No. 187 June 1 2024

触媒懇談会ニュース
触媒学会シニア懇談会

廃プラスチック熱分解油のナフサ利用
室井 髙城
1. 再生プラスチックの利用義務とである。欧州は、マテリアルリサイクルを欧州では、プラスチック製品への廃プラ優先すると言っているが、マテリアルリサスチックのリサイクル利用が義務付けられイクル困難な複合又は混合廃プラスチックた。2030 年までに、プラスチック製飲料ボは、とりあえず 2030 年までの対策として液トルと PET の接触に敏感なパッケージの化しナフサ原料とすることで逃げ切ろうと割合は 30％、非 PET の接触に敏感なパッしている。ケミカルリサイクルフローを示

ケージは 10％、その他のプラスチックのパす(図 1)。

ッケージは 35％に規制された。又、2023 年
7 月 13 日 欧州委員会は、新車の製造に使用されるプラスチックの再生プラスチックの利用を 25%、そのうち 25%は廃車部品からのリサイクルを義務付ける法案を提出し、2035 年にかけて段階的に導入するとしている。完成車 1 台当たり約 200 kg のプラス

図 1 ケミカルリサイクルフロー

チックが使用されているので、日本から欧州に車を輸出するのに約 3.6 万トンのリサ

BASF は既に廃プラスチックを液化して、イクルプラスチックが必要となる。

ナフサクラッカー原料として石油ナフサと2. 再生プラスチックの製造混合してクラッキングし、軽質オレフィン再生プラスチックのリサイクル材 35%のとし、従来の重合設備で PE、PP を合成し、使用義務はプラスチックメーカーにとってモッツァレラチーズなどのラッピングフィ容易ではない。日本は欧州のようなソーテ

ルムを生産している。 廃プラスチックの利ィングシステムが導入されていないために用量はマスバランス方式を導入している。

プラスチックのマテリアルリサイクルは困Dow、SABIC、Shell も廃プラスチックを難である。最も、確実な方法は、廃プラスチナフサ原料として使用し、ポリエチレンとックを熱分解して液化し、ナフサ留分を従ポリプロピレンを生産し始めた。世界の多来のナフサクラッカーに導入して、マスバ

くの石油化学会社は廃プラスチックの液化ランス方式で、再生プラスチックとするこ会社と提携している。BASF は Quantafuel1

社に資金を提供して優先的に液化油の供給

界液化技術を導入して鹿島で 2 万トン/年のSABIC、プラントを建設中である。又、出光興産は使INEOS、Total などは Plastic Energy 社か

用済み FCC 触媒を用いた環境エネルギー

ら廃プラ液化油の供給を受ける 2)。Dow はの技術を用いて 2 万トン/年の接触分解プラ超臨界技術を用いた Mura 社と戦略的パーントを建設する予定である 5)。
三井化学は、トナー契約を結び、世界的に展開しようと一部廃プラスチックの熱分解油を手当てししている 3)。
ExxonMobil は独自の Exxtendてナフサクラッカーへの混合利用を進めよTechnology という廃プラを溶媒に縣濁溶うとしている。世界の廃プラスチック液化解液化し、従来のナフサクラッカーにドロ計画を示す（図 2)6）。日本は遅れているが、ップインするプロセスを開発し、稼働させこれではまだまだ足らない。欧州は、必死た 4)。

で、廃プラスチックの液化を推進している。

廃プラを加熱し、液化する際、均一に加熱す

日本は、計画も少なく、危機意識が、極めてることは容易で無く、ナフサ成分以外にガ少ない。廃プラの収集を地方自治体に任せス成分や重質油が生成する。ガス成分は、液るのではなく、石油化学会社が積極的に大化炉の加熱源として用いることができ、重規模なソーティングセンターを設置し、ナ質油留分は、石油精製会社での液体燃料のフサ原料の代替として廃プラの液化油を用原料とすることができるが、ナフサ留分のいるシステムが構築されなければならない。

