窒素肥料とメタノールの革新について

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窒素肥料・メタノールの革新について http://www.chemcp.com 2016年7月22日 中国化工产品网　7月6日、山西省太原市で開催された2016年中国窒素肥料・メタノール技術大会において、業界関係者が集まり、業界の革新的な発展のための方策を検討し、技術革新の重点や方向性について話し合った。これは、業界の科学技術水準が低く、革新能力が弱く、規模拡大に資源や資本への依存度が高いという問題を徐々に解決するためのものだった。 　　問題の核心　装置が古く、イノベーションのための資金も不足している　中国窒素肥料工業協会の顧宗勤会長は会議での演説で、現在の窒素肥料・メタノール産業が規模は大きいものの力が弱いという問題の原因は、装置の老朽化、人材の不足、資金不足など多岐にわたると指摘し、イノベーション能力を高めるためにはまず問題を正しく認識することが重要だと述べた。 　　一つ目は、一部の装置の技術が遅れており、三廃の排出問題が顕著であることです。会議では、我が国の現在の一部の装置における技術水準は依然として比較的低い状態にあると指摘された。これは主に3つの点に表れている。一つ目は、企業の規模が比較的小さく、規模の経済を生かしにくいことである。例えば、合成アンモニアの生産能力が年間30万トン未満の企業は226社あり、全体の企業数の68.3％を占め、その生産能力は全生産能力の35.4％に相当する；メタノールの生産能力が年間30万トン未満の企業は合計267社で、全体の企業数の76％を占め、生産能力は年間2341万トンで、全体の生産能力の31.4％に相当する。二つ目は、一部の装置の技術が遅れており、エネルギー消費量が多く、汚染も深刻であることです。中小規模の合成アンモニアプラントの約3分の1は、依然として半水素ガス・アンモニア水を用いた液相脱硫法や銅洗浄法を採用しており、アンモニア合成圧力も依然として30MPa前後である；中小規模の尿素製造設備の3分の2は、加水分解装置がなく、解吸装置のみを備えている；ほとんどの尿素造粒塔の粉塵排出量が基準を超過している。三つ目は、一部の生産設備において汚染物質の処理に適した技術が欠けているか、処理する意欲が低く、任意に排出されていることであり、例えばガス洗浄用の冷却水が冷却塔で空気を通して冷却される過程で発生するアンモニアやフェノール、シアンなどが任意に排出されている；送風機の余熱回収装置から排出される排ガスにおける二酸化硫黄、窒素酸化物の基準超過排出；湿式脱炭工程における脱炭溶剤の再生過程でのメタノールやプロピレンカーボネートなどの有機物の揮発排出；二酸化炭素ガスの放出時に硫化水素の濃度が基準を超えて排出されるなど。 　　二つ目は、イノベーション能力が弱く、発展の原動力に欠けることです。業界関係者によると、窒素肥料やメタノール業界のイノベーション能力が低い主な理由は、イノベーション人材の不足とイノベーションへの資金投資の不足にある。業界全体で技術のリーダーとなる人材が不足しており、**レベルの技術センター（またはサブセンター）はわずか16箇所しかなく、ほとんどの企業には専門の研究開発機関がなく、研究開発への投資も少ない。大型メタノール合成、スチーブン法による尿素製造、合成ガス圧縮機、二酸化炭素圧縮機など、重要な技術や設備は依然として輸入に依存しており、国産化の進展は遅れている。 　　三つ目は、業界の収益性が低く、イノベーションに必要な資金が不足していることです。顧宗勤によると、窒素肥料やメタノール産業の収益性が低い主な理由は、第一に原材料やエネルギーの構成が適切でないため、生産コストが高く抑えられていることだ。合成アンモニアや尿素の生産能力の約60％が、高騰する原材料価格に左右されている。また、優遇電力制度の廃止により、外部から電力を調達して操業している中小企業は経営上の困難に直面している；二つ目は、合成アンモニア、尿素、メタノールの生産能力が過剰で、市場価格が長期にわたって低迷していることです；三つ目は、ほとんどの企業の製品が構造が単純で、製品ラインが短く、市場におけるリスク耐性が低いことです。窒素肥料業界とメタノール業界の収益が悪いため、業界内でのイノベーションに投じられる資金が少なく、発展の原動力が不足しており、業界の発展に深刻な影響を与えている。 　　四つ目は、緑色発展意識が弱く、三廃削減対策が不十分であること。窒素肥料やメタノール業界の一部企業には、グリーン発展への意識が薄く、利益を重視し環境保護を軽視しており、主体的な責任感も欠如している。参加者は一致して、現在の窒素肥料業界における三廃排出問題の主な原因は、一つには環境保護意識の欠如があり、企業が環境対策により多くの資金を投じることを嫌がるため、環境対策への投資が不足し、適当に済ませていることだと指摘した；もう一つの状況として、企業の業績が悪く資金繰りに困っているため、新たな環境保護設備の導入に資金を割くことができず、環境保護機関の検査に耐えられないことがあります。