内モンゴル正能化工の360万トン規模の石炭の分級・分質利用プロジェクトが稼働開始

鄂爾多斯市匯金達クリーン溶剤油有限会社は、独立した法人格を持つ、科学研究開発・生産・販売を一体とした石油化学系の民間企業です。2010年5月に設立され、登記資本は500万元です。主に石油化学製品、工程用油、特殊用油などを取り扱っています。その中で、年産60万トンのクリーン溶剤油プロジェクトは、神華の石炭液化プロセスで生成される水素化ナフサや、周辺地域の石炭化学プロジェクトから得られるコールタールを原料とし、付加価値の高い特殊な環境配慮型溶剤油製品を生産するものである。プロジェクトの総投資額は23億元で、2010年に着工しました。第1期工事は完了し、現在試運転が行われています。プロジェクトが本格的に稼働すれば、年間売上高は36億元に達する見込みです。

業界が低迷する中、誰が生産を続けて利益を維持できるか。そうすれば、その者の技術の優秀性が証明されるのだ

石炭粉固体熱媒体による迅速熱分解技術は、以前に工業的な応用があったのか？ 中国科学院のどの研究所の技術なんですか？

2015年11月26日、陝北の冬の夜、冷たい風が吹き荒れていた。大雪に覆われた神木のニンチャオタウで、1日240トンの固体熱媒体石炭を用いた低温熱分解のパイロットプラントの調整作業が行われており、その現場は明るく照らされている。中国科学院工程熱物理研究所の循環流動層研究室の研究者たちは、すでに3晩連続で眠らずに作業を続けている。10月28日の点火以降、彼らは厳しい寒さを恐れず、意欲を燃やして昼夜を問わず奮闘し、ついにフル負荷での安定運転を実現した。これは、国内で初めて年間10万トン規模の循環流動層型石炭熱分解装置がフル負荷で運転された事例である。 　　240トン/日の固体熱媒体石炭を用いた低温熱分解のパイロットプラントは、独自の固体物質加熱技術、物質循環制御、熱分解炉内のコークス除去などの手法により、固体熱媒体燃焼床と熱分解床のエネルギーおよび物質の交換をうまく制御し、両床の有機的な連携を実現しました。安定した熱分解炉の材料レベルにより、高温のガスの逆流が防がれ、熱分解炉からの粉塵や石油製品中の粉塵含有率が低下する。 　　240トン/日の固体熱媒体石炭を用いた低温熱分解のパイロットプラントについては、2014年5月に設計が完了し、9月末にはプラントの建設が終了した。10月から11月にかけて共同調整が行われ、負荷は120トン/日に達し、部分的な負荷条件下での工程が確立され、半コークス、タール、および熱分解ガスといった製品が得られた；2015年、研究者たちは以前に見つかった問題に対処するため、2度にわたって改善作業を行い、まず重要な機器や一部のシステムの調整および再改造を実施し、2015年10月から11月にかけて再度共同で調整を行った結果、最終的にフル負荷での安定した運転を実現した。今回のフル負荷での試運転により、固体熱媒体である石炭の熱分解プロセスにおける重要な技術パラメータや運転パラメータが確定し、フル負荷状態での製品データも得られました。これにより、中規模実証装置の性能評価や、168時間にわたるフル負荷での連続安定運転を達成するという目標の実現に向けて、堅固な基盤が築かれました。 　　このプロジェクトは、院戦略的先導科学技術専項「低品位炭のクリーンかつ効率的な段階的利用に関する鍵技術と実証」および神木県錦豊源クリーンコール科技有限公司の支援を受けています。装置の調整期間中、榆林市発展改革委員会、神木県**、神木県科学技術局、神木県石炭化学工業局の責任者たちがプロジェクト現場を視察し、研究所の取り組みを高く評価しました。

【沈小波｜文】最近、**エネルギー局が発表した「石炭のクリーンかつ効率的な利用に関する行動計画（2015-2020）」において、石炭の品質別分類の重要性が大幅に高まった。これまでの同様の計画では、単に数値として記載されるだけで象徴的な存在に過ぎなかったが、この行動計画では長い文章を割いて詳しく説明されており、石炭の品質別分類のためのスケジュールも示されている。2017年には、低品位石炭の品質向上のための鍵となる技術において突破口が見出される予定だ；2020年、数百万トン級の品質向上モデルプロジェクトがいくつか建設された。 石炭の分質分級とは何か？ 石炭の品質別・グレード別分類という考え方は非常に素晴らしいものです。石炭にはタールやガスなどの揮発分が含まれており、過去には石炭火力発電や石炭化学工業などで石炭を利用する際、単に燃焼（気化）させるだけでした。石炭のグレード別利用とは、その中のタールやコークスガスといった付加価値の高い製品を取り出し、残った半コークスを利用するということです。 