鉄鋼・化学品コプロダクション

製品概要

鉄鋼・化学品併産は、鉄鋼副生ガスを高価値の化学原料および最終製品にアップグレードする統合的な低炭素産業ソリューションです。高炉ガス、転炉ガス、コークス炉ガスを上流資源として使用し、COとH₂を含む主要成分を精製・分離し、これらの流れを直接C1化学ルートに供給して、メタノール、エタノール、エチレングリコールなどの化学製品を生成します。これにより、鉄鋼操業と化学産業の間に実用的な橋渡しを提供し、既存のプロセスガスから追加価値を引き出しながら、化学合成コストを削減します。

このソリューションは、明確な産業的現実に対応しています。製鉄工程ではCO、H₂、メタンを含む大量のオフガスが発生しますが、C1化学はCOやメタンなどの炭素1原子原料を必要とし、現代の石炭化学プロセスはCOとH₂を主体とする合成ガスに依存しています。鉄鋼副生ガスからCOとH₂を精製し、それらを直接化学原料として使用することで、鉄鋼・化学品併産は鉄鋼ガスの利用価値を高め、石炭ガス化に基づく従来のルートと比較して全体の生産コストを削減します。また、炭素含有ガスを単に燃焼して熱を得るのではなく化学製品に変換することで、鉄鋼産業がカーボンニュートラル目標を推進するための効果的な経路として認識されています。

数十年にわたるVPSAおよびPSAガス分離工学の専門知識、独自の吸着剤、および広範な産業実装経験に基づき、このソリューションは成熟した安定した運用が可能で、長期プロセス製鉄所、鋳造高炉操業、鉄鋼・コークス化学コンