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IMO（国際海事機関）による船舶用燃料油の硫黄分規制強化とその影響〈清水解太郎・三屋淳一〉

説1

IMO（国際海事機関）による船舶用燃料油の硫黄分規制強化とその影響
JX リサーチ株式会社
エネルギー経済調査部
しみず清水

JX リサーチ株式会社
エネルギー技術調査部

たろう

みつや太郎

三屋じゅんいち淳一

1. はじめにIMO（International Maritime Organization：国際海事機関）は、世界の一般海域における船舶用燃料油の硫黄分 含有率の上限を、現行の 3.5mass% から 2020 年 1
月 1 日以降は 0.5mass% に引き下げることを決定した。この規制強化は海運業界に大きな影響を与えることはもちろん、船舶用燃料が高硫黄重油の主要な市場であるため、

図1

世界の石油製品需給にも多大な影響を及ぼすことになろ

IMO による船舶用燃料の硫黄分規制スケジュールう。本稿では、規制の概要、対応策、燃料需給・価格へのインパクトについて解説する。
2. IMO による船舶用燃料の硫黄分規制の概要
IMO は、国連の専門機関の 1 つで 1958 年に設立（本部はロンドン）され、2017 年 12 月現在、172 カ国が加盟、
図2

香港等 3 地域が準加盟している。MARPOL 条約（船舶ECA（排出規制海域）による海洋汚染の防止のための条約）の 2008 年改正により、附属書Ⅵ（船舶からの大気汚染の防止）で船舶用燃3. 規制への対応策

料の硫黄分規制を 2010 年以降、順次強化することが決定された。同条約ではまた、対象海域が ECA（Emission

この硫黄分 規制に対する主な対応策を表 1 に示した。

Control Area：排出規制海域）と一般海域に区分されてお対応のための設備投資は石油精製会社が行う場合と船会り、ECA ではより厳しい規制が実施されている。図 1 およ社が行う場合に分かれるが、いずれも海運業にとってはコび図 2 は規制強化のスケジュールおよび ECA の対象海域ストアップになり、荷主、ひいては消費者へのコスト転嫁を示したものである。

が不可避となろう。
表1

IMO による船舶用燃料油硫黄分規制への対応策（まとめ）ECA（排出規制海域）
2015 年 1 月 1 日以降

2020 年 1 月 1 日以降（S 分 0.1mass% 以下）（S 分 0.5mass% 以下）①規制適合油の使用
軽油留分

LS 重油の供給力は東アジア・中東
現状の主な対応策

ブレンド油使用③ LNG 燃料船

設備投資の主体
石油精製会社などに限定されるが、IMO は軽油

LS 重油②スクラバー＊ 搭 載・HS 重 油 継 続

一般海域留分とブレンド油を含めて全世界的一部で使用に供給力ありと判断。

一部の船 舶で対応するも本 格的に新造船などで導入検討中。

船会社

新造船で導入検討中

船会社

は普及していない。
北欧などで導入実績＊船上設置の排ガス浄化装置。低硫黄燃料油使用の代替措置として IMO が認めている。

− 33 −JXTG Technical Review・第60巻第1号（2018年3月）

IMO（国際海事機関）による船舶用燃料油の硫黄分規制強化とその影響〈清水3. 1 規制適合油（低硫黄燃料油）の使用

太郎・三屋淳一〉

34リ水溶液で中和し、洗浄した水溶液は循環使用する。
廃液処理コストがかかり、アルカリ剤（苛性ソーダなど）

既に 2015 年から硫黄分 0.1 mass % 以下の規制が実施の入手、保管コストが大きい。

されている ECA においては低硫黄の軽油留分（MGO：Marine Gas Oil）の使用が対策の主流となっている。表 2③ハイブリッド方式：一般海域ではオープン方式、ECAは世界の国際船舶向けの軽油（我が国の A 重油相当品をではクローズド方式、といった運転方式の切り替え可能含む）および重油の供給実績である。ECA のある欧米でなもの。設置コストは大きい。

は 2015 年には前年対比で、軽油が増加し重油が減少した

注1。MGO の価格は高硫黄（HS）重油対比で 200$/ トン程度割高であり、船会社にとっての負担は大きい。

大型船では、スクラバー設置の設備投資は数億～ 10 数億円かかるが、燃料消費量が大きいので 2 ～ 3 年で投資回収可能と試算される。ただし、オープンループ方式の表2

