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シェールガス・オイル革命の石油化学への影響    
-需給バランス・新製造技術から予測する将来の産業構造-
[コードNo.13STA100]

■体裁/ B5判上製本 207ページ
■発行/ 2013年11月7日 S&T出版(株)
■定価/ 59,400円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-907002-25-1

著者

室井城アイシーラボ代表 早稲田大学招聘研究員


趣旨

 米国に始まったシェールガス革命は、予想以上に急速に世界の産業に大きなインパクトを与え始めた。中東の石油に大きく依存していた世界のエネルギーの地図は安価なシェールガスに塗り替えられようとしている。エネルギー資源が安価になることによりエネルギー産業にとって朗報なだけでなくほとんどあらゆる産業が恩恵を受けることになる。まさに世界的なエネルギー革命が起こりつつありシェールガス革命といわれるゆえんでもある。シェールガスの主成分はメタンである。メタンは主として火力発電の燃料として用いられる。石油化学原料として用いられるのはシェールガスに含有するNGL(Natural Gas Liquid)である。米国では従来からエチレンは主として天然ガスに含まれるエタンのスチームクラッキングにより製造されてきた。米国では2000年になると天然ガスの生産量が減少し始め枯渇が心配されていた。

 ところが非在来型のシェールガスが大量に掘削できることがわかったことから米国の石油化学は一変した。安価なエチレンが多量に製造できることになったからである。米国と異なり日本やアジアではエチレンはナフサのスチームクラッキングで製造されている。2000年になると石油価格は上昇し始め$100/bblを超えるようになってきた。そのためナフサの価格は高騰した。その結果、シェールガス含有エタンから製造されるエチレンとナフサから製造されるエチレンの価格差は4〜5倍にもなってしまった。安価なエチレンで合成されるポリエチレンや塩化ビニルの価格はナフサのクラッキングで得られる価格の1/4〜1/5である。そのため米国では相次いで大規模エタンクラッカーの新・増設が始まった。数年後に新増設エタンクラッカーが本格稼働すると、ナフサを原料とした石油化学はシェールガスを原料とした石油化学と世界市場でぶつかることになり、ナフサ原料石油化学はエタン原料の石油化学に駆逐される恐れが出てきた。一方、ナフサクラッカーではエチレンの他にプロピレンやブタジエン、C4、C5、芳香族が副生するが、エタンクラッカーからは副生しない。そのため新たなプロピレンやブタジエン、ベンゼンの製造技術が必要となっている。

