次世代石油エネルギービジョン―次世代石油エネルギービジョン研究会報告書―

令和２年１０月

一般財団法人石油エネルギー技術センター
Japan Petroleum Energy Center (JPEC)目次
目次 ................................................................................ 1
はじめに ............................................................................ 2
エグゼクティブサマリー............................................................... 3
1. 社会環境動向と石油産業を取り巻く課題............................................. 6
１．１. 社会...................................................................... 6（１）経済 ...................................................................... 6（２）人口 ..................................................................... 22
１．２．環境 ..................................................................... 26（１）大気環境.................................................................. 26（２）地球温暖化................................................................ 28（３）自然災害.................................................................. 33
１．３．技術 ..................................................................... 34（１）重質油処理技術............................................................ 34（２）化学品得率向上技術........................................................ 39（３）AI、デジタル技術.......................................................... 41（４）カーボンリサイクル........................................................ 44
１．４．社会環境分析.............................................................. 49
１．５．石油産業を取り巻く課題 .................................................... 50
2. 将来の石油産業ビジョン.......................................................... 52
２．１. 石油産業のビジョン....................................................... 52（１）カーボン循環型燃料・ケミカルハブ .......................................... 54（２）柔軟生産石化シフト（日本版 COTC） ......................................... 56（３）デジタルデータ利活用（デジタル SSRC 構想） ................................. 57
２．２. 製油所ビジョンの実現に向けて ............................................. 58
3. 製油所将来ビジョンを実現するための技術（専門 WG 活動） ........................... 59
３．１．ビジョン実現に向けた検討方法 .............................................. 59
３．２．精製技術深化・高度化 WG 目標と検討結果 ..................................... 62
３．３．稼働信頼性 WG 目標と検討結果 ............................................... 62
３．４．製油所安定最適化 DXWG 目標と検討結果 ....................................... 64
３．５．サプライチェーン最適化 WG 目標と検討結果 ................................... 66
３．６．地球温暖化対策 WG 目標と検討結果 ........................................... 67
３．７．人材育成 WG 目標と検討結果 ................................................. 69
３．８．次期事業構想（次期技術開発事業ラインアップ） .............................. 71

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はじめに
日本の社会環境の変化が石油需要に大きく影響を及ぼしている。特に人口の減少、代替エネルギーへの転換、価値観の変化などにより、国内石油需要はピークアウトし、長期減少傾向に向かっている。また、東日本大震災を経て、原子力発電のあり方をはじめ、国の長期エネルギー計画の抜本的な見直しが行われ、さらには地球温暖化への関心から脱炭素化への社会的要求が高まり、石油を含めた化石燃料に対する風当たりは厳しくなってきている。
一方で一次エネルギー需要の多くを占める石油は、
社会活動、経済活動を行うための基盤であり、これら活動を維持していくためには不可欠なものとなっている。そのため、安定的に石油を供給することは、日本のエネルギー安全保障において最重要課題の一つである。また自然災害発生時においても、被災地において利便性の高いエネルギーとして石油供給が求められ、期待される役割となっている。
このように石油業界は厳しい事業環境に直面しつつも、石油の安定供給を維持するという、社会的要求に応えていかなければいけない状況にある。この状況下において、石油産業の今後の進むべき方向性を考えていくことは、安定した事業基盤を構築するための指針を示す大きな意義を持つ。
また将来的な指針を実現していくためには、革新的なイノベーションを生み出し課題解決に取り組む必要があり、長期的な研究開発、技術開発によって成される。
そこで、石油産業に係る企業等（石油、エンジニアリング、触媒、石油連盟）により、平成２９年１０月に「次世代石油エネルギービジョン研究会主査会」を設立し、議論の方向性をまとめた。これに沿って平成３０年度は各専門 WG において詳細内容を策定した。
ここで策定されるビジョンは、関係各社の戦略的な取り組みや、ＪＰＥＣの事業戦略立案に実務的に活用する以外にも、例えば、国の石油・エネルギー政策の策定にも役立つ内容を備えることを目
的とした。

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エグゼクティブサマリー研究会では、将来製油所のビジョンを検討し、ビジョン実現に向けた技術開発の方向性を検討した。検討にあたっては、はじめに幅広い情報を収集し、事業環境を再認識することから始め、そのうえで石油産業を取り巻く課題点を洗い出した。
（事業環境）
世界のエネルギー消費は新興国に引っ張られ増加し続けているものの、日本を含む OECD 諸国
では伸び率は鈍化、さらには減少傾向がみられる。日本の石油需要については、人口減少や自動車
燃費の向上、温暖化対策によるエネルギー源の変化から、2040 年まで平均 1%年で減少することが予想されている。油種別にみると現状 LPG とナフサを輸入し、ガソリンのバランスに合わせてディーゼルと灯油を輸出しているが、ガソリン等の輸出が増えてくると予測される。一方で世界的に石化品需要については今後も堅調な伸びが見込まれている。
そのため石化品シフトの傾向が見られ、石化品の得率を現状 8%程度に対して 2035 年には世界平均で 18％程度まで増加することが見込まれる。しかし石化品の供給余剰も予測されておりマージンは短期間に縮小していくとも予測されている。現状において日本の国内設備の稼働年数が長く、効率やメンテナンスコスト等の点からコスト競争力で低位にある。
国内の人口については減少傾向が続いており、2015 年に比べて 2040 年には 87.3%、2053 年には 1 億人を割って 78%、2065 年には 69.3%になると想定されている。
合わせて高齢化の進展、
15-64
歳の労働人口の減少が見込まれ、労働人口が 2020 年には 59.1%に対し、2050 年には 51.8％となり労働人口の減少は社会問題の一つととらえられている。都市過疎地問題も大きくなってきており、高齢化と合わせて、生活に支障をきたす状態に至るケースもあり「SS 過疎地問題」も出てきている。
環境問題については、世界的に地球温暖化に対する関心が高まってきている。COP21 では工業化以前より 2℃高い水準に抑えること、さらには 1..5℃高い水準に抑える努力を継続する内容を盛
り込み、パリ協定が採択された。日本では 2030 年に向けてはエネルギーミックスが示され、一次エネルギーのうち石油を 2017 年 39%に対して 2030 年に 33%まで下げることが示されている。また 2050 年に向けては「パリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略」
で 2050 年に向けて 80％CO2
減や再生可能エネルギー、水素利用や、CO2 回収貯蔵を推進することが盛り込まれている。
自然災害の観点では、東日本大震災およびそれに起因した原子力発電所の事故により、エネルギ
ーの安定供給の重要性が意識されるようになった。その後も北海道胆振東部地震によるブラックア
ウト、台風 15 号による停電の長期化等の課題も発生しており、自然災害発生時のエネルギー安定供給として石油の担う枠割は大きい。
技術動向については、まず石油精製技術として重質油処理技術の増強が進んでいる。日本国内は、VR を SDA で処理、AR を RDS-RFCC で処理、VR をコーカーや H-Oil で処理などのタイプに分けられる。新規技術では Eni 社のスラリー分解プロセスや Chevron Lummunus Gloval 社のLC-Fining 等が提案されている。
化学品の得率向上については、海外で、初めから石化製品を主力製品として設計された Crude
Oil-to-Chemicals(COTC)のコンセプトで作られた石化コンプレックスが作られている。中国のHengli 製油所は精製能力 2000 万トン/年（40 万 BPD）のうち 42%のプロピレンやパラキシレンな
どの化学品を生産する能力を持っている。インドの Jamnagar 製油所は 124 万 BPD の精製能力を持ち BTX やプロピレンなどの得率は 14.2%と高い水準である。
3

デジタル技術に関しては、近年、AI や IoT 等技術の進展が目覚ましく、これら新技術を石油精製に活用する試みが進んでいる。
具体的には、製油所や化学プラント等における内面腐食予測モデル、
外面腐食予測モデル、異常検知予測システム等の構築が行われている。これら保安保全分野で新技術の導入が進んでいる背景としては、高圧ガス保安法において、高度なリスクマネジメントや IoT・ビッグデータの活用等による高度な保安を行っている事業所を「スーパー認定事業所」として認定
し、能力に応じて規制を合理化する制度が作られたことが大きい。海外オイルメジャーでも、ドローンを活用した設備の外面点検、センサーによるデータ集積とビックデータ解析による腐食メカニ
ズムの解明と異常の予防検知など、保安力・稼働信頼性の向上や業務効率化を主な目的として、デジタル技術の活用が進んでいる。
最後に、地球温暖化対策や廃プラスチックの海洋汚染問題など地球規模での環境問題に対し、カーボンリサイクル技術の開発が進められている。この技術開発では、CO2 を資源として捉え、これを分離・回収し素材や燃料へ再利用するとともに、大気中への CO2 排出を抑制していくことを目的としている。
（対処すべき課題）
以上のような背景を考慮し、社会環境分析から石油産業を取り巻く課題を抽出し、課題シナリオを作成した。
短中期的には構造的な国内需要構造の変化、シェールガスの基礎化学品への供給、海外で COTC
コンプレックスの稼働など、石油産業を取り巻く環境が大きく変わってきていく中、「需要に合わせて柔軟に石油製品と石化品を生産する技術を確立すること」、「海外製品以上のコスト競争力を有すること」が急務である。これができなければ、国内の市場縮小に合わせて規模を縮小せざるを得ない。
中長期的には地球温暖化問題への対応として「脱炭素化が」課題となる。世界的に脱炭素化が求められており、エネルギー転換の動きが大きくなってきているが、経済性、環境性、安全性、エネ
ルギーセキュリティのすべてを満たす方向性は示されていない。しかし海外石油会社でも GHG 削減に向けた取り組みが行われており、石油産業自体の存続をかけた取り組みとなっている。また、「人口問題への対応」も避けることのできない課題であり、安全操業の観点から、これまで培ってきた技術を確実に伝承していくシステムが求められる。
（課題解決の為に必要な機能）
これら課題シナリオに対して、石油産業は、国際競争力を強化し石油エネルギーを持続的に安定供給すること、全世界的な視点での環境問題や安心安全への社会的要求に応えていくことが求められている。いわば世界的規模での社会的要求と地域への貢献を同時に満たす「グローカル Industry」
が石油産業に求められる方向性と考えられる。
これを実現するためには、石油産業に３つの機能が求められる。
「さらなる高効率化」では精製技術の高度化や稼働率向上により生産を中心として物流、販売の高効率化、低コスト化を図っていく。
「変化に応じた柔軟生産」では今後の需要構造の変化に柔軟に対応していく機能が必要と考える。
ガソリンを中心とした燃料油需要が減少し、一方で世界的には石化品の生産量は増加していくことが見込まれている。またエネルギーセキュリティや収益性の観点から原油が多様化し、さらには非在来型原油まで活用することが想定される。中長期的には E-Fuels やバイオ燃料や廃プラ油も原料として活用されるようになる。いわば原料および製品の変化に対応していく柔軟性が重要となってくる。
「地球温暖化対応」では GHG 削減に向けた炭素循環社会を実現していくことが求められ、省エネ技術の促進や非化石原料の活用などを進める必要がある。これら 3 つの機能は、AI 等のイノベーションを取り込むことによって実現される。

4

（製油所将来ビジョン）
これら３つの方策を基にして中長期ビジョン（２０３０年～２０５０年をターゲット）および短
中期ビジョン（２０３０年をターゲット）として「カーボン循環型燃料・ケミカル製造ハブ」「柔軟生産石化シフト」「デジタルデータ利活用」を作成した。
中長期的には「カーボン循環型燃料・ケミカル製造ハブ」を想定する。この「カーボン循環型燃料・ケミカル製造ハブ」では従来の石油製品の生産と合わせて、バイオ燃料や廃油処理燃料、廃プ
ラ処理、合成燃料である E-Fuels の生産の機能を持つ。当面カーボンリサイクル燃料は石油製品と混合して供給する形態が想定できることから、石油製品とカーボンリサイクル燃料の両方の生産を合わせて行うことにより、製品の安定供給や品質管理が可能になる。また「カーボン循環型燃料・ケミカル製造ハブ」では廃プラや E-Fuels の原料フィードの量、品質が多様化するため、従来の経験的なオペレーションでは低 GHG エネルギーや低 GHG 製品、低 GHG 化学品を安定的に供給できなくなる恐れがある。プロセスのオペレーションのフレキシビリティ向上と最適化に向けて、従来の経験則のオペレーションを分析し、AI 等を活用した成分分析と技術に基づくオペレーションに再構築することが必要になる。
「柔軟生産石化シフト」は、短中期的なビジョンとして想定した。日本国内の需要構造が変化してきていること、COTC と呼ばれる石化得率を最大化した石化コンプレックスが建設されてきていること、シェールガスやシェールオイルなどの非在来型を含めて原油の多様化が進んでいく方向にあることから、柔軟かつ最適生産技術が求められる。そこで「柔軟生産石化シフト」では既存設備を活用しつつ、化学品得率を最大化し、国際競争力を維持していくことを目指す。そのためには、
デジタル技術の活用はもちろん、a) 燃料油供給の国際競争力の確保（個社の経営基盤強化）、b) 国
内石油化学との共存あるいはコンビナート再編（産業構造問題への対応）、c) シェールガス＆オイ
ルへの移行だけに頼らない長期的視点（国の資源戦略に直結）の保持が必用であることに留意する必要がある。石化シフトは、石化品を主要生産物と位置づけ、原油から最高効率で石化品を製造するスタイル、いわゆる 日本版 Crude Oil to Chemicals（COTC）と称される大きなコンセプトでの推進が期待される。
「デジタルデータ利活用」
も短中期的なビジョンで、「将来型カーボン循環型燃料・ケミカルハブ」
で従来の経験的なオペレーションをデジタルで再構築し、フィード原料や製品の多様化に対応していくうえでも、「柔軟生産石化シフト」で既存設備を活用して柔軟かつ最適に石化品を生産していく
うえでも必須である。また、安全操業のためにも、保全保安データのプラットフォームと AI ユニ
ットによるデータ活用技術の確立が求められている。更に、製造だけではなく配送、SS 販売も含
めてデジタルトランスフォーメーションによるサプライチェーン全体の効率化も求められており、
デジタルデータ利活用の潮流は明らかである。
（将来ビジョンを実現するための技術）
以上の検討を踏まえ、研究会では以下の２つの分野での技術開発が必用との認識を持つに至った。
最初は、「原油成分データ、操業データを活用した石油精製の高効率化技術」の開発である。具体的には、①原油中の石化成分リアルタイム推測技術、②石化成分情報高度利用技術等で、これら技術の開発により、既存設備を活用して原油から最大限の石化成分を抽出することが可能になり、日本版 COTC 技術の確立につながると期待する。二つ目は「保全 PF および保安（安全情報）デー
タ PF による信頼性向上技術」の開発である。他産業と同様、石油業界でも安定操業の基本となる
人材確保・技術伝承が課題となっている。これを解決するため、蓄積されたテキストデータをデー
タベース化し、AI を活用して事故要因の絞り込みを行ったり、事故を未然に防ぐためのチェックポ
イントの抽出を行うとともに各種ノウハウの効率的な伝承にもつなげていきたい。

