潞安の石炭からの石油製造の発展

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潞安の石炭製油事業の発展　出典：潞安集団のウェブサイト　日付：2016年4月28日　石炭製油業界においては、神華が高い評価を得ており、兗礦や伊泰もよく知られているが、潞安は一貫して目立たない存在だったようだ。 今年3月、山西潞安集団の年産180万トンの高硫黄炭をクリーンかつ効率的に利用する石油化・発電・熱供給一体型プロジェクト（通称180プロジェクト）の環境影響評価が**環境保護省から承認されました。これは潞安集団にとって非常に意義深いことであり、現代の石炭化学工業への重要な扉が彼らに開かれたのである。そのため、潞安の石炭製油もより多くの注目を集めるようになった。 16万トンの石炭ベース合成油を生産する試験工場からスタート――「安全、安定、長期運転、フル稼働、高品質」な運用を実現。潞安石炭製油はスタートが遅くなかった。今日に至るまで、すでに10年の歳月が経過している。 2006年、潞安集団は**級プロジェクトを落札し、国内初の間接液化型石炭ベース合成油の実証工場である潞安集団16万トン規模の石炭ベース合成油実証工場の建設を開始した。これは我が国における石炭間接液化の自主技術の産業化として初めてのプロジェクトであり、**発展改革委員会**によって石炭化学工業の中長期発展計画および「863」高技術プロジェクトに組み入れられました。 潞安集団は50年以上の歴史を持つ老舗の石炭企業で、山西省が有する5大石炭企業グループの1つであり、**重要な高品質な動力用石炭および噴射用石炭の生産基地です。潞安集団の主力製品は、低硫黄、低リン、低灰分、高発熱量という特徴を持ち、中国の優良な環境に優しい動力用石炭です。噴射用石炭製品は高度な技術製品として認定され、国家基準を定める際の基準となっています。 製品の優位性は明らかなのに、なぜ潞安集団は石炭液化を行うのでしょうか？ 理由は単純で、一つは現実的な利益、もう一つは発展への先見性です。 石炭採掘はニラを刈るようなものではなく、石炭が尽きれば炭鉱は閉鎖され廃業する。「黄金の10年」の時代に早くも、山西省は石炭依存の弊害を見極め、石炭産業チェーンを拡大し循環型経済を発展させることを提言した。石炭の活用策を見出すため、潞安集団は石炭・電力・石油の循環型経済園区の建設を開始した。 当初、潞安集団が石炭・電力・石油の循環型経済パークを建設した目的は、採掘が中止された低品質で高硫黄分を含む石炭をクリーンなディーゼルやガソリンなどに変換し、総合コストを削減することでした。了解によると、潞安集団は毎年175万トンの高硫黄炭を保有しており、ガス化、浄化、フィート合成などの工程を経ることで、高品質な合成油に変換することができる。 2008年12月には、潞安集団が国内で初めてコバルト系石炭系合成油を生産した。2009年10月、潞安集団の鉄系触媒から石油が採取された。これにより、潞安は鉄系およびコバルト系の両方のプロセスを用いて石炭系合成油を製造する、中国で唯一の企業となった。 10年間の研鑽を経て、年産16万トンの石炭系合成油を生産する実証プラントは、「安全・安定・長期稼働・フル稼働・高品質」という運用状態を実現している。同プラントは、潞安集団における石炭系高機能化学品の研究開発や優秀な人材の育成の拠点となっており、同集団の石炭からの石油製造事業のさらなる発展のための堅固な基盤を築いている。 つい最近、環境影響評価が環境保護省によって承認された180のプロジェクトがあります。これらは、現在建設中の年間180万トン規模の高硫黄炭を効率的に利用する石油化・発電・熱供給を一体化したプロジェクトです。これらは山西省における重要な転換プロジェクトであり、また**エネルギー局の「十二五」計画における重点支援プロジェクトでもあります。現在、潞安集団は、年間16万トンの石炭系合成油を生産する実証工場および180プロジェクトの製品案を組み合わせ、「クローン化」する作業を急ピッチで進めている。 180プロジェクトは、山西省長治市の潞安石油化学・電熱統合総合示範園区に位置しています。