新規開発重質原油の動向と海外製油所での処理事例 一般財団法人石油エネルギー技術センター 調査情報部 野本 研二 １．調査の目的 現 在 8割 を 超 え て い る 輸 入 原 油 の 中 東 依 存 度 の 低 減 と い う エ ネ ル ギ ー セ キ ュ リ テ ィ の 観 点 か ら 、カ ナ ダ 産 オ イ ル サ ン ド や ア フ リ カ ・ 南 米 等 の 高 酸 性 ・ 重 金 属 含 有 原 油 と い っ た 新 規 開 発 原 油 を 今 後 活 用 す る 事 が 検 討 さ れ て い る 。た だ し 、新 規 開 発 原 油 は 重 質 ・ 高 酸 価 と い っ た そ の 性 状 に よ り 、そ の ま ま 国 内 製 油 所 で 精 製 す る 事 は 困 難であり、これに対応するためには、製油所への投資が必要である。 そ こ で 当 セ ン タ ー で は 、新 規 開 発 が 行 わ れ て い る 重 質 原 油 に つ い て 、国 内 精 製 を 検 討 す る 上 で の 課 題 検 討 の 基 礎 デ ー タ を 得 る 事 を 目 的 と し て 、将 来 日 本 へ 輸 入 さ れ る 見 込 み に つ い て 調 査 し た 他 、こ れ ら 重 質 原 油 を 精 製 処 理 し て い る 海 外 製 油 所 を 訪 問し、重質・高酸価原油を国内製油所で精製する場合の課題について調査した。 ２．調査の内容 世 界 の 重 質 原 油 生 産 見 通 し か ら 、新 規 開 発 原 油 を 将 来 我 が 国 で 取 り 扱 う 事 が 適 当 で あ る か ど う か を 検 討 し た 。ま た 、重 質 ・ 高 酸 価 と い う 特 徴 を 持 つ 新 規 開 発 原 油 を 精 製 処 理 す る 上 で の 課 題 、対 応 策 及 び そ れ に か か る 投 資 費 用 に つ い て 評 価 し た 。そ の 他 、実 際 に 重 質 高 酸 価 原 油 を 精 製 し て い る 事 例 と し て 、米 国・ 中 国 ・イ ン ド の 製 油所を訪問し、各々の対応策や課題について調査した。 本 報 告 書 は 業 界 基 準 に 従 い 、 API比 重 22未 満 の 原 油 を 重 質 油 と 分 類 す る 。 API比 重 10以 上 の 重 質 油 は 一 般 的 に 「 在 来 型 」 重 質 油 と 呼 ば れ 、API比 重 10未 満 の 原 油 は 一般に「非在来型」と見なされている。 ３．調査の結果 ３．１ 世界の重質油生産見通し 各 地 域 の 重 質 原 油 生 産 予 測 を 図 １ に 示 す 。2012年 の 世 界 に お け る 重 質 油 の 総 生 産 量 は 1,000万 BPDで あ っ た 。 重 質 油 生 産 は 、 2025年 ま で に 1,540万 BPD、 2035年 ま で に 1､640万 BPDに 達 す る 見 込 み で あ る 。 そ の 後 生 産 量 は わ ず か に 減 退 す る と 予 測 されている。 供給量の増加が最も著しいと考えられているのがカナダのオイルサンド由来の 重 質 油 で あ る 。2030年 ま で に こ の 生 産 は 、生 ビ チ ュ ー メ ン が 450万 BPDま で 増 加 す る 見 通 し で あ る 。現 時 点 で 発 表 さ れ た プ ロ ジ ェ ク ト が 、見 通 し の 予 測 通 り に 実 施 さ れ る な ら 、2035年 ま で に さ ら に 200万 BPDが 増 産 さ れ る ポ テ ン シ ャ ル が あ る 。カ ナ ダ の オ イ ル サ ン ド 生 産 の 大 幅 な 増 加 は 、北 米 の イ ン フ ラ 及 び 輸 出 に 広 範 な 影 響 を 与 え る 。カ ナ ダ の 重 質 油 生 産 は ま も な く 、現 在 そ の 大 半 を 処 理 し て い る 米 国 中 西 部 の 1 製 油 所 能 力 を 超 え る 見 込 み で あ る 。そ の 主 な 出 荷 先 は 米 国 の メ キ シ コ 湾 岸 だ が 、パ イ プ ラ イ ン 能 力 は 限 ら れ て い る た め 、一 部 は 鉄 道 で 輸 送 さ れ て い る 。鉄 道 で 輸 送 さ れ る ビ チ ュ ー メ ン は 、パ イ プ ラ イ ン で 輸 送 さ れ る 場 合 と 比 べ て 、必 要 と さ れ る 希 釈 剤 が 少 な い 長 所 を 持 つ 。し か し 、2025年 ま で に は 生 産 量 が 多 す ぎ て 北 米 で す べ て を 処 理 す る こ と は で き な く な る だ ろ う 。そ の た め 原 油 を 北 米 西 海 岸 沿 い の 港 湾 ま で 西 に 向 か っ て 運 ぶ 目 的 で 、何 本 か の パ イ プ ラ イ ン が 提 案 さ れ て お り 、こ れ が 達 成 さ れ れば、カナダ産重質原油をアジア市場に輸送可能となるルートができる。 