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著者/出典: 日付:2015-10-19 クリック数:5 現在、石炭化学業界は冷え込みと活気が入り混じっている。これまで注目されていた石炭からのオレフィン製造、石炭からの石油製造、石炭からのガス製造プロジェクトは、静かに人気を失っている。中国石油化学工業連合会が2011年8月に公表したデータによると、建設中または建設予定の生産能力はそれぞれ2800万トン、4000万トン、1500億立方メートルに達する。しかし記者の調べによると、現在進行中の準備作業や建設中のプロジェクトをもとに推計すると、「十三五」計画の終了時点で、我が国の石炭からのオレフィン製造、石炭からの石油製造、石炭からのガス製造の実質的な生産能力は、それぞれ1500万トン、2000万トン、680億立方メートルを超えるのは難しく、予想されていた生産能力の半分程度にまで低下する見込みだ。しかし、これとは対照的に、これまであまり重視されていなかった石炭の熱分解を中心とした石炭の質別利用が、静かに盛り上がりを見せている。記者の調べによると、現在、国内で既に建設されている、建設中の、または建設が計画されている石炭熱分解の生産能力は1億8000万トンを超えている。そのうち、今年に稼働を開始した中低温石炭タール水素化プロジェクトの生産能力だけで200万トンあり、それに対応する熱分解の生産能力は2000万トンを超える。2016年には、160万トンの中低温石炭タール水素化処理能力と、1600万トン以上の石炭熱分解処理能力が新たに生まれました。人々は、なぜ石炭の質別利用が好転したのかと問うだけでなく、 制約となるボトルネックが一つずつ解消された。7月12日、陝西煤業化工技術研究院有限責任会社と北京柯林斯達科技発展有限公司が共同で開発したガス化・低級炭の熱分解統合技術(CGPS)は、中国石油化学工業連合会が主催する科学技術成果の評価を北京で受け、合格と認定された。中国工程院の院士である謝克昌、倪維斗、金涌をはじめとする9人の専門家からなる評価委員会は、この技術が熱分解と半コークスガス化技術を組み合わせることにより、半コークス粉のガス化によって得られる高温ガスを熱媒体として用いて逆方向ステップ式の直接接触熱分解を行うことで、高温ガスの顕熱を効率的かつ合理的に利用し、低品位炭の段階的な熱分解を実現していると判断した。その万トン級の工業化試験装置のプロセスフロー、主要装置、および自動制御は先進的かつ合理的で、操作が容易で安定した運転が可能です。この一連の技術により、低品位炭の指向性熱分解を利用した高品質なタールおよびガスの製造技術の研究開発が進められており、これは世界で初めてのものであり、先導的な地位にある。 これはわずか20日足らずの間に、我が国で生まれたまた一つの先進的な石炭熱分解技術です。6月25日、陝西煤化工集団神木天元化工有限公司と華陸工程科技有限公司が共同で開発した、低品位石炭を回転熱分解することによって無煙炭を製造する技術が、陝西省科学技術庁が主催した科学技術成果の評価を無事に通過しました。金涌院士を組長とする評価委員会は、この技術が石炭の低温熱分解分野における微粉炭の浄化・分別利用に関する重要な技術および装置を確立し、全体的な技術水準が国際的に先進的であると認定した。 上記の2つの技術的成果は、我が国の石炭の質別利用技術が急速に進展していることを示す一例に過ぎません。 実際、近年、石炭の熱分解を中心とした我が国の石炭高度利用分野では新技術が次々と登場している。2010年には、神木天元化工公司が独自に開発した中低温石炭タールの軽質化技術と、塊炭の中低温熱分解技術、石炭タールの遅延接触分解技術を統合し、年間135万トンの塊炭を熱分解し、50万トンの石炭タールを水素化してナフサやディーゼル留分を製造する工業的実証プラントを建設した。これにより、塊炭の熱分解、未処理ガスからの水素製造、中低温石炭タールの固定床水素化技術を大規模に適用するという課題が克服された; 2011年、河南龍成集団は低品位炭回転床熱分解技術を開発に成功し、年産30万トンの工業化プラントを建設した; 2013年4月27日、陝西煤化工集団神木富油エネルギー科技有限公司が開発した中・低温石炭タール全留分水素化による中間留分油大量生産のための工業化技術(FTH)は、中国工程院の謝克昌院士を組長とする評価委員会によって「世界で初めてのもので、最先端の水準にある」と認定されました。