分質とは、石炭の成分から見て、石炭中のさまざまな成分を分離し、それぞれを活用することです。分級とは石炭の加工工程において、まず熱分解してタールやガスを取り出し、次に半コークスを燃焼させて発電するか、ガス化して化学原料とすることです。 現在の石炭の高温熱分解によるコークス製造、および石炭の中低温乾留によるランタン製造も、質別・グレード別に分けられているようだ。なぜなら、前者の高温熱分解と後者の中低温乾留の両方で、タールやガスが副産物として得られるからだ（温度によってその比率は異なる）。しかし、これら2つの産業形態は、現在提唱されている石炭の質別・グレード別分類とは異なる。 石炭から作られるコークスやランタンコークスという2つの形態において、それぞれの主要な製品はコークスとランタンコークスであり、タールやガスは副産物です。過去にはコークスやランタンコークスの需要が高かったため、これらの副産物は捨てられていましたが、近年ではコークスやランタンコークスの生産過剰となり、副産物の活用が徐々に重視されるようになってきました。 石炭の品質別・等級別分類は、これら二つと最も大きく異なる点は、目指す主要製品が違うことです。石炭の品質別利用プロジェクトは、当初からコールタールとコークスガスを生産することを目的としており、残った半コークスが副産物となる。 主要製品の指向性が異なるため、類似した技術手段を採用しているものの、具体的な詳細には大きな違いがあります。石炭からコークスや蘭炭を製造する場合は、コークスや蘭炭の生産量を最大化することが目的であり、石炭を質と等級別に分離する場合は、タールやガスの生産量を最大化することが目標となります。 一、どのようなキーテクノロジーを突破する必要があるか？ エネルギー局の行動計画では、2017年に低品位炭の分級・品質向上のための重要な技術が確立されるとしている。 重要な技術とは何か？ 現在、業界で主流となっているのは中低温乾留法です。中低温乾留法を用いることで、より多くのタールやガスを生産することができるからです（温度が高くなると一部が分解されてしまいます）。 過去の石炭からのランコーン製造は、中低温乾留方式が用いられ、主に立型炉が使用され、塊炭が必要で、年間処理量は10万トンであった。 この技術の現状は、2つの問題をもたらしている。一、現在、国内の石炭採掘は大型化しており、石炭の粉砕率もますます高くなっている。立型炉では塊炭が消費され、余った粉炭の処理が問題となっている。二、石炭はグレードや品質に応じて分類され、主な製品はタールとガスであるが、石炭の本体は炭素である。大量のタールやガスを生産するためには、全体の規模を拡大する必要がある。現在の規模はいずれも数千万トン級であり、立型炉を使用する場合、1つのプロジェクトに100基の炉が必要となり、管理や運用の難易度も高まる。 したがって、現在業界内では石炭の大規模な熱分解技術が重点的に研究されており、エネルギー局の行動計画が示すように、単一システムで年間数百万トン規模の原料石炭を中低温乾留してガスや石油を主な製品とする、大規模な石炭の多目的利用の実証が進められている。 しかし、業界全体でこの技術の開発に取り組む際に、同じような難問に直面している。石炭粉を中低温で熱分解した後、石炭粉が石炭タールと混ざり合いやすくなり、その結果、炉壁に粘着して詰まりを引き起こし、装置の長期間にわたるフル負荷運転に影響を与えるのである。二、生成されるタールの塵含有率は20％を超え、商業的価値はない。 二、投資規模は本当に小さいのか？ 石炭からのランタン生産は、主に陝西省榆林地域に集中している。地元の石炭の含油率が高く、タールの生産規模もかなり大きいため、かつては榆林版の「石炭からの石油製造」を実現しようとされました。外部にアピールする最大の利点は、投資規模が小さいことだ。 石炭液化と比べて、石炭から蘭炭を製造する場合の主要設備は竪型炉である。もし粉炭熱分解技術が突破すれば、主要設備は100万トン級の粉炭熱分解装置となり、その投資規模は石炭の直接液化・間接液化プロジェクトと比べて1桁小さくなる可能性がある。 しかし、石炭の品質別・等級別分類には、他にも多くの必要な投資がある。分離されたメタンの場合、周辺には配管網がない可能性が高く、輸送のためにはLNGに液化する必要があり、液化装置が必要となる。分離されたタールは価格が低く、ディーゼルやナフサなどを生産するための高度な処理装置が必要である。最も重要なのは、最終的に残る半コークスの処理だ。半焦の量は、品質別に分類された石炭の7割以上を占めている。