「はじめに」より

目次

第1編産業動向
〔1〕シェール革命
1シェールガス革命の到来
2シェールオイル革命
〔2〕シェールガスの石油化学産業への影響
1天然ガス価格
1.1米国の天然ガス価格
1.2世界の天然ガス価格
2エチレンの価格
2.1シェールガスによる安価なエチレン価格
2.2シェールガスによるエチレンの製造
3エタンクラッカーの利益向上
4シェールガスによる石油化学品の合成
4.1エタンクラッカーによるエチレンの製造
4.2ナフサクラッカーとエタンクラッカーの生成物の違い
4.3プロピレン不足
4.4ブタジエン不足
4.5ベンゼン不足
5化学品需給のアンバランス
6シェールオイル
7ナフサクラッカーの終焉
8化学産業へのインパクト
〔3〕化学産業を取り巻く世界的環境の変化
121世紀後の石油化学
2世界のエネルギー
3石油価格
3.1石油価格の高騰
3.2今後の石油価格
4中東産油国の台頭
4.1大型エチレンクラッカーの稼働
4.2中東諸国石油化学品の投資推移と予想
5新興国のエチレンプラント
5.1中国エチレンプラント
5.2アジア・太平洋諸国エチレンプラント
6天然ガス利用
7シェールガス革命
8シェールガスを用いたエチレン価格
9エチレン需給バランス
9.1北米エチレンバランス
9.2中東エチレンバランス
〔4〕復活する米国化学産業
1NGL(Natural Gas Liquid)
2エタンクラッカーへのシフト
3米国エチレン生産量の推移と見通し
4シェールガスのエネルギーコストへの恩恵
5エタンクラッカーの新・増設
6シェールガスによるエチレン誘導体コスト比較
7プロパン脱水素によるプロピレン価格
8プロピレンの増産
9米国の石油化学品の輸出
9.1米国エチレン誘導体の輸出
9.2プラスチックの輸出
10シェールガスを用いたGTLプロジェクト
11北米メタノールの生産
11.1メタノールコスト
11.2Methanex
11.3Celanese
11.4LyondellBasell
11.5米国メタノールプラント計画
12北米アンモニアプラントの再開と新設
13米国CO2排出量
14米国化学産業の発展
14.1米国 化学産業の成長予測
14.2米国化学産業貿易収支
14.3米国産業の生産増加と雇用創出
15米国シェールガスオイル生産の影響
16米国の輸出政策
17欧州への影響
〔5〕日本の石油化学
1石油化学原料
2ナフサクラッカーを基礎とした石油化学
3ナフサ中心の日本の石油化学
4ナフサ原料
5ナフサクラッカーの発展
6エチレン生産量推移
7日本の石油化学品の輸出
8日本の石油化学の直面している課題
9日本のエチレンセンターの実情
第2編非在来型ガス・オイルの動向
〔1〕資源エネルギーの埋蔵量
1エネルギー資源埋蔵量
〔2〕シェールガス
1シェールガス
2シェール層の由来
3在来ガスとシェールガスの違い
4米国シェールガス堆積盆地
5シェールガスの掘削
5.1掘削技術
5.2ドリリング
5.3フラクチャリング
5.4ウエットガス田
5.5坑井寿命
6米国シェールガス生産量
6.1米国内の天然ガスパイプライン網
6.2米国シェールガス生産予測
7米国天然ガス需給バランス
8世界のシェールガス
9中国のシェールガス
10米国天然ガス価格
〔3〕NGL (Natural Gas Liquid)
1NGL
1.1NGLの定義
1.2NGLの製造
2NGLの供給量
2.1NGL生産実績
2.2NGL供給源
2.3NGL生産量推移
2.4NGL製造メーカー
3PADD別NGLの生産量
4北米NGL生産と輸出余力予測
5NGLの需要
5.1NGLの用途
5.2NGL需給
6NGL価格
〔4〕シェールオイル
1シェールオイル
2シェールオイルの性状
3シェールオイル生産量予測
4シェールオイル可採埋蔵量
5米国の液体燃料の生産予測
6日本のシェールオイル
第3編化学品の新製造プロセス
〔1〕エチレン
1エチレン
2エチレンの用途
3エチレンの工業化プロセス
3.1エチレンの製造ルート
3.2ナフサクラッキング
3.3エタンクラッキング
3.4MTOプロセス
3.5エタノールの脱水
4開発または研究中のエチレンの新製法
4.1エタンの脱水素によるエチレンの製造
4.2ショートタイム反応
4.3メタノールからエチレン
4.4エタンの酸化によるエチレンとCOの合成
4.5エタンとCO2からエチレンとCOの合成
〔2〕プロピレン
1プロピレンの製造
2プロピレンの需要
3不足するプロピレン
4プロピレンの製法
5プロピレン製造プロセス
6接触法ナフサのスチームクラッキング
6.1ACO プロセス
6.2NEDOプロジェクト
7低級オレフィンの接触分解によるプロピレンの製造
7.1低級オレフィンの接触分解プロセス
7.2オメガプロセス
7.3Superflex
8流動床接触分解プロセス
8.1FCCプロセス
8.2PetroFCC TM
8.3HS-FCC
8.4DCC (Deep Catalytic Cracking)
9プロパンの脱水素
9.1プロパンの脱水素反応
9.2Catofin プロセス
9.3Oleflexプロセス