供 給 量 が 増 大 す る 2番 目 の 主 要 供 給 ソ ー ス は 、 ベ ネ ズ エ ラ の オ リ ノ コ 超 重 質 油 で ある。オリノコ地帯は世界最大の未開発石油資源の一つである。その他南米では、 コロンビア、エクアドルにて重質油生産が増大する見込みである。 中 東 に は 、2020年 ま で に 生 産 が 開 始 さ れ る と 予 想 し て い る 巨 大 な 未 開 発 の 重 質 油 油 田 が い く つ か あ り 、 重 質 油 生 産 の 伸 び 率 は 2025年 ま で 年 平 均 8%で 、 地 域 別 で は 最 も 伸 び 率 が 高 く な る 見 込 み で あ る 。ア フ リ カ は 、2025年 ま で 重 質 油 の 開 発 を 続 け る と 見 ら れ て い る 。生 産 は 年 平 均 0.4%の ゆ っ く り し た ペ ー ス で 増 加 し 、そ の 後 減 退 す る と 見 遠 し で あ る 。ヨ ー ロ ッ パ 、ロ シ ア 及 び ア ジ ア の 重 質 油 生 産 は ゆ っ く り と 減 退する見通しである。 N. America S. America Middle East Europe Russia CIS Africa Asia Pacific 18 16 14 Million b/d 12 10 8 6 4 2 2035 2034 2033 2032 2031 2030 2029 2028 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 0 出 所 ： Hart Energy 図１ 次各地域の重質原油生産予測 現 在 、重 質 油 生 産 の 84%が 在 来 型 資 源 に 由 来 す る が 、 2030年 ま で に は 、 57%が 非 在 来 型 資 源 由 来 と な る と 予 測 さ れ る 。非 在 来 型 資 源 と し て は 、北 米 の シ ェ ー ル オ イ ル 生 産 も 急 増 中 で 、2025年 ま で に 570万 BPDの 原 油 及 び コ ン デ ン セ ー ト が 生 産 さ れ 2 る 予 測 で あ る 。図 ２ に 提 示 し た 世 界 の 油 種 別 液 体 燃 料 生 産 見 通 し で は 、2015年 か ら 需 要 に 対 し わ ず か に 原 油 過 剰 と な り 、そ の 状 態 が 続 い た 後 、2027年 以 降 に は 再 び 不 足に転じるを予測している。 120 Oilsands LT projects Other Biofuels 90 GTL/CTL (EIA) Million B/D Shale NGL Conventional NGL 60 Conv condensate Marketed Light SCO Unconventional heavy 30 Conventional heavy Shale Oil Light/Medium crude 2030 2029 2028 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 0 Demand 出 所 ： Hart Energy 図２ 世界の油種別液体燃料生産見通し 重 質 油 開 発 に か か る 採 掘 コ ス ト は 、原 油 開 発 プ ロ ジ ェ ク ト を 格 付 け す る 際 の 重 要 な 要 素 で あ り 、 開 発 埋 蔵 量 1バ レ ル 当 た り の ド ル 、 ま た は 、 開 発 能 力 の BPD当 た り の ド ル と し て 表 さ れ る 。前 者 は 、シ ェ ー ル オ イ ル 対 重 質 油 と い っ た 異 な る タ イ プ の プ ロ ジ ェ ク ト を 比 較 す る 際 に 有 用 で あ り 、後 者 は 重 質 油 水 蒸 気 攻 法 や 非 在 来 型 重 質 油 開 発 と い っ た 、何 年 に も わ た り 低 い 減 退 率 で 生 産 さ れ る プ ロ ジ ェ ク ト に 適 し て い る 。 ド ル 2ド ル /バ レ ル 未 満 の 中 東 の プ ロ ジ ェ ク ト 以 外 は 、 大 半 が 8ド ル /バ レ ル か ら 18ド ル /バ レ ル の 範 囲 内 で あ る 。シ ェ ー ル オ イ ル の 場 合 は 約 14～ 17ド ル /バ レ ル で あ る。 た だ し 、重 質 油 田 に お い て は 水 蒸 気 圧 入 等 外 部 エ ネ ル ギ ー を 擁 す る 場 合 が ほ と ん ど で あ り 、操 業 コ ス ト は 高 価 と な る 。近 年 北 米 の 天 然 ガ ス が 供 給 過 剰 に よ っ て 価 格 が 大 幅 に 低 下 し た こ と で 、油 田 の 操 業 コ ス ト も 大 き く 下 が っ た 。し か し な が ら 、依 然 と し て 重 質 油 を 輸 送 可 能 な 性 状 に す る た め の ブ レ ン デ ィ ン グ コ ス ト は 3 0ド ル / バ レ ル を 超 え て い る 。