を受ける契約を締結している 1)。

収率を上げるために、これらの副生物は、極力少なくしなければならない。そのため、触媒を用いた接触分解や超臨界条件で液化する技術が開発されている。更に、熱分解炉を均熱に加熱する方法としてマイクロ波による加熱方法が研究されている。熱分解時にゼオライトや、石油精製で用いられている接触分解(FCC)触媒の使用済み触媒を用いるとナフサ成分の得率が向上する 9)。廃プ

図 2 世界の廃プラ液化処理計画

ラスチックに含有する塩素分は、酸化カル

府川伊三郎, ケミカルリサイクルの最新動向(2023 年 1シウムなどを添加して除去するか、残留オ月～2024 年 3 月) ARC リポートを基に作成

レフィンを、触媒を用いて水素化する際に、H2S や HCl となるので吸着材により分離さ3. マスバランス方式

れている。

ナフサのクラッカーから得られるエチレ

欧米の石油化学会社は、廃プラスチックのン収率は、25～31%、プロピレン収率は、12液化を積極的に進めている。現在までに発～16%であるが、投入された廃プラ液化油

表されているだけで約 180 万トン以上の廃の量に見合う生成されたプラスチックを再プラスチックが液化される計画である 10)。

生プラスチックと見做す国際的な認証制度

日本は、三菱ケミカル G が、Mura の超臨が導入されている。例えば、廃プラ液化油 12万トンを石油ナフサ 9 万トンに混合してプ

参考文献

ラスチックが製造されたとすると、実際は

1) Quantafuel 4Q Report, 2020, March 20

製造されたプラスチックの 1/10 が、廃プラ

2) Plastic Energy, Presentation, 09.B22-

由来であるが、投入した 1 万トンをポリエ

5-c Monreal

チレンやポリプロピレンなど特定のプラス

3) Dow, News Release, Dow and Mura

チックに上乗せさせて製造されたことにすTechnology announce partnership toることができるシステムである。これによscale

り、廃プラ熱分解油のナフサクラッカー炉

recycling solution for plastics, 2021.4.22の導入が促進されている。

4) ExxonMobil Exxtend Technology for

ナフサクラッカーでは、収率が高くないの

advanced recycling virtual tour, You tubeが課題である。新たな熱分解装置を用いて、

5) 野田修嗣, PETROTECH,46, 4, 285-290

高温又は、ゼオライト触媒を用いてクラッ(2023)キングすることにより高収率で軽質オレフ

6)府川伊三郎, ケミカルリサイクルの最新ィンを得ることができる 7)。そのためには、動向(2023 年 1 月～2024 年 3 月) ARC リポ

例えば、触媒を用いた専用の分解装置の開ート

発 が 必 要 で あ る 。 LyondellBasell は7) Artetxe M, et al., Chem Eng J 2012,

MoReTec という廃プラを砂とゼオライト

207-208, 27-34

触媒を混合した系で加熱分解して軽質オレ

8)LyondellBasell,フィンとするプロセスを開発している 8)。

Successfully

game-changing

Startsnewadvanced“LyondellBasellUpNewPilot

Molecular Recycling Facility” Corporate& Financial News, 2020.9.8

おわりに廃プラのリサイクル利用に最も必要なことはソーティングシステムの確立である。
ドイツでは全国に約 70 ヶ所のソーティングセンターがあり、廃プラスチックが分別利用されている。米国では石油化学会社が共同でソーティングセンターを設立しようとしている。日本の石油化学会社は従来廃プラスチックの再利用は石油化学会社の範疇ではないと考えられてきた。今や、廃プラスチック利用は環境汚染対策だけではなく、特に資源のない日本は、原料多様化の意味でも極めて重要である。ソーティングセン
ターの設立を含め日本の石油化学の積極的なビジネスへの転換が必要である。

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