このプロジェクトでは、地元の石炭資源を活用し、粉炭加圧ガス化やフィート合成といった技術を用いて、年間180万トンの石油製品および化学製品を生産する。 180プロジェクトは、潞安集団の現代石炭化学事業部門において最も代表的なプロジェクトです。 1.0版から2.0版へ――石油系製品の代替から高分子化学分野、バイオケミカル分野への進出。16万トン規模の試験工場から180件ものプロジェクトで環境評価が承認されるまで、なぜ潞安集団は長い10年間を要したのか？ 「許可証」の問題でもなく、資金の問題でもない。その重要な理由の一つは、潞安集団が石炭からの石油製造に「バージョンアップ」を施したことです。“潞安集団は、石炭ベースの合成による高級精密化学工業の発展を戦略的な重点課題および転換の方向性として位置づけ、石炭ベースの合成油1.0版から石炭ベースの精密化学品2.0版への移行を推進している。”潞安集団の李晋平董事長はこう述べた。 2008年12月に潞安集団が中国初の石炭系合成油を生産して以来、業界の状況も徐々に変化していった。 国際原油価格が継続的に低水準で推移しているため、石油化学企業は競争圧力が大きく、製造コストも高い。さらに石油製品の価格設定権を持っていないため、石炭企業は製造した石油製品の品質がどんなに高くても高値で売ることができず、長期にわたり赤字状態にある。同時に、近年、国内の数社が相次いで石炭から石油を製造する事業を展開しており、将来的には石炭から石油を製造する企業間で新たな競争が避けられないかもしれない。 この状況を受けて、潞安集団の経営陣は共通認識に達した。激しい市場競争で勝ち残り、製品の同質化を避けるためには障壁を設ける必要があり、その中でも最も大きな障壁が核心技術である。技術のリードによってのみ、核心的な競争力が形成される。潞安の石炭製油は、差別化、高付加価値化、国際化を図った石炭系精密化学製品の道を歩む必要がある。 潞安集団は、主に石炭ベースのフィート合成技術を用いて石油製品や化学製品を生産しています。これは石油化学企業と比べて、原材料や工程技術において大きな違いがある。 石油は、古代の海や湖に生息していた生物が数万年にわたる自然な分解と進化を経てできたもので、その構造は非常に複雑であり、異なる割合のナフサ系炭化水素、ノルマルアルカン、イソアルカン、大環式芳香族炭化水素、そしてさまざまな微量金属を含んでいる。各種単体製品を分離するのは極めて困難でコストも高く、一般的には燃料油の製造に使用される。 一方、高級な石油製品は純度が高く、微細構成が単一であり、芳香族化合物や重金属などの有害物質を含まないことが求められる。海外では一般的に化学合成によって製造されており、その合成や分離技術は移転されず、技術的な障壁を通じて高い利益が得られている。 多年にわたる探求を経て、潞安集団は化学合成プロセス（フィッシャー・トロプシュ法）を用いた石炭転換を成功させ、高品質な石油製品を生産するための前提条件を整えた。 “この工程を簡単に言うと、石炭をガス化してガスコークスを作り、次に不純物を除去して精製し、合成反応によって純度の高い液体製品を得るものです。次に、適切な温度、圧力、および触媒の作用により、液体製品を合成し、組成が単一の直鎖炭化水素混合物を得る。それをアルキル化、カルボニル化、ホルミル化して、さらに利用した製品からディーゼル燃料などを再生産する。”潞安集団のエンジニアたちは、「フィート法で生成されるアルカンとオレフィンの混合物自体が製品であり、それをさらに加工してディーゼルやガソリン、ナフサを生産するのは、その一つの方法に過ぎない」と述べている。 李晋平は、石炭から石油を製造するこの産業チェーンにおいて、多くのサプチェーンや派生分野が生まれ、さまざまな製品が精製されると述べた。「もし、石油系燃料製品の代替を目標とし、『ガス、石炭、木質バイオマス』を産業の基盤とする従来の石炭製油産業を1.0版とするならば、石油系製品の代替から高分子化学分野やバイオケミカル分野へと進化することが、石炭製油産業の2.0版と言えるだろう」。 石炭からの石油製造の「バージョンアップ」を推進するため、潞安集団は、石炭ベースのクリーンエネルギー会社（180プロジェクトを担当）、石炭ベースの合成油会社（16万トン規模の石炭ベース合成油の実証工場を運営）、太行潤滑油会社など、いくつもの完全子会社を相次いで設立しました。 