この部分の半コークスの行方は、石炭の品質別分級における重要な問題である。 業界内の一つの解決策は、石炭に加工して販売することですが、現在は石炭の生産能力が過剰で市況も悪いため、この案の実現可能性は見極める必要があります。 エネルギー局の行動計画によると、石炭－化学－発電－熱供給の統合的な発展を奨励し、各システム間の連携と統合を強化する。条件を備えた地域において、石炭化学工業と発電、石油・ガス化学工業、鉄鋼、建築資材などの産業間の連携した発展を推進する。 2つの選択肢があります。1つは、既存の石炭化学工業や石炭火力発電の前段階に粉炭熱分解装置を追加することです；二つ目は、石炭の熱分解後に得られる半コークスを、石炭火力発電や石炭化学工業などに活用することです。 後者を選択した場合、それに伴う石炭火力発電や石炭化学工業への投資は、粉炭熱分解装置とは比較にならず、全体の投資額は大幅に増加することになる。 三、すべての低級炭が適しているのか？ 石炭の品質別・グレード別の主要製品はタールとガスの生産であり、石炭に比べてこれら2つの製品はいずれも高付加価値な製品です。経済性の観点から考えると、タールやガスを多く生産すればするほど、経済的に有利になる。 現実において、石炭の品質別分級ではタールに焦点が当てられることが多く、そのため石炭自体の含油率が品質別分級を決定する上での鍵となる。 現在、国内で石炭の含油率が高い地域は、主に陝西省、内モンゴル自治区、山西省が接する「金三角」地域にあり、神木県もこの地域に位置している。同地の石炭の含油率は平均で12％に達する。楊占彪によると、富油科技の技術を用いた試験運転により、石炭中の油分の10％を抽出することができるという。 ゴールデントライアングル以外で最も有名なのは、新疆ウイグル自治区のハミ市ノウマオフ湖地域で、石炭の含油率は平均して15％に達する。また、モンゴル東部地域の一部の褐炭においても、含油率は6～8％程度である。 石炭の品質別・等級別利用の経済性は、最終的に高付加価値製品の生産量にかかっている。タールやコークスガスの生産が一定の割合を占める場合にのみ、プロジェクト全体として経済性が確保されるのである。 石炭の品質別・等級別利用プロジェクトに投資・建設する前に、石炭の含油率を把握し、事前に経済性を試算することが最も重要である。 五、環境保護の問題 石炭からのランタン製造には立型炉が過度に使用されており、中小企業が中心となっているため、榆林地域では汚水が氾濫している。しかし、石炭の品質別・等級別利用を発展させる場合、環境問題は厳格に解決しなければならない。 一つ目は、現在の環境保護政策は基準や実施の面でますます厳しくなっており、以前のようにごまかして通り抜ける可能性がどんどん低くなっていることです。二つ目は石炭の品質別・グレード別分類で、何千万トン規模にも及び、従来の石炭製コークスよりも規模が一桁大きくなっている。環境問題が生じると、汚染は非常に深刻になる。 中低温乾留には、大量の汚水が発生する工程が2つある。一つ目はバックエンドでの半コークスの冷却であり、業界では湿式消火法が多く採用されているが、冷却後に生じた水が汚水となる。二つ目は、分離された荒ガス（気体状タール、メタンなど）をアンモニア水急冷法により処理し、汚水を生成することである。 これら2つの工程の処理については、業界内でも検討が進められており、アンモニア水を油洗いに変えるなどのフロントエンドでの処理手法を用いて、水源で汚水問題を解決しようという考えもある。またはバックエンドで対応処理を設定する。 現在、これらはすべて工業用装置による検査が必要です。

李維明：石炭の分級・分質利用を加速し、我が国のエネルギー生産革命を着実に推進する　日付：2016年5月27日　出典：国研網　石炭は資源として、本来「汚れている」とか「クリーンだ」といった区別はない。理論と実践の両面から、非科学的な石炭利用方法が現在のエネルギー環境問題を引き起こす重要な原因であることが示されている。我が国のエネルギー資源の特性とその利用状況を踏まえると、石炭をクリーンかつ効率的に利用することは、我が国のエネルギー革命戦略を推進する上で避けられない選択肢である。 　　近年、資源・環境への圧力を効果的に緩和し、特に大気汚染の防止に取り組むため、石炭の階層別・品質別利用は、石炭のクリーンで効率的な利用を促進する重要な手段として注目を集め始めている。2014年6月27日、中央財経リーダーシップグループ第6回会議および新たな**エネルギー委員会の初会合の精神を実施するため、国務院事務局は「エネルギー発展戦略行動計画（2014–2020年）」を発表し、「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する」と明確に要求した。