国際船舶用燃料の地域別供給実績（2015 年）

場合の洗浄水排水に対する規制強化への懸念や、設置により船荷積載スペースが減少するため、現状は、スクラバー

単位：百万トン北東

シンガ

欧州・米国 その他

中東

注2

アジア ポールを使用する意向の船会社は少数である。

世界計

また、既存船を改造（レトロフィット）してスクラバーを（ECA）
41.8

設置するコストは、新造船に導入する場合と比べて割高に（前年比） （+1.3） （+0.4） （+0.1） （+5.8） （+3.4）（+11.0）なるので、スクラバーの設置は主に新造船を対象に行われ重油167.3るものと考えられる。さらに、設置工事のためにドックを（前年比） （+3.5） （+2.3） （+2.4）（▲ 6.9）（▲ 2.8）（▲ 1.5）確保する問題もあり、現在世界を航行する約 10 万隻の船

軽油

4.028.60.81.743.426.614.727.520.641.2

北東アジア：日本、韓国、中国、香港、台湾
欧州：ECA 海域を含む北海、バルト海沿岸諸国（地中海側は除く）
出所：IEA World Energy Statistics
注 1：E CA 内では軽油を使用する船舶でも、大洋に出れば重油を使用するので、積み込み数量としては欧米でもなお重油の数量のほうが大きい。
注 2：シンガポールは国際バンカー（船 舶用燃料）の 1/4 を供給しているが、地元の製油所における生産量はわずか 2.1百万トンであり、大部分を世界各地から輸入している。当地には大手石油トレーダーやバンカー専門業者などがタンクを保有してバンカーのトレーディングを行っている。

舶のうち、2020 年までにスクラバーの設置が可能なのは最大 3,000 隻程度といわれている。
3. 3 LNG 燃料船の導入
LNG（ 液化 天 然ガス）は硫 黄分 がほぼゼロで、 か つ
CO2 排出量も石油系燃料と比べて少ないため、LNG 燃料船は、2020 年からの硫黄分規制対策に加えて、今後一段と強化が予想される CO2 排出規制への対策としても有効である。
一方、LNG 燃料船には、低温の LNG 燃料タンクの設置など、大型船で数十億円以上の投資が必要とされ、また、2020 年に始まる一般海域での規制は S=0.5mass% 以LNG 燃料供給インフラが世界全体としては未整備である下であるが、いわゆる低硫黄（LS）重油の供給力は、重油ため、現状はノルウェー沿海のフェリーなどへの導入に留の直接脱硫装置の能力が大きい北東アジアおよび中東にまっている。さらに、現状の原油と天然ガスの価格状況で限定されると見込まれている。一方、IMO は軽油留分とは LNG 燃料船導入の経済性は低い。

LS 重油基材をブレンドした LS ブレンド油ならば、全 世

ただし、ロッテルダムなど欧州沿岸の港湾では LNG 燃界的に供給が可能と判断して、今回の規制強化を決定し料供給インフラ整備が進行中であり、また、世界最大のた経緯にあるが、この場合、供給地によって品質のばらつ

船 舶燃料 供給地であるシンガポールでもインフラのプロきが大きくなる懸念がある。規制適合油の品質および供給ジェクトがあり、さらに、大型コンテナ船などへの導入の力の問題については、第 4 章および第 5 章で詳述する。

検討も一部でなされている。

3. 2 スクラバーの使用

4. 規制適合油の品質問題

船内に、スクラバー（Exhaust Gas Cleaning System：排ガス浄化装置）を設置してこれを運転すれば、引き続2020 年時点においては、前章で示した対応策のうち燃き割安な HS 重油を使用することが可能である。スクラバー

料油側での規制対策である適合油の品質について、想定の方式としては、次の 3 つがある。

される課題を述べる。

①オープンループ方式：海水（概ね pH=8 以上の弱アルカリ性）で排ガスを洗浄し、洗浄水は浄化処理後、海洋4. 1 船舶用燃料油の現行規格に排水する。コスト安だが、洗浄水の排出規制のため

国 際 船 舶 用 燃 料 油は、 一 般 には 船 舶 用ガスオイル

使用不可能な港湾・海域もある（ドイツ、ベルギー、米（MGO：Marine Gas Oil）
、船舶用ディーゼルオイル（MDO：国カリフォルニア州など）。

Marine Diesel Oil）
、 船 舶 用 重 油（IFO：Intermediate②クローズドループ方式：排ガス中の硫黄酸化物をアルカJXTG Technical Review・第 60巻第1号（ 2018年3月）