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1. 社会環境動向と石油産業を取り巻く課題
１．１. 社会（１）経済①GDP
世界の実質 GDP の対前年比成長率をみると、2016 年から 2018 年にかけて高い水準で成長している。また、2017 年から 2018 年を地域別にみると、マイナス成長の地域はなく、世界同時好況にあったといえる。一方 2014 年から 2015 年にかけて、インドの成長率が中国を抜いた。15 年はブラジ
ル、ロシアはマイナス成長で、新興国ブロックは２つに割れた。ロシアのマイナス成長は、2014 年のウクライナ危機に対する G7 の制裁の影響である。また、資源価格の下落により、ブラジルとロシアが影響を受けた。
中国は、2010 年 10.6%の経済成長がみられたが、2018 年には 6.6%と低下してきている。また現在の経済成長は、政府の景気刺激策が経済を支えているとの見方もあり、中国経済の先行きを懸念する意見も出てきている。
一方、日本を除くアジアは 6%台の成長を継続的に維持しており、世界の成長エンジン、日本経済の支えとなっている。
リーマンショック以降の日本経済は、先進国の中でも、また、世界全体の中でも低迷が顕著である。大規模な金融緩和や財政出動を行っても、日本の実体経済は一向に動かない。リーマンショッ
ク以降 10 年経過したが、この間の日本の実質成長率の平均は年率 0.9%で、2020 年の経済成長率についても 0.7%と見通しており、非常に低い数字にとどまると IMF では予想している。

6

表 1.1-1 IMF 世界経済見通し 2020 年 1 月
出典：https://www.imf.org/ja/Publications/WEO/Issues/2020/01/20/weo-update-january20207

②エネルギー
世界のエネルギー消費量（一次エネルギー）は増加を続けており、石油換算で年平均 2.5%で増加
し続け、2017 年には 135 億トンに達した。特に 2000 年代以降アジア大洋州地域は新興国の消費量の伸びが高い。一方、先進国（OECD 諸国）では伸び率は鈍化した。

（注）1984 年までのロシアには、その他旧ソ連邦諸国を含む。
（注）1985 年以降の欧州には、バルト 3 国を含む。
出典：エネルギー白書 （BP「Statistical Review of World Energy 2018」を基に作成）

図 1.1-1 世界のエネルギー消費量の推移（地域別、一次エネルギー）
世界のエネルギー消費量（一次エネルギー）の動向をエネルギー源別に示す。
（図 1.1-2）石油は今日までエネルギー消費の中心となってきた。発電用を中心にほかのエネルギー源への転換も進んだものの、堅調な輸送用燃料消費に支えられ、石油消費量は 1965 年から 2017 年にかけて年平均2.2%で増加し、依然としてエネルギー消費全体で最も大きなシェア（2017 年時点で 34.2%）を占めている。
今後石油の需要は、発展途上国の経済成長とともに増加するが、2030 年以降はほぼ横ばいになると予測されている。
（図 1.1-3）2040 年までの年平均増加率は 0.5%。増加する供給を支えるのは、
序盤は米国のシェールオイルやサンドオイルだが、後半は市場シェア確保を狙う中東諸国の増産が牽引するとした。最大の石油需要は、自動車交通で、さらに航空機、船舶、トラックの需要も増加する。2040 年に近づくにつれ、輸送用尾燃料の脱化石化の動きとともに需要成長は止まっていくが、一方で石油化学工業原料としての需要は伸び続ける。
一方、天然ガスの消費量が伸びは大きい。天然ガスは、特に気候変動への対応が強く求められる先進国を中心に、発電用はもちろん、都市ガス用の消費が伸びた（年平均増加率 3.3%）。
同じ期間で伸び率が最も大きかったのは原子力（同 9.3%）と風力、太陽光などの他再生可能エネ
ルギー（同 12.4%）だが、2017 年時点のシェアはそれぞれ 4.4%及び 3.6%と、エネルギー消費全体に占める比率はいまだに大きくない。近年は太陽光発電や風力発電のコストが低下しており、今後再生可能エネルギーの比率は拡大すると予想される。

8出典：エネルギー白書（BP「Statistical Review of World Energy 2018」を基に作成）

図 1.1-2 世界のエネルギー消費量の推移（エネルギー源別、一次エネルギー）

出典：BP Energy Outlook 2018
図 1.1-3 世界のエネルギー消費予測9日本のエネルギー消費は、1990 年代を通して原油価格が低水準で推移する中で増加した。2000
年代半ば以降は再び原油価格が上昇したこともあり、2005 年度をピークに最終エネルギー消費は減少傾向になった。2011 年度からは東日本大震災以降の節電意識の高まりなどによってさらに減少が進んだ。

（注 1）J（ジュール）=エネルギーの大きさを示す指標の 1 つで、1MJ=0.0258×10-3 原油換算 kl。
（注 2）「総合エネルギー統計」は、1990 年度以降の数値について算出方法が変更されている 1 。
（注 3）産業部門は農林水産鉱建設業と製造業の合計。
（注 4）1993 年度以前の GDP は日本エネルギー経済研究所推計
出典：資源エネルギー庁「総合エネルギー統計」、内閣府「国民経済計算」、日本エネルギー経済研究所「エネルギー・経済統計要覧」を基に作成
図 1.1-4 最終エネルギー消費と実質 GDP の推移

10

③石油
図 1.1-5 に示すように世界全体では 2040 年まで原油需要の増加が予想されている。しかし、
世界石油需要の前年伸長幅は 2040 年まで減少傾向が続き、その後は純減が見込まれる。
特にアジア太平洋地域では原油需要が増加し、2040 年までにアジア太平洋地域は世界の原油需要の約 40％を占めると予想される。これらの原油は中東、アフリカ、南北アメリカ、東ヨー
ロッパから供給される。中でも中国の原油輸入の増加は、アジア地域の原油輸入量の将来の増加の半分以上を占めると予想される。
一方で北アメリカや西ヨーロッパでは原油需要は減少傾向にある。2020 年に舶用燃料の低硫黄化
により軽油留分の需要が一時的に増加するが、再びマイナス幅が拡大していく。特に需要の大幅減少が見込まれるガソリンについては、余剰バランスが問題である。欧州の主要輸出先となっている
中東や北アフリカ等(米国含む)では精製能力と稼働率が増加することが予想され、輸出先が失われることにより、
今後、
欧州域内製油所の稼働率が大きく減少し原油需要が減少する要因となりうる。

120,000

原油需要 1,000 BPD

100,000

中央東ヨーロッパ
西ヨーロッパ

80,000

アフリカ
南アメリカ

60,000北アメリカ
40,000

中東
アジア

20,000
0
2018年

2040年

ActualForecast

出典：NEXANT 資料より作成
図 1.1-5 世界地域ごとの原油需要の現状と予測
北アメリカでは原油が輸出され、現在は純輸出ポジションに移動している。南北アメリカの原油取引ポジションの変化は、原油価格に影響を及ぼしている。これらを状況から、原油取引先の多様化が今後進むものと予測される。
2015 年以前は、米国はカナダへの輸出は可能であったが、一般的には他の国への輸出はできなかった。米国では 2015 年末に原油の輸出禁止が解除されたことにより、原油の輸出先はより多様になった。図 1.1-6 に示すように、米国からの原油輸出は 2017 年から 2019 年の間に急激に増加し、アジア（特に韓国、インド、中国）とヨーロッパが大部分を占めた。

11

出典：NEXANT 資料
図 1.1-6 米国からの原油輸出先（1,000 BPD）
NEXANT による世界地域ごとの原油需要予測を表 1.1-1 に示す。
表 1.1-1 世界地域ごとの原油需要予測（1,000 BPD）
出典：NEXANT 資料12表1.1-2に日本の石油製品の油種ごとの生産・需要バランスを示す。
製品需要の減少に伴う国内精製能力の縮小により、日本の石油製品の生産は、2010年から2018
年にかけて減少した。高度化法による重質油分解装置や残油処理装置の設置比率を上げるという要請により、ほとんどの精製業者は原油蒸留装置を停止することを決定した。これにより2017年
では残留物分解率が平均50％に増加した。
また図 1.1-7 には日本の燃料油の油種別販売量の内訳を示す。
国内の石油消費は、1990 年代半ば以降ほぼ横ばいに推移したが、2000 年以降はほとんどの石油製品で、需要の構造的な下降傾向が見られ、2010 年から 2019 年にかけて平均年率 2.3％で減少した。これは主に、以下に示す石油消費を削減する政府の政策、社会構造の変化、地球温暖化対策によると考えられる。日本は石油の供給を輸入に大きく依存している。そのため、政府は長年にわたり、原子力の促進、新しい重質燃料燃焼プラントの禁止、LNG 輸入の優遇措置など、輸入原油への依存を減らすためのさまざまな措置を導入してきた。発電の燃料源では、石油が減少し、LNG、石炭、再生可能エネルギーが増加している。
油種別では、自動車の保有台数が伸びたことによるガソリン・軽油や、石油化学産業の生産の伸びに応じたナフサの販売構成比の上昇、航空市場拡大に伴うジェット燃料の消費量増加など、白油化が進んできた。足元の変化としては、2017 年度のガソリンの販売量比率は、2016 年度とほぼ同水準の 29.7%となっている。
B 重油及び C 重油の販売量比率は、製造業の省エネルギー化による需要減少や石炭、天然ガスなど石油以外の燃料への転換、電力部門における石油火力の縮小などにより販売量は減少した。再生可能エネルギーの増加や原子力発電所再稼動による発電用 C 重油の需要減の影響もあり、2017 年
度は 6.2%まで低下した。
表 1.1-2 日本の油種毎の生産・需要予測（1,000 BPD）
出典：NEXANT 資料

13

（注）2002 年 1 月より B 重油は C 重油に含まれる。
出典：エネルギー白書（経済産業省「資源・エネルギー統計年報」を基に作成）

図 1.1-7 日本における石油製品の油種別販売量の内訳
図 1.1-8 には日本における石油製品の油種別需要の現状と今後、図 1.1-9 には油種別生産の現状と今後、図 1.1-10 には油種別輸出入の現状と今後を示す。
日本は少子高齢化の進展とともに人口は2008年をピークに減少に転じており、今後、減少が急
速に進むことから、石油製品の需要ベースが縮小すると考えられる。またライフスタイルと産業構造の変化、特に自動車燃費などエネルギー効率の向上や、温暖化対策等によるエネルギー源の変化は、石油製品の需要を減少する要因となる。日本は環境意識が高く、エネルギー効率、代替エネルギー源の考慮、車両の燃料消費の改善等、炭素排出量削減を政府が強力かつ積極的に推進している。
マクロ経済の観点から見ると、日本は個人消費と投資が弱く、全体的な経済成長が緩やかになると予想される。これに伴って、石油製品の需要は、2019年から2040年まで平均年率約1％で減少すると予想される。
現在、日本はLPGとナフサを輸入、ガソリンはバランスが取れており、ディーゼルと灯油は輸出している。今後、国内需要の減少に伴いガソリン等の輸出が増えてくると予測される。

14

3,500日本の油種需要 1,000 BPD

3,000
重油

2,500

軽油
2,000

灯油・ジェット
ガソリン

1,500

ナフサ
1,000

LPG

500
0
2018年

2040年

ActualForecast

出典：NEXANT 資料より作成
図 1.1-8 日本における石油製品の油種別需要の現状と今後

日本の油種生産 1,000 BPD

3,000
2,500
重油
2,000

軽油
灯油・ジェット

1,500

ガソリン
ナフサ

1,000

LPG
500
0
2018年

2040年

ActualForecast

出典：NEXANT 資料より作成
図 1.1-9 日本における石油製品の油種別生産の現状と今後
15

輸出
800

日本の輸出入 1,000 BPD

600
400

重油

200

軽油
灯油・ジェット

0

ガソリン

-200

ナフサ
LPG

-400
-600
-800

輸入

2018年

2040年

ActualForecast

出典：NEXANT 資料より作成
図 1.1-10 日本における石油製品の輸出入の現状と今後

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④石油化学
世界の原油需要の増加は 2020 年以降には鈍化し、2030～2040 年にはピーク（当面年率 1%の増加）に達することが見込まれている。一方で、石油化学製品の対原油得率は増加を続け、2035 年には世界平均で 18vol%まで達すると見込まれ、国際競争に生き残る製油所の石化品・原料の得率としては国際水準以上の得率である 20vol%が求められる（図 1.1-11）との予測がある。同様の見方
として、石油化学製品の需要は堅調に増加する見込みであり、2035 年には世界の原油需要増加量のうちの約 80%を占めるようになると予測されている（図 1.1-12）。

出典：Ashish Chitalia, Wood Mackenzie, “Energy and Petrochemical Outlook”, IndianPetchem Elite conference, Mumbai, 2018.
図 1.1-11 世界原油需要量予想 2035 年までの内訳

出典：Ashish Chitalia, Wood Mackenzie, “Energy and Petrochemical Outlook”, IndianPetchem Elite conference, Mumbai, 2018.
図 1.1-12 世界原油需要増加量の内訳
2010 年から原油価格は高騰したが、米国のシェール革命により安価な米国産エタンが流通し始め、
高価格な原油＝ナフサと低価格のエタンの値差が拡大した。これにより、安価なエタンを原料とし17

たエチレン製造投資が牽引され、まず北米、引き続きアジア（中国）での投資が促されている（図1.1-13）。
主要基礎化学品の生産能力についても、図 1.1-14 のようにアジアを中心に増強されている（年間の平均増加量 10-15 百万トン／年）。
世界的に需要増加が見込まれる C2（エチレン）／C3（プロピレン）は、これらの製造原料の違いに対応したプロセスの多様化が図られている。C2 エチレンの原料・プロセスはナフサのスチー
ムクラッキングの割合が減少し、エタン脱水素の割合が増加する。一方、C3 プロピレンの原料・プロセスはスチームクラッキングと FCC の割合が減少し、On purpose （PDH：Propane
dehydrogenation、プロパン脱水素）の割合が増加すると予想されている。