同時に、潞安集団は産業運営メカニズムを革新し、株式の多様化改革を深く推進することで、利益を共有しリスクを分かち合う株式多様化型の運営メカニズムを構築しました。EPC/BOOなどの手法により、180プロジェクトに40億元以上の投資が導入された；南京天詩や李振山チームなどと共同で合弁会社を設立；石炭系合成油会社は、さらに潞安ナックカーボンワン化学有限公司、潞安ティエンシー合成ワックス有限公司、潞安精製ワックス化学品有限公司などを設立し、酸化ワックス、微粉末ワックス、塩化パラフィンワックスなどの高級フェトワックス製品群を共同で開発している；山西煤化所と連携し、自主知財を持つコバルト系フィッシャー・トロプシュ合成技術の市場化運営を推進する。 2012年から、潞安集団は中国科学院上海高等研究院、中国科学院山西煤化研究所、天津大学などの大学や研究機関と連携し、既存の年産16万トンの石炭系合成油実証プラントを試験基地として活用しながら、この産業の高度化を進めてきました。 4年以上にわたる努力を経て、現在、潞安集団は高級ワックス産業、炭化水素系環境配慮型溶剤、高級潤滑油、特殊燃料油、専用化学薬品、そしてバイオケミカルという5つの転換パスを見出している。 “私たちは49種類の高度な石炭化学製品を生産しており、その売上収入は石炭を直接販売した場合の約5倍に相当します。”李晋平は言った。 産業の高度化が技術革新を促す――SasolやShellと肩を並べて。日常生活において、人々はよく使い捨ての紙コップを利用します。その中にはワックスの膜が塗られている。このワックス膜は、沸騰した水を入れても溶けずに人体を間接的に傷つけないように、高融点の特殊なワックスでなければなりません。かつて、このような食品用ワックスは輸入に頼っていました。現在、潞安集団はこのような高級精製ワックスを独自に開発しました。 2015年9月20日、石炭系合成油会社のフィッシャー・トロプシュ合成ワックス精製装置が稼働を開始し、製品の各指標はすべて海外からの輸入ワックスの水準に達した。潞安集団は、南アフリカのサソル（Sasol）、オランダのロイヤル・シェルグループ（Shell）に次いで、世界で3番目に高融点の特殊ワックスを生産できる企業となった。現在、我が国の高級精製ワックスの年間需要量は20万トンで、利益率は約6億元です。 高級精製ワックスは、潞安集団が独自に研究開発し、技術的なブレークスルーを達成した成果の一つに過ぎません。 石炭製油産業のアップグレード2.0版において、最も重要なのは技術的障壁である。潞安集団の石炭からの石油製造の高度化の道のりは容易ではない。 “研究開発の過程はプレッシャーが多く、技術者にとって研究開発の失敗を受け入れることは本当に乗り越えがたい壁です。”潞安太行潤滑油会社の執行董事である劉俊義が語った。 無芳香族溶剤油を開発する際、実験室での小規模試作品は非常に良い出来で、そのサンプルを送ったところすぐに引き合いの注文が入りました。しかし、2014年9月に年産2万トンの工業装置が稼働を開始してからも、製品には常に残留臭があった。一方では顧客からの連続した発注催促があり、もう一方では超えられない技術的な壁がある。 “かつて私たちは無芳溶剤油という製品を諦め、品質グレードの低いDシリーズの溶剤油に切り替えようと考えました。しかし、製品の販売価格は30％下がり、魯安集団の評判にも一定の影響を与えるでしょう。”劉俊義は言った。 製品の売れ残りによる生産停止を防ぐため、潞安石炭系合成油会社の技術者たちは、工程プロセス、生産条件、操作指標などの面から原因を探し始めた。この過程で、彼らは全く新しい低エネルギー消費型のアロマティック除去技術を開発し、アロマティック含有量を0ppmまで下げることに成功した。この芳香族炭化水素は、化粧品のベースオイルとして使用できるだけでなく、食品添加物の基準も満たしています。製品が大量に市場に投入されると、国内における輸入製品の数が大幅に減少し、大きな話題となった。その後、この技術は特許出願されました。 潞安集団の3万トン規模を誇る潞安精蝋化学品有限公司は、国内で初めて、世界では3番目に精製ワックスを独自に生産する企業です。