Fuel Oil）などの名称で分類して呼ばれている。それらの品− 34 −

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IMO（国際海事機関）による船舶用燃料油の硫黄分規制強化とその影響〈清水太郎・三屋淳一〉

質は、国際標準化機構（ ISO：International Organizationfor Standardization）の ISO 8217 クラス F に規定されている。この国際規格では、船舶用燃料油は留出燃料油と残渣燃料油に分類され、留出燃料油は 4 グレード、残渣燃料油は 11 グレードに分けられている。代表的な ISO 品質基準を表 3 に示す。JIS 銘柄との対応では DMA は軽油、DMB は A 重油に相当する 1）。
表3

船舶用燃料油 ISO 品質基準（ISO 8217より抜粋）

出所）ISO 8217：2017（留出燃料油）および ISO 8217：2012（残渣燃料油）を基に JXリサーチ（株）が作成

4. 2 2020 年からの IMO規制適合油の品質とその問題点実機エンジンの着火遅れとの相関性が確認されている。

規制適合油の品質については、2017 年 7 月に開催されCCAI が小さいほど着火性が良くなる傾向がある 4）。

た IMO の第 71 回海洋環境保護委員会において、ISO へCCAI = d － 140.7 loglog（ v + 0.85 ）－ 80.6

規制適合油国際規格化を要請することが決定された。
IMO 規制適合油の規格項目は硫黄分 0.5mass% 以下とd : 15℃における密度（kg/m3）

ともに、基本的には現行の船舶用燃料油 ISO 規格に規定

v : 50℃における動粘度（mm 2 /s）

されている各品質項目についても規格化されると考えられる。このなかで低硫黄燃料油の品質に関して、特に注目さ

4. 3 船舶用燃料油の製造方法と燃料油品質への影響
船舶用燃料油の一般的な製造フローを図 3 に示す。

れているのが動粘度と着火性である。
（1）動粘度船舶のエンジンは適度な動粘度の燃料を供給する設計となっており、供給する燃料油の動粘度を加熱により調整する設備がある。適合油の中でも低硫黄 MGO は、動粘度が低いことに加えて、自己潤滑性を持つ硫黄分の含有量が低いことにより潤滑性能が低下し、燃料噴射ポンプのプランジャーの固着等が懸念される 2）。
（2）着火性ディーゼル機関における着火性とは燃料油の着火遅れの大小を表すが、一般的に着火性が良いと燃焼性も良いことになる。着火性が悪いと燃焼過程においてあと燃えが多くなり、不完全燃焼による熱損失の増加、シリンダー内

図3

壁へのすすの付着によるシリンダーやピストンリングの摩耗

船舶用燃料油の製造フロー 1）を引き起こすおそれがある 3）。
着火性を表す指標としては、留出燃料油ではセタン価（1）船舶用ガスオイル（MGO）またはセタン指数 が 使 用され、残 渣 燃 料油では CCAIMGO の主な混 合基 材は、製油所の常圧蒸留装置か（Calculated Carbon Aromaticity Index）が 使 用されてら留出する直留軽油と同留分を軽油脱硫装置などで水素いる。この指標は残渣 燃料油の芳香族性を表すもので化処理し、ほとんどの硫黄分が除去された脱硫軽油であ− 35 −JXTG Technical Review・第60巻第1号（2018年3月）

IMO（国際海事機関）による船舶用燃料油の硫黄分規制強化とその影響〈清水太郎・三屋36

淳一〉（b）残渣燃料油る。 また、 流 動 接 触 分 解 装置（FCC : Fluid CatalyticCracking）の分解軽油（LCO : light Cycle Oil）も一部使 陸上用重油も含めあわせて LS 重油と呼ばれる。北用される 1）。

海、アフリカ、東南アジア、中国などで生産される低硫黄原油の常圧残渣油を主要基材として使用する場合もあ（2）船舶用ディーゼルオイル（MDO）

るが、中東産の高硫黄原油の常圧残渣油を直接脱硫装

MDO は JIS 規格の A 重油相当品であり、直留軽油、置で精製した脱硫重油を使用することが多い。

脱硫軽油の他に LCO をある程度使用し、C 重油も 1 ～  硫黄分や流動点などの規格を満足するために直留軽2% 程度混合して製造する。したがって、MDO は MGO