出典：Ashish Chitalia, Wood Mackenzie, “Energy and Petrochemical Outlook”, IndianPetchem Elite conference, Mumbai, 2018.
図 1.1-13 世界のエチレン製造装置の新規投資推移 9)

出典：S. Sharma, IHS Markit, Indian Petchem Elite conference, Mumbai, 2018
図 1.1-14 主要基礎化学品の生産能力と今後の増強見込み

18

2020 年には、芳香族製造やクラッカーによる石化部分で２US＄/bbl レベルの上乗せが示されているが、以降の供給余剰により、石化マージンは短期間に縮小するとの予測も出ている。

出典：2019ERTC 資料 The Energy Transition and its Challenge to Refiners(Wood Mackenzie)
図 1.1-15 精油、芳香族製造、クラッカーのマージン予測
一方、日本国内のエチレン製造装置は 7,000 から 6,000 千トン／年で推移しているが、2022 年には国内設備の半数以上が稼働年数 50 年以上となり、新鋭設備に対する効率性の低さに加えメンテ
ナンスコストの増大等が加わり、経済性の面で大きな課題に直面するとされている（図 1.1.16）。
なお、
Wood Mackenzie 調査よると日本の平均的エチレン製造コストは約 800$／トン程度と見積もられており、コスト競争力で低位である。
（図 1.1-17）

出典：METI「石油化学産業について」から抜粋、2014.
図 1.1-16 日本国内のエチレンセンター稼働年数推移からの課題 14)

19

出典：ICIS Consulting Japan, Jan. 2019.
図 1.1-17 地域別のエチレン生産コストの推定値（2018 年）

20⑤石油精製・元売り会社の再編
国内石油産業において、石油精製・ 元売会社の再編に向けた動きが活発化し、1999 年 4 月の日
本石油と 三菱石油の合併を契機にして、過去にない規模とスピードで再編が進んだ。 2002 年 6月にはエクソンモービルグループ 4 社がエクソンモービル 有限会社へ合併・統合されたほか、08
年に入ると、原油価格高騰とエネルギー全体の競争激化を背景に、新日本石油が同年 10 月に九州石油と合併し、さらに 10 年 7 月にはそれまで上流から精製、物流、燃料 電池、技術開発までの広範囲な部門で業務提携していたジャパン エナジーと経営統合し JX 日鉱日石エネルギーが発足するなど、更なる合理化・効率化に向けた集約化・経営努力が行われた。また、12 年 6 月、エクソンモービルジャパングループは日本国内に おける資本関係を変更し、新たに日本資本による東燃ゼネ
ラル石油を中心とする、東燃ゼネラルグループが始動した。 その後も、更なる製品供給や物流の効率化による競争力の強化を目指して、業務提携や経営統合が進み、2017 年 2 月にコスモ石油とキグナス石油が資本業務提携を締結、同年 4 月には JX エネルギー※と 東燃ゼネラル石油が経営統合
し、国内の精製能力の 55％を占める JXTG エネルギーが発足した。さらに 2019 年 4 月には出光
興産と 昭和シェル石油が経営統合したことにより、石油元売会社は 5 社に 集約された。
※2016 年 1 月に JX 日鉱日石エネルギーから JX エネルギーに社名変更

出典：石油連盟 今日の石油産業 2019
図 1.1-18 日本の石油元売会社の再編動向

21

（２）人口
日本の人口は 2008 年をピークに減少に向かっている。2015 年の日本の総人口は同年の国勢調査によれば 1 億 2,709 万人であった。出生中位推計の結果に基づけば、この総人口は、以後長期の人口減少過程に入る。2040 年の 1 億 1,092 万人を経て、2053 年には 1 億人を割って 9,924 万人となり、2065 年には 8,808 万人になるものと推計される（図 1.1-19）。これら人口減少は、経済活動に影響すると想定される。
老年（65 歳以上）人口の推移は、2015 年の 3,387 万人から、2020 年には 3,619 万人へと増加する。その後しばらくは緩やかな増加期となるが、2030 年に 3,716 万人となった後、第二次ベビーブーム世代が老年人口に入った後の 2042 年に 3,935 万人でピークを迎える。その後は一貫した減少に転じ、2065 年には 3,381 万人となる。老年人口割合を見ると、2015 年の 26.6％で４人に１人を上回る状態から、2036 年に 33.3％で３人に１人となり、2065 年には 38.4％、すなわち 2.6 人に１人が老年人口となる（図 1.1-20）。

出典：国立社会保障・人口問題研究所 日本の将来推計人口（平成29 年推計）
図 1.1-19 総人口の推移

22

出典：国立社会保障・人口問題研究所 日本の将来推計人口（平成29 年推計）
図 1.1-20 年齢 3 区分別人口の推移
人口構造を見ると日本社会の高齢化が進んできており、2020 年には平均年齢 47.8 歳（以下、出生中位 死亡中位）、
2030 年には平均年齢50.0 歳 2050 年には平均年齢52.3 歳と予想されている。
さらに労働人口である15-64歳の割合は2020年には59.1%、
2030年には57.7%、
2050年には51.8%となり労働力の不足が懸念されている。これら労働力については、海外からの労働力の流入も予想され、入国超過数は約 7 万人で推移すると予想されている。
（図 1.1-21）

出典：国立社会保障・人口問題研究所 日本の将来推計人口（平成29 年推計）23

出典：国立社会保障・人口問題研究所 日本の将来推計人口（平成29 年推計）

出典：国立社会保障・人口問題研究所 日本の将来推計人口（平成29 年推計）
図 1.1-20 年齢別人口構造（1990・2020・2050）

24

出典：国立社会保障・人口問題研究所 日本の将来推計人口（平成29 年推計）
図 1.1-21 外国人入国超過数

またこれら人口構造の変化は、都市･過疎地問題を引き起こす要因のひとつとなってきている。日本では 1km2 当たり 4000 人以上が隣接して居住している地域を人口集中地区と定義している。人
口集中地区には約 8600 万人が居住し、日本の全人口に対する約 68%である。この地域ではバス、
地下鉄、鉄道が移動手段の中心となっている。
一方で非人口集中地区では生産年齢人口の割合が減少し、高齢化が進んでいる。その中でも財政要件と、人口減少率・高齢者率・若年者率を勘案した人口要件によって、過疎地と定義される。
全国のガソリンスタンド（サービスステーション：ＳＳ）数は、ガソリン需要の減少、後継者難等により減少し続けている。これに伴い市町村内のＳＳ数が３か所以下のＳＳ過疎地市町村は、平成２９年３月末時点で３０２市町村と増加傾向にある。近隣にＳＳがない地域では、自家用車や農業機械への給油や移動手段を持たない高齢者への灯油配送などに支障を来す恐れがあることなど、生活に支障をきたす状態に至るケースもあり「ＳＳ過疎地問題」となっている。

25

１．２．環境（１）大気環境日本の大気環境は、
光化学反応により生成される二次生成物質以外はおおむね良好な環境にある。
二酸化硫黄、一酸化炭素についても、一般大気測定局、自動車排出ガス測定局とも高い環境基準達成率を示している。
① 微小粒子状物質（PM2.5）
平成 29 年度の環境基準達成局は、一般局で 732 局（89.9 %）、自排局で 193 局（86.2 %）であり改善方向になっている。
全測定局の年平均値は、一般局で 11.6μg/m3、自排局で 12.5μg/m3 であり、平成 25 年度以降
緩やかな改善傾向である（図１－２－１、表１－１）。また、一般局、自排局の年平均値のヒストグ
ラムを比較すると、自排局の濃度分布は一般局に比べて高い濃度域にあることが確認できる（図１－２－２）。各年度の濃度階級別の発生率分布をみると、一般局、自排局ともに、年度ごとに分布が低濃度側に移行しているが、自排局については、14～15μg/m3 の発生率が平成 26 年度から平成
29 年度の間で同程度（18～19 %）となっている（図１－２－３）。

出典：環境省 大気汚染状況 http://www.env.go.jp/air/osen/index.html
図 1.2-1 PM2.5 濃度の環境基準達成率の推移

出典：環境省 大気汚染状況 http://www.env.go.jp/air/osen/index.html
図 1.2-2 PM2.5 濃度の年平均値の推移

26

② 光化学オキシダント
平成 29 年度の光化学オキシダントの環境基準達成局は、一般局で 0 局（0 %）、自排局で 0 局
（0 %）であり、依然として極めて低い水準となっている。
昼間の１時間値の濃度レベル別割合については、１時間値が 0.06ppm 以下の割合が一般局で92.2 %、
自排局で 94.7 %、0.06ppm を超え 0.12ppm 未満の割合が一般局で 7.8 %、自排局で 5.3 %、0.12ppm 以上の割合が一般局、自排局ともに 0 %となっている。

出典：環境省 大気汚染状況 http://www.env.go.jp/air/osen/index.html
図 1.2-3 光化学オキシダント（昼間の日最高 1 時間値）の濃度レベル別測定局数の推移③ 二酸化窒素
環境基準達成局は、一般局で 1,243 局（100 %）、自排局で 396 局（99.7 %）であり平成 18 年
以降全ての有効測定局で環境基準を達成し、自排局では近年達成率はほぼ横ばいで、高い水準で推移している。
表 1.2-1
二酸化窒素の環境基準達成率の推移
出典：環境省 大気汚染状況 http://www.env.go.jp/air/osen/index.html

27

（２）地球温暖化2015 年 12 月に開催された COP21（気候変動枠組条約第 21 回締約国会議）において、全ての国が参加する公平で実効的な国際枠組みであるパリ協定が採択され、工業化以前よりも気温上昇を 2
度高い水準を十分下回るものに抑えること、さらに 1.5 度高い水準までのものに制限するための努力を継続することが盛り込まれた。
その後、各国においてパリ協定の批准が順調に進み、2016 年 11 月に発効した。さらに、2018
年 12 月に開催された COP24（気候変動枠組条約第 24 回締約国会議）では、2020 年以降のパリ協定の本格運用に向けパリ協定の実施指針が採択された。パリ協定の発効、実施指針の採択は、世界の多くの国が温暖化対策に積極的に取組んでいることを示す象徴的な出来事と言える。但し、2017
年 1 月に発足した米国のトランプ政権は、2017 年 8 月にパリ協定からの脱退方針を国連気候変動枠組み条約事務局に通知している。パリ協定の規定では、パリ協定発効日から 3 年経過後に脱退通告が可能になり、脱退が効力を有するのは脱退通告から 1 年後となる。こうした懸念がある一方、再生可能エネルギーのコスト競争力の高まりとともに、米国での導入量も大幅に増加している。温暖化対策はエネルギーの選択に大きな影響を及ぼすため、今後もその動向を注視していく必要がある。

出典：朝日新聞
出典：気候ネット HP（H27/12/15：COP21 パリ協定の骨子）（http://www.kikonet.org/info/press-release/）
図 1.2-4 パリ協定主要国の CO2 削減目標
図 1.2-5 パリ協定日本の CO2 削減目標
① 日本の 2030 年に向けた対応（エネルギーミックスの実現）
安定したエネルギー需給構造を確立するために、エネルギー源ごとに方向性を示した。
（図 1.2-6）
一次エネルギーとしては以下の通り。
・化石燃料全体として震災前 81％、2017 年 87%に対して、2030 年エネルギーミックスでは 76%が示された。内訳をみると石油の割合が 2017 年 39%に対して、2030 年エネルギーミックス
では 33%となっている。LNG や石炭の割合は震災前 18%、23%であり、エネルギーミックス
では 18%、25%と、LNG は震災前レベルに戻すこと、石炭は震災前レベル以上の割合が示されている。
・再生可能エネルギーは震災前 8%、2017 年 11％に対して、2030 年エネルギーミックスでは28

13~14%と着実に伸ばしていく方向性が示された。
・原子力については震災前 11％に対して、2017 年では稼働停止のため 1%程度の割合である。
2030 年に向けては震災前レベルの 10～11%が示されている。
電力供給においては、安定供給、低コスト、環境適合等をバランスよく実現できる供給構造の実現を目指し、エネルギー源ごとの方向性を示した。主なエネルギー源ごとの政策の方向性としては
以下の通り。
・再生可能エネルギーは、2017 年度の電源構成では 16%に対し、2030 年エネルギーミックスでは 22～24%が示されている。確実な主力電源化への取組として、系統強化、規制の合理化、低コスト化等の研究開発などの課題を進める必要がある。
・原子力は 2017 年度の実績では 3%に対し、2030 年エネルギーミックスで 20～22%と示されている。いかなる事情よりも安全性を全てに優先させ、原子力の再稼働を進めることとしている。
・化石燃料全体では震災前 65%、2017 年度 81%に対して、2030 年度エネルギーミックスでは56％と大きく下げることを示している。このうち石油については震災前 9%、2017 年度 9%に対してエネルギーミックスでは 3%が示されている。石炭火力は、震災前 28%、2017 年度 33%
に対し、エネルギーミックスで 26%が示されている。最新技術の導入（IGCC、CCUS など）
による発電効率向上等の開発を更に進めていく。
こうした施策を通じてエネルギー起源 CO2 排出を 2030 年度に 2013 年度比で 25%削減し、NDC(nationally determined contribution)の確実な達成を目指している。

出典：資源エネルギー庁
図 1.2-6 2030 年エネルギーミックス

29出典：RITE 日本のエネルギーミックスと約束草案の評価
図 1.2-7 2030 年エネルギーミックス 一次エネルギー

出典：RITE 日本のエネルギーミックスと約束草案の評価
図 1.2-8 2030 年エネルギーミックス 電源構成30

② 2050 年に向けた対応（脱炭素化に向けた、あらゆる選択肢の追求）
現状、日本の電力・熱・輸送システムの脱炭素化の選択肢は複数存在するが、変動するエネルギ
ー需要に単独で対応が可能な実用段階の選択肢はなく、あらゆる選択肢にはそれぞれの特徴と課題点がある。野心的な目標を着実に実現していくためには、最新の情勢と技術の動向を見極め、その時点で最適な形で、複数の脱炭素化エネルギーシステムを組み合わせ、国内と海外での脱炭素化へ向けた取組を着実に進めていく必要がある。
COP21 で採択されたパリ協定において、すべての締約国は長期的な温室効果ガスの低排出型の発展のための戦略（長期低排出発展戦略）を作成し、通報するよう努力すべきであるとされている。
これを踏まえ、令和元年 6 月 11 日（火）、我が国は「パリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略」
を閣議決定した。最終到達点としての「脱炭素社会」を掲げ、それを野心的に今世紀後半のできるだけ早期に実現することを目指している。主な骨子は以下の通り。
・温室効果ガス排出実質ゼロの「脱炭素社会」を掲げ、今世紀後半のできるだけ早期に実現
・2050 年までに温室効果ガスを 80％削減（基準年未定）
・再生可能エネルギーを主力電源化
・水素利用や CO2 回収・貯蔵を推進
・ESG 投資や企業の気候変動リスク情報の開示を促進
・石炭火力発電や原発への依存を低減
欧州では 2018 年 11 月 EU 委員会が、EU 長期戦略ビジョン（EU long-term strategic vision）
を発表した。
・2050 年までに 1990 年比で GHG を 80%さらには 100％削減することを目標としている。
・80%削減に向けて５つのシナリオ（再エネ電気、水素エネルギー、PtX、社会的なエネルギー効率向上、循環経済の導入）と 100%削減に向けて 2 つのシナリオ（1.5℃Tech、1.5℃Life）、その中間である COMBO シナリオを作成した。
図 1.2-9 と図 1.2-10 に EU 長期戦略ビジョンのシナリオについて記載する。