稼働初期、製品の色は黄色っぽく、油脂含有量も大幅に基準を超えていた。製品の品質はSasol社の製品と大きく差があり、低価格で低級なPEワックスとしてしか処分できず、在庫は約1万トンにまで積み上がった。 潞安煤基合成油会社の営業担当者たちは苦心し、あらゆる手段を尽くして湖北省の顧客に30トンを販売することに成功した。その結果、テストに合格しなかったため、湖北の顧客は全額返品を選択しました。 “納得できない！こんなに良い原材料なのに、なぜ良い製品が作れないのか？”潞安煤基合成油公司の技術センターの技術員、裴慧霞は言った。 技術者たちは、精製ワックスの生産工程や運転パラメータについて何度も試験を始めた。何度失敗しても挑戦する。彼らは研究機関の教授と共に運転パラメータを最適化し、設備メーカーと設備改良の可能性について話し合っている。半年以上にわたる技術開発の努力を経て、技術者たちはついに、輸入品に完全に代わり得る高級なフェトロワックス製品を製造することに成功しました。この製品は、SasolやShellの製品にも匹敵します。 バージョン2.0の広大な可能性――数多くのワックスや太行ブランドの潤滑油の物語。石炭液化産業のバージョン2.0において、その製品の多様性が産業発展の可能性の広さを決定づけるのである。 一つの蝋で、素人を混乱させられると言う。 石炭系合成油会社の技術者は筆者に、フィート合成粗ワックスを原料として精密に分別することで、異なる融点を持つ一連の精製ワックス、すなわち60番、70番、80番、90番、97番、105番、115番などに分けることができると語った。さらに、異なる用途のニーズに応じて、この精製ワックスを原料にして微粉末ワックス、酸化ワックス、塩化ワックス、研磨ワックスなどを製造し、酸化ワックスからはエマルジョンワックスを、研磨ワックスからはカーワックス、靴磨き剤、床用ワックスなどを生産する。 フィート合成ワックス精製装置の生産ラインにおいて、天詩合成ワックス有限公司の趙月占会長は、同社が高融点フィートワックス、酸化ワックス、微粉ワックスなどの製品をすでに生産していると述べた。 製造現場で筆者が見たところ、超微粉のワックスは非常に白く、非常に細かく、小麦粉のようでした。この微粒子ワックスの粒径は5マイクロメートルで、均一に分散しています。防水塗料、床の艶出し、自動車用ワックスなどに使用すると、手触りが良いだけでなく、光沢も非常に優れています。 そして彼らが製造する酸化ワックスは、アメリカのFDAやNSFの食品グレード認証を取得しています。“このワックスは主に果物の鮮度保持に使用されます。”技術者は筆者にこう語った。「特産の果物をアメリカから中国に運ぶには、果物の表面に酸化ワックスを塗布する必要があります。これにより水分が保たれると同時に、水にも溶けます。」” 異種アルカン溶剤油は、潞安集団が独自技術を活用して製造するもう一つの看板製品です。 異性化パラフィン溶剤油プロジェクトは2014年5月20日に操業を開始し、4種類の規格の異性化パラフィン溶剤を生産している。製品は市場で供給不足の状態にある。この種の溶剤油は揮発性が適度で、香水にすると長時間保湿効果を発揮し、殺虫剤にすると薬効を持続させる効果があります。このプロジェクトは、海外の技術や製品による独占を打破しただけでなく、稼働開始したその月にすぐに利益を上げました。現在、潞安集団は化粧品、金属洗浄、殺虫剤などの分野で市場開拓に積極的に取り組んでいます。 2015年11月、石炭を原料とする世界初の合成潤滑油製造プロジェクトが正式に稼働しました。太行ブランドの潤滑油により、潞安集団は昆仑潤滑油や長城潤滑油に続き、国内で3番目に独自に潤滑油を製造・配合・販売する企業となった。 “潤滑油は、元々の石炭ベースのフィート製品を基に改良・アップグレードして生産されるため、潤滑油の生産にかかるコストは以前よりも少なく、効率が良いです。”劉俊義は言った。 現在、太行ブランドの潤滑油は国内の一部の運送車両で試用されており、好結果を収めており、6万キロメートルを容易に走破している。 太行潤滑油の普及過程で、面白い出来事も起こりました。 太行潤滑油の販売価格は石油系製品より10％から15％高いが、オイル交換サイクルは3倍以上も長い。