カ ナ ダ 産 オ イ ル サ ン ド の 損 益 分 岐 点 コ ス ト は 、新 た な 地 層 内 回 収 プ ロ ジ ェ ク ト で 、 WTI 価 格 が 平 均 約 6 0 ド ル / バ レ ル で あ る こ と が 必 要 で あ る 。 採 掘 プ ロ ジ ェ ク ト は 、 WTI 価 格 8 0 ド ル / バ レ ル で 損 益 分 岐 点 に 達 す る が 、 採 掘 と ア ッ プ グ レ ー ダ ー の 統 合 プ ロ ジ ェ ク ト で は 、 損 益 分 岐 点 に 達 す る に は 最 高 で 100ド ル / バ レ ル が 必 要 と な る 。一 般 に 、バ ッ ケ ン 及 び パ ー ミ ア ン の 軽 質 タ イ ト オ イ ル プ レ イ の 平 均 の 損 益 分 岐 点 価 格 は 、 1バ レ ル 当 た り 35～ 70ド ル で あ る 。 3 重 質 油 生 産 国 は 、国 内 の 重 質 油 処 理 能 力 を 開 発 し つ つ あ る が 、世 界 市 場 で 利 用 可 能 な 量 も 増 加 す る 見 込 み で あ る 。最 大 の 重 質 油 処 理 能 力 を 持 つ 北 米 は 、現 在 進 行 中 の い く つ か の 重 質 油 精 製 プ ロ ジ ェ ク ト の 完 成 に よ り 、北 米 産 重 質 油 の 精 製 能 力 が さ ら に 拡 大 す る 予 定 で あ る 。そ の 後 、北 米 の 製 油 所 は 、非 在 来 型 シ ェ ー ル ・ タ イ ト オ イ ル プ レ イ か ら 増 産 さ れ る 軽 質 油 を 処 理 す る 必 要 が あ る た め 、2025年 以 降 は 重 質 油 処 理 量 を さ ら に 拡 大 す る こ と は な い と 思 わ れ る 。精 製 能 力 は 2025年 ま で は 横 ば い 状 態 で 、そ の 後 、重 質 油 処 理 量 は 減 少 し 、北 米 か ら の 重 質 油 輸 出 量 の 大 幅 な 増 加 が 予 想される。 表 １ は 、輸 出 市 場 に 回 っ て く る 大 量 の 重 質 油 の 処 理 に 関 す る 情 報 と し て 、各 地 域 に お け る 輸 出 量 、北 米 の 製 油 所 、南 米 ・ 中 米 及 び カ リ ブ 海 地 域 の 製 油 所 、ヨ ー ロ ッ パ に よ る 輸 入 量 、そ の 残 り と し て ア ジ ア と 、量 は 少 な い が ア フ リ カ へ 輸 出 さ れ る 正 味 量 と し て 示 し て い る 。2012年 に ア ジ ア が 輸 入 し た 160万 BPDの 多 く は 中 国 と イ ン ド に よ っ て 処 理 さ れ た 。 北 米 は 、 輸 出 市 場 か ら 146万 BPDを 輸 入 し た 。 こ れ に は カ ナ ダ 産 原 油 の 米 国 へ の 輸 出 は 含 ま れ て い な い が 、そ れ は 両 国 を 単 一 市 場 と 考 え て い る か ら で あ る 。北 米 は 、重 質 油 の 輸 出 を 開 始 す る の に 伴 い 、輸 入 が 劇 的 に 減 少 す る 見 込 み で あ る 。ア ジ ア は 需 要 の 増 加 に よ っ て 、将 来 は 重 質 油 の 主 要 市 場 と な り 得 る 。 ま た 、ア フ リ カ も こ の 原 油 の 一 部 を 受 け 入 れ ら れ る 見 込 み で あ る 。た だ し そ れ に は 、 さらなる精製設備の増設が必要となる。 表 ２ .６ Export Market North America South America Europe, Russia & CIS Asia Pacific Middle East Africa Total Draw from Export Volume North America South America Europe Total Net to Asia/Africa Refining Total 世 界 の 重 質 油 輸 出 バ ラ ン ス （ 千 BPD） 2012 262 1,776 267 111 632 827 3,876 2015 323 2,098 300 82 1,299 745 4,847 2020 685 1,899 400 42 1,713 726 5,465 2025 2,011 2,248 232 25 1,518 739 6,772 2030 2,540 2,367 145 9 1,331 610 7,001 2035 2,490 2,068 97 0 1,233 506 6,393 1,460 400 450 2,310 1,130 400 440 1,970 200 450 430 1,080 180 450 420 1,050 150 450 400 1,000 150 450 390 990 1,566 2,877 4,385 5,722 6,001 5,403 出 所 ： Hart Energy ３．２ 重質・高酸価原油処理の課題 API比 重 の 数 値 に よ り 、原 油 が 重 質 な の か 軽 質 な の か を 知 る こ と が で き る 。