油、LCO、CLO などを混合して調整することもある。に比較して密度が高くセタン指数が低い 1）。

ただし、LCO や CLO を混合する場合は CCAI が高くなり着火性が悪化する 5）。

（3）船舶用重油（IFO380）（c）ブレンド油

現 在、船 舶用重油の主流は IFO380 と呼ばれている 残渣油の直接脱硫装置を持つ製油所は、ほぼ北東ア2もの で、 動 粘 度 380mm /sec（50 ℃、ISO8217 分 類 のジアや中東地域に限定されているため、それ以外の地RMG380）の HS 重油である。常圧蒸留残渣油、減圧蒸域では、低硫黄の MGO、MDO といった留出燃料油を

留 残 渣 油、 お よび FCC の LCO、HCO（Heavy Cycle

基本にしつつも、LCO や CLO のブレンド比率を高めたOil）、CLO（Clarified Oil ）などが使用され、硫黄分は上

動粘度が 10 〜 80mm 2 /sec 程度の燃料油が供給される限が 3.5mass% である。FCC の留出油や残渣油には芳香可能性がある。こうしたいわゆるブレンド油は、ISO の族が多く含まれるため、これらの混合比率が高いと着火

規格では残渣燃料油の分類になるが、やはり CCAI が1）性が悪くなる 。

高くなり着火性が悪化する可能性がある。
5. 船舶燃料油の需要・価格変化（4）一般海域の IMO 規制適合油2020 年以降、ECA 以外の一般海域での硫黄分の上限は 0.5mass% となる。この場合、留出燃料油、残渣燃料

ICIS 社等の調査・研究機関では、規制適合油対応の油に加えて、それらを混合したブレンド油の供給が想定さ場合には、LS 重油の供給力が北東アジアおよび中東に限れる。

定されるため、全世界的には HS 重油から軽油留分への（a）留出燃料油大量シフトが起こるものと予想している。

 低硫黄基材の混合比率を高くして低硫黄 MGO および低硫黄 MDO として製造する。FCC の LCO は低硫黄基材であるがセタン指数が低いため混合比率は限定される 5）。
表4

全世界の軽油および重油の需要見通し

単位：百万トン
20102015

2019

2020

2025

（実績）

（実績）

（想定）

（想定）

（想定）

軽油
国際船舶用
【軽油総需要対比】
自動車用
産業・民生用他

27424795116

【2%】

【3%】

【3%】

【6%】

【7%】

691829918936985497450475472

453

1,215

1,321

1,440

1,503

1,554179

167172122115【重油総需要対比】

【41%】

【45%】

【46%】

【38%】

【40%】

発電・熱供給・産業用他

256207203200175435374375322290

合計
重油
国際船舶用

合計

出所：IEA World Energy Statistics（実績）、ICIS 社データベース（2017 年版）（想定）

JXTG Technical Review・第 60巻第1号（ 2018年3月）− 36 −

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IMO（国際海事機関）による船舶用燃料油の硫黄分規制強化とその影響〈清水太郎・三屋淳一〉

また、こうした需要シフトは、軽油と HS 重油の価 格差の拡大を招くことになろうが、このうち軽油は、需要に占める国際船舶用の比率が大きくないので、2019 年から2020 年にかけての価格上昇はさほど劇的なものにはならない一方、重油は国際船舶用需要の比率が 40% を超えており、需要減のインパクトが大きいため、価格が大きく下落するものと予想されている。
− 参考文献 －1）J PEC；JPEC レポート「IMO の SOx 規制強化による船舶用燃料への影響（1）」第 17 回 （2015,年度）
2）安岡茂雄；日本マリンエンジニアリング学会誌「船社における機関管理 - 船社の燃料油管理体制及び本船の燃料油の取扱いについて」第 48 巻 , 第 2 号 , 59（2013）3）長 谷川静音著；舶用ディーゼル機関教範 , 成山堂書店 ,2010 年 , p102
4）林 利昭，三ツ井裕太；日本マリンエンジニアリング学会
誌「バンカー重油の製造方法と着火性評価」, 第 48 巻 ,第 3 号 , 65（2013）5）林 利昭；日本マリンエンジニアリング学会誌「低硫黄燃料油の製造方法と品質」第 50 巻 , 第 3 号 , 66（2015）− 37 −JXTG Technical Review・第60巻第1号（2018年3月）