31

出典：ERTC Understanding the technology. Challenges and potential opportunities (Concawe)
図 1.2-9 EU 長期戦略ビジョン 2050 年 GHG80%および 100％削減シナリオ（1990 年対比）

出典：ERTC Understanding the technology. Challenges and potential opportunities (Concawe)
図 1.2-10 EU 長期戦略ビジョン 各シナリオにおけるエネルギー消費量とエネルギー割合32

（３）自然災害
災害への備えも、石油の担う役割の一つとなっている。
東日本大震災と東京電力福島第一原子力発電所の事故は、国内で発生した自然災害と事故がエネ
ルギーの安定供給に甚大な影響を及ぼすことを露呈し、国内におけるエネルギー供給インフラの強靱化の重要性が一層意識されるようになった。北海道胆振東部地震においても、発電所が停止し全道ブラックアウトという状況下において、多くの SS が自家発電機を稼働させて供給を継続するとともに、病院等の重要施設の自家発電機用燃料を配送した。今後 30 年以内に南海トラフ地震、首都直下地震等の大規模災害が生じる可能性も指摘されている中、災害時のエネルギー供給に石油の果たす役割は大きい。
2019 年には台風 15 号の記録的な暴風により、停電被害は最大約 93 万戸で、2018 年に近畿地方をおそった台風 21 号の際の停電被害（最大約 240 万戸）には戸数ではおよばないものの、千葉県を中心に停電が長期化した。おおむね停電の復旧（停電件数がピーク時と比較して 99％解消）にか
かった時間は約 280 時間で、近年の停電被害のなかでは突出している。また台風 19 号については、
停電被害は台風 15 号と比べると小さかったものの、静岡県や関東甲信地方、東北地方を中心に記録的な大雨が発生し、電気設備などが浸水した地域では停電が長期化した。

資源エネルギー庁：https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/typhoon.html
図 1.2-11 台風による停電戸数の復旧推移

33

１．３．技術（１）重質油処理技術
一般的なボトム処理プロセスの種類としては、残油水素化脱硫、残油水素化分解、残油 FCC、ビ
スブレーカー、コーカー、その他の熱分解（呉羽化学・千代田化工・富士石油による EUREKA プ
ロセスや東洋エンジ・三井鉱山化成による HSC プロセス等）、残油ガス化、溶剤脱瀝（SDA）に分類される。
また、世界及び主要国のボトム処理能力は表 1.3-1 に示されており、最近の傾向として残油水素
化脱硫、残油水素化分解、残油 FCC、コーカー、残油ガス化が増強され、逆にビスブレーカー、その他の熱分解は低下傾向である。
表 1.3-1 世界の装置別ボトム処理能力の変化，1,000bpd <ICIS データから作成>
ボトム処理装置2010 年
2020 年変化
変化率
残油水素化脱硫
2,102
4,315
2,213
105.3%
残油水素化分解
462
835
373
80.7%
残油 FCC
4,438
6,526
2,088
47.0%
ビスブレーカー－351 －10.7%
3,292
2,941
コーカー
6,071
9,086
3,015
49.7%
その他の熱分解
－20
－3.7%
538
518
残油ガス化
183
289
106
57.9%
溶剤脱瀝（SDA）
1,185
1,404
219
18.5%
合計
18,271
25,9147,643
41.8%
実用化されているボトム処理技術及び設備の最新動向としては、最近ではスラリー床水素化分解
プロセスに注目が集まっている。スラリー床分解の特徴としては、その他の分解プロセスに比べ極めて高分解率（通常 90%以上）なため、未分解残油としてのコーク残渣等が最小に抑えられることと、分解した軽油等が高品質かつ高得率で得られることにあり、スラリー床で微細な触媒を循環することで可能にしている。特に Eni 社のスラリープロセス（EST）は建設中の製油所に採用されたとの情報がある。
一方、日本の製油所では、上述のような新規プロセスを高価な投資コストをかけて導入するよりは、既存製油所構成を考慮した最大活用が行われている。常圧残油（AR）を処理する残油プロセス
は、国内では充実しており、主に以下の 3 つに分類されるという。図 1.3-1 に示す。
① FCC 中心、VGO を FCC で処理し、VR は SDA 等で対応するタイプ、47%② RFCC 中心、RDS-RFCC で AR を処理、VR は別処理、32%③ FCC＋VR 分解、VR をコーカーや H-Oil 等で処理、19%①タイプは国内で13 製油所であるが、このうちSDA を有している製油所は５つに留まっている。
残りの８製油所については SDA を追加増強することで、HSFO としていた VR のかなりの割合を
LSFO に転換することが可能となる。一方、②タイプは国内で８製油所であり、AR 処理には適しているが、VR の処理には限定的であった。そのため、①と同様に SDA を増強することで VR を転換することが可能となる。③タイプはもともと VR 処理をもくろんだ製油所であり、IMO 対応にもすでに即しており、競争力が高いと言える。

34

Simplified Processing Schemes for AR

JAPAN(1) FCC
V
D
U

AR

F
C
C

VGO

VR

(As of 2017)
Products
DAO

SDA
Pitch

(2) RFCC
R
D
S

AR
VGO

R
F
C
C

Conversion(8 refineries)
Fuel
Products

VDU(3) FCC + VR
Conversion
AR

VR

V
D
U

VGO

VR

1,658,700 b/d, 13 Refineries
47% on Total CDU Capacity

1,125,000 b/d, 8 Refineries
32% on Total CDU Capacity

Fuel oil, Asphalt

F
CC

Products

Conversion

Products

668,000 b/d, 5 Refineries
19% on Total CDU Capacity

Coker, Hydrocracker

出典：S. Atsunori, JGC Corporation, “Growing role of residue upgrading process. – Responding
to the IMO 2020 SOx regulation -”, 29th Saudi-Japan Annual Symposium (KFUPM
Research Institute), Nov. 2018.
図 1.3-1 日本の残油処理プロセスの簡略化した分類 7)① Eni 社スラリー分解プロセス（EST: Eni Slurry Technology ）EST は ENI 社が 20 年以上の技術開発を行い実用化したボトム分解技術プロセスで、2013 年に同社の Sannazzaro 製油所に 23 千 BD（1.3 百万トン／年）の商用的プラントとして建設され稼働している。その概要を図 1.3-2 に示す。

Slurry Reaction Unit
23,000BPD
 1.3 MMTA

H2 unit（最大）100kNm3/h

図 1.3-2Sannazzaro 製油所の EST プラント概要
35

当該プラントの運転実績からの典型的製品得率等を示した結果を図 1.3-3 に示す。
13%: Gas

11%: LPG+Naphtha
47%: Diesel

23%: VGO

6%: Purge

典型的運転条件
温度： 425 – 435 ℃
圧力： 150-160 bar

取扱いしやすいペレットとしてセメント工場や製鉄工場に販売

図 1.3-3

EST プラントの運転実績例② Axens 社
Axens は固定床に Hyvahl という RDS の改良プロセス（最前段のリアクターが 2 列並列にあり、劣化に応じて交換して運転する方式）を有しており、単独プロセスで VR からの LSFO 製造を可能とする。
SDA＋HDT（SDA からの DAO を水素化脱硫処理して LSFO を製造）する構成例を図 2.1.7 で示す。この場合、安価な投資コストで、LSFO を多く製造できる。ただし、残渣としてピッチが副生するため、複製品の有効品への転換を考慮する必要がある。一方、重油分解の H-Oil では軽油等が生産され重油製品が最小になる。RDS 系である Hyvahl の場合、LSFO 生産が最大となる。

36

出典：”Marine Fuel 2020 Sulfur Cap: Choosing the Best Technology Pathway”, Cristian
Dupraz, Axens (Senior Vice President Asia)
図 1.3-4 AXENS 社複数プロセス組合せによる製品得率③ CLG 社（Chevron Lummus Gloval）
CLG 社は、Chevron と McDermott の合弁会社。残渣油（VR）処理技術としていくつか提案しているが、いずれも沸騰床型水素化分解プロセスの LC-FINING を組み込んだもので、日本国内の既存製油所での採用は、大型投資を伴うため容易ではない。しかしながら、石化品得率を最大化し、エチレン、プロピレン等オレフィンを得る組合せは注目に値する。
LC-FINING は FCC の改造版で、減圧蒸留装置の残渣油(VR)を水素化分解し、石化製品得率を向上させる技術である。反応塔の仕組みとしては、触媒を塔頂部から投入することにより、重力を活用し、流速を上げ、液相を均質化することができ、それにより残渣物の発生を抑えることができる。
LC-FINING を組み込んだユニットを、既存の製油所に導入することで、ユニットの性能に応じて、石化製品の得率は、13％～最大 40％まで引き上げることができる。石化生産品の内訳は、合計得率
が 13％の場合、エチレン 6％、ベンゼン 1％、プロピレン 6％となっている。
尚、同社の残渣油（VR）処理技術は、以下の４種類に分類される。
・LC-Fining：転化率 80％、Base
・LC-MAX：転化率 90+％。LC-Fining と SDA を合わせ、LC-Fining より重質油対応。
・LC-Slurry：転化率 95+％。LC-Fining、LC-MAX よりさらに分解率向上。
・LC-LSFO：転化率 98％以上。LC-Fining に固定床 RDS を組み合わせたシステム。

37

出典：Ujjal Mukherjee, Chevron Lummus Gloval (Vice President, Technology), “Profitable
Schemes to Maximize Refinery Profits Post 2020”, ERTC, Nov. 2018.
図 1.3-5 CLG 社各種プロセス適用時の製品得率予測38

（２）化学品得率向上技術
日本では、1950 年代より、石化需要の進展に合わせてオレフィン生産の為のスチームクラッカーの技術が発展し、ナフサ生産が増加した。石油精製業界は石化シフトを進め、現状では、石化製品の得率は、概ね 10～12％となっている。現在のトレンドとしては、原油処理プロセスとスチームク
ラッカーおよび FCC を統合する構成である。
一方、中国、インド、中東を中心に新型製油所の新設が実施・計画されている。これらの中には、
既存製油所よりはるかに高い石化製品得率を有するコンセプトの異なる製油所があることが知られてきた。幾つかの高い石化製品得率を有する製油所を既存製油所と比較した例を図 1.3-6 に示す。
石化コンプレックスとして初めから石化製品を主力製品として設計されており、Crude
Oil-to-Chemicals（COTC）と呼ばれている。

出典：Stephen Li, IHS Markit, “Crude Oil-to-Chemicals (COTC) – A Major Disruptor“, ACI
Maximising Propylene Yields Conference, Balcelona, Jan. 2019.より作成
図 1.3-6 既存製油所と高石化品得率の製油所の製品得率内訳

出典：Stephen Li, HIS Markit, “Crude Oil-to-Chemicals (COTC) – A Major Disruptor“, ACI
Maximising Propylene Yields Conference, Balcelona, Jan. 2019.
図 1.3-7 原油から石化製品製造コンセプトの新製油所（Crude Oil-to-Chemicals: COTC）
39

① ペトロナス ラピッド(RAPID)プロジェクト (マレーシア)
ジョホール州の南東部ペンゲランにおいて、石油精製から石油化学まで一貫生産を行う石油化学
コンプレックスプロジェクトであり、2019 年 1 月に原油処理の試運転を開始した。建設費用が総額 USD 270 億の巨大事業であり、原油の供給先を強化したいサウジアラビアの国営石油会社アラ
ムコとペトロナスの合弁会社が事業主体となっている。年間 1,500 万ｔ(30 万 BD)の原油処理から
3.5 百万ｔのナフサが分解装置に供給され、エチレン(1.1 百万 t)、プロピレン(0.85 百万 t)等の石化製品を年間合計 2.8 百万 t 生産できるとされる。
② 恒力石化 恒力(Hengli)製油所(中国)中国では 2023 年にかけて計 200 万 BD 規模の処理能力となる７つの製油所の新設を計画している。その中の一つである Hengli（恒力）石油化学製油所は、プロピレン（PP）やパラキシレン（PX）などの石化製品を主生産物として設計された製油所で、精製能力 2,000 万 t／年（40 万 BD）の最大級の精製能力で、芳香族化合物を年間 6.8 百万 t 生産できる。そのうち、パラキシレン生産量は 4.5
百万 t と中国国内需要の約 30％を賄える巨大プロジェクトとなっている。2018 年 12 月から稼働開始、2019 年 5 月にフル稼働を達成しているとの情報である。CDU は 20 万 BD×2、残油分解として
H-Oil と SDA に組み合わせた複数の水素化分解、強大なアロマプラントによる PX、PDH を備えた PP
製造装置等により石化収率が 42wt%と言われている。
③ インド・リライアンス社の Jamnagar 製油所
次に世界的に見て競争力の高い製油所をいくつか紹介する。まず大規模製油所の一例として、インド・リライアンス社の Jamnagar 製油所を表 1.3-2 に示す。同製油所の原油処理能力（CDU：原油蒸留装置能力）は 124 万 BD、処理原油の API 比重は 26 – 27 であり、石油製品は海外輸出型で、効率的に生産される基礎化学製品を国内向けとした製油所である。石化製品としては、BTX（PX：パラキシレン）の生産能力は 575 (440) 万 t/年、オレフィン（PP：プロピレン）の生産能力は 380 (220)
万 t/年であり、石化製品の原油処理量に対する得率は 14.2wt%と高い。
Jamnagar 製油所の構成は、表 2.2.1 に示されるように、USA、EM 製油所に匹敵する規模であり、巨大なコーカーと FCC を備え残油を分解し、得られた分解留分を石化製品に転換している。
表 1.3-2 リライアンス製油所と米国最大級製油所の設備能力の比較（単位： 千 BD）
出典：「インド等各国石油精製業の最新動向」、JPEC レポート 2017 年度