この技術を用いて建設された年産12万トン規模の工業装置は、既に2年以上安定して稼働しており、世界で初めての石炭タール固定床全留分水素化工業化実証装置となっています; 2015年7月、上海新佑能源科技有限公司と河北新啓元能源技術開発株式会社が共同で開発した低品質油用の全返混型沸騰床水素化技術を活用して建設された、河北新啓元能源技術開発株式会社の年間15万トン規模の中低温石炭タール全成分水素化プラントが、初回の投入に成功し、安定した運転を実現しました; 2015年8月20日、延長(石油)グループとアメリカのKBR社が共同で開発した残油懸濁床水素化触媒分解技術(VCC)を用いて建設された、世界初の石炭タール懸濁床水素化分解工業プラントである延長安源化工有限公司の50万トン/年規模の中低温石炭タール懸濁床水素化工業プラントが完成しました……「現在、陝西煤化集団だけでも、6つの異なる方向で石炭熱分解技術の研究を行っています。」そのうち3件の研究はパイロットプラント試験を完了し、残りの3件の研究では重要な技術的ブレークスルーが達成されました。”任大代表、陝煤化集団党委書記の華炜は、記者に誇らしげに語った。 彼は記者に対し、石炭の質別利用という考え方は最初に陝西煤化工集団によって提唱されたと説明した。その全体的な考え方は、含油率が高い(5%以上)低級炭を中低温(550~850℃)で熱分解し、そこからタールやガスなどの軽質成分を抽出すると同時に、発熱量の高いクリーンな材料である半コークスを得るというものです。ガスは水素やメタンの製造に使用される;コールタールはフェノール抽出などの処理を経て水素との触媒クラッキング反応によりナフサおよびディーゼル留分を生産する;揮発分を除去した半コークスは、原炭よりも発熱量が高く、よりクリーンである。ガス化して合成ガスを製造し、それをもとに化学製品を生産することができるほか、高品質な民生用燃料や発電所用燃料としても利用できる。また、無煙炭の代わりに製鋼炉の高炉吹き込み材として使用することもでき、これにより石炭の質別・階層別の効率的かつクリーンな利用が実現される。熱分解を核とする石炭の質別利用は、20世紀30年代から世界各国で注目されてきた。 現在、世界中で既に約20種類の石炭熱分解技術が登場している。中国は1980年代後半に立式炉を用いた塊炭熱分解技術を開発し、今日まで引き続き使用している。現在、国内の石炭熱分解生産能力は既に年間8,000万トンを超えている。しかし、立式炉は塊炭のみを原料とでき、ガスの有効成分や発熱量が低く、1基あたりの生産能力も小さいといった欠点があり、そのさらなる普及が制限されている。また、石炭の質別利用による高効率性やクリーンさを真に実現することも難しい。このため、近年、石炭粉または石炭全体の熱分解技術は、多くの企業や研究機関が競って開発しようとする分野となっている。その中で、高温ガス中の油塵の分離、高濃度(タール、フェノール、ベンゼン、アンモニア窒素、CODを含む)の熱分解廃水の処理と資源化利用、そして装置の大型化は、石炭粉または石炭全体の熱分解を妨げる3つの大きな課題であり、石炭の質別利用が乗り越えなければならない3つの障害でもある。現在、科学技術者たちの絶え間ない努力により、上記の3つの大きな課題はすべて、かなり合理的な解決策が見出されています。 その中で、神木天元社と華陸社が開発した低品位石炭の回転熱分解による無煙炭製造技術は、加熱された煙ガスを用いて石炭粉を乾燥させると同時に、粒径0.2ミリメートル未満の石炭粉塵を吹き出すことで、後続の熱分解工程におけるコールタール中の石炭粉塵量を大幅に削減している。また、高速遠心分離技術を巧みに活用することで、わずかな石炭粉塵を含むコールタールを効率的に分離し、最終的に石炭粉の熱分解工程における油分と粉塵の分離が困難であった問題を解決した。CGPS技術では、粒径25ミリメートル未満の末煤を分級して供給し、ベルト炉内で多層の移動粒子層を形成する。異なる粒径の石炭層から構成されるこの移動フィルター層を利用し、慣性衝突、拡散沈着、重力沈着、直接捕捉、静電気的吸引力といったフィルタリング原理によって、熱分解ガスから効率的に自動除塵を行う(除塵率は96%以上で、タール中の粉塵含有量は0.32グラム/立方メートル未満まで低下する)。