2015年5月、**エネルギー局は「石炭のクリーンかつ効率的な利用行動計画（2015～2020年）」を発表し、再び「石炭の階層別・品質別に応じた段階的な利用を推進する」と提案した。これらの文書の策定や**重視度の高まりに伴い、近年我が国では石炭の分級・分質利用が積極的に進展している。しかし、理念の理解、関連技術、基準の策定、政策的支援などの面で多くの課題に直面しており、これが我が国の石炭のクリーンかつ効率的な利用戦略やエネルギー革命戦略の実施を大きく制約している。したがって、トップレベルでの計画策定、業界標準の確立、産業界による模範事例の創出、政策的支援の強化、部門間の連携強化といった手段を通じて、石炭の分級・分質利用を加速させることが急務である。 　　一、石炭の分級・分質利用は、我が国の石炭のクリーンかつ効率的な利用戦略およびエネルギー生産革命戦略を実現するための重要な手段である。石炭の分級・分質利用とは、石炭の各成分が持つ異なる性質や変換特性に基づき、石炭を原料および燃料の両方として利用し、石炭の熱分解（乾留）と石炭火力発電、ガス化、ガスの利用、コールタールの高度加工といった複数のプロセスを有機的に組み合わせた新型のエネルギー利用システムである。他の石炭のクリーンで効率的な利用方法とは異なり、石炭の分級・分質利用は源泉での制御に該当し、その低温熱分解プロセスは主に物理的な過程であり、熱分解生成物は低コストのクリーンな石炭、ガス、タール製品となる。中国工程院が30人の院士、400人以上の専門家、そして95の機関によって2年間の歳月をかけて完成させた『中国の石炭のクリーンで効率的かつ持続可能な開発利用戦略に関する研究』（2014年）によると、「石炭の部分的な熱分解・ガス化によって高級石油製品を製造したり、クリーンな石炭を用いて発電したり、灰やスラグを総合的に活用することを特徴とする石炭の段階的変換技術は、既存の石炭燃焼やガス化技術と比べて、エネルギー消費量、環境保護、経済性の面で優れている。これにより、石炭の利用効率や環境上の利点、経済性を飛躍的に向上させることができ、既存の石炭利用の仕方を変え、伝統的な産業の近代化を促進することが期待される。」” 　　まず、汚染物質の排出を減らし、エネルギー資源を節約するのに役立ちます。現在、中小規模の工業用ボイラーや窯、暖房用ストーブ、調理用ストーブなどによる分散型の石炭燃焼は、我が国の石炭消費量の20％を占めている。その量は膨大で分布も広範囲に及び、集中度が低く、効果的な汚染物質抑制策も欠如している。その結果、毎年約1000万トンの二酸化硫黄が排出されており（これは電力業界と同水準）、窒素酸化物も320万トン以上排出されている（これは電力業界や自動車に次ぐ量である）。したがって、これらの分野でのエネルギー節約と排出削減は、我が国にとって緊急の課題である。階層別に利用されるガスを、人口が集中する地域での分散型石炭燃焼に代わって使用すれば、現在の都市における石炭からガスへの切り替え過程で生じている天然ガス供給不足という問題を効果的に緩和できる；分級利用されたクリーンコールで人口が集中していない地域での分散型石炭燃焼に置き換えることにより、分散燃焼に使用される石炭量や汚染物質の排出量を削減できるだけでなく、コストも増加させません。京津冀地域の農村における石炭の年間消費量が4224万トンであるとすると、これをすべて階層別に利用されるクリーンコールに置き換えることができる。また、その階層別利用の過程で生じる184万トンの天然ガスと314万トンの燃料油もすべて、都市部での石炭使用に代わって利用されることになり、その結果、二酸化硫黄12.66万トン、窒素酸化物0.82万トン、煙塵8.72万トン、そして二酸化炭素1107.66万トンの削減が可能となる。段階的に利用されるクリーンコールを発電所の石炭の代わりに使用することで、炉内に入る石炭の水分が減少し、発熱量が向上し、発電効率が2～5パーセント向上する。2014年の発電用低品位炭約14億トンを基準に計算すると、全量を熱分解・選別した後に発電した場合、二酸化硫黄が210万トン、窒素酸化物が124万トン、ばいじんが41万トン削減され、それぞれ全国全体の7.34％、5.72％、3.15％に相当する。さらに、石炭の熱分解の物理的な実現過程では水の消費量が非常に少なく、かつ石炭自体に含まれる水分も生成される。次に、石炭産業の転換と高度化を促進するのに役立つ。