40

（３）AI、デジタル技術
プラントの高経年化やベテラン従業員の減少等によりリスクを低減する高度な保安対策が求められている。そこで高圧ガス保安法において、高度なリスクマネジメントや IoT・ビッグデータの活用等による高度な保安を行っている事業所を「スーパー認定事業所」として認定し、能力に応じて規制を合理化する制度が平成 29 年 4 月に創設された。
また日本の製油所の国際競争力強化の観点から、IoT の活用や保安検査の合理化等によるオペレ
ーションコストの低減等ソフト面での対策を進めることが求められている。コネクティッドインダ
ストリーの取り組みとして、製油所や化学プラント等における内面腐食予測モデル、外面腐食予測
モデル、異常検知予測システム等の構築が行われた。また事業結果を踏まえてこれらのシステムの精度向上に資するプラットフォームや関連規制・制度のあるべき姿について検討を行った。
オイルメジャー等の海外上流開発企業は、一時期の油価の低迷等を受け、コスト削減・競争力強化に向けてAI やIoT 等のデジタル技術を活用した事業モデルの刷新に向けた動きを加速化している。中下流事業においても、プラント保安の分野では、ドローンを活用した設備の外面点検、センサーによるデータ集積とビックデータ解析による腐食メカニズムの解明と異常の予防検知など、保安力・稼働信頼性の向上や業務効率化を主な目的として、デジタル技術の活用が進んでいるほか、燃料供給ビジネスでは、米国ベンチャー企業によるオンデマンド給油サービスの展開や、AI・画像認識技術を活用した無人給油などの新たなサービスの登場が見られる。
以下に海外での例を示す。
①The Reality of the Promise of Artificial Intelligence
KBR Consulting■AI ニューラルネットワークモデル
・CDU/VDU シミュレーションによる 得率やエネルギー最適化
・LP モデル最適化
・高度制御アプリケーション■デジタルツイン・プラント設計 データハウス
・センサー、測定機器、材料の 3D モデル■リアルタイム測定
・事故故障時の管理アドバイザー
・安全性■高度装置状態モニター
・腐食、ファウリング
・無人設備■異常状態検知・オペレーション・標準状態からの逸脱

41

②Spotlighting the Darkest Corners of Your Plant
Precognize■ヒストリアンのデータをオンプレミスのコンピューターで処理することで、異常を検知する。
特徴は 1 日に出るアラームが 0-5 件程度であること、数日から数週間前の早期に検知すること、問題個所を特定して示すことである。また導入期間が 2 週間程度と短いのも特徴である。
（いわゆる教師なし学習で行うので、アラームが多く出る懸念があるが、それを抑えたのが特徴。ちなみに
GE、シーメンスは教師なし学習、ハネウェルのシステムは教師あり学習で過去 2 回の事故があったものは学習することができると言っているとのこと。
）
アラームが出たらデータを確認すること事故を防げる。実際過去にアラームを 2 回無視することで火災に至った例を示している。

42

③Getting from Smart to Digital Operations
Honeywell International■プロセス異常検知を行い、解決方法を提示するサービスを行う。
世界中で３５ユニットと契約している。
■装置管理として、画像によるクラック検知やファウリングマネージメントを紹介■メンテナンス支援として、モバイル端末、クラウド、VR、解析技術などを紹介④Proactive Maintenance on a Fleet of Critical Large Machines Using Early Detection Digital
Tool
TOTAL R&C
■ビッグデータ解析によりプロアクティブメンテナンス（早期検知により重大ダメージを予防する）を進める。
■例としてガスコンプレッサーの故障を１５日前に検知し、運転の修正とメンテナンスの事前準備を行った。
遠心ポンプの稼働率 0.04%、レシプロポンプの稼働率 0.1％向上により、メンテナンスコスト
を年間 10%改善した。
■故障予知により回転機器のダウンタイムを 0.12%回避できた。これによりメンテナンスコストの86%を抑制することが期待できる。

43

（４）カーボンリサイクル
地球温暖化対策や廃プラスチックの海洋汚染問題など環境問題に対する関心の高まりからカーボ
ンリサイクル技術の確立が求められ、世界中で産官学連携のもと研究開発、技術開発が進められている。この技術開発では、CO2 を資源として捉え、これを分離・回収し、鉱物化や人工光合成、メ
タネーションによる 素材や燃料への再利用等とともに、大気中への CO2 排出を抑制していく。省エネルギー、再生可能エネルギー、CCS などとともにカーボンリサイクルは鍵となる取り組みの一つとなっている。以下海外における取り組み例を示す。
① E-Fuels に関する Concawe の報告
Concawe では各調査機関のシナリオをまとめ、e-fuel 需要見通しを報告している。2050 年時
点の欧州年間需要は 0～400 百万 t と幅が大きい。予測は難しいが、多くの機関の予測が集中している需要の約 30％を置き換えるとすると最大で年間需要は約 100 百万 t と予測している。

出典：ERTC Understanding the technology. Challenges and potential opportunities (Concawe)
図 1.3-8 E-FUELS の需要予測
e-fuel はさまざまな種類があるが、再生可能電力から水素を製造(Electrolysis)し、水素と CO2により合成ガスを生成(Rewerse water gas shift)、FT 合成(Fischer Tropsch synthesis)により合成燃料を生産する。製造過程において、化石燃料比で変換コストはかかるが、GHG 排出は、ほぼ無いに等しい。

出典：ERTC Understanding the technology. Challenges and potential opportunities (Concawe)
図 1.3-9 E-Fuels 製造の反応44出典：ERTC Understanding the technology. Challenges and potential opportunities (Concawe)
図 1.3-10 各燃料からの GHG 排出量
コストは漸減していき、2050 年には、化石燃料(0.7€/L)に近いレベルまで改善すると見込まれる(地域により 0.9～1.3€/L)。コスト内訳では、再生可能電力(Renewable Energy Sourced
Electricity)と電気分解(Electrolysis)部分が合計で 61％と過半を占めており、この改善がコス
ト削減のポイントとなる。
【年度別コスト比較(e-fuel 対 化石燃料)】

出典：ERTC Understanding the technology. Challenges and potential opportunities (Concawe)
図 1.3-11 E-Fuels の製造コスト
45

アイスランドにおける e-メタノール生産については、技術実証レベル(Technology Readiness
Level)８～９に進んでおり、商業運転に向けた実際の技術がほぼ確立した状況となっている。

出典：ERTC Understanding the technology. Challenges and potential opportunities (Concawe)
図 1.3-12 E-Fuels の実証デモプラント
E-Fuels に関する欧州でのメジャー石油会社の取り組みが進んでいる。
・Shell は 10MW の電解装置（1.3kt グリーン水素/年）を Rheinland 製油所に 2020 年を目標に建設している。Shell とドイツ州政府はこの製油所で E-Fuels の生産に関する FS を行い、2019 年末
までに FS を終了することを発表した。この FS ではドイツ州政府と建設費補助、燃料規格/規制について検討する。なお生産した E-Fuels はジェット、自動車燃料に混ぜて販売する方向とのこと。
・Sunfire と Total はドイツ Leuna 製油所で e-methanol 製造プロジェクトに関して協力することを発表した。発表内容は以下の通り。
-2021 年に製造開始を目指し、3 年で 500t の e-methanol を生産する。
-Sunfire は 1MW の電解装置を担当し、製油所の CO2 から e-methanol を製造する。
・BP では Green 水素の製造プロジェクトをロッテルダムの製油所で進行中で、さらに 250MW 電解装置（45kt グリーン水素/年）で低炭素燃料（メタノール、DME、OME、FT-Diesel 等）や化学品を提供することを検討中。

46

② 廃棄プラスチック再生技術（ERTC における KBR および Clariter の報告）
プラスチック生産量は年々増加しており、2050 年には 1,124 百万 t(2014 年対比 4 倍)が見込
まれており、石油消費におけるプラスチックのシェアも 20％と 2014 年対比 3 倍以上の増加が見込まれる。一方、生産されたプラスチックのうちリサイクルに回されているのは 10％に過ぎず、
このままプラスチックの海洋廃棄が続けば海洋の魚の量と同じになるとされている。
出典 ERTC Conference Waste？Not. Want? A lot. (KBR Consulting)
図 1.3-13 2014 年と 2050 年のプラスチック生産に関する比較
プラスチックのリサイクル技術は大別して３つあり、マテリアルリサイクル（「材料リサイクル」「材料再生」「再資源化」「再生利用」などといわれ、廃棄物を原料として再利用）、サーマルリサイクル（焼却の際に発生する熱エネルギーを回収・利用）、ケミカルリサイクル（化学反応により組成変換した後、再資源化）とされる。そのうち、以下のケミカルリサイクルによる２つの技術が紹介された。
ア.Clariter 社ケミカルプロセス
廃プラの粉砕物から以下のプロセスにより、3 つの製品(化粧品原料オイル、ワックス、溶剤)を生産できるとしている。南アフリカで最初のテストプラントをたちあげており、現在の処理量
は、まだ、年間 1 千 t であるが、最大 15 千 t まで増強計画があるとしている。

出典：ERTC

Making specialties out of plastic waste? Yes, we do it! (Clariter)
図 1.3-14 Clariter 社ケミカルプロセス

47

イ.KBR 社紹介プロセス
年間 7000t の原料処理量に対し、製品得率は、約 75％(年間 5200t)となっている。熱分解装置
により、WAX をはじめ、軽～重質の留出油を生産できる。

出典：ERTC Conference Waste？Not. Want? A lot. (KBR Consulting)
図 1.3-15 KBR 社ケミカルプロセス
地域によって差はあるが、欧州の廃棄プラスチックコストは、369US$/t(50US$/bbl レベル)であり、原油価格が足元のように 50US$/bbl を超えていれば、比較して競争力があるとみている。

出典：ERTC Conference Waste？Not. Want? A lot. (KBR Consulting)
図 1.3-16 KBR 社ケミカルプロセス

48

１．４．社会環境分析
社会環境の想定として PEST 分析を行った。PEST 分析は石油産業に関する項目をリスト化し、時間軸と重要度を合わせて評価した。
表１．４ PEST 分析結果
P（政治）IMO硫黄分規制
各国の硫黄分規制強化、燃料品質の均一化
パリ協定、エネルギー基本計画、エネルギー情勢懇談会→エネルギー革新戦略,温暖化に対する世界的な取組み→エネルギー環境イノベーション戦略
米国のエネルギー政策転換（原油輸出解禁）
エネルギー事業のボーダーレス化
水素に関する法制度の緩和 規制見直し
新高度化法
大震災対策

時間軸
-2030年-2030年-2030年
2030年-2030年-2030年、2030年-2030年-2030年-2030年

重要度
大
大
大
大
大
大
大
中
中
中

中東の不安定化,資源国の地政学リスク,国際情勢不安

常時

不明

E（経済）
石油化学事業のグローバル競争、海外移転
流通ビジネスの変化
外国製品との価格競争の激化、欧州におけるディーゼル車から電気自動車へのシフト
先進国でのエネルギー需要の停滞
国内のエネルギー需要減少（省エネ、海外移転）
電力価格の高騰、（移動体用電力への課税、原子炉廃炉）
埋蔵量増加
原油・ガス・石炭価格差拡大/縮小

時間軸-2030年-2030年－2030年－2030年 2030年－
ー2030年
ー2030年
不明
不明

重要度
大
大
大
大
中
中
中
不明
不明

S（社会）
石油会社の減少
国内での人口減、少子高齢化
石油の需要構造変化、需要のアンバランス
温暖化対策
・脱石炭、脱石油政策の進展 ファイナンス、ガスシフト
3Eの優先順に変化？（環境or経済重視、セキュリティー軽視）
温暖化対策
・電化（EVシフト、再生可能エネ）
APACでの人口増、海外アジアの需要増
アジア・中東で大型製油所新設等による石油・石化製品輸入拡大の懸念
労働力・技術者減少、人材育成、技術継承難
外国人労働者の増加
自然災害（巨大地震，噴火等）への対応の社会的要請
海外での大気環境問題
都市部への人口集中、過疎化の加速
鉱工業メーカーのシェア変化
レアメタル枯渇し資源ナショナリズムが高まる
水資源問題の顕在化

時間軸-2030年－2030年 2030年－
2030年-2030年

重要度
大
大
大
大

2030年-

大－2030年 2030年－-2030年－2030年 2030年－2030年 2030年－
2030年代2030年2030年-2030年-2050年-2050年

大
大
大
大
大
中
中
中
不明
不明

T（技術）
自動車技術 PHV,EV,FCV,自動運転,燃費向上
温暖化対策技術、CO2低減技術、再生可能エネルギー、水素
CCS,CCU,省エネ技術、熱の有効利用、排熱送電ロスの低減
バイオ燃料、風力、太陽光、CO2フリー水素、蓄電技術、人工光合成
ICT技術、VR,AR技術、ロボット技術
保守メンテナンスの高度化、流通・販売の更なる効率化（稼働率向上 輸出国への対抗）
石油産業の低コスト化、石油製品の高付加価値化
ペトロ実用、高機能性素材開発、シェールガスオイル、中南米原油、国内新資源
ボトムtoケミカル、石化原料の多様化、中国のCTO/MTO

時間軸－2030年 2030年－－2030年 2030年－

重要度
大
大

－2030年 2030年－

大－2030年 2030年－

大49

１．５．石油産業を取り巻く課題
社会環境分析から、石油産業に大きく関係する項目を、課題として抽出した。
① 国内石油会社の減少② 国内における燃料需要の減少および石油需要構造の変化
・国内での人口減、少子高齢化、省エネ技術の進展、自動車燃費の向上により 2030 年までに現在より 2 割減少する予測・エネルギーシフトの政策、IMO 硫黄分規制
HS 重油、ガソリン需要が下がり、ディーゼ
ル油需要が横ばい、JET 微増
日本（NPS）