熱分解廃水処理において、神木天元社は複数の先進的な水処理技術を統合・連携させることで、実現可能な熱分解廃水処理ソリューションを見出しました。この処理法では、乳化破壊、膜処理、生物化学処理を経て得られた中水がすべてシステム内に戻して再利用されることで、石炭熱分解廃水のゼロ排出を実現しており、現在ではパイロットプラントによる検証も完了している。建設中の120トン/時の工業化装置は、ユニットテストを完了し、9月に連動試運転を開始する予定です。その時には、石炭の質別利用を長年悩ませてきた熱分解廃水処理の難問も解決されるだろう。 熱分解装置の大型化の問題については、河南龍成集団が開発した低品位炭回転床熱分解技術により、年産80万トン規模の工業用装置が2基建設され、稼働している;北京コリンズダ社が開発したベルト式炉内加熱型石炭(または褐炭)熱分解技術は、1基あたりの処理能力が年間100万トンに達する;陝煤化技術研究院有限公司が開発したモジュール式プロセスでは、1つのモジュールで年間300万トンから400万トンもの石炭を処理できる……それだけでなく、CGPSをはじめとする複数のプロセスでは、従来の水洗いに代わって油洗いが採用されており、その結果、熱分解によって生じる廃水が大幅に削減され、副産物である半コークス(またはコークス粉)もよりクリーンになる。さらに、これらの工程で得られる熱分解ガスに含まれる一酸化炭素、水素、メタン、オレフィンといった有効なガス成分の割合は80%を超えており、発熱量が高く、有効ガス含有量も多く、品質も優れているという特徴がある。このため、水素の製造だけでなく、液化天然ガスの生産や、付加価値の高い化学製品の製造も可能であり、ガスの資源を完全に活用することが実現できる。 神木富油社が開発したFTH技術、上海新佑エネルギー科技社が開発した沸騰床水素化技術、そして延長石油集団が開発したVCC技術は、いずれも低品質な石炭タールの全留分を水素化処理することができ、石炭タールの水素化工程における液体製品の収率や企業の経済的効益を大幅に向上させる。“これまで人々が懸念していた、石炭の熱分解によって得られる半コークス(またはコークス粉)の処分問題にも、今や理想的な解決策が見つかった。”華炜が記者に明かした。 彼によると、3年前から石炭の質別・階層別利用を目指していた陝西煤化工集団は、半コークス(コークス粉)の処理方法について注目し始め、この分野の研究を行うために陝西煤化工技術研究院有限公司に委託したという。数年間の努力と多数の工業的適用試験により、半コークス(コークスパウダー)を用いた水コークススラリーガス化または直接ガス化の効果は、原炭と大差ないことが明らかになった;高炉の噴射用として無煙炭に代わるものとして使用するのも十分に可能である;住民の冬場の暖房用燃料として使用され、熱分解工程で硫黄、窒素、揮発分が除去されているため、発熱量が高く、かつクリーンで耐久性に優れています。従来の塊炭熱分解プロセスにおいてアンモニアを含む廃水が環境を汚染するという問題を解決するため、陝西煤化工集団は関連する科学研究機関と協力して、油洗処理技術および乾式消火技術を開発し、工業的に導入しました。これらの技術はすでに工業的な実用試験を経ており、その結果、得られる半コークスが環境に優しくクリーンであることが確認されています。また、各種品質指標も高品質な無煙塊炭の要求基準を満たすか、それを上回っています。 また、一般の人々が容易にクリーンコークスパウダーを利用できるよう、陝西煤化工集団は年産30万トン規模のコークス生産ラインも建設しました。現在、そこでコークスの生産が行われ、外部に販売されており、その製品はユーザーから高い評価を受けています。“当社が開発した純酸素連続気化技術は、無煙炭を原料とするだけでなく、コークスや煙炭、型煤などの砕煤も原料として使用できます。”江西昌昱実業有限公司の総工程師、趙楽群の言葉が華炜の主張を裏付けている。陝西府谷奥維乾元化工有限公司の任涛総経理も記者に対し、同社の年間30万トンの合成アンモニア製造設備や年間52万トンの尿素製造設備に使用される水炭素スラリーガス化炉の原料の半分以上が同社で自ら生産したコークスパウダーであることを確認しました。