2011 年 度 の 国 内 輸 入 原 油 の 平 均 API比 重 は 35.8で あ っ た 。 一 般 的 に は API比 重 22未 満 の 原 油 が 重 質 原 油 に 分 類 さ れ る 。こ の よ う な 原 油 は 国 内 で 処 理 さ れ る 一 般 的 な 原 油 よ り も コ ス ト 面 で は 優 位 だ が 、精 製 処 理 す る 場 合 、重 油 の 得 率 が 大 き く な っ て し ま う 。 4 こ の た め 、需 要 の 大 き い ガ ソ リ ン や 軽 油 等 白 油 製 品 得 率 を 向 上 さ せ る た め に 、軽 質 原 油 と ブ レ ン ド し て 原 油 の API比 重 を 調 整 す る 他 、 コ ー キ ン グ 装 置 等 の 重 質 油 分 解 装 置 の 導 入 が 必 要 と な る 。ま た 、図 ３ に 重 質 油 分 解 装 置 を 含 む 製 油 所 装 置 構 成 例 を 、 表２に各種重質油分解技術の概要を示す。 重 質 油 分 解 装 置 導 入 に は 、水 素 化 脱 硫 、接 触 分 解 装 置 の 触 媒 被 毒 原 因 と な る 重 金 属 を 除 去 す る た め の ガ ー ド リ ア ク タ ー 設 置 や 、装 置 に よ っ て は 水 素 製 造 等 関 連 装 置 も 必 要 な 場 合 が あ る の で 、 重 質 原 油 を 処 理 す る た め に は 1,000億 円 以 上 の 設 備 投 資 が 必 要 と 言 わ れ て い る 。コ ス ト を 高 め る 主 な 要 因 に は 、原 油 の 油 種 、供 給 品 質 、望 ま し い 分 解 ・ 改 質 レ ベ ル 、既 存 の 製 油 所 イ ン フ ラ と の 相 互 作 用 及 び 製 品 ブ レ ン ド に よ る 相 互 作 用 な ど が あ る 。こ の た め 、重 質 油 分 解 装 置 導 入 は 当 該 製 油 所 の 将 来 の 財 務実績に非常に重要な影響を与える可能性がある。 出所：東洋エンジニアリングウェブサイト 図３ 重質油分解装置を含む製油所装置構成例 5 表２ 熱分解 各種重質油分解技術比較 スラリー床水素化分解 沸騰床水素化分解 ライセンサー FW、CB&I ExxonMobil UOP KBR CB&I Axens プロセス名 ディレード コーカー フレキシ コーカー Uniflex VCC LC-Fining H-Oil ガス化 CB&I E-Gas 13億ドル （0.5万t/d） 導入コスト 具体例 約10億ドル ディレードコー カーの3割高 沸騰床水素化分 解の2割高 10-15億ドル （3-4万bpd） 導入コスト 上昇要因 - ガス化装置 併設 高圧の反応装置 高圧の反応装置 導入コスト評価 Base ＋ ＋＋ ＋＋ ＋ 60-80（1基） 転化率, % 約70 95以上 導入実績 100基以上 6基 （東亜京浜他） 他3基建設中 フィード中 重金属（Ni＋V）上限 触媒 ○ （条件なし） - ○ （条件なし） - 水素 生成コークス の搬送時、 粉じん発生 - 備考 90以上 95以上 ＋ 40億ドル （2万t/d、 リライアンス） 1,000℃の高温 反応装置、 要酸素 ＋＋＋ 50-80（1基） 99以上 85-90（2基） 90以上 （2基orスラリー触媒） 9基 （東燃川崎他） 4基 ○ （条件なし） - 小規模×1基 （5,000bpd、カナダ） 最初の商業機 建設中 （中国、 カンボジア） 9基 他1基建設中 △ △ △ 必要 必要 必要 △ （300ppm） 必要 必要 必要 必要 必要 生成ガスの用 途確保が必要 重金属 回収可 出所：各社資料及びヒアリング内容 ま た 、重 質 原 油 は 一 般 的 に 酸 性 度 も 高 い た め 、精 製 設 備 の 腐 食 防 止 対 策 が 求 め ら れ る 。 原 油 の 酸 性 度 は 、 全 酸 価 （ T A N） の 数 値 が 高 い ほ ど 強 い 。 重 質 原 油 に は TA Nが 高 い も の が 多 い 。 TANと 直 接 相 関 す る と は 限 ら な い が 、 高 酸 価 原 油 の う ち 、 特 に軽油より重質な留分に多く含まれるナフテン酸化合物が高温度下での金属腐食 を 引 き 起 こ し や す い た め 、関 連 す る 装 置 、配 管 等 に つ い て の 対 策 が 必 要 と な る 。一 般 的 な 対 策 は 、ブ レ ン ド に よ る 常 圧 蒸 留 装 置 入 口 で の TAN上 限 規 制 及 び 薬 剤 注 入 等 で あ る 。た だ し 、最 も 効 果 的 な 対 策 は ス テ ン レ ス 等 へ の 材 質 変 更 で あ る 。薬 剤 注 入 を 併 用 し つ つ 、長 期 的 ス パ ン で 材 質 変 更 を 順 次 進 め る の も 可 能 で あ る 。