大型トラックの運転手が1年間に24万キロメートルを走行し、1ヶ月あたり2万キロメートルを走ると仮定する。100キロメートルあたりの燃料消費量は30リットルで、ディーゼルの価格は1リットルあたり5元とする。その場合、1年間の費用は36万元になる。また、1ヶ月に1回ずつオイルやエンジンフィルター、エアフィルターのメンテナンスが必要で、1年間で6000元かかる。太行ブランドの潤滑油を使用すれば、3ヶ月に1回のメンテナンスで済みます。換算すると、以前は2万キロごとにオイルを交換していたのが、今では6万キロごとに交換すればよくなります。しかし、国内のほとんどの人々は6万キロでのオイル交換を受け入れられない。このため、潞安石炭系合成油会社の営業チームは、潞安で輸送業を担当している河北省の運送業者のオーナーをターゲットにした。彼は20台以上の重トラックを所有しており、年間のメンテナンス費用は数百万元にも上る。 営業担当者は彼に太行ブランドの潤滑油を使うよう説得しようとしたが、彼はずっと嫌がっていた。ある偶然の機会に、営業担当者が債務を商品で相殺する方法を使い、「無理やり」彼にT6ディーゼルオイル50バレルを押し付けた。2ヶ月後、彼はわざわざ潞安集団を訪れて交渉し、太行ブランドの潤滑油の代理店契約を求めた。 実は、彼の車両チームでこの種の潤滑油を使用している車両は、すべて交換距離5万キロメートルを超えているにもかかわらず、警告灯が点灯していなかった。エンジンのスタート性能、坂道でのパワー、エンジン音の抑制は、すべて彼の想像を**はるかに超えていた。こうして、潞安集団の太行ブランドの潤滑油は河北省で販路を開き、最初の地域代理店契約も締結されました。 産業基地の構築――600万トンの石油製品、200種以上の付加価値の高い化学製品。ルーアングループの「第13次五カ年計画」において、現代石炭化学分野が重要な位置を占めていることがわかっている。潞安集団は、「1つのセンター、6つのプラットフォーム、5つの基地」を基盤として、現代の石炭化学産業を発展させていく。 一中心：**石炭系合成工学技術研究センター。6つのプラットフォーム：中国科学院山西煤化研究所、中国科学院上海高等研究院低炭素センター、中国科学院上海高等研究院先進潤滑材料共同実験室、中科合成油会社、天津大学、上海凱賽生物科技有限公司。五つの基地：年間16万トンの石炭系合成油生産の実証基地、年間180万トンの石油化学・電力発電一体型の実証基地、年間12万トンのコークスガスからの石油製造の実証基地、年間200万トンのニトロ化学製品生産の実証基地、そして高河地域における廃風を利用した発電の実証基地。 “‘「十三五」計画期間中、潞安集団は、総生産能力が約600万トンの石油製品や、200種類以上の付加価値の高い化学製品を生産できる、高度な精密石炭化学工業基地を建設する予定です。”李晋平は言った。 生産建設はコントロールできるが、市場は育成に時間がかかる。潞安集団が急いで転換を図る今、李晋平の言葉を借りれば、「皆さんに残された時間はもう多くない」のだ。 現在、潞安集団の石炭系精密化学製品は国際市場に進出しているが、産業の高度化の過程でまだ解決すべき問題が残っている。 どんな問題が一番頭を悩ますですか？ 一つは、人材育成に時間がかかることです。今後3年から5年間は、中国の石炭からの石油製造産業にとって急成長期となり、技術と人材を巡る競争は一層激しくなるだろう。国有企業である潞安集団では給与制度が比較的固定されており、人材の流出を防ぎつつ高度な人材を確保することは、緊急に解決すべき課題である。産業の高度化には技術的なハードルが高く、多くの技術は多国籍企業が握っており中国には移転されないため、研究開発能力が高く、発想力に富み、苦労を厭わないチームを構築することが非常に重要である。また、石炭系高付加価値製品の市場規模は小さく、製品の用途は異なる分野や業界に及ぶため、十分な市場情報と正確な製品ポジショニングを把握することも重要である。これもまた人材が必要です。 もう一つは、新製品の市場での認知度が低いことです。現在、潞安集団の石炭系精密化学製品はまだ「無名の存在」に過ぎず、ブランドの宣伝やプロモーションの面では期待に遠く及んでいる。