また、これらの設備が2年以上稼働してきた結果から、コークスパウダーを原炭の代わりに使ってスラリーを作りガスを生成することに問題はないことがわかりました。“現在、河北省における直接燃焼される石炭の量は年間6,000万トンに達しており、京津冀地域ではさらに年間7,200万トンにも上っている。直接燃焼によって大量の二酸化硫黄、窒素酸化物、二酸化炭素、そして煙塵が排出されるため、地域の霧や霞がますます深刻化し、対策を講じるのが非常に困難である。しかし、すべてを天然ガスに切り替えるには、さまざまな要因により短期的には実現が難しい。将来的に、清掃済みの半コークスや型コークスが京津冀地域で普及すれば、京津冀地域の環境負荷を大幅に軽減するだけでなく、石炭の質別利用の発展を妨げてきた半コークス(コークス粉)の処理問題も根本的に解決されるでしょう。”シェ・ケチャンは言った。“言うまでもなく、かつて石炭の分質利用を制約していた数々の重要な課題はすべて解決され、石炭の分質利用には十分な技術的支援が整っている。”華炜は嬉しそうに言った。顕著な効果が評価を勝ち取り、技術的な障壁を打破する一方で、石炭の質別利用実証プロジェクトが持つ優れた経済的効果、省エネ・環境保護効果、エネルギー変換効率、そして幅広い応用可能性もまた、業界に大きな期待感をもたらしている。 現在、国内には石炭の質別利用を実践している企業が3社あり、それぞれ陝西煤化集団神木天元化工有限公司、内モンゴル慶華集団石炭化学会社、黒竜江宝泰隆石炭化学株式会社です。これら3社はいずれも石炭の熱分解を核とし、その後、熱分解で得られたガス、コールタール、コークスをさらに深加工して活用している。その工程の流れは以下の通りです:石炭→熱分解→ガス+コールタール+コークス;ガス→水素製造(またはメタノールなどの化学製品の生産);コールタール+水素→ディーゼル留分+ナフサ+石油液化ガス;コークス→製鉄、カルシウムカーバイド、化学工業、または民生用。違う点は、神木天元が採用しているのは中低温石炭熱分解プロセスであることです;宝泰隆は高温石炭熱分解の道を選んだ;慶華集団は、石炭の中温および高温熱分解という2つの工程を同時に採用している。神木天元社は、我が国で現在最大規模の石炭の質別利用実証企業であり、年間135万トンの石炭の中低温熱分解、2.2万トンの精製フェノール、50万トンの中低温石炭タールの水素化処理を行う能力を有しています。2010年4月の稼働開始以来、同社は累計で売上高154億元を達成し、利益は14億元を超えました。同社の董事長である毛世強によると、今年に入ってから、国内の成品油やコークス、その他の化学製品の価格が継続的に大幅に下落し、従来型の石炭化学企業は大規模な赤字を計上している一方で、近代的な石炭化学企業もわずかな利益しか得られず、場合によっては赤字に陥っているという極めて厳しい状況の中でも、神木天元社は逆境を乗り越えて好調を維持している。1月から7月までの累計で、売上高は11.87億元に達し、納付された税金は8000万元以上、純利益は3700万元以上に上った。記者が把握したところによると、内モンゴルの慶華集団と黒竜江の宝泰隆社という2つの石炭高度利用実証企業も同様に優れた成果を上げている。その中で、宝泰隆社の半期報告によると、上半期に同社は純利益8470万元を記録し、前年比で1.46倍に急増した。石炭の質別利用プロジェクトがもたらす顕著な省エネ・排出削減効果も、業界から高く評価されている。 北京焦化厂の元総工程師である陳衛国は、石炭の有用な成分は主に揮発分と固定炭素であると述べている。国内外で石炭の利用方法は多々あるが、暖房や発電のために燃焼させる場合でも、化学工業の原料として使用する場合でも、揮発分と固定炭を分離せずに直接燃焼させたりガス化したりするため、それぞれの成分が持つ利点を生かすことができず、石炭の利用効率やエネルギー変換率が低くなり、排出物が多く環境汚染が深刻になる。しかし、石炭の質別利用は異なる。まず熱分解によって固定炭素と揮発分を分離し、それぞれを別々に加工して利用することで、エネルギーと資源を最大限に活用している。このプロセス全体のエネルギー変換効率は70%以上に達し、石炭のクリーンかつ高効率な利用が実現されている。 陝西省石化学連合会の副会長である胡海峰や、延長石油集団の上級顧問である張積耀をはじめとする専門家たちは、記者に対し、伝統的な石炭化学工業であれ現代の石炭化学工業であれ、合成ガスには炭素が多く水素が少ないという問題があると説明した。