最 も 有 効 な 対 策 は 腐 食 環 境 の 厳 し い 装 置 の 材 質 を 炭 素 鋼 か ら SUS316L等 の ス テ ン レ ス に 変 更 す る こ と だ が 、こ れ に は 高 額 な 費 用 が 必 要 で あ る た め 、腐 食 防 止 剤 等 の 薬 剤 注 入 に よ る 対 応 や 、材 質 変 更 と 薬 剤 と の 併 用 も 一 般 的 で あ る 。ち な み に 、2011年 の 国 内 に お け る TANが 1mgKOH/g以 上 の 原 油 の 処 理 比 率 は 0.8％ で 、 常 圧 蒸 留 装 置 へ 投 入 さ れ る 原 油 の TANは 通 常 1以 下 に 調 整 さ れ て 処 理 さ れ て い る 。 ３．３ 海外製油所での重質油処理実例 高 TAN・ 重 質 原 油 の 処 理 事 例 実 態 調 査 と し て 、米 国（ ラ イ オ ン デ ル バ セ ル 、エ ク ソ ン モ ー ビ ル ） 、 中 国 （ SINOPEC） 及 び イ ン ド （ リ ラ イ ア ン ス ） 各 社 の 製 油 所 を 訪問して情報を収集した。 ３．３．１ 米国 米 国 テ キ サ ス 州 、ヒ ュ ー ス ト ン 西 部 の ヒ ュ ー ス ト ン ・ シ ッ プ ・ チ ャ ネ ル と い う 運 6 河 沿 い に は 、多 く の 石 油 産 業 関 連 工 場 が 立 地 し て い る 。ラ イ オ ン デ ル バ セ ル の ヒ ュ ー ス ト ン 製 油 所 と エ ク ソ ン モ ー ビ ル の ベ イ タ ウ ン 製 油 所 を 訪 問 し 、重 質 原 油 処 理 の 現状について情報した。 ① ライオンデルバセル ヒューストン製油所 1918年 操 業 開 始 の 同 製 油 所 は 、 常 圧 蒸 留 装 置 28.5万 BPD、 接 触 分 解 装 置 11万 BP D、 の 規 模 を 擁 し 、 重 質 油 熱 分 解 装 置 に つ い て は 、 1960 年 代 に 1基 目 の デ ィ レ ー ド コ ー カ ー を 設 置 、 90年 代 に 2基 目 を 設 置 し て お り 、 計 10.7万 BPDの 規 模 が あ る 。 2 基 目 の デ ィ レ ー ド コ ー カ ー を 設 置 し た 後 の 1993-2006年 の 間 は 、 重 質 原 油 を 多 く 産 出 す る ベ ネ ズ エ ラ の 国 営 石 油 会 社 PDVSAの 子 会 社 で あ る CITGOと の JVで 製 油 所 を 操 業 し て お り 、こ の 時 期 に 重 質 油 を 受 け 入 れ る た め の 設 備 投 資 を 積 極 的 に 実 施 し て き た 。 ま た 、 同 社 は ヒ ュ ー ス ト ン に 位 置 す る 石 化 工 場 で 日 本 向 け ETBEを 生 産 、 出荷している。 同 製 油 所 で 処 理 さ れ る 重 質 原 油 に つ い て は 、 2基 目 の デ ィ レ ー ド コ ー カ ー 設 置 時 に PDVSAか ら 24万 BPD、 期 間 25年 の 原 油 供 給 契 約 を 締 結 し て い る 他 、 重 質 な カ ナ ダ 産 原 油 も 処 理 し て い る 。重 質 油 を デ ィ レ ー ド コ ー カ ー で 処 理 す る 場 合 、加 熱 炉 で 熱 せ ら れ た 油 は コ ー カ ー ド ラ ム と い う 部 屋 で 軽 質 留 分 と コ ー ク ス に 分 解 さ れ る 。こ こ で 発 生 す る コ ー ク ス の 処 理 が し ば し ば 重 質 油 処 理 に お け る 課 題 と な る 。同 製 油 所 で 発 生 し た コ ー ク ス は 、コ ー カ ー ド ラ ム か ら 直 接 ホ ッ パ ー 車 へ 積 み 込 ま れ 、列 車 で 出荷、販売されている。 ま た 、 精 製 設 備 の 高 酸 価 原 油 対 応 に つ い て は 、 CITG Oと の JV 期 間 中 、 設 備 の 点 検 結 果 を 参 考 に し な が ら 、材 質 変 更 に て 順 次 実 施 し て き た 。減 圧 蒸 留 装 置 や 配 管 等 を 中 心 に 、 直 近 10～ 15年 の 間 に 総 額 1億 ド ル 以 上 を ス テ ン レ ス 等 へ の 材 質 変 更 に 投 資 し て い る 。ま た 、近 年 で は 脱 塩 槽 の 運 転 温 度 ア ッ プ 、減 圧 蒸 留 装 置 の 還 流 部 の 材 質変更などを行いました。 ② エクソンモービル ベイタウン製油所 1920年 操 業 開 始 、米 国 内 の エ ク ソ ン モ ー ビ ル 製 油 所 に お い て 最 大 規 模 の ベ イ タ ウ ン 製 油 所 は 、米 国 内 の 全 製 油 所 の 中 で も 第 二 の 処 理 能 力（ 58.4万 BPD）を 持 っ て い る 。重 質 留 分 処 理 装 置 と し て は 自 身 の ラ イ セ ン ス 技 術 で あ り 、コ ー カ ー と ガ ス 化 炉 か ら 構 成 さ れ る フ レ キ シ コ ー カ ー （ 4.6万 BPD） を 1986年 に 導 入 し た 。 