2016
3.7

2025
3.0

2030
2.7 mmb/d③ アジア中東地域での石油需要の増加、海外需要構造の変化④ 石化事業のグローバル競争、海外移転⑤ 原油供給先の多様化⑥ 地球温暖化対策、CO2 対策、長期的なエネルギーシフトおよび政府の支援⑦ 国内石油業界における労働人口の減少、技術継承、外国人労働者の増加⑧ 自然災害（巨大地震，噴火等）への対応の社会的要請⑨ ICT 技術の進展、流通業界を発端としたビジネスの変化⑩ 自動車技術の変化⑪ 石油産業における精製技術の進展
これらまとめると、将来の石油産業について以下の課題シナリオが考えられる。
短中期的には国内の石油需要は 2030 年までに現状の 2 割減、長期的にはさらに下がることが予想される。2030 年においても日本の一次エネルギーの 30%は石油が使用され、エネルギーの太宗を占めているものの、特に自動車の減少や燃費向上によりガソリン需要が減少し、火力発電の燃料ガス化により重油需要が減少するなど構造的な燃料シフトが進んでいる。また安価なシェールガス
が基礎化学品の原料として供給され日本のエチレン生産量が大きく減少することも想定されている。
このように国内石油需要は、長期的に確実に減少する。
一方でアジア地域においてはまだ石油需要の伸びが予想され、特に化学品については需要の伸びが大きいことが予想されている。このアジア市場の伸びに対しては世界中の石油会社が注目しており、またアジア各国でも新設 COTC コンプレックスが建設され稼働しつつあることから、厳しいコ
スト競争が広げられることが予想される。
以上の状況から日本の石油会社も需要に合わせて柔軟に石油製品と石化品を生産する技術を確立し、海外製品以上のコスト競争力を有することが急務である。
このアジア市場で勝ち抜かない限り、国内市場の縮小に合わせて精製規模を縮小していかざるを得ない。
一方で中長期的には地球温暖化問題への対応として脱炭素化が課題となる。２０５０年に向けて脱炭素化が叫ばれており、エネルギー転換に向けた動きが活発化してきている。特に海外では主要
国、主要企業が脱炭素化を標榜しており、国家間の覇権争いとなっている。一方で、経済性、環境性、安全性、エネルギーセキュリティをすべて満たす道は示されておらず、不確実かつ不透明である。このような状況下で海外の石油会社でも二酸化炭素低減に向けた取り組みが行われており、将来に向けた対応が模索され、石油産業の存続をかけた取り組みとなっている。日本も国際協調の中で２０５０年に二酸化炭素８０％減を掲げている。将来的にエネルギー転換が進められたときに、石油業界の縮小または海外石油会社技術に頼らざるを得ないことが想定される。
50

また日本の人口減少および高齢化に伴う労働人口の減少は産業全体に大きく影響し、石油産業においても労働力の確保の観点から取り組むべき課題と想定された。製油所でのオペレーションだけ
ではなく配送や販売など労働力が足りなくなる懸念は広がっている。これら労働力不足に対して、海外からの労働力の流入も期待される。今後は質の高い労働力を確保するとともに、安全操業の観点から従来から培ってきた技術を確実に伝承していくシステムが求められる。
さらに人口構造の変化は、都市･過疎地問題にも展開される。特に非人口集中地区では「ＳＳ過疎地問題」も起きており問題解決に向けたシステム作りが必要となる。

51

2. 将来の石油産業ビジョン
２．１. 石油産業のビジョン
石油産業を取り巻く課題について検討した。この結果として、石油製品や石化品の柔軟かつ高効率な生産体制の確立、温暖化対策への石油産業の対応、人口問題への対応と人材確保が課題シナリ
オとして挙げられた。
これら課題シナリオに対して、石油産業は社会の要求に応えつつ石油エネルギーを持続的に安定供給することが求められている。石油エネルギーの社会的な要求としては国内だけではなく全世界的な視点での環境問題や安心安全への要求に応えていくことが求められている。また国内への持続的安定供給のためには、ますます厳しさを増す国際市場において競争力の強化が不可欠となる。いわば世界的規模での社会的要求と地域への貢献を同時に満たす「グローカル Industry」が石油産業に求められる方向性と考える。
この「グローカル Industry」を実現していくために、将来の製油所として大きく 3 つの機能が求められると想定した。
① さらなる高効率化
・高度精製技術や稼働信頼性の向上により高効率、低コスト化する。
・推進に当たってはあらゆるイノベーションを推進する必要がある。
・内需向けに対しては生産コストをインポートパリティ以下に設定し、かつ国内消費地に近い。
（地域毎に拠点製油所）
・外需向けに対しては生産コストをエキスポートパリティ以下に設定し、大型タンカーによる出荷設備がある。
② 変化に応じた柔軟生産
・今後の需要構造の変化に合わせ、石油製品や石化向け基礎化学品を柔軟に生産できる。
特に石化シフトの観点から柔軟で選択的な石化品製造を行う。
・フィード原料や製品の多様性への対応を行う。
・海外石化コンプレックスと比べ競争力を有する。
③ 地球温暖化対応
・精製における温暖化ガスの排出を抑える。精製エネルギーを最小に抑えエネルギーとして再生可能エネルギーを活用する。
・水素燃料や再生可能な生物由来の有機性資源を原料とした燃料を生産する。
・石油精製の技術や資産を活用し、低コストかつ大規模に生産する能力を有する。
これら高効率生産、石化シフトは、独立した機能ではなく、地球温暖化への対応と融合し合わせた機能が求められてくる。
これら内容から今後目指すべき石油産業の 3 つの将来ビジョンを構築した。

52

図 2.1-1 石油産業の目指す姿

53

（１）カーボン循環型燃料・ケミカルハブ
世界的な温暖化への関心の高まりに対して、脱炭素化は将来的に進むべき方向性と考える。そのためにはカーボンリサイクルに向けた廃プラスチックのリサイクルプロセスの技術確立、合成燃料である E-Fuels の生産技術の確立は継続的に進めるべき技術的課題と考える。また、これら廃プラ
スチックのリサイクルや合成燃料製造では原料の確保が不安定であること、また製造されたカーボ
ンリサイクル油は当面石油製品と混合して使用するため最終製品の品質管理が必要であることなどの課題が考えられる。
カーボン循環型燃料・ケミカルハブでは、従来の石油製品の生産と合わせて、バイオ燃料や廃油処理燃料、廃プラ処理、合成燃料である E-Fuels の生産の機能を合わせて持つ。当面カーボンリサ
イクル燃料と石油製品を混合して供給する形態が想定できることから、石油製品とカーボンリサイ
クル燃料の両方の生産を合わせて行うことにより、製品の安定供給や品質管理が可能になる。
将来的には CO2 削減や炭素循環社会の構築に対しても既存の製油所を活用して貢献していく。
具体的には生産時のエネルギーとして再生可能エネルギーを用いること、廃油や廃プラスチックを石油製品として再処理すること、CO2 をベースとした合成燃料の生産などにより炭素循環社会を実現する。しかしこれらカーボンリサイクル燃料は、従来の石油製品と合わせて水素化処理、熱分解
や溶解処理、さらには微量成分の分離混合処理を施す必要がある。これは今までの原油処理では経験のない柔軟な生産技術を確立しないと実現することはできない。さらに生産品についても、カーボンリサイクル燃料の供給や低 GHG 製品や化学品の生産、水素等の低 GHG エネルギーを供給するなど、生産品の多様化や需要変動に即した生産の柔軟性も求められる。
一方で既存の石油製品の生産では、国際競争力の強化に向けて、既存の製油所で高効率化や処理
原油の多様化等により低コスト化を進めており、フィード原料の多様化および需要構造の変化に対して、柔軟かつ最適な生産技術を確立していく方向にある。
このようにカーボン循環型燃料・ケミカル製造ハブでは原料フィードの量、品質が多様化しまた不安定であるため従来の経験的なオペレーションでは安定的に低GHGエネルギーや低GHG製品、
低 GHG 化学品を供給できなくなる。原油からの石油精製からカーボンリサイクルプロセスへ移行を進めるためには、
現行プロセスのオペレーションのフレキシビリティ向上と最適化が必要である。
そこで従来の経験則のオペレーションを分析し、AI 等を活用した成分分析と技術に基づくオペレー
ションに再構築することが必要になる。
世界的な温暖化への関心の高まりに対し、既存製油所を活用して CO2 削減や炭素循環型社会の構築に貢献するための将来ビジョンがカーボン循環型燃料・ケミカルハブである。ここでは、従来の石油製品生産と合わせ、バイオ燃料や廃油処理燃料、CO2をベースとした合成燃料であるE-Fuelsの生産、
廃プラスチック処理を行い、使用するエネルギーは原則として再生可能エネルギーとする。
カーボン循環型燃料・ケミカルハブを実現するためには、廃プラスチックのリサイクルプロセス
技術、E-Fuels の生産技術確立等が必須であるが、カーボンリサイクル燃料生産にあたっては、従来の石油製品と合わせて水素化処理、熱分解処理や溶解処理、更には微量成分の分離混合処理を施すことが必用であり、従来の経験的なオペレーションでは対応が困難である。そこで、従来のオペレーションを分析し、AI 等を活用した成分分析と先進技術に基づくオペレーションに再構築することが必要となる。また、カーボン循環型燃料・ケミカルハブにおいては、原料が多様化するだけではなく製品も多様化し需要変動に即した柔軟な生産体制が求められる。そのためにも AI やデジタ
ルデータを活用したオペレーションが求められる。
尚、カーボンリサイクル燃料は当面石油製品と混合して使用することが想定され、製油所で両方の生産を行うことで、製品の安定供給や品質管理が可能になるというメリットもある。
54

カーボン循環型燃料・ケミカル製造ハブ

図 2.1-2 カーボン循環型燃料・ケミカル製造ハブ

図 2.1-3 カーボン循環型燃料・ケミカル製造ハブの課題55

（２）柔軟生産石化シフト（日本版 COTC）
世界的に、燃料油需要の減退に対し新興国を中心とした化学品の需要の伸びが予測され、石油精製から石化品へのシフトは大きな潮流となってきている。特に石化製品を主力製品として生産することを目的として設計されたコンプレックスが建設され、Crude Oil-to-Chemicals（COTC）と呼ばれている。
一方、日本国内の燃料油需要の減少は世界平均よりも早く進んでいる。そのため国内石油精製は
他国よりも早く石化品にシフトし、需要構造に合わせた最適生産を確立していく必要がある。しかし、建設時から化学品得率最大化を視野に入れた海外コンプレックスに対し、日本では白油の生産を最大化することを目的に装置構成されてきた。柔軟生産石化シフトでは、この既存設備を活用しつつ、化学品得率を最大化し、国際競争力を維持していくこととして、以下のポイントがあげられる。
a) 燃料油供給の国際競争力の確保（個社の経営基盤強化）
ペトロリオミクスをはじめとし、従来より培ってきた技術を高度に活用しコア・コンピタス戦
略を推進する。
b) 国内石油化学との共存あるいはコンビナート再編（産業構造問題への対応）
国内エチレンセンターの原料がナフサから天然ガス系にシフトすることによる、プロピレン、
BTX などの基礎化学品収率が減少傾向になることを補完する必要がある。
c) シェールガス＆オイルへの移行だけに頼らない長期的視点（国の資源戦略に直結）
相対的に価格低下傾向になる重質原油処理能力の確保
石化シフトは燃料油から石化留分を抽出する程度の小技でなく、原油から最高効率で石化品を製造するスタイル、いわゆる 日本版 Crude Oil to Chemicals（COTC）と称される大きなコンセプト
での推進が期待されている。

56

（３）デジタルデータ利活用（デジタル SSRC 構想）
将来型カーボン循環型燃料・ケミカルハブでは、従来の経験的なオペレーションをデジタルで再構築し、フィード原料の多種多様性や製品の多様化に対応していく必要がある。また製造だけではなく配送さらには SS 販売も含めてデジタルトランスフォーメーションによる効率化の潮流は明らかである。
製造分野においてはデジタルトランスフォーメーションにより柔軟最適なオペレーションと安全操業の確立があげられる。具体的には、原油成分データや操業データを活用し製油所のオペレーシ
ョンを最適化する技術を確立する。安全操業に対しては、保全保安データのプラットフォームと AIユニットによるデータ活用技術を確立していくことを目指す。
また製造分野を配送分野と合わせて最適化、さらには SS 等の販売も含めてサプライチェーン全体での最適化を行うことも考えられる。特に配送分野においては将来的な人材確保が課題に挙げられておりデジタルトランスフォーメーションによる効率化は一つの対策となる。さらには、ドロー
ンやロボットを使った配送など、他業種であらたな配送形態の取り組みも試みられており、将来的にはデジタルトランスフォーメーションが配送分野で進んでいくことは明らかである。
SS においても SS 過疎地対策にデジタル化による自動化無人化などのアイデアも考えられる。

図 2.1-4 デジタル SSRC 構想

57

２．２. 製油所ビジョンの実現に向けてカーボン循環型燃料・ケミカルハブ、日本版 COTC、デジタル SSRC 構想の３つのビジョンはそれぞれ目標とする時間軸が異なる。
カーボン循環型燃料・ケミカルハブは、カーボンリサイクルが本格化し燃料油や化学品に占める割合がある程度増えてくる時期を想定し、２０３０年～５０年頃に確立することを目指した長期ビジョンと考える。
一方、日本版 COTC やデジタル SSRC 構想はすでに燃料油需要がピークアウトし、石油製品需
要の構造変化が起きている日本では早期に確立する必要がある。そのため２０３０年をターゲットにした取り組みが求められる。
かねてより石油精製技術の高度化や、ペトロリオミクスによる重質分の分析および分析結果の有
効活用等の技術開発を行ってきた。これら技術は、製油所に適用されるとともに、それぞれ基盤技術となって次の技術開発の礎となっている。今後もペトロリオミクス技術の上に、日本版 COTC や
デジタル SSRC 技術が築かれ、さらにその上に CR 燃料・ケミカル製造ハブの技術が築かれていくものと考えている。

図 2.2-1 製油所ビジョンの実現に向けて

58

3. 製油所将来ビジョンを実現するための技術（専門 WG 活動）
３．１．ビジョン実現に向けた検討方法「カーボン循環型燃料・ケミカルハブ」、「柔軟生産石化シフト（日本版 COTC）」、デジタルデータ利活（SSRC 構想の）
」３つのビジョンを実現するために、今後の技術開発について専門ＷＧを設置し、詳細内容を検討した。
石油産業を取り巻く環境から技術課題を「生産性向上」、「海外展開」、「規制緩和への対応」、「労
働人口の減少」、「新技術の活用」、「自然災害への対応」、「「温暖化対策」と分類した。
これらのうち「生産性向上」、「海外展開」、「規制緩和への対応」は、いずれも国際競争力を強化するために対処しなければならない課題である。そこで、競争力強化のために必要な技術を分野ごとに分け「高度精製技術ＷＧ」、「信頼性向上技術ＷＧ」、「流通インフラＷＧ」を設置して検討することとした。また、これら技術にはビッグデータや IoT などの AI 技術を組み込むことがポイントになると考えられるため、「製油所安定最適化 DXWG」を設置し、他の競争力強化のための WG と連携してデジタル技術利活用の視点から検討を行うこととした。
国内人口の減少に対して人材育成は今後の石油業界における大きな課題と考え「人材育成 WG」を設置し、温暖化対策に対しては「地球温暖化対策 WG」を設置した。
WG での検討に向けて、技術課題について事務局でリストアップした。