炭素/水素のバランスを実現するため、石炭化学企業は石炭の4分の1以上を使って水素を製造せざるを得ない。水素1トンを生産するごとに二酸化炭素が22トン発生し、そのため石炭化学工業における二酸化炭素排出量は高止まりしている。神木天元社を含む石炭の質別利用プロジェクトでは、ガスや未処理ガスから水素を抽出するため、水素製造のために別途石炭を消費することがなく、二酸化炭素排出量が大幅に削減され、総合的なエネルギー消費も著しく低下した。陝西省化学工学会の名誉理事長である賀永德は、神木天元社が運営している年間135万トンの石炭を中温で熱分解し、その副産物として年間50万トンの中温石炭タールを水素化するプロジェクトの長年にわたる実績データを例に挙げ、直接的または間接的な石炭からの石油製造プロジェクトと比べて、石炭を質別に利用して石油を製造する方法では、総エネルギー消費量が前者の2/3に過ぎず、二酸化炭素排出量も前者の1/2に相当し、プロジェクトへの投資額も前者の1/3~1/2に留まる。また、年間50万トン規模の石炭からの石油製造プロジェクトによっては、年間43万トンの二酸化炭素削減が可能であると述べた。記者の調べによると、年間800万トンのクリーンコール、500万トンの石炭熱分解製品、66万トンの石炭タール水素化製品、20万トンのコークス炉ガスからのメタノール製造、20万トンのメタノールからの芳香族化合物製造、10万トンの粗ベンゼン水素化製品、20万トンのイソシアネート、200トンのカーボンファイバー、そして1億枚の粉煤灰ブロックを生産できる能力を持つ慶華集団は、優れた経済的成果を上げているだけでなく、完備された循環型経済の産業チェーンを活用して、年間10億8000万立方メートルのコークス炉ガスを回収し、標準石炭50万トン分を節約し、二酸化硫黄の排出量も1万5000トン削減している。 “現在の状況において、石炭の質別分級利用は、間違いなく石炭を最も合理的に利用する方法であり、石炭をクリーンかつ効率的に利用するための方向性でもある。”中国工程院の院士である金涌は、記者のインタビューに応じてこのように述べた。彼は、石炭の熱分解を核とする石炭の質別・階層別利用について、まず穏やかな物理的処理によって、石炭中の軽量で揮発しやすく付加価値の高い成分を取り出し、残った部分は従来通り利用するというものだと述べた。これにより、最小限のエネルギー消費で高付加価値の製品が得られ、高品質なものは高く、低品質なものは安く利用するという客観的な法則にも合致し、さらに単位生産量あたりのエネルギー消費も大幅に削減される。さらに貴重な点は、熱分解によって得られる石炭タール、ガス、コークス(セミコークスまたはコークスパウダー)が、従来の石炭化学工業、現代の石炭化学工業、超超臨界発電、IGCC、都市熱電併給、建築材料、さらには石油化学工業とも容易に連携でき、複合生産や異なるプロセス間の相乗効果を実現することで、産業横断的な大規模な石炭化学工業の枠組みを構築し、石炭をより効率的に活用する手段をより豊かにし、その展望を一層広げることができる点である。政策の優遇措置により、石炭の質別利用を実践する企業の今後の展望は明るい。こうした企業の近年の好調な業績は、業界の専門家や企業からの称賛だけでなく、**からの認知も得ている。この点は、近年の関連政策が石炭の質別利用を支援していることからも明らかである。 2014年8月20日、**発展改革委員会が発表した「西部地域における奨励対象産業目録」では、これまで注目を集めてきた5つの現代型石炭化学産業はリストに載らなかった一方で、「年間15万トン以上の規模で行われる無水コールタールの高度加工」は含まれることになった。これまでに発表された「産業構造調整指導目録(2011年版)」および「中西部地域の外資誘致優良産業目録(2013年改訂)」においても、それぞれ石炭タールの深加工とコークス副産物の総合利用が「奨励分野」として掲載されている。石炭タールの高度加工や総合的な利用は、いずれも石炭の質別利用の重要な構成要素であるため、この「目録」は**西部地域における石炭の質別利用の推進を促すものと解釈されている。その後、より多くの政策が石炭の質別利用の発展をより明確に奨励するようになった。