第1回 グリーンイノベーション戦略推進会議

カーボンリサイクルを実現する
旭化成のCO2ケミストリーのご紹介
2020年7月7日
旭化成株式会社
研究・開発本部 化学・プロセス研究所
鈴木 賢

旭化成が目指す姿：旭化成が目指すサステナビリティ
中期経営計画「Cs+（シーズプラス） for Tomorrow 2021」

持続可能な社会への貢献
世の中の課題へのSolution提供

事業開発
Innovation

社内外での「Connect」
/対話

高い収益性
→ステークホルダーへの還元

持続的な企業価値向上「誠実」 「挑戦」 「創造」
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旭化成が目指す姿：持続可能な社会に向けて

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旭化成のサステナブル技術
カーボンリサイクルを実現する新技術として、以下の技術開発に注力
 CO2 ケミストリー
 アルカリ水電解水素製造
アルカリ水電解実証
福島浪江PJ(10MW)

CO2
CO2 分離・回収
化学原料

東芝ESS社より再委託（NEDO事業）

アルカリ水電解水素製造
再エネ
余剰電力

H2O

グリーン H2

CO2転換利用技術
CO2 ケミストリー
旭化成の独自技術
 CO2 利用技術
・EC法PC（商業化）・DRC法DPC（実証済） CO2 誘導体利用技術
・イソシアネート製法（開発中）

ポリカーボネート
イソシアネート
ポリウレタン
燃料・汎用化学品（メタノール等）

他の注力技術（研究段階）

・ ゼオライトを吸着材として用いたCO2分離回収システム
・ 再エネ電力によるCO2電解還元, バイオマスからの化学品製造など

PC: ポリカーボネート, EC: エチレンカーボネート, DRC: ジアルキルカーボネート, DPC: ジフェニルカーボネート(PC原料)4

CO2を原料にした機能性化学品製造技術
 旭化成は、CO2を原料に使用するポリカーボネート（ＰＣ）樹脂製造プロセスを世界で初めて確立（ライセンスビジネス展開中） 2002年に第１期プラントの商用運転開始（年産5万トン）
 CO2原料法は2016年時点で世界の製造能力の16%に拡大
PC樹脂の主な用途
 DVDやBDの表面
 スマートフォンや家電の筺体 車載用ライトのカバー
 航空機や新幹線の窓

旭美化成（旭化成と奇美実業との合弁会社）第１期プラント

PC生産能力：475万トン＠20165

旭化成のCO2原料PC製造プロセスと特徴
反応スキーム

原料中間生成物
製品

HOOH

反応蒸留
O+ CO2O

COO

社会実装のポイント

OH

MeOH
MeO

C
O

OMe

PhO

CO

HO

溶融重合反応蒸留
OPh

Me
Me
Me

OH

O C O
O

MePC

 反応と分離を同一の場で行う反応蒸留法と新規触媒、新コンセプト溶融重合法の開発により、高選択性と省エネルギープロセスが実現
 有毒な化合物（ホスゲン）を用いる従来法からCO2を原料に代替することによる顧客価値の創出
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CO2ケミストリーの展開①－１．CO2原料PC製造プロセス（ライセンスビジネス中）（p.6）
CO2

EC

DMC

DPC

ポリカーボネート①－２．新規CO2原料PC製造プロセス（実証済） （p.8）
 新規触媒開発とプロセス技術による省エネ化、CO2排出量削減
 操業性向上による顧客価値向上 ⇒ 社会実装の加速化

CO2DRC

DPC

ポリカーボネート② CO2原料ポリウレタン製造プロセス（開発中）（p.9, 10） 他の機能性化学品（ポリウレタン）への技術展開
 バイオ技術の活用による更なる低炭素化の追求