階層別・品質別に利用する新しい石炭利用方式を採用し、全国の大規模な石炭火力発電基地に石炭・石油・ガス・電力の複合生産プロジェクトを建設することで、石炭を発電にのみ使用するという産業構造を変え、石炭をクリーンかつ効率的に利用する戦略的な新興産業チェーンを形成する。これにより、石炭の実質的な需要が増加し、新たな経済成長の源泉が育成される。具体的には、クリーンコールは揮発分などの軽質成分や酸素、硫黄、窒素、リンなどの不純物が除去され、発熱量が向上し、よりクリーンな燃料となる。無煙炭、貧炭、痩炭の代替品として、発電、高炉吹き込み、民生用、化学工業などの分野で広く利用されている；ガスは水素や天然ガス、化学製品の製造における原料として利用できるほか、脱硫・脱窒処理を施した後に直接燃焼させて発電にも用いられる；コールタールからはベンゼン、フェノール、ピリジンなど、数十種類から数百種類にも及ぶ精密化学製品を抽出できるほか、水素化処理によってディーゼルやナフサといったクリーンな液体燃料も製造できる。これは、石炭業界の転換・高度化を実現し、生産過剰の危機を解消する上で重要な意味を持っている。 　　再び、石油・ガス供給の増加に寄与する。我が国では毎年約40億トンの石炭が消費されており、その55％以上には豊富な石油・ガス成分が含まれている。これらをすべて分別して利用すれば、燃料油が1.43億トン、液化天然ガスが0.84億トン増加することに相当し、燃料油だけでも我が国の年間石油輸入量の半分に相当する。我が国では、分別して利用するのに適した石炭埋蔵量が8758.32億トン確認されており、その中には約657億トンの石油製品と51兆立方メートルの天然ガスが含まれている。これは、確認されている石油の採掘可能埋蔵量の20倍、確認されている天然ガスの採掘可能埋蔵量の11倍に相当する（中国石炭工業協会のデータ、2014年）。石炭の分級・分質利用を推進することで、我が国の石油・ガス資源への過度な依存状況をある程度緩和することができ、我が国のエネルギー安全保障の向上にとって極めて意義深い。 　　二、近年、我が国における石炭の分級・分質利用は積極的な進展を遂げている。石炭の熱分解は、石炭の分級・分質利用を実現するための先導技術である。石炭の粒度に対する熱分解の要件に基づき、塊炭熱分解技術と粉炭熱分解技術に分けられる。我が国の塊炭熱分解には立式炉が用いられており、技術は成熟している。山西省の榆林や内モンゴル自治区のウハイなどである程度規模の大きな導入が行われており、生産能力は年間約5000万トンに達する。しかし技術は比較的遅れており、1基あたりの生産能力は年間10万トン未満であり、汚染物質の抑制対策も不十分なため、環境への影響が大きい。同時に、我が国における石炭の大規模機械化採掘が普及するにつれて、炭鉱で生産される塊炭の割合はますます少なくなってきている（20％未満）。伝統的な塊炭の熱分解が発展の壁に直面している一方で、粉炭の熱分解技術では突破口が見出された。我が国では1950年代から石炭の熱分解技術に関する研究が始まり、**「863」計画や「973」計画などの支援を受けて、浙江大学による循環流動層を用いた石炭の分級変換・多目的利用技術、大連理工大学による固体熱媒体(DG)プロセス、北京柯林斯达科技有限公司によるベルト炉を用いた石炭の改質技術、大唐華銀電力有限公司と中国五環工程有限公司が共同で開発したクリーンコール技術(LCC)プロセス、北京神霧環境エネルギー科技集団株式会社による蓄熱式無熱媒体回転床乾留技術、神華によるモジュラー型固体熱媒体技術、そして広東省肇慶市の順鑫煤化工科技有限公司による褐炭の熱溶解触媒技術など、多くの石炭・粉炭の熱分解利用技術がすでに中規模実証試験を終えており、さまざまな段階で重要な熱分解技術上の課題が克服されている。指摘しておくべきは、これらの技術はほとんどが石炭粉とタールが混ざり合って熱分解炉の壁面に付着し詰まりを引き起こすため、いずれも大規模な産業化には至っていないという点である。 　　2014年、河南龍成集団による低品位炭の回転床式低温熱分解による分質利用技術の研究が大きな進展を遂げ、石炭の熱分解に関する技術的課題が解決されました。多管路燃焼加熱技術および物質と複数の燃焼管との動的熱交換技術により、ガスの多管路段階式供熱および知能化された精密温度制御を実現する；効率的なサイクロン－特殊膜組み合わせ分離プロセスにより、4ミクロン以上の固体粒子の回収と油気分離を実現し、石炭の加熱不均一および熱伝達が遅いという問題を解決した；高温回転動的シール技術により、油ガスの漏れや空気の内部漏れという問題を解決しました。同時に、特殊な抽出工程と抽出剤を用いることで、フェノールと油分の協同抽出を実現し、熱分解廃水を生物化学処理の基準に適合させる。