2014年11月9日、国務院が発表した「エネルギー発展戦略行動計画(2014~2020)」では、石炭のクリーンで効率的な利用計画を策定・実施し、石炭の階層別・品質別に応じた段階的な利用を積極的に推進し、石炭の洗浄処理の割合を高めるとともに、石炭ガラスなどの低発熱量の石炭や品質の悪い石炭をその場でクリーンに変換して利用することを奨励するとされている。2015年1月12日、**エネルギー局、環境保護省、工業情報化省が共同で発表した「石炭の安全かつ環境に配慮した開発およびクリーンで効率的な利用を促進するための意見」では、条件が整っている地域において、石炭の階層別・品質別利用を積極的に推進し、褐炭資源の開発を最適化するとともに、低品位石炭の品質向上技術の研究開発や実証を奨励し、低品位石炭の産地での階層別品質向上を推進して、石炭利用の付加価値を高めることが示されている。「第13次5カ年計画における石炭計画(案)」の策定に携わったある専門家は記者に対し、熱分解やコールタール水素化技術を活用してナフサやディーゼル留分を生産することで、我が国の石油製品供給を増やすだけでなく、石炭は豊富だが水が不足している西部地域においても、経済的かつ環境的に持続可能な発展の道筋を見出すことができると明かした。したがって、「『十三五』石炭計画(案)」では、新疆のハミやジュンドン、陝西のユーリンなど、石油含有量が高い低階炭や富流煙炭を活用した石炭の質別利用に関する試験・実証が推進されることになっている。しかし、いくつかの瀝青炭改質プロジェクトの効果が期待に応えられなかったため、瀝青炭の改質はこれ以上推奨されない。『**エネルギー「十三五」計画(案)』の策定に携わった別の専門家も、石炭の質別・段階別利用がもたらす良好な経済的効果や、顕著な環境保護および省エネ・排出削減効果を考慮し、『**エネルギー「十三五」計画(案)』では、高油分を含む石炭の質別・段階別での効率的かつクリーンな変換技術の研究開発と実用化を強化し、陝西北部や隴東地域などにおける高油分石炭資源の高度な加工を順次推進することが求められるだろうと述べている。2015年7月7日、**エネルギー局は「石炭製燃料の実証事業を規範化するための指導意見」(第2回意見募集稿)を発表した。乾燥、熱分解、タール処理などを含む大規模石炭高品位化(熱分解)技術は、すでにその指針に定められた6つの実証事例の1つに数えられている。7月12日、CGPS技術の成果評価会に出席した中国工程院の元副院長である謝克昌院士は、石炭の質別利用が石炭を効率的に利用するための方策として確定されたと明らかにした。**科学技術省は、数百万トン規模の石炭を用いて高品質なタールやガスを製造する技術を、「十三五」計画における重要な科学技術開発プロジェクトとして位置づけ、2020年までに成果を上げ、数百万トン規模の実証プロジェクトを構築するよう求めている。陝西省人民代表大会の副委員長である李金柱によると、2014年の第4四半期に、陝西省および榆林市はエネルギー局に対し、「京津冀地域のスモッグ軽減のために榆林産のランタン炭(半コークス)を無煙塊炭に代わって使用することに関する報告書」を提出したという。この報告は**上層部および**関連部門によって高く評価され、陝西煤化工集団などの機関に科学的かつ客観的で詳細な調査研究を委託された。2015年の初め、詳細な報告書が再び**エネルギー局に提出された。 報告によると、熱分解工程で油洗いや乾式消焦、または清水消焦を採用し、石炭の質別分級利用という考え方を実践すれば、生産プロセスを効率的かつクリーンに保つだけでなく、得られる半コークス(コークス粉)も清潔な状態を維持でき、無煙塊炭の代わりとして家庭用燃料として十分に利用できるとされている。油洗いや乾式消焦、または清水消焦といった処理方法は、陝西煤化のさまざまな装置で実証が行われており、未解決の技術的・工学的な問題は存在しない。将来的に、新たに建設される石炭の質別利用プロジェクトがこれらのクリーンな処理技術を全面的に採用し、一定規模に達すれば、京津冀地域からの関連する政策的支援を受ける見込みがあり、半コークスが同地域の散焼用石炭市場に参入するスピードが加速し、石炭の質別利用を行う企業の懸念も完全に解消されるだろう。プロジェクトが増え、産業が加速している。近年、石炭の質別利用に進出する企業が増え続けている。