図 3.1-1 ビジョン実現に向けた検討方法

59

表 3.1 想定した技術課題
１．生産性向上（１）調達コスト低減
精製技術深化・高度WG
今後米国原油のさらなる輸出拡大が予想され、アジア地域においても、中南米産原油やロシアＥＳＰＯ原油に加えてシェールオイル等
非在来型原油など新たな原油ソースの台頭により、原油調達の自由度を高める機会が増えている。
原油選択の幅を広げる観点から、情報を共有し幅広い原油データベースを作成することが重要となる。
・原油データベースの構築、非在来原油分析、原油オンライン分析技術等
流通インフラ最適化WG②原油調達のタンカー共用①原油選択の最適化（２）精製コスト低減①重質油処理a)更なる重質油アップグレーディングの促進
精製技術深化・高度WG
ソロモンの調査結果では日本の重質油分解装置の稼働率が低いことが、精製コスト高の要因と指摘されている。
技術開発に当たっては、重質油の分析等共通の基礎技術を構築する必要がある。
・分解プロセス/全体最適化、分解留分利用拡大/低品位留分の高品質転換技術、閉塞・腐食原因究明等
b)高効率重質油処理技術の開発
精製技術深化・高度WG
重質油分解装置からの得率を上げること、ボトムを減らすことが精製コスト低減に向けて求められる。
・超高分解率型スラリー床水素化分解技術/高分解率型沸騰床水素化分解技術/重質油高度分解技術
・劣質フィード対応型接触分解、直脱触媒技術
・新規高効率分解技術（超臨界水熱分解等）②稼働率向上a)定修期間の低減
信頼性向上技術WG
海外に比べて定期補修期間が長く、精製コストに及ぼす影響が大きいとの指摘がある。
定修項目や方法等の見直しにより、定修の周期延長及び期間短縮をはかることが求められる。
これらは、保全データの解析を行うためビッグデータを作成する必要がある。また技術開発と共に法規の改正が合わせて必要となる。
・劣化診断・寿命予測、RBM等による定量的安全評価技術、設備管理技術
・定修時期の共同計画（下請けが重ならないように）・腐食予測技術（配管内面腐食、CUI）等による測定点の減少、AR機器や無人飛行機システム等による現場支援・作業効率化
b)信頼性の向上
信頼性向上技術WG
故障による停止期間、調整運転、低負荷運転減らすことが、稼働率向上のために求められる。
設備異常の早期検知システムを確立するためにはデータ共有によるビッグデータ解析が有効である。
・腐食性評価技術、閉塞検査技術の確立
・運転データを用いた設備異常の早期検知システムの開発③コンビナート連携a)中間製品の融通拡大による最適化処理b)輸出インフラの共同利用

流通インフラ最適化WG
流通インフラ最適化WG④燃料品質の見直し
LCA全体でCO2低減となるよう、燃料性状の見直しを行う。
実施に当たっては規格の見直し、自動車業界等の他業界との調整が必要となる。
a)分解燃料の更なる活用
蒸留性状、セタン価、組成等の見直し
b)燃焼パラメータの最適化（オクタン価、セタン価等）
c)輸送用燃料の更なる品質緩和⑤製油所の自動運転（次期燃料油研究 J-MAP）（次期燃料油研究 J-MAP）（次期燃料油研究 J-MAP）
AI活用研究会（信頼性、精製、流通WG）

安全性を担保したうえで、製油所の自動化を進める。
ワイヤレスセンサの活用や非防爆機器の活用などにおいて法規の見直しも伴う。
・センサーネットワーク（既存センサ、新規ワイヤレスセンサ）による設備管理システムの構築⑥省エネルギー技術a)製油所運転の最適化
AI活用研究会（精製WG）
AI技術を活用し、製油所の最適運転を実現する。
これにより、稼働率向上、精製エネルギーの低減、需給の最適化、在庫の低減などを図る。
b)排熱利用c)中間タンクの削減
流通インフラ最適化WG
国内製油所は中間タンクが多くヒータ等の精製コスト高につながっているとの指摘があった。
柔軟な石油製品製造技術、ダイレクトフィード技術、石油需要を予測する技術等が必要になる。

（３）流通コスト低減①在庫低減a)原油調達-SS配送までの一貫管理、在庫最適化
AI活用研究会（流通WG）
原油調達から精製、配送までの最適化を行う。
ICT技術による最適化を行うとともに、原油備蓄の見直しもあわせて検討する。
b)石油備蓄の有効利用
流通インフラ最適化WG
備蓄量や原油備蓄/中間製品備蓄/製品備蓄などを中心に議論されている。
中間タンクの削減、海外からの石油製品/中間製品の輸入、海外展開と合わせて生産性の向上を図っていくことも想定される。
流通インフラ最適化WG②共同配送システム
流通インフラ最適化WG③SS無人化（４）製品高付加価値化、石化シフト
精製技術深化・高度WG
海外では大型製油所と石化プロセスの併設し、低コストで基礎化学品の検討が行われている。
海外ではPDH、FCC、スチームクラッキングプロセスなどが検討されているが、原油価格の低下により採算ラインを超えていない。
国内では高オレフィン収率型FCC/RFCC触媒、プロピレン等の分離膜の研究がおこなわれている。
精製技術深化・高度WG②高機能材料①基礎化学品（５）国内石油需要構造変化への対応
精製技術深化・高度WG
中長期的なガソリン、重油⇒ナフサ/ジェット/化学品の需要構造変化に対して生産のフレキシビリティを上げるための検討を行う。
・原油選択、プロセス条件、触媒選択等の最適組み合わせを行い、需要構造に合わせた生産/コストミニマムとする技術開発を行う。
流通インフラ最適化WG②海外からの石油製品/中間製品の輸入
海外の大型製油所との提携により、原油ではなく石油製品、中間製品の輸入を行う。
石油備蓄や海外との提携、石油会社の海外製油所展開と併せて考える。

① 製品需要に合わせた生産のフレキシビリティ向上

60

２．海外展開（1）海外への石油製品出荷

流通インフラ最適化WG

国内製油所の稼働率を上げるために海外への出荷を検討する。
出荷設備（桟橋、タンク、港、船）の課題がある。

（2）海外での石油精製精製技術深化・高度WG

海外に大型製油所を建設する。

（3）海外への技術販売

信頼性、精製、流通WG

日本国内で培った設備メンテナンス技術などを海外に技術販売する。

３．温暖化対策（次期燃料油研究 J-MAP）（１）燃料品質の最適化
自動車燃費を上げるための燃料品質、環境負荷低減のための燃料品質を提案する。
見直しに当たっては、法規の見直し、自動車業界等の他業界との調整が必要となる。
・燃焼パラメータの最適化（オクタン価、セタン価、燃焼速度、組成等）（2）水素エネルギー

地球温暖化対策WG

水素エネルギー普及に向けて、技術開発とともに規制改革も並行して進める。
（石油会社が水素を扱うことの優位性を明確にしていく。）
・水素STのリスクアセスメントの再実施に基づく技術基準と検査・点検方法の見直しを行う。
・次世代水素STでの充填対応技術開発を行う。
・水素STに係る新たな水素特性判断基準の導入（鋼種拡大）を検討する。
・水素STの運営費削減のための技術開発（複合容器）を行う。

（3）バイオ燃料（4）CCS/CCU（5）電気、ガスエネルギーシフト

地球温暖化対策WG
地球温暖化対策WG
地球温暖化対策WG

４．労働人口の減少、技術伝承、人手不足（1）製油所の自動化

AI活用研究会（信頼性、精製、流通WG）

１．（２）製油所の自動運転と同様。

（2）遠隔指示システム

AI活用研究会（人材WG）

モバイル端末や通信機器を活用し、中央監視室と現場を連携し、データのやり取りや具体的指示が出せるようにする。
非防爆機器の適用など法規の改正が伴う。

（3）ＳＳの過疎化対策

流通インフラ最適化WG

過疎化や人手不足は，ＳＳに限った課題ではない為，地域を支えるサプライチェーン（コンビニ，スーパーマッケート，郵便局，宅配事業者等）全体の課題である為，地域の特徴を活かした取り組みにより解決を図る。ＳＳ等の無人化技術開発もその一つ。

５．自然災害への対応（1）災害時石油供給連携計画

流通インフラ最適化WG

出荷基地の災害対応化、製油所・油槽所の地震、液状化対策
中核SS整備1800か所（タンク容量30ｋL以上,同時給油4台以上,自家発電6ｋW以上,消防/警察1km以内,情報通信機器6kW以上,可搬式ポンプ）
住民拠点給油所（自家発電設備）8000か所、小口燃料配送拠点（2）備蓄の放出要件の見直し

流通インフラ最適化WG

６．規制緩和（1）新技術導入加速，障壁の緩和・撤廃

AI活用研究会、信頼性WG、流通WG
ＩＴ技術の高度化時代に応じた保管関連規制の制度設計
製油所の定期修理の周期延長及び定修期間の短縮に向けた法改正
生産性向上に向けたＡＩ，ＩｏＴ，ビッグデータ活用の為の設備導入，活用に係る法改正（防爆機器の要求基準の緩和，防爆無認取得期間の短縮化，無線周波数の割当緩和等）

61

３．２．精製技術深化・高度化 WG 目標と検討結果（１）WG の役割・機能◇原油処理技術全般から石化への転換技術に係る新たに深化・高度化すべき技術を精査し研究会に提案する。
（２）WG の進め方
◇技術開発テーマを検討する上の前提となる石油製品や石化原料の需要想定を議論したうえで、深化・高度化すべき技術課題に関する意見集約と討議を実施した。
（３）製油所ニーズと重要な技術課題◇安価な重質原油や高腐食リスク原油の処理や製油所の収益を最大化するための軽油や石化原料を増産する技術のニーズが高い（下図参照）。

製油所ニーズと重要な技術課題の紐付け

３．３．稼働信頼性 WG 目標と検討結果（１）信頼性向上ＷＧの目的
次世代製油所を見据え、また設備保安・管理の現場に近い方々の意見に基づいて、「製油所の稼働率向上」に資する技術を取りまとめ、研究会に提案する。その中で、業界全体で取り組むべき課題を抽出する。
（２）ＷＧの進め方

62

（３）製油所の稼働率向上のために求められる技術（第２回 WG 結論）（４）稼働率向上に資する技術および適用のための課題（第３回 WG 結論）

63

３．４．製油所安定最適化 DXWG 目標と検討結果（１）背景，目的・国内石油精製業の国際競争力強化は、日本のエネルギー安定供給の柱の一つとして、石油産業政策における重要課題に挙げられているものの、厳しい経営環境が続く中、国際競争力強化は大型の設備投資に頼らない方策が期待される。
・ベテランから若手への世代交代、人材確保難への対応は業界共通の喫緊の課題である。
・そこで、実用性能が急速に向上し産業分野での活用が進んでいるデジタル技術(AI、ビッグデータ
処理、IoT など)による、製油所操業の安定＆最適化の展開を進める。
・推進中のペトロリオミクス技術は膨大なデジタル情報を生み出し、精製プロセスへの実用が拡大しつつあり、デジタル技術とペトロリオミクス情報の融合的な活用による「製油所操業のスマート化」を推し進めるべく、勉強会（講演会）を開催し、DXWG で具体的なテーマを検討してきた。
（２）基本指針
・スマート化を進める上での重要指針は、製油所の現場で受け入れられる「安定化」を軸とすることであり、生産性向上を目的とする「最適化」に片寄らない。
・業界協調領域として取り組む価値のあるテーマ抽出のポイントは、以下の３点である。
①最先端技術をさらに開拓することによる技術レベルの高度化②要素技術の組合せによる相乗的効果の引き出し③大規模系を扱うことによる成果の拡大（３）テーマ調査
・一次調査；第１回テーマ検討会（DXWG の前身）において全１２テーマ案につき議論＠H30.9.5
・二次調査；第２回 DXWG において、一次調査から絞った全９テーマ案につき議論 H30.12.20
・代表者による深堀；第３（H31.2.4）、４回 DXWG（H31.2.22）において、さらに絞った６件と製油所操業全体のスマート化につき議論。これら以外でも最終的に採択する可能性あり。
64

（４）スマートリファイナリー構想
・今後、個別テーマを統合し、スマートリファイナリーとして大きな構想を掲げる方向で調整する。
・装置稼働の安定最適化；デジタル技術を活用し、情報集約・高度制御等により運転を支援する。
① 原油切替のスマート化；原油成分 DB を用い原油切替時の変動を最小化する。
② 重質油プロセスのソフトセンサー装備；高精度ソフトセンサーを装備し、LAB 分析と経験依
存の運転操作から脱却する③ 上下流装置の一体化；情報連携～自動制御により複数装置を統合運転する。
④ 現場場切替操作の変動抑制；AFC、往復動圧縮機などの負荷調整時の変動を予測的制御で安定化する。
⑤ 気象急変時の変動用抑制；ゲリラ豪雨等をピンポイント予測精度を高め、蒸留塔等の変動を予測し安定化する。
⑥ 油化学品供給の安定化；石化中間原料を直送する場合、製油所の変動を予測的に情報提供し安定化する。
・製油所操業全体のスマート化；生産管理、運転管理、荷繰管理、品質管理、商品管理を統合する。
(a)原油揚荷計画の最適化；製油所操業状況を随時、原油タンカー配船計画に反映し最適化する。
(b)製品基材タンクの性状予測；原油成分 DB とペトロリオミクス技術を組み合せて予測。
(c)製品ブレンドの最適化；連続的に変化する基材タンク性状＆在庫、出荷前日まで変動するオー
ダ、荒天等で日常的に変化する船舶の動静を突き合わせて、全体最適化する。
(d)製品内外航船配船・積荷計画の最適化；船の動静を GPS で常時捕捉し、複数製油所間で最適化。
(e)原油揚荷～製品内外航船出荷の全体最適化（５）事業企画策定までのマクロスケジュール
・2018 年度末までに、調査研究テーマを抽出
・調査研究の進め方、パートナー（有識者、ベンダー、コンサル等）を選定し、2019 年度末まで実施。
・調査研究結果（途中経過）、その他の調査検討を経て、2019 年度末に次期事業企画を策定する。

