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HighChem Insights 2024年08月02日

高化学参与的全球首创CO2衍生对苯二甲酸二甲酯制造项目开发 关键人物座谈会
决定部分采用作为攀岩代表运动制服的原料!

2024年7月,The North Face宣布推出了一款为实现脱碳社会而首次在全球实用化的运动制服,该制服部分采用了CO2衍生的新材料。这款制服将作为日本、美国、澳大利亚和韩国的运动攀岩比赛制服。这种材料采用了世界领先的碳循环技术,创造出了全球首创的新材料。

这项新技术尝试将作为聚酯原料的对二甲苯从传统的石油衍生物替换为CO2衍生物。如果用于纤维生产的约60%的聚酯原料被替换为CO2衍生物,时尚产业的CO2排放量将大幅减少。对被联合国讽刺为仅次于石油产业的环境破坏产业的时尚产业来说,这是一个梦寐以求的技术创新。这项新技术的开发是富山大学、千代田化工建设株式会社、日铁工程株式会社、日本制铁株式会社和三菱商事株式会社的共同开发项目,并且被NEDO※选为国家项目。高化学在这个项目中负责催化剂开发和催化剂的规模化开发。

今天,我们通过与参与该项目的C1化学业务部的小西事业部长、代课长,以及高化学东京研究所的青岛所长的座谈会,了解了高化学参与的从CO2制造对二甲苯项目的最新情况,以及高化学参与的脱碳技术的现状。

※NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organization) 
经济产业省所管的独立行政法人。国立研究开发法人 新能源·产业技术综合开发机构

左起:C1事业部 小西秀明事业部长、高化学东京研究所 青岛敬之所长、碳素创新课 代启鹏课长


──请介绍一下高化学参与此次被用作运动制服的CO2来源对二甲苯开发项目的经过。

代课长 首先,高化学已经确立了从合成气中制造PET(聚对苯二甲酸乙二酯)原料——乙二醇的技术,并在中国成功获得年产1,000万吨规模的许可,将实验室技术实现了商业化。

在此基础上,我们与C1技术权威富山大学的椿教授共同进行从合成气中制造各种化学品的技术研发。其中之一便是从合成气中制造对二甲苯的技术开发。

随着开发的推进,全球脱碳趋势愈加高涨,利用同样概念的催化剂理念,将原料替换为CO2引起了大企业的兴趣。

代课长:「我们确立了“成为全球唯一一家能够制造非石油来源PET的公司”的大目标。」

对二甲苯是用作瓶装饮料瓶和纤维材料的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的原料。对于PET的另一种原料——乙二醇(EG),高化学已经在中国成功实现了以一氧化碳为来源的量产,并正在开发CO2来源的乙二醇。

如果有这两种原料,就能将全球约8,000万吨的PET制造替换为CO2来源。由此,利用这两种原材料,将有可能利用二氧化碳生产 PET,全球产量约为8,000万吨。此时,高化学确立了“成为全球唯一一家能够制造非石油来源PET的公司”的大目标。

小西部长 高化学之所以能与众多大企业一同参与这个项目,关键在于我们挖掘并确立了从一氧化碳来源的合成气中制造乙二醇这一古老但被遗忘的技术,并成功将其提升到商业化水平并实现量产。这一成果获得了认可。

实验室水平的技术有很多,但要实现商业化的大规模生产却很少能实现。高化学不仅实现了这一点,还在中国这样庞大的市场中得到了验证。这对我们来说非常重要。我也是因为被这点吸引才加入高化学的(笑)。

青岛所长 我今年4月加入高化学,在东京研究所和南通研究所短短十年内实现SEG®催化剂的商业化并让事业大幅增长,我感受到高化学的强大实力。我期待将这种快速发展的大规模商业化经验应用到这个项目中。

小西部长 另一个重要原因是高化学能够进入对对二甲苯和乙二醇最大需求国——中国。技术开发的关键在于商业化,需要在有需求的地方进行开发。目前全球最大的PET生产国是中国,对对二甲苯的需求也在中国。高化学能够将需求国中国与技术连接起来,这一点备受关注。

──请再次介绍一下CO2来源对二甲苯技术开发中,高化学的作用。

代课长 项目初期,高化学的角色是以催化剂开发为起点的催化剂工业化技术开发,即开发催化剂的大规模生产和工业化过程。

小西部长:「催化剂的开发像炒饭。要在大锅里做出来并不容易。」

小西部长 催化剂经常被比作“炒饭”一样(笑)。
有秘制酱料和名厨的食谱,但即使按同样方法制作,炒饭也不一定好吃。在实验室水平上完成的催化剂,到了大规模生产时往往无法复制。在工业化过程中,需要将秘制食谱改造成可大规模生产的食谱,确保每次都能得到相同的结果。炒饭如此,催化剂也是如此,这非常困难。

青岛所长 是的。此外,还必须开发与工艺相匹配的催化剂形状设计技术。这完全是企业才能做到的。高化学在乙二醇量产方面有成功经验,这也是我们的强大优势。

──目前CO2来源对二甲苯技术开发正向量产化迈进,现在开发进展到什么程度了?

代课长 2020年NEDO项目启动,2023年3月千代田化工的试验工厂成功分离出CO2来源的对二甲苯。此次成功用于运动服装。最终目标是2030年前后实现商业化。

青岛所长 脱碳技术的共通难题是目前CO2和氢气的获取存在困难,但到2035年或2040年,世界将会有所变化。届时是否拥有技术至关重要。不是到时才慌忙开发技术,而是现在就拥有技术,这是明智之举。

──非常感谢。另外,请介绍高化学目前在其他脱碳技术方面的进展。

小西部长 CO2来源的乙二醇制造目前作为绿色MEG正在开发中,正致力于实现商业化。正在努力在能够实现与市售乙二醇相同价格范围的地点和规模进行制造。

青岛所长:「未来世界需要的是高化学那样加速商业化和实用化的能力。」

青岛所长 除了这个项目,我们还在开发生物质来源的塑料。最近与北海道大学合作成立了联合研究实验室。这些生物质利用技术虽然先行开发,但仍有许多技术需要开发,尚未普及。

未来世界需要的是像高化学那样利用市场和生产基地网络,加速商业化和实用化的能力。

小西部长 与高化学合作能够实现商业化和实用化。我们将继续在环保领域取得重大成果。


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