今年に入ってから、エネルギー化学分野への投資が減少し、現代型石炭化学産業が冷え込んでいる中でも、投資家たちの石炭の質別利用に対する熱意は衰えることがない。 5月24日、西安で開催された第19回中国東西部協力・投資貿易交渉会およびシルクロード国際博覧会において、低品位炭回転床熱分解の特許技術を持つ河南龍成集団は、榆林市と合計72億元を投じて年間1000万トンの石炭をクリーンかつ効率的に総合的に利用するプロジェクトに関する契約を締結しました。協定により、ジャッキー・チェン・グループは神木県内に、1000万トン規模の石炭の質別利用型循環経済の実証基地を建設する。 1ヶ月余り後の7月7日、第21回中国蘭州投資貿易交渉会において、新疆広匯エネルギー株式会社は酒泉市瓜州県と、総投資額70億元規模の年産1000万トンの石炭高度利用プロジェクトに関する協力契約を締結しました。計画によると、このプロジェクトは2015年10月に建設が開始され、稼働開始後は、年間300万トンの高品質な石炭、8億8000万立方メートルの液化天然ガス、100万トンのコールタール、7万トンの化学製品を生産できる見込みで、年間の売上高は40億元、税金は10億元に達する見通しです。これに先立ち、広匯エネルギー株式会社は公告を発表し、繰り返しの研究分析の結果、新疆ハミのナオマオフ湖産の石炭は、硫黄分とリン分が極めて少なく、発熱量が高く、油分が多く長い炎を持つ石炭であり、化学工業用として非常に理想的な石炭であると述べていました。同社が保有する希少で高品質な石炭を効率的かつクリーンに活用するため、子会社である新疆広匯新能源有限公司が1年以上にわたって進めてきた年間100万トンの石炭からオレフィンを製造するプロジェクトや、年間15.2億立方メートルの石炭から液化天然ガスを製造するプロジェクトの準備作業を中止し、代わりに78.08億元を投じて、年間1000万トンの原炭由来の資源を加工・総合的に活用するプロジェクト(石炭の質別・階層別利用プロジェクト)を建設することにした。同公告によると、広匯新疆公司はハミのナオマオフー工業園区において、石炭の熱分解を核とする石炭・化学・石油一体型プロジェクトを建設する予定です。つまり、石炭を中温で熱分解して半コークス+石炭タール+粗ガスを製造すること;コールタールからフェノールオイルを抽出し、精製フェノールを製造する;荒ガスを浄化した後、一部は燃料として熱分解炉で燃焼させ、一部は下流の水素製造装置の原料として使用され、残りは発電に利用される;コールタールを水素化することでナフサやディーゼル留分が生産され、同時に石油液化ガスとコールアスファルトが副生される。最終的に、年間610万トンのセミコークス、160万トンの石炭タール水素化製品、1時間あたり2万立方メートルの廃ガスからの水素製造能力、そして35万立方メートルの廃ガスを利用した発電能力が確保された。 8月26日、陝西煤化工集団神木天元化工有限公司の毛世強会長は外部に対し、「私たちは63億元を投じて、独自に開発した低品位石炭の回転熱分解技術を用いて無煙炭を製造するプロジェクトを推進する。神木錦界工業園区において、年間100万トンの生産能力を持つ施設を建設し、合計で年間660万トンの石炭を効率的に活用する計画だ」と明らかにした。このプロジェクトでは、すべて油洗いおよびドライキルン方式が採用され、発生する廃水は間もなく稼働する120トン/時の石炭コークス化廃水専用処理施設に送られ、処理後はすべて再利用されることで、真の意味での廃水ゼロ排出を実現します。”毛世強の構想は、新しいプロジェクトが完成したら、現在ある年間135万トンの塊炭を用いた中温熱分解湿式消火プロセスを完全に廃止し、得られる年間60万トン以上のコールタールをすべて、現在ある年間50万トンのコールタール水素化装置の原料として使用することで、企業が直面する原料コールタールの供給不足という問題を解決するというものだ。同時に、新しい熱分解技術を用いて得られる、有効ガス含有率が85%を超える高品質なガスを利用して、液化天然ガスや液化石油ガスといった高付加価値製品を生産する。量産化が実現すれば、年間の売上高は52億元、利益は20億元に達する見込みです。 8月28日、延長石油集団の総経理補佐である李大鵬は記者に対し、総投資額23億9500万元を投じ、懸濁床水素化分解(VCC)技術を採用した延長安源化工会社の年間50万トン規模の中温コールタール水素化プロジェクト第1期工事において、単体試運転が完了し、現在連動試運転の準備が進められていると述べた。