65

（６）
【参考】スマートリファイナリーを支える原油成分 DB 群の構築
・原油成分 DB の拡充；一般的に処理される原油のデータベースを拡充する。
・原油成分 LDB の開発；使途目的にあったランプデータベースを開発し、拡充する。
固定的な LDB を装備せず、必要に応じて原油成分 DB から必要なデータを抽出する方式とする可能性もある。

３．５．サプライチェーン最適化 WG 目標と検討結果（１）背景，目的◇2030 年頃の社会構造，製造業の将来像を想像すると，少子高齢化の深刻化により，日本の労働力人口が大幅に減少する一方で，社会経済基盤を支える為に，ＩＣＴ技術，
ロボット，ＩｏＴ，AI 等の革新技術の活用が大きく進展すると考えられる。
◇重要な社会インフラである物流における Society5.0 の実現に向けて，最先端技術を積極的に導入し，ＳＣ全体の効率化・高度化を図る視点が不可欠である。
◇石油業界においても，将来を見据えた原油調達・輸送～石油製品物流・配送，販売までのＳＣの最適化検討が必要であると考え，主査会にて議論して来た。
（２）サプライチェーン最適化の検討範囲，考え方◇特に，業界共通の重要課題として考えられるドライバーや船員等の人員不足の解決に向けて製品物流・配送分野にフォーカスし，将来ビジョンの構築や課題解決に資する技
術ネタをリストアップすることにした。
◇また，緊急時，災害時や過疎地域でも供給が滞らない様にする為の技術ネタも同様に
リストアップすることにした。
（３）石油製品の物流，配送の現状，課題形成◇タンクローリー，内航船，鉄道（タンク車）を活用して全国津々浦々の販売拠点に輸送，66

配送を行っているが，販売数量減に伴い，例えば，タンクローリーは約３０年間でほぼ３分の１に減少する等，物流や配送を取り巻く環境は大きく変化した。また，東日本大震災の教訓を踏まえ，業界全体として緊急時の供給体制確保に向けたＢＣＰ等を整備して来た。
◇物流業界は，長時間労働，低賃金，高齢化，女性比率の低さ等の課題が顕在化しているが解決に至らず，人員の確保が難しい状況が続いている。
◇宅配等の小口物流と同様，石油製品の物流においても，タンクローリーの運転手確
保（危険物取扱に係る有資格者の不足）が重要な課題である。また，元売系列配送の垣根を越えた大口共同配送への転換，地球温暖化ガスの排出削減に資する更なるモーダルシフトの実現（タンクローリーからタンク車，タンク車から内航船），最先端のデジタル技術を活用した効率的，効果的な配送等が課題と考えられる。
（４）課題解決に向けた視点，方向性について（案）【将来ビジョン 「2030 年の石油業界の物流，配送」】◇労働環境の改善を通じた魅力ある業種への転換◇物流業務の大規模装置産業化への変貌（“デジタルロジスティクスの実現”）◇資本の壁を超えた業界全体で最適配送の実現【最先端技術活用による物流改革】◇つながる物流
・IoT 技術による可視化，リアルタイムでの情報共有によるＳＣの効率的調整，最適化◇人手を開放する物流・隊列走行車，自動運航船等による物流の省人化・省力化◇社会に貢献する物流・次世代自動車，LNG 燃料船，鉄道輸送による環境負荷の低減，IoT，ドローン等による災害情報の迅速な把握・緊急時，災害時用の最適配送シミュレーター活用による確実な配送実現（５）今後の対応（案）◇最先端技術活用による物流改革に資する具体的な技術ネタ，ツール類の調査や効
果や実現性等の評価を行う。
◇2030 年に向けた石油製品物流・配送分野の技術ロードマップを策定する。

３．６．地球温暖化対策 WG 目標と検討結果
・石油や液体燃料は 1 次エネルギーの供給の基幹を担うことが想定される。温暖化に対しても、
基幹エネルギーの省エネや効率化などを進めることが、全体の GHG 排出量を減少する有効な方法になる。そのため、今後も着実に省エネ、効率化を進めていくことが重要になる。
・GHG 排出を大きく削減していくためには、新しい技術へのチャレンジを進めていく必要がある。

67参考：温暖化対策 製油所の省エネ、高効率化ロングリスト１

68参考：温暖化対策 製油所の省エネ、高効率化ロングリスト２

参考： 温暖化対策 新技術ロングリスト

３．７．人材育成 WG 目標と検討結果（１）目的各石油会社で想定される人材に関する問題点の共有化とその解決策について検討を行う。
（２）検討結果
人財についての課題点• 大学の講座も減ってきている中で人財確保は非常に重要である。
• 海外の人財を使う事も視野に入れてほしい。
69• 石油学会や JCCP など他団体とも連携して進めて欲しい。
• 人財育成に向けてオペレーションなどの教育をしてもらいたい。
• AI やデータサイエンティストに精通した人財を育てる必要がある。
これら状況の中で、シーズ発掘事業、石油学会とリレー講座を行ってきた。
産学共同について•人財を育てること及びシーズを発掘するために産学での連携は重要となってくる。
•
現在、ペトロリオミクス技術を中心に共同研究を進めている。
•
今後、革新的基礎研究や長期的テーマなど企業研究になりにくい分野で連携し、幅広く石油の技術力を底上げしていく
シーズ発掘事業の現状と今後の取組方針(現状)「石油のノーブルユース」および「稼働信頼性の向上」をターゲットとした新規技術開発シーズ
を石油分野のみならず他分野からも発掘するために、国内に研究拠点を持つ大学または公的研究機関に所属する満 40 歳未満の研究者に支援を実施している。最大 3 年間の研究費を支援するとともに、研究者が必ずしも石油に通じたものではないため、石油学会と協力し、石油専門家で構成する「支援ＷＧ」を設置し、研究者への研究開発指導・助言等を行った。また、石油分野の見識を広げて頂くための製油所見学の実施や必要に応じて石油サンプルおよび情報提供(経済性評価)を行った。
（今後）
3 年間の研究支援を終了し、本年度は第 2 期の募集を実施する。
第１期の募集時は、「石油のノーブルユース」、「稼働信頼性の向上」に貢献する研究とのみの記載であったが、第 2 期募集要項には、「触媒、分離技術だけでなく、従来の石油精製関連の研究テーマでは取り上げてこなかった、IoT、ビッグデータ、安全、設備保全など、幅広い分野からの応募を期待する。
」と追加記載し、応募対象者の明確化を行う。
第１期に採択された研究者には、今後も石油業界との関係を維持するための取り組みを行う。具
体的には JPEC フォーラムでの報告や、JPEC の各種 WG や委員等での活動への参加をお願いする。また石油学会と連携し、石油産業に関わる研究発表や活動を継続できるように検討する。
このような人材育成、人材確保に対しては継続的な取り組みが求められ、今後の事業の中でも石油精製に関する若手研究者の育成を継続して行う必要がある。また石油精製だけではなく、新エネルギー分野においても石油産業に関わる若手技術者との関係を築き、技術範囲を広げていく活動を行う必要がある。そのためには石油各社や他団体と連携し、技術範囲や活動主体、事業の枠組みなど整理し効果的な活動としていく。
リレー講座の今後の取組方針
石油学会と連携しながら、テーマの見直しを行い、魅力ある講座を目指す。
石油産業がエネルギーを支えている現状認識を深められるように講座に盛り込む。
さらにペトロリオミクス技術など石油精製の最新技術や製油所における AI 技術の活用について
も講義内容に取り込み、若手技術者の関心を集めるように努める。アンケートからは再生可能エ
ネルギーや新エネルギーへの関心が高く、全体的な講義プログラムを見直していくことを検討する。

70

リレー講座テーマ案

３．８．次期事業構想（次期技術開発事業ラインアップ）
各 WG での検討結果を踏まえ、研究会で、令和 3 年度からの 5 年間で実施すべき技術開発事業を絞り込んだ結果、以下の２テーマを実施すべきとの結論を得た。
A : 原油成分データ、操業データを活用した石油精製の高効率化、グリーン化技術開発
B : 保全 PF および保安（安全情報）データ PF による信頼性向上技術開発
A は、大型設備投資を進めるアジア・中東圏の製油所に対し我が国独自の優位性を確保するために、既存アセットを最大限活用し日本独自の原油成分分析・解析技術を盛り込んだ石化品を最大化するためのソフトウェアーを開発しようとするもので、日本版「COTC」と呼ぶべき技術である。
また成分情報を基にした効率的な生産技術は、フィード原料の多様化にも応用されグリーン化に資する技術になる。その要となる技術は、以下のとおりである。
① 原油中のリアルタイム石化成分評価技術
・処理原油から石化品を製造する最適パスを、処理中にも刻々と変化する原油に対して、リ
アルタイムに評価する技術② 石化成分情報高度利用技術
・処理原油のリアルタイム石化成分評価情報を生かして、分解反応装置を石化品収率最大型とする技術
B は、安定操業の基本となる技術の伝承・活用を図るためのプラットフォームを構築しようとするもので、通常テキストデータで蓄積されており検索や解析が困難な保安情報をデータベース化しAI 等のデジタル技術を使うことにより、ベテランの経験に頼らなくても保安業務を適切に遂行できることを目的とする。
以下、次期事業構想にあたっての考え方、スケジュール、技術内容等を示す。

71

72

73

74

75

76

77

補足
2017 年度
主査会
主査

西村 純一

副主査
副主査

戸丸 将志
千代田 修

副主査
副主査

和久 俊雄
坂ノ上 宗広

副主査

樫山 昭彦

ＪＸＴＧエネルギー株式会社 執行役員
中央技術研究所副所長
出光興産(株) 製造技術部 企画課課長
コスモ石油(株) 安全技術統括ユニット 研究部
研究企画グループ長JXTG エネルギー(株) 中央技術研究所 技術戦略室長
JXTG エネルギー(株) 中央技術研究所 技術戦略室
技術戦略グループ
昭和シェル石油(株) 経営企画部 サブリーダー

2018 年度
委員会

氏名

社名

所属

役職

主査会

西村 純一

JXTGエネルギー株式会社

執行役員 中央技術研究所

副所長

主査会

坂ノ上 宗広JXTGエネルギー株式会社

中央技術研究所 技術戦略室 技術戦略グループ

担当マネージャー

高度化WG

柳川 真一朗JXTGエネルギー株式会社

中央技術研究所 燃料研究所 プロセス・触媒グループ

高度化WG

齋藤 直哉

JXTGエネルギー株式会社

中央技術研究所 燃料研究所 プロセス・触媒グループ

向上WG

斉藤 英光

JXTGエネルギー株式会社

中央技術研究所 燃料研究所 MA技術グループ

高度化WG

小池 重章

JXTGエネルギー株式会社

技術計画部 設備戦略グループ

主査会

戸丸 将志

出光興産株式会社

製造技術部 企画課

課長

高度化WG

宮岡 正夫

出光興産株式会社

製造技術部

部長付

向上WG

木本 浩規

出光興産株式会社

生産技術センター エンジニアリング室センター長付

主査会

千代田 修

コスモ石油株式会社

安全技術統括ユニット 研究部 研究企画グループ

グループ長

高度化WG・向上WG

梅木 智幸

コスモ石油株式会社

製造技術部 統括グループ

グループ長代理

高度化WG

松林 啓太

コスモ石油株式会社研究部 研究企画グループ

グループ長代理

主査会

岡部 伸宏

昭和シェル石油株式会社

Ｒ＆Ｄ戦略部

部長 兼企画課長

高度化WG

川上 和也

昭和シェル石油株式会社

製造部技術課

担当課長

向上WG

秋山 成樹

昭和シェル石油株式会社

製造部工務課

高度化WG

添田 美彦

太陽石油株式会社

経営企画部管理グループ

グループ長

向上WG

三宅 信次

太陽石油株式会社

経営企画部企画グループ

グループ長補佐

向上WG

細田 和敬

富士石油株式会社

袖ケ浦製油所 工務部工務課

高度化WG

福井 敦

千代田化工建設株式会社

石油・化学・新エネルギープロセス設計部

セクションリーダー

向上WG

小木曽 良治千代田化工建設株式会社

高度プロセス解析部部長

エンジニアリング・技術統括部 DXエンジニアリング部

向上WG

中條 路子

東洋エンジニアリング株式会社

高度化WG

三浦 剛

日揮株式会社

プロセスエンジニアリング第２部

DXWG

大宮司 理晴JXTGエネルギー株式会社

製造本部 製造部 プロセス技術グループ

デジタルソリューションチーム

生産技術センター エンジニアリング室 システムグループ

DXWG

樋口 文孝

出光興産株式会社

DXWG

児玉 孝樹

コスモ石油株式会社

製造技術部

DXWG

北本 慎一

昭和シェル石油株式会社

製造部 企画課

ｵﾌﾞｻﾞｰﾊﾞｰ

杉山 正晃

石油連盟

企画部

システム技術担当

78

グループマネージャー
担当マネージャー
グループマネージャー

工務部担当部長 兼工務課長

シニアエンジニア
プリンシパルプロセ
スエンジニアスペシャリスト
主任技師

企画渉外グループ長

検討経緯
平成２９年度
１２月 ６日 第１回 次世代石油エネルギービジョン研究会 主査会
１月１６日 第２回次世代石油エネルギービジョン研究会 主査会
１月２４日 第３回次世代石油エネルギービジョン研究会 主査会（ローランドベルガー講演会）
３月２３日 第４回次世代石油エネルギービジョン研究会 主査会
平成３０年度
５月１６日 第１回 次世代石油エネルギービジョン研究会 主査会
７月１０日 第２回 次世代石油エネルギービジョン研究会 主査会
９月１８日 第３回次世代石油エネルギービジョン研究会 主査会
１１月９日 第１部 全体会
第２部 分科会
第４回 主査会
第１回 精製技術深化・高度化 WG
第１回 信頼性向上 WG
１２月１８日 第２回 精製技術深化・高度化 WG
将来製油所・石油産業イメージ
エネルギー需給見通し
日本の石油精製業の国際競争力
将来の製油所が実装する技術候補・ペトロリオミクス技術
アンケートについて
１２月２６日 第２回信頼性向上 WG
日本の製油所の国際競争力について（ソロモン調査結果）
稼働率向上に係る製油所の現状と今後の課題について
１月２５日 第 4 回次世代石油エネルギービジョン研究会 主査会
２月１３日 第３回信頼性向上 WG
国内製油所の稼働信頼性調査に関するヒアリング
製油所の稼働率向上に向けた各種新技術の適用について
２月１４日 第３回 精製技術深化・高度化 WG
需要想定について安価な原油、残渣油の有効利用について
石化品増産について79