同 製 油 所 は そ の 後 、 デ ィ レ ー ド コ ー カ ー を 2001年 に 導 入 し て い る 。 フ レ キ シ コ ー カ ー は 付 加 価 値 を 持 つ 水 素 を 製 造 で き る 他 、閉 鎖 系 プ ロ セ ス の た め 粉 じ ん の 発 生 が な い 等 の 長 所 が あ り ま す が 、副 生 ガ ス の 供 給 先 が な い 、導 入 コ ス ト が 高 い 等 の 理 由 か ら 、 2台 目 の 重 質 留 分 処 理 装 置 に は デ ィ レ ー ド コ ー カ ー を 選 択 し た 。フ レ キ シ コ ー カ ー か ら 得 ら れ る 低 圧・低 カ ロ リ ー の 副 生 ガ ス は 、自 家 使 用 の 他 、 一 部 外 部 へ 販 売 も さ れ て い ま す 。デ ィ レ ー ド コ ー カ ー か ら の 発 生 コ ー ク ス は 、外 部 7 へ販売されている。 同 製 油 所 で は Cold lake等 カ ナ ダ 産 、Maya等 メ キ シ コ 産 の 重 質 原 油 の 他 、ア フ リ カ、中東原油を処理している。カナダ産原油の一部はパイプライン輸送されるが、 最近は鉄道による輸送も増えている。 高 酸 価 原 油 対 応 と し て は 、酸 価 の 低 い 原 油 と の ブ レ ン ド 、薬 剤 注 入 、材 質 変 更 の 他、装置内のモニタリング等の手段を用いている。 ３．３．２ 中国 中 国 は 急 増 す る 国 内 石 油 製 品 需 要 に 対 応 す る 他 、国 内 で 産 出 さ れ る 原 油 処 理 対 応 と し て 、 古 く か ら 重 質 原 油 を 製 油 所 で 扱 っ て き た 経 験 が あ る 。 SINOPECの 製 油 所 の う ち 、同 国 最 大 級 の 規 模 で 重 質 ・ 高 酸 価 原 油 を 処 理 し て い る 広 州 石 化 と 、高 酸 価 の 同 国 産 勝 利 油 田 原 油 を 積 極 的 に 処 理 し て い る 済 南 石 化 の 両 製 油 所 を 訪 問 し 、情 報 を収集した。 ① SINOPEC広 州 石 化 1973年 に 操 業 開 始 し た SINOPEC広 州 石 化 は 、常 圧 蒸 留 装 置 26万 BPD、接 触 分 解 装 置 5.4万 BPD、デ ィ レ ー ド コ ー カ ー 4.4万 BPDを 擁 す る 製 油 所 で あ る 。重 質 原 油 に つ い て は カ ナ ダ 、メ キ シ コ 、コ ロ ン ビ ア 、ベ ネ ズ エ ラ 等 か ら 、高 酸 価 原 油 に つ い て は ブ ラ ジ ル 、ア ン ゴ ラ 等 か ら 受 け 入 れ て お り 、処 理 原 油 に お け る 劣 質（ 高 酸 価 も し く は 重 質 ） 原 油 の 占 め る 割 合 は 最 大 3 5%に な り ま す 。 SIN OPEC広 州 石 化 に て 処 理 している主な原油とその性状を表３に示します。 表３ 種類 重質原油 高酸価原 油 良質原油 SINOPEC広 州 石 化 に て 処 理 し て い る 主 な 原 油 処理原油 COLD LAKE AWB ALBIAN.H MAYA CASTILLA MEREY16 RONCADOR KUITO DALIA Kissanje 沙中原油 沙経原油 産地 API 比重 カナダ カナダ カナダ メキシコ コロンビア ベネズエラ ブラジル アンゴラ アンゴラ アンゴラ 中国 中国 21.1 20.1 20.6 18.6 16.1 18.8 22.5 22.5 31.3 30.66 32.7 硫黄分 （質量%） 4.4 2.9 2.52 3.52 1.76 2.7 0.87 0.75 0.58 0.4 2.6 1.8 TAN （mgKOH/g） 0.84 1.41 1.98 2.32 1.7 3.87 0.44 0.2 0.07 出 所 ： SINOPEC 同 製 油 所 の 重 質 ・ 高 酸 価 原 油 処 理 に お け る 特 徴 と し て 、常 圧 蒸 留 装 置 へ 投 入 す る 原 油 を 2系 列 に 分 け 、 高 硫 黄 、 高 酸 価 そ れ ぞ れ に 対 応 し て い る 点 が 挙 げ ら れ る 。 系 8 列 毎 の 処 理 原 油 性 状 を 表 ４ に 示 す 。 な お 、 両 系 統 と も 投 入 原 油 の API比 重 は 29以 下 に調整されている。 表４ 常圧蒸留装置 CD1 CD2 SINOPEC広 州 石 化 の 常 圧 蒸 留 装 置 系 統 硫黄分上限（質量%） TAN 上限（mgKOH/g） 1.6 2.3 2.66 0.5 出 所 ： SINOPEC 高 酸 価 原 油 対 応 に つ い て 、操 業 当 初 は 低 TAN原 油 と の ブ レ ン ド で の 対 応 が 中 心 だ っ た が 、そ の 後 、材 質 対 応 へ シ フ ト し て い き ま し た 。