成功すれば、延長石油集団は自社開発の石炭微粉加圧熱分解製油および半コークスガス化統合技術(CCSI)を活用し、100億元を投じて、年間1000万トンの熱分解処理、年間100万トンの石炭タール水素化処理、年間300万トンの石油製品を生産する「石炭を両方の形で有効活用する」石炭高度利用の実証基地を建設する。 また、記者の取材によると、内モンゴル博源投資集団有限公司と中国節能環保集団が共同で推進する1000万トン規模の石炭の分別利用プロジェクトに関する契約が、7月31日に北京で締結されました。この協力には、年間1000万トンの石炭を効率的かつ清潔に利用するプロジェクトや、自動車用尿素を用いた排気ガス削減プロジェクトなどが含まれています。両者は石炭の階層的利用および石炭・電力・化学の複合生産によるクリーンなエネルギー分野で協力し、オルドス市ウーシェン旗のナリンヘ工業園区とシリンゴル盟にそれぞれ年間500万トン規模の石炭のクリーンかつ効率的な利用プロジェクトを建設する予定です。 記者がさらに把握したところによると、石炭の熱分解技術が成功裏に突破され、石炭の質別利用の発展を妨げてきた多くの技術的課題も解決されたことを受けて、陝西煤化工集団の神木清水工業園における年間1000万トン規模の石炭質別利用プロジェクトの第1期工事が加速しており、今年中に着工される見込みだ。計画によると、このプロジェクトの第1期投資額は400億元を超え、建設規模は年間1,050万トンの半コークス(ランタン)、212万トンの石炭タール処理、200万トンの燃料油、5億7,000万立方メートルの天然ガス、16万トンのアスファルトコークス、525メガワットの石炭ガス(低品質炭)発電、2万トンの液化石油ガス、その他の化学製品の生産となっている。後期には状況を見て第2、第3フェーズの工事を開始し、最終的には年間3000万トンの石炭を処理できる、世界最大規模の石炭高度利用デモンストレーション基地を形成する。同時に、新疆新業エネルギー開発有限公司はトルファン・トクソンエネルギー重化学工業園区に所在し、年間120万トンの石炭熱分解、20万トンの石炭タール水素化を行っている;オルドス市のウェイイ・エネルギー有限公司では、年間1050万トンの石炭の熱分解処理、10万トンの工業用フェノールの生産、100万トンのフェノール除去済みタールの水素化処理、25万トンのナフサの改質処理、20万トンの芳香族化合物の生産、750万トンのコークスパウダーのガス化による天然ガス製造、そして年間8億3000万立方メートルのガスからの水素抽出など、多くの石炭の高度利用プロジェクトが順調に推進されている。 大まかな推計では、計画されているプロジェクトがすべて計画通りに実施され、既に建設されたプロジェクトも含めると、2020年頃には国内の石炭高度利用設備による年間の石炭処理量は1億8000万トンを超え、年間の石油製品生産量は1800万トンに達し、プロジェクトへの総投資額は1500億元を超える見込みである。“今年に入って、環境保護省が相次いで複数の現代石炭化学プロジェクトの環境影響評価報告書を却下しているにもかかわらず、石炭の質別利用は依然として政策的な支援や投資家からの高い関心を集めている。これは、石炭の質別利用が市場だけでなく、**上層部からも認められていることを示している。近い将来、現代の石炭化学工業や石油化学工業、電力、冶金、建築材料など多くの産業と連携し、石炭をクリーンかつ効率的に活用できる新興産業が急速に台頭するものと考えられます。”陝煤化集団の常務副総経理であるユーシティは、石炭の質別利用の将来性に大きな期待を寄せている。
期待は持つべきだが、研究開発は現実的かつ慎重に行うべきだ……
質問があります。石炭の質別利用におけるコークス製造廃水処理技術はどのようなものでしょうか?結局のところ、フェノール含有・油脂含有廃水にも属します。
単純な熱分解プロセスでは必然的に大量のコークスが生成され、もちろん副生する廃棄物も見過ごすことはできない。 この「抜き取り」工程は、他の工程と組み合わせて、完全な生産プロセスを構築しなければなりません! いわゆる熱というのも、結局は風邪の一種であり、「薬を飲んだり注射をしたり」しなければならないのだ。