さらに、既存の生物化学処理技術と組み合わせることで、循環利用およびゼロ排出に近い状態を達成する。中国石油化学工業連合会の現地での評価によると、この技術を用いて建設された単一システムの年間処理能力が数百万トン規模の石炭処理プラントは、長期にわたって安定して運転することができている。クリーンコールの生産率は71.53％、コールタールの生産率は11.05％、ガスの生産率は9.87％であり、エネルギー効率は90.70％に達している；年間1,000万トンの規模を持つ石炭の分級・分質によるクリーンで効率的な利用プロジェクトがすでに初期段階で完成し、我が国における石炭の分級・分質利用の発展において優れた模範となっている。 　　また、技術や設備への投資コストにおいても、主要な石炭化学プロジェクトと比較して、石炭の分級・分質利用は投資対効果が高く、経済性に優れている。石炭からガスや石油を製造する技術や設備のコストは、総投資額の80％以上を占めている。一方、石炭の分級・分質利用プロジェクトでは、その技術や設備が占める割合は68％であり、かつ核心的な設備も国産化されている。100億円を超える投資が必要となる石炭化学プロジェクトと比べて、コストが低く、さらに削減の余地も大きいため、経済的な優位性が明らかである。龍成集団の低品位炭用回転床式低温熱分解による分質利用技術を例にとると、調査によると、製造される燃料油のコストは1トンあたり1944.64元で、石炭の直接液化にかかるコストの半分にも満たない。また、LNGを製造する際のコストは1立方メートルあたり1.48元で、これは石炭からガスを製造する際のコストの3分の2に相当する；その投資強度は石油製品1万トンあたりわずか7,000万元であるのに対し、神華や伊泰の石炭製油プロジェクトの投資強度はそれぞれ石油製品1万トンあたり1億3,900万元および1億7,500万元である。 社会の各層において、石炭の分級・分質利用の内実、特にその重要性に対する理解は非常に限られており、業界外の多くの人々は石炭の分級・分質利用という概念自体を知らない。業界内であっても、その理解はほとんどが20世紀の60年代から70年代の水準に留まっており、近年における石炭の分級・分質利用に起きた根本的な変化を把握していない人も多い。 三、石炭の分級・分質利用は依然として多くの課題に直面しており、認識の向上が急務である。現在、石炭の階層別・品質別利用が**注目を集めているものの、その位置付けはまだ曖昧であり、**具体的な計画も存在しない（「石炭のクリーンかつ効率的な利用行動計画（2015～2020年）」で簡単に言及されているのみ）。今後の取り組みの方向性もまだ定まっておらず、他の**と比べて明らかに遅れをとっている。1930年代の早い時期から、ドイツは石炭の分級・分質利用技術の研究と実用化を始め、工場を建設して石炭タールを成功裏に採取し、それを薪やガソリンに加工しました。これらは「第二次世界大戦」中のドイツにおける石油供給の重要な源となりました。日本の通産省は「21世紀の石炭技術戦略」報告書の中で、燃料の利用率を向上させる高付加価値技術に特に言及し、その中で低温高速乾留によるガス・燃料油および高付加価値化学物質の製造を重要な研究課題として挙げている。米国エネルギー省も、石炭から高品質な液体燃料や化学製品を抽出することを「21世紀のエネルギー展望」計画の重要な内容の一つに挙げている。同時に、社会の各界において石炭の階層別・品質別利用の内実、特にその重要性に対する理解は非常に限られており、業界外の多くの人々は石炭の階層別・品質別利用という概念自体を知らない。業界内であってもその理解はほとんどが20世紀の60年代から70年代の水準に留まっており、近年における石炭の階層別・品質別利用が遂げた根本的な変化を把握していない人も多い。 一部のシステム的な補完技術は、まだ克服すべき課題がある。現在、石炭の階層別・品質別利用に関する一部のシステム的な補完技術が、さらに解決・完善される必要がある。 一つ目は、熱分解装置が大型化できるかどうかが、石炭の分級・分質利用の経済性、環境安全性、安全性に影響を与える重要な要因である。石炭の主体は炭素であり、一定規模の量のタールやガスを生産するためには、全体の規模を大きくしなければならない。回転床式低温乾留による分別利用技術は、単一システムで百万トン規模の乾留装置が建設され、実用化も達成されているが、さらなる規模拡大の余地がある。 二つ目は、石炭の熱分解後に得られるクリーンコールを、鉄鋼、建築資材、発電、民生、化学工業などの産業といかに有機的に結びつけ、システム的に連携させるかという点であり、これは石炭の階層別・品質別利用がもたらす経済的効果、社会的効果、環境保護上の効果に影響を与える重要な要素であると同時に、技術的にも難しい課題でもある。熱分解によって得られるクリーンコールは、粉砕指数が高く（10％～15％向上）、有害元素が少なく、発熱量が高く、揮発分が適度であるという特徴を持っています。これにより無煙炭、貧炭、瘦炭の代替品として、発電、高炉への吹き込み、民生用、化学工業など幅広い分野で利用することができます。既存の鉄鋼用高炉用吹き込み炭、電力用石炭、民生用粉炭、化学工業用石炭などにはすべて厳格な品質基準が設けられているため、クリーンコールは揮発分や発熱量といった指標を工程管理によって調整し、ユーザーの要求を満たす必要がある。したがって、現在、産業界においてクリーンコールは鉄合金、カーバイド、製鉄業界で広く利用されているが、発電や民生用の無煙炭代替、化学工業などの関連技術への応用はまだ初期段階にあり、未熟な状態にある。 三つ目は、熱分解によって生成されるタールの成分が複雑で、1000種類以上の有機物を含んでおり、主に芳香族化合物である。アルカンやオレフィン系化合物は少なく、酸素含有、窒素含有、硫黄含有の化合物もわずかに含まれている。現在、工業分野におけるタールの品質向上技術はまだ未熟であり、石炭タールから高付加価値成分を抽出する技術についても解決すべき課題が残っている。 科学的なクリーンコールの品質基準が欠如している。原料炭を低温熱分解することで揮発分が低減し、硫黄、窒素、重金属などの有害元素が除去されるため、民生用のクリーン燃料として利用でき、特に民生用コークス製造に適している。2014年6月、**エネルギー局が京津冀の3省市および関連するエネルギー企業と締結した「散焼石炭のクリーン化対策に関する協定」では、「2017年末までに、県（区）単位での完全密閉型の石炭供給センターを基本的に構築し、すべての町村をカバーするクリーンな石炭供給網を整備し、高品質で低硫黄含有量の散焼石炭やクリーンコークスの、家庭用石炭消費に占める割合を90％以上にする」と明確に定められている。しかし、現在クリーンコールの品質基準が欠如しているため、分級・分質利用によって生産されたクリーンコールは、各地の供給計画に組み入れられていない；また、単一の製造業者の規模が一般的に小さいことや、製造過程で少量のタールが混入しやすいことから、クリーンコールの利用によって刺激的なガスが発生し、その結果、クリーンコールの品質がまちまちになり、劣悪なものが良いものとして売られることがある。もちろん、民生用以外にも、分散燃焼や発電、化学工業での利用においてもクリーンコールには適切な品質基準が求められるが、現在は科学的な品質基準が欠如しており、「悪貨が良貨を駆逐する」という現象が容易に起こり得る。 政策的な支援は明らかに不十分だ。石炭の分級・分質利用技術の研究開発、導入、普及は、異なる業界や分野、部門が連携するシステム的なプロジェクトであり、石炭、石油化学、電力など多くの業界に関わっている。我が国では長期にわたり業界間の分断が続いてきたため、現在、電力業界でも化学工業界でも、管理職や技術者たちが石炭の分級・分質利用技術について十分に理解しておらず、統合された取り組みもまだ形成されていない。同時に、**関係部門は既に対応する政策計画や行動計画の中で、石炭の階層別・品質別利用の実証普及を促進することを提案しているものの、この技術は近年になって提唱・開発された新しい石炭利用方法であるため、現在までこの種の技術に対して専門的で体系的かつ整備された実証促進や産業支援の政策が確立されていない。石炭から石油やガスを製造するような現代の石炭化学プロジェクトでは実証プロジェクトが設置されているが、石炭の階層別・品質別利用の実証は依然として未整備の状態にある。さらに、現在のクリーンコール市場では供給面が狭く、普及が制限されているため、石炭の階層別・品質別利用技術の導入と普及が大きく制約されている。 四、石炭の階層別・品質別利用の科学的な発展を推進するための提案　第一に、意識を変え、重視する必要があり、石炭の階層別・品質別利用を**エネルギー「十三五」計画**に組み込み、専門の計画を策定すべきである。**部門は、石炭の階層別・品質別利用を加速することが、石炭のクリーンで効率的な利用を実現し、我が国のエネルギー生産革命を着実に推進するための重要な選択肢であることを深く認識しなければならない。このことから、石炭の階層別・品質別利用を「**エネルギー開発第13次5カ年計画」に盛り込むことを提案する。