CO2
工業化済み

イソシアネート
実証化済み

ポリウレタン

開発中

EC: エチレンカーボネート; DMC: ジメチルカーボネート, DRC: ジアルキルカーボネート; DPC: ジフェニルカーボネート

7①－２．新規CO2原料PC製造プロセスの実証
立地場所：旭化成水島製造所
生産能力：DPC 1,000 トン／年O
R O C O R

H2O

DRC

触媒 B

触媒 A

CO2

OH

ジアルキルカーボネート

O

ROH

O C O
ジフェニルカーボネート

DPC

DRC法DPCプロセスの概要

旭化成水島製造所（岡山県倉敷市）

NEDOプロジェクト（平成26年度～28年度）
戦略的省エネルギー技術革新プログラム事業/
二酸化炭素を原料とする化学品製造プロセスの開発

実証化の結果概要：
 本新製法では、特定の触媒を用いてCO2とアルコー
ルとから直接製造したジアルキルカーボネート(DRC)を用いてPC原料のDPCを製造する。
 連続運転時間は1,000時間以上に達し、工業プロセスとしての運転安定性と、その操作性を確認。
 省エネ、CO2排出量削減プロセスを実現。
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② CO2原料ポリウレタン製造プロセス
SS-Agent法 (Strategic Sustainable Active Reagent)

ポリウレタン用途・フォーム,クッション・断熱フォーム
・エラストマー・塗料, 接着剤
・繊維

CO2から誘導される尿素の原料化に成功した、世界初のサステナブ
ルなポリウレタン原料（イソシアネート）製造法
脂肪族ポリイソシアネート

ヘキサメチレンジアミン(HMD)

ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ヘキサメチレンジアミン
カルバメート
製造工程

精製工程

CO2

尿素
製造工程

分解工程

NH3

弊社開発技術

LCAベースCO2削減量
HDI

CO2利用量：0.73t-CO2/t-HDI
CO2収支（CO2排出量-CO2利用量）

回収工程

NH3SS-Agent技術
副反応原因物質「熱解離反応蒸留」
副反応物を熱解離させて正反応に集約させる技術
中間生成物（カルバメート）

イソシアネート生産量：952万トン@2018年
脂肪族 HDI: 24万トン, IPDI: 5万トン
芳香族 MDI: 705万トン, TDI: 218万トン

カルバメート合成の複雑性

既存ホスゲン法に対して20%削減

 スケジュール
・2023年商業化実証運転開始を目指す
・2030年ー 汎用イソシアネートへ展開
 技術が確立されたときのCO2使用量
・2050年、世界全体で305万トン*と試算* 技術完成時からの需要増加量にて試算。
バイオアミン原料を用いた場合のCO2使用量は2,209万トン
9特殊ポリウレタン原料によるLC-CO2削減への貢献
 Agent技術を応用し、 CO2誘導体を利用した特殊ポリウレタン原料（多官能イソシアネート）製造技術を確立→ CO2利用によるCO2削減
 新車トップコートのクリア塗装向けに展開（特徴：透明性、低粘度、高外観、低温硬化性(80℃))→ 自動車塗装工程の消費エネ由来のCO2削減
旭化成のコンセプト
開発品
構造式

特性
粘度mPa・s(25℃)

R-(NCO)nHDI

デュラネート®
OCN

OCN

NCOn≧2O
RO

揮発性・毒性～103N
N
R

アダクト化

超低粘度
非揮発性

N

NCO

R

NCO

クリアO

ベース

R=(CH2)6～1400

平滑性
耐候性

[弊社品]

焼付

着色

140℃
ベース

PH

(工程削減)

クリア

焼付

140 → ～80℃

新しい塗装法(3wet)
中塗り

中塗り

電着

耐チッピング

鋼板

防錆OH

クリア(ﾎﾟﾘｳﾚﾀﾝ)
ベース(ﾎﾟﾘｳﾚﾀﾝ) PU

PU

PU

クリア層とベース層を低温で一体硬化
塗装工程数削減と焼付低温化により省エネ・CO2削減

現行塗装法(代表例) 140℃
PH

ベース(ポリオール) HO
中塗り

非揮発性

自動車塗装のトレンド
中塗り

クリア(ポリオール+ 開発品 )

開発品

ベースPH

クリア

焼付 スケジュール
・2022年試験販売
・2026年商業設備稼働・事業化を目指す CO2削減量（省エネ由来）
・2030年、国内で約30万トン*と試算* 国内3wet塗装法(生産台数198万台相当)のクリア層を開発品に置き換えたと仮定
10◎ 日本経済新聞
2019年12月11日

11Creating for Tomorrow
昨日まで世界になかったものを。
私たち旭化成グループの使命。
それは、いつの時代でも世界の人びとが“いのち”を育み、より豊かな“くらし”を実現できるよう、最善を尽くすこと。
創業以来変わらぬ人類貢献への想いを胸に、次の時代へ大胆に応えていくために―。
私たちは、“昨日まで世界になかったものを”創造し続けます。