その結果、環境基準を満たせずに操業停止に追い込まれることが頻繁にあり、中には違法に排出を行う企業も存在します。 　　方向性を見極め、政策の好機を活用して転換を図る　顧宗勤は、窒素肥料やメタノール産業の品質向上と効率化を実現するために、「十三五」計画期間中に、業界全体が技術革新の面で以下のいくつかの課題に重点的に取り組むべきだと指摘している。 　　一つ目は基準水準を引き上げ、陳腐化した生産能力を強制的に廃止することです。我が国の国情に合った資源・エネルギー消費の上限基準や汚染物質排出基準を策定・見直し、これらの基準によって業界の生産水準の向上を促し、環境保護やエネルギー消費の基準を満たさない旧来の生産能力を強制的に廃止する。2015年、全国エネルギー基盤・管理標準化技術委員会および中国石油化学工業連合会の委託を受け、中国窒素肥料工業協会を主な起草単位として、4種類の製品（合成アンモニア、尿素、メタノール、炭酸水素アンモニウム）に関する6つのエネルギー消費限度基準が公表された。関係部門の委託を受け、中国窒素肥料工業協会は、合成アンモニア、尿素、メタノール製品の「取水定額」、ならびに「節水型企業・窒素肥料」と「化学肥料工業の大気汚染物質排出基準」の策定を進めている。これらの基準は、**先進的なものを奨励し、エネルギー消費が多く汚染の多い旧来の生産能力を廃止するための根拠となる。 　　二つ目は、グリーン工場を創設し、グリーン生産を推進することです。「国民経済および社会発展の『十三五』計画概要」では、グリーンな生産・生活様式の確立を推進することが提言されており、「中国製造2025」では「グリーン工場の建設」が掲げられている。窒素肥料・メタノール業界は、技術的に実現可能で経済的に合理的、かつ環境的・社会的に受け入れ可能という原則に従い、先進的かつ適切な技術を採用し、伝統産業の改革を実施しなければならない。 　　——危険化学物質の移転および都市外・工業団地への移設に向けた技術的改革を徹底する。工業情報化省は、危険化学物質を製造する企業の移転・改修プロジェクトを**専用の建設基金の支援対象に含め、『都市部の人口集中地域にある高リスクな危険化学物質製造企業の移転・改修を推進するための計画』を策定した。2020年までに、都市部の人口が集中する地域にある高リスクな危険化学物質を製造する企業は、原則として全て移転・改修を開始し、2025年までには原則として全て閉鎖されることになっている。また、移転・改修後の工場は、安全かつ環境に配慮した施設が整った工業団地内に設置される。危険化学物質を扱う企業の移転・改修は、単なる別の場所での再建ではありません。移転する際には、原材料の構成や動力システムを最適化し、情報化、自動化、知能化による改革を通じて、企業の本質的な安全性を向上させ、製品の見直しや技術のアップグレード、品質向上と効率化を実現する必要があります。 　　——システム最適化や省エネ・排出削減のための技術改革を推進し、システム最適化、エネルギーの段階的利用、循環利用といった技術を活用して省エネ改修を行う。また、「大気汚染防止行動計画」および「水質汚染防止行動計画」の要求に従い、クリーンな生産工程や節水・廃水の高度処理再利用、排ガスの処理と総合的な利用といった技術を用いてクリーン生産への転換を図り、窒素肥料やメタノール産業における二酸化硫黄、窒素酸化物、煙塵、アンモニア窒素といった汚染物質の排出を削減する。 　　——汎用機器システムの省エネ改修の実施　工業情報化部および**発展改革委員会が定める「高エネルギー消費型の機械・電気機器（製品）の廃止リスト」、「産業構造調整指導リスト」、「モーターのエネルギー効率向上計画」、「配電変圧器のエネルギー効率向上計画」、「石炭ボイラーの環境保護・省エネ総合向上プロジェクト実施計画」などの政策要求に従い、窒素肥料やメタノール産業で使用されている高エネルギー消費型のモーターや配電変圧器、そして高エネルギー消費型の石炭ボイラーを廃止する。 　　——知能化改革プロジェクトを積極的に推進する　　産業用インターネット、IoT、クラウドコンピューティング、ビッグデータなどの新世代情報技術を活用し、窒素肥料・メタノール業界における情報技術の深い統合応用を促進する。また、窒素肥料・メタノール業界向けの資源協同管理プラットフォームを構築し、生産・経営・管理・意思決定の知能化最適化を実現する。 　　——原料構造と動力構造の最適化調整　条件を備えた企業は、原料供給状況に応じて適切な先進的な気化技術を選択し、原料ルートを見直す；最新の「熱電併給管理方法」の要求に従い、企業の実情に合致しつつ**政策要件も満たす動力構造の改革を行い、生産コストを削減し、企業の存続力を強化する。 　　三つ目は、業界のイノベーションを推進し、競争力を高めることです。窒素肥料・メタノール業界は、イノベーションを主導する考え方を強化し、重要なキーテクノロジーが主に海外からの導入に依存している状況を変えることに力を入れ、国内外の技術格差を早急に縮小しなければならない。