技術の発展状況、地域の石炭資源の状況、市場の受け入れ能力、水資源の許容量、生態環境の容量といった要因を踏まえて、石炭の階層別・品質別利用のための発展計画や行動計画を策定する。また、石炭の階層別・品質別利用に適した地域や発展規模を明確にし、同利用のための技術や設備の基準を早急に定める。さらに、石炭の階層別・品質別利用に関する技術や設備の評価メカニズムを構築し、先進的な技術や設備の一覧をタイムリーに社会に公表する。同時に、様々なメディアを十分に活用して宣伝を強化し、国民の認識度を高めることで、石炭の階層別・品質別利用がより高い水準で発展するよう促す必要がある。 第二に、石炭の分級・分質利用に関する体系的な重要技術の研究開発と実証を加速すべきである。石炭の分級・分質利用技術を**「十三五」**計画の重点研究開発プログラムの優先的な実施課題として位置づけ、熱分解装置の工程最適化や装置の標準化、熱分解と石炭ボイラーによる発電の組み合わせ、石炭タールの水素化、ガスからの水素製造およびLNGの同時生産といった技術の研究開発に力を入れる。石炭の階層別・品質別利用の産業化実証および大規模利用を奨励し、加速させる。成熟した熱分解技術の活用を促し、**計画されている石炭・石炭火力基地において、石炭の階層別・品質別利用の実証プロジェクトを複数建設することで、石炭・化学・電力・熱の一体型開発を推進し、「階層別・品質別利用、エネルギーと化学の統合、集約的複合生産」を実現する”；プロジェクトが安定して運用され、**レベルでの検収を経た後、計画的かつ段階的に全国で普及推進する予定です。 第三に、石炭の直接燃焼に代わるクリーンコールの品質基準や、京津冀のクリーンコール供給ネットワークに組み入れるための具体的な方策を研究・策定すべきである。散乱燃焼用石炭を清浄炭で置き換える効果を高め、粗悪品が混在するのを防ぐため、置き換え用の清浄炭は一定の品質基準を満たす必要がある。したがって、一般向けの無煙炭の関連指標を参考にし、揮発分、硫黄分、灰分、タール含有量などの面から、清浄炭（清浄炭成型炭）の品質基準を定めることを提案する。同時に、神府炭田圏を基盤として低温乾留によるクリーンコールの規模化生産示範基地および京津冀地域の消費示範基地を設立するための実現可能性についての検討を加速し、石炭の階層別・品質別利用技術によって生産されるクリーンコールやクリーンコール成型炭を京津冀地域のクリーンコール供給ネットワークに組み入れる具体的な方策を研究・策定し、同地域における一般家庭向けの散在燃焼用石炭の代替を推進する。また、クリーンコール供給企業と京津冀地域の発電所、製鉄所、化学肥料工場などの大規模な石炭利用者、ならびにクリーンコール供給ネットワークとの連携を促すことを提案する。長期的かつカスタマイズされた供給メカニズムの構築を奨励し、大規模利用者がクリーンコールの品質要件を提示すると、供給企業はその要求に応じてカスタマイズ生産を行う。これにより、クリーンコールと設備の適合性を実現し、上流・下流工程が連携することで中間工程での損失を減らし、利用の総合効率を高め、汚染物質の排出を削減することができる。 第四に、関連する管理メカニズムと財政・税制の支援体系を整備すべきである。石炭の階層別・品質別利用技術を奨励・普及させるためには、発改委、エネルギー局、工業情報化局、環境保護局など複数の部門が協力し、連携して支援する必要がある。そのため、部門間の連携制度および協同管理メカニズムを確立し、各関連部門は職責分担に基づき協調し合い、石炭の階層別・品質別利用に資する資源管理、産業計画、政策基準、技術装備の支援などの体系構築を加速させなければならない。同時に、石炭の階層別・品質別利用に関する財税政策を策定し、「環境保護・省エネルギー・節水プロジェクトに対する企業所得税優遇目録」に「石炭の階層別・品質別利用に関連する設備及び産業化プロジェクト」という項目を新たに追加する；金融機関に対し、革新的で戦略的な企業を支援するための融資政策を策定し、特に革命的な石炭の低温熱分解による分級・分質化されたクリーンかつ効率的な利用技術の実証プロジェクトに対しては、低金利で長期間の特別融資を行うべきである。

中国科学院の工程熱物理学研究所が2010年から2011年にかけて神木で石炭業者と一緒に石炭の熱分解に関する試験的な研究を行ったことがあります。業者は3,000万から4,000万ほどを投じましたが、いく度か実験を行ったもののうまくいかず、その後は二度と現れませんでした。私もその現場を見に行ったことがあります。 この報道を見ると、技術が進歩してブレークスルーしたのでしょうか？皆さん、引き続き注目してください