同 製 油 所 で は 減 圧 蒸 留 装 置 で 230℃ 以 上 と な る 箇 所 は ス テ ン レ ス 鋼 へ 材 質 変 更 を 実 施 し て お り 、 250℃ 以 上 と な る 箇 所 で は こ れ に 加 え 、腐 食 防 止 剤 注 入 も 実 施 し て い る 。ま た 、減 圧 蒸 留 装 置 の 高 温配管部等、配管肉厚の常時測定を実施している箇所もあります。 ② SINOPEC済 南 石 化 1971年 に 操 業 開 始 し た SINOPEC済 南 石 化 は 、 操 業 開 始 当 初 よ り 劣 質 原 油 処 理 対 応 を 実 施 し て き た 。同 製 油 所 の 処 理 能 力 は 、常 圧 蒸 留 装 置 10万 BPD、接 触 分 解 装 置 2.4万 BPD、 デ ィ レ ー ド コ ー カ ー 1.2万 BPDで 、 高 酸 価 の 勝 利 油 田 原 油 （ 最 大 TAN2. 2） と 西 ア フ リ カ 、 中 東 、 南 米 等 か ら の 輸 入 原 油 を ブ レ ン ド し 、 常 圧 蒸 留 装 置 投 入 可 能 な 性 状 に 調 整 し て い る 。 SINOPEC済 南 石 化 に て 処 理 し て い る 主 な 原 油 と そ の 性状を表５に示す。 表５ 処理原油 混合原油 （パイプライン輸入混 合） 勝利油田産ブレンド Shengli Mixed Crude O il 勝利油田産原油 Linpan Crude O il Kissanje Plutonio Escalante Hungo Djeno Zakum Oriente ESPO SINOPEC済 南 石 化 に て 処 理 し て い る 主 な 原 油 産地 API 比重 硫黄分 （質 量%） TAN （mgKOH/g） 海外 29‐31 0.75 以下 中国 勝利油田 20.8 中国 勝利油田 アンゴラ アンゴラ アルゼンチン アンゴラ コンゴ共和国 UAE エクアドル ロシア 重金属分 ニッケル （μg/g） バナジウム （μg/g） 0.8 以下 1 2.2 8.8 0.01 24.39 0.34 0.7 15.5 1.5 30.4 32.6 24 29.3 27.6 33.84 22.8 34.74 0.39 0.39 0.18 0.63 0.39 1.65 1.6 0.54 0.44 0.69 0.69 0.55 0.73 0.03 0.14 0.04 13.6 2.2 2.2 21.7 26.53 8.7 70.1 3.6 4.5 2.9 2.9 11.9 9.5 12.11 181.3 3.6 出 典 ： SINOPEC 9 常 圧 蒸 留 装 置 へ 投 入 さ れ る 原 油 の 平 均 性 状 は 、API比 重 26、硫 黄 分 0.62質 量 %、T AN0.92mgKOH/gと な っ て い る 。 高 酸 価 原 油 対 応 は 、 か つ て は ブ レ ン ド で の 対 応 で あ っ た が 、そ の 後 材 質 対 応 へ 移 行 し て い っ た 。2007年 以 降 の 材 質 の ア ッ プ グ レ ー ド 実 施 状 況 と し て は 、 常 圧 蒸 留 装 置 、 減 圧 蒸 留 装 置 に お い て 240℃ 以 上 と な る 箇 所 に ついて、炭素鋼からステンレス鋼へ材質変更が実施されている。 通 常 は 済 南 か ら 約 300km離 れ た 青 島 の タ ン ク タ ー ミ ナ ル に て 、各 種 原 油 を 常 圧 蒸 留 装 置 へ の 投 入 原 油 の TANが 1.0以 下 と な る よ う タ ン ク ブ レ ン ド し 、 済 南 へ パ イ プ ラ イ ン 輸 送 し て い る 。 同 製 油 所 は 最 高 で TAN1.15を 処 理 し た 経 験 が あ る 。 ３．３．３ インド イ ン ド で は 石 油 製 品 輸 出 を 想 定 し て 、コ ス ト 面 で 優 位 な 重 質 ・ 高 酸 価 原 油 を 処 理 可 能 な 大 規 模 製 油 所 が 建 設 さ れ て い る 。そ の 中 で 世 界 最 大 能 力 を 誇 る 、リ ラ イ ア ン ス の ジ ャ ム ナ ガ ー ル 製 油 所 （ 136万 BPD） に つ い て の 各 種 情 報 を 、 ム ン バ イ に あ る 同社の本社を訪問し情報収集した。 ジ ャ ム ナ ガ ー ル 製 油 所 は 大 き く 3つ の 系 統 に 分 け る こ と が で き る 。 1999年 に 完 成 し た J1 （ D T A： Domestic Tariff Area： 国 内 関 税 区 ） 製 油 所 の 能 力 は 、 常 圧 蒸 留 装 置 64万 BPD、 接 触 分 解 20.5 万 BPD、 デ ィ レ ー ド コ ー カ ー 16.5万 BPDで す 。 2 009 年 完 成 の J2（ SEZ： Special Economic Zone： 経 済 特 区 ） 製 油 所 は 常 圧 蒸 留 装 置 7 2万 BPD、 接 触 分 解 装 置 21.5万 BPD、 デ ィ レ ー ド コ ー カ ー 17.5万 BPDを 擁 し 、 2015 年 操 業 開 始 予 定 の J3製 油 所 は ガ ス 化 装 置 、石 油 化 学 製 品 向 け 改 質 装 置 に て 構 成 さ れ る予定である。 