企業を主体とし、市場を指向し、産学研が連携した技術革新システムを構築し、高度な水準を持つ**級の企業技術センターを数多く設立するとともに、国際的な競争力を持つイノベーション型のリーディング企業を育成・強化していく必要がある。イノベーション人材の育成を強化し、創造力に溢れるイノベーション人材チームを築き上げるとともに、重要な技術分野での大きなブレークスルーを実現するよう努め、産業の発展ニーズに応え、国際的・国内的に先進的な新技術や新装備を革新的に開発する。 　　ポイントをまとめると、省エネ・排出削減のための改革をしっかりと推進する必要がある。顧宗勤は会議で、業界全体が「国民経済および社会発展の『十三五』計画の概要」や「中国製造2025」の要求をしっかりと実施し、窒素肥料やメタノール産業のグリーン化、スマート化を図るべきだと指摘した。今後、窒素肥料やメタノール産業は、グリーンな発展や技術革新の面で、国内外の先進水準に達するような重要な生産技術を開発し、省エネ・排出削減のための技術改革を積極的に推進し、製品構造を適切に調整し、業界内での比較や優良事例の評価を広く行うといった4つの分野で取り組んでいくべきだ。 　　顧宗勤は、窒素肥料やメタノール業界における技術革新の主要な課題は、まず国内外の先進水準に達する一連の重要な生産技術を開発することだと強調した。導入に依存する一連の核心技術の攻略。 　　次に、全業界は省エネ・排出削減のための技術改革を積極的に推進すべきである。一つ目は、システムの省エネ・節電技術の改良です。等温変換技術、大規模低圧合成技術、高性能触媒、予還元触媒、スチーブン法による尿素製造、JX省エネ型尿素、高性能設備などの技術を活用し、装置のエネルギー効率を向上させる；システムの最適化・改良および管理の強化を図り、物質移動・熱伝達効率を向上させて流体の輸送量を削減する；省電力機器を導入し、電力の効率を向上させる；動力構造の改革を加速し、外部からの電力消費を削減する；エネルギーの段階的な活用と余熱・余圧の総合的な利用を強化し、システム全体の総合エネルギー消費量を削減する。二つ目は、廃水の超低排出技術の改修です。「窒素肥料製造における汚水のゼロ排出」技術改革を引き続き実施し、クリーンな生産工程を採用して発生源での汚染物質の発生を削減する。高アンモニア窒素・高CODの汚水を総合的に活用し、循環水の超低排出、中水の再利用、分別結晶法、新型ガス化技術による高濃度有機廃水の処理、および廃棄物と固形物からの合成ガス製造といった技術を推進することで、アンモニア窒素、全窒素、CODなどの汚染物質の排出を削減する。三つ目は、大気汚染物質削減のための技術改革です。工程排気ガス、ボイラー排煙、造粒排気ガスに対して、クリーン生産への改修を重点的に実施する。三廃の総合的な利用技術を向上させ、副生メタンからLNGを回収したり、酸性ガスから硫酸を製造したりする；送風ガスの余熱回収装置をアップグレードし、小型の中低圧送風ガス余熱回収装置に代わって大型高圧・準高圧ボイラーを導入する。石炭ボイラーもアップグレードし、尿素造粒装置の粉塵洗浄回収システムの改良を推進する。 　　再び、企業は製品構造の調整に努めるべきである。窒素肥料の利用率を向上させることを目標に、肥料製品の構造を大幅に見直す。「2020年までの化学肥料使用ゼロ成長行動計画」の徹底を図り、2020年までに主要農作物の肥料利用率を40％以上に引き上げることを目指す。大量生産が可能で、野菜や穀物の栽培に適した新しい肥料の開発に力を入れる。主なものとして、効果を高める窒素肥料、尿素・リン酸溶液、ニトロ系複合肥料、水溶性肥料、高効率液体肥料、リン酸カルシウム、硝酸リン肥などがある。 　　企業の収益性向上を目標に、化学製品の構造を積極的に見直し、市場志向で、コークス化を核とし、一酸化炭素、水素、合成アンモニア、硝酸、尿素、メタノールなどを主要な原料として、原料が適切で技術が先進的かつ地域の特性に合った複合生産型の化学製品や、付加価値の高い下流製品の開発に力を入れ、差別化された発展を実現する。 　　第四、業界間のベンチマーキングや優良事例評価活動を積極的に展開する。合成アンモニアやメタノール製品におけるエネルギー効率の優良企業を引き続き推薦し、省エネの模範となる企業を育成する；合成アンモニアやメタノール製品における水利用効率の優良事例を選定し、推奨することで、節水のモデルを確立する；「窒素肥料・メタノール業界技術進歩賞」の選考を実施し、イノベーションを奨励するとともに、イノベーションの成果の普及・応用を促進し、技術革新の成果を適時に表彰して、技術成果の産業化を加速させる；省エネ・排出削減の先進的な企業を選出し、「十三五」計画期間中の窒素肥料やメタノール産業の循環型・グリーンな発展を促進する；省エネ・排出削減に資する先進的かつ実用性の高い技術の選定を行い、「十三五」計画期間中の窒素肥料・メタノール産業の健全な発展を促進する。 （姜小毛）