン市場全体の動向は弱含みとなり、メーカーの利益状況も不安定になった。また、業者の生産意欲も低下した。しかし、水素化樹脂の稼働率が上昇するにつれて、シュウカン関連企業の生産意欲も高まり、2017年の生産量は22万トンに達する見込みだ。 3石油樹脂の市場動向と傾向分析 石油樹脂とは、石油を分解した際に得られる副産物であるオレフィンやシクロオレフィンを重合させて作られる樹脂状の物質です。酸価が低く、混合性に優れ、融点が低く、耐水性、耐エタノール性、耐薬品性を持つという特徴がある。脂肪炭化水素および塩化炭化水素に溶けるが、低級アルコールおよびそれに類するものには溶けない。主に塗料業界で使用され、例えば石油樹脂エマルジョンは合成ラテックス塗料の強化に、淡色の石油樹脂は光沢と付着性を向上させるための油性ワニスの製造に用いられます。ゴム工業でも使用され、軟化点の低い樹脂を可塑剤として、軟化点の高い樹脂を用いて合成ゴムの硬度を高めます。熱溶着剤、交通標識用塗料、印刷インク、紙の撥水剤などの製造にも使用されます。 我が国における石油樹脂の利用は急速な発展段階にあり、熱溶着剤や圧着剤の分野では、石油樹脂が徐々にテルペン樹脂やロジン樹脂に取って代わりつつある。ゴム加工分野において、石油樹脂は軟化・粘度上昇作用と充填補強効果の両方を持ち、コールタール系のクマロン樹脂を完全に置き換え、ロジン樹脂の一部も置き換えることができるため、その使用量は急速に増加している。また、油田用化学薬品やアスファルト改質剤などにも一定量使用されている。以上のことから、現在、国内の石油樹脂の年間需要量は約12％の年率で増加している。 近年、国民経済の急速な発展に伴い、我が国のエチレン産業も著しく発展し、アメリカに次ぐ世界第2位のエチレン生産国となった。今後数年間、我が国では引き続き複数のエチレン新設または拡張プラントが建設され、稼働を開始する見込みです。現在、国内で進行中の各種エチレンプロジェクトの進捗状況を調査した結果、2020年までに我が国のエチレン生産能力は約3230.0万トンに達する見込みです。我が国のエチレン分解用原料の構成は偏っており、ナフサの割合は世界平均（47％）を大幅に上回っている一方、軽質炭化水素の割合は世界平均（49％）を大きく下回っている。 中東や北米で安価なエタンを原料としたエチレン生産能力が急速に拡大する中、国内のエチレン分解装置は液体原料を主に使用しているため、そのコストに競争力がない。ナフサをエチレン製造の原料として使用することが製品の競争力に悪影響を与える問題に対し、エチレン分解過程で生じる副産物を抽出し、技術革新を活用して下流製品の付加価値を高めることが不可欠である。