9.4STARプロセス
9.5プロピレン脱水素プロセス
9.6北米脱水素プラント建設計画
10メタセシス
11MTP プロセス
11.1Lurgi MTPプロセス
11.2DTPプロセス
12プロセスの経済性比較
13開発中のプロセス
13.1エチレンとメタノールからプロピレン
13.2エチレンからプロピレンの合成
13.3エタンからプロピレンの合成
14研究されている触媒反応
14.1エタノールからプロピレン
14.2メタンからプロピレン
〔3〕ブタジエン
1ブタジエンの需要
2ブタジエンの用途
3ブタジエンの需給バランス
4ブタジエンの製造ルート
5ブタジエン製法の歴史
5.1アセチレン法
5.2Lebedev法
5.3アセトアルデヒドとエタノールからブタジエンの合成
5.4脱水素プロセス
5.5酸化脱水素プロセス
6ブタジエンの製法
6.1抽出法
6.2ブテンの酸化脱水素
6.3ブテン原料
6.4アルドール法
〔4〕C4, C5留分
1C4留分, C5留分
2C4留分の用途
2.1ラフィネート
2.2イソブテン
2.3ブタン
3米国でのC4の利用
4C5留分の用途
5ナフサクラッカーから得られるC5留分
5.1C5留分組成
5.2イソプレン
5.3CPD(シクロペンタジエン)
6リターンC4, C5
〔5〕ベンゼン
1ベンゼン需要
1.1世界の需要
1.2ベンゼンの用途
1.3ベンゼンの地域別需要
2ベンゼンの製造
3ベンゼンの不足
4従来のベンゼンの製造技術
4.1リフォーメート(改質ガソリン)
4.2ナフサクラッキング
4.3脱アルキル法
4.4トルエンの不均化
4.5石炭の乾留
4.6ベンゼンの製造ルート
5ベンゼン製造プロセス
5.1軽質オレフィンからベンゼンの合成
5.2パラフィンからベンゼンの合成
5.3LPGから芳香族
5.4各プロセスのまとめ
5.5FCC分解軽質軽油の水素化分解 (LCO-XTM)
5.6メタノールから芳香族(MTGプロセス)
5.7エタンから芳香族の製造
〔6〕天然ガスのガス化
1合成ガス
2天然ガスの脱硫
3水蒸気改質
3.1予備改質
3.2一次改質
3.3二次改質
3.4巨大なスチームリフォーミングプロセス
3.5改良スチームリフォーミング触媒
4スチームリフォーミングとオートサーマルリフォーミングの組み合わせ
5ドライリフォーミング
6メタンの部分酸化プロセス
6.1CPOXプロセス
6.2ConocoPhillips
6.3部分酸化の長所
7小型改質反応器
7.1Compact GTL改質器
7.2Velocys プラント
〔7〕メタンの直接利用
1メタンケミストリー
2メタンからメタノールの合成
2.1低温メタノール合成
2.2メタン酸化によるメタノール合成
2.3メタンの過酸化水素酸化によるメタノールの合成
3メタンの酸化二量化
3.1OCM (Oxidation Coupling of Methane) プロセス
3.2BHP プロセス (Broken Hill Proprietary)
4メタンのハロゲネーション
4.1ハロゲン化
4.2HXによるオキシハロゲン化
4.3ハロゲン化メタンからプロピレン
5メタンの活性化
〔8〕エタンの直接利用
1エタンから酢酸の合成
2エタンからプロピレンの合成
3エタンから酢酸ビニルの合成
4エタンとベンゼンからスチレンの直接合成
5エタンからアクリロニトリルの合成
6エタンの脱水素による芳香族の合成
〔9〕プロパンの直接利用
1プロパンの脱水素によるプロピレン
2プロパン法アクリロニトリル
2.1旭化成プロパン法アクリロニトリルの合成
2.2脱水素法とのコスト比較
3プロパンからアクリル酸
4プロパンからベンゼンの合成
〔10〕C1ケミストリー
1天然ガスの供給
2C1 ケミストリー
3合成ガスの利用
4合成ガスの直接利用
4.1合成ガスからエタノールの合成
4.2合成ガスからエチレングリコール
5メタノールの利用
5.1メタノール
5.2メタノールの利用
5.3メタノールから炭酸ジメチル(DMC)
5.4メタノールからエタノールの合成
5.5ジメチルエーテル経由エタノールの合成
5.6メタノールから酢酸
5.7メタノールからガソリン
5.8メタノールからエチレン、 プロピレン
6酢酸の利用
6.1酢酸の水素化によるエタノールの合成
6.2酢酸ビニルの直接合成
6.3エチリデンアセテート
7C1化学フロー
第4編日本の石油化学生き残り戦略
〔1〕日本の石油化学生き残り戦略
1日本の石油化学の現状
2原料の輸入
2.1シェールガスの輸入
2.2米国LNGの輸出余力
2.3NGLの輸入
2.4輸入シェールガスを用いたエチレン、 プロピレン価格
2.5シェールオイルの輸入
3中東で製造困難な化学品
4石油化学各社の動向
4.1三菱化学
4.2住友化学
4.3三井化学
4.4旭化成
4.5昭和電工
4.6出光興産
4.7クラレ
4.8JX日鉱日石
4.9日本触媒
4.10シンテック(信越化学)
4.11東レ
5対策



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