同 製 油 所 に お け る 処 理 原 油 は 全 体 の 5割 が 高 酸 価 、 高 硫 黄 原 油 及 び 重 質 原 油 等 の コ ス ト 面 で 優 位 な 原 油 で あ る 。 調 達 先 別 で み る と 、 1/3を サ ウ ジ ア ラ ビ ア 、 1/3を ベ ネズエラ等の南米、残りをその他から調達している。 ジ ャ ム ナ ガ ー ル 製 油 所 で は 、劣 悪 原 油（ 高 酸 価 原 油 、重 質 原 油 、高 硫 黄 分 原 油（ サ ワ ー 原 油 ） や 高 金 属 含 有 原 油 ） の 処 理 は 、 原 油 の 種 類 に よ り 、 以 下 4種 の 手 段 で 対 応している。また、同製油所における処理原油受入基準を表６に示す。 ・ 高酸価原油：ブレンドと薬剤注入 ・ 重質原油：脱塩能力増強 ・ 高硫黄分原油：水素化処理 ・ 高金属含有原油：水素化処理装置及びガードリアクター設置。将来は金属回収 も検討 10 表４ リライアンス ジャムナガール製油所の処理原油受入基準 地区 平均 API TAN 上限（mgKOH/g） 備考 J1 J2 J3 27.5 26 － 高酸価原油取扱なし 1.0 － 製品は国内向けメイン、一部輸出 製品はすべて輸出 コークスのガス化装置導入 出典：リライアンス 高 酸 価 原 油 の 処 理 に は 制 限 を 設 け て お り 、 常 圧 蒸 留 装 置 入 口 で 平 均 全 酸 価 1.0mg KOH/gと な る よ う に ブ レ ン ド 処 理 し 、 更 に 薬 剤 注 入 に よ り 腐 食 等 を 軽 減 し て い る 。 こ の と き 高 酸 価 原 油 の ブ レ ン ド 比 は 6 ～ 10 ％ で あ る 。 操 業 開 始 当 初 は 全 酸 価 0.5mg KOH/gで 原 油 処 理 を 開 始 し 、 徐 々 に ブ レ ン ド 量 を 増 加 し て き た 。 最 高 で 全 酸 価 1.5 mgKOH/gの 原 油 処 理 経 験 を 同 所 は 有 し て い る 。 ま た 、 定 期 点 検 時 に 機 器 を 開 放 し ての腐食状況等確認も実施している。 ４．まとめ 重質原油生産動向 供給量の増加が最も著しいと考えられているのがカナダのオイルサンド由来の 重 質 油 で あ る 。次 い で 供 給 量 増 大 が 著 し い と さ れ て い る の は 南 米 ベ ネ ズ エ ラ の オ リ ノ コ 超 重 質 油 で あ り 、中 東 が さ ら に 続 く 。ア フ リ カ 、ヨ ー ロ ッ パ 、ロ シ ア 及 び ア ジ アの重質油生産は将来的には減退する。 北 米 は 2025年 以 降 重 質 油 処 理 量 を さ ら に 拡 大 す る こ と は な い と 思 わ れ る 。こ れ に よ り 輸 出 へ 流 れ る と 予 想 さ れ る 。た だ し そ れ に は 、さ ら な る 精 製 設 備 の 増 設 が 必 要 と な る 。ま た 、重 質 原 油 が 価 格 面 に お い て 在 来 型 の 原 油 よ り も 優 位 で あ る 必 要 が あ る。 訪 問 し た 各 国 が 重 質 原 油 等 を 処 理 し て い る 背 景 と し て 、米 国 は 地 理 的 要 因 に よ り カ ナ ダ ・ ベ ネ ズ エ ラ 等 重 質 原 油 の 優 先 的 な 入 手 が 可 能 で あ る こ と 、中 国 は 急 増 す る 国 内 石 油 製 品 需 要 に 対 応 す る 他 、国 内 で 産 出 さ れ る 原 油 処 理 対 応 が 必 要 で あ る こ と が 挙 げ ら れ る 。ま た イ ン ド で は 、購 入 価 格 で メ リ ッ ト は あ る が 特 殊 な 重 質 油 分 解 装 置 が 必 須 と な る 重 質・高 酸 価 原 油 を 処 理 で き る 大 規 模 製 油 所 が 建 設 さ れ て い る 背 景 には、石油化学製品輸出を想定していることがある。 こ れ ら の 国 々 と は 異 な る 背 景 を 持 つ 我 が 国 の 石 油 精 製 業 が 、重 質 ・ 高 酸 価 原 油 の 取 扱 量 を 増 や す こ と を 検 討 す る 場 合 、 1,000億 円 以 上 の 投 資 が 必 要 な 重 質 油 分 解 装 置 の 導 入 や 、装 置 の ス テ ン レ ス へ の 材 質 変 更 に よ る 数 十 ～ 百 億 円 を 超 え る 規 模 の 投 資、薬剤注入や装置モニタリング等によるランニングコスト上昇は避けられない。 そ れ 故 に 、重 質 ・ 高 酸 価 原 油 の 購 入 価 格 低 減 に よ る メ リ ッ ト と 、設 備 投 資 及 び 精 製 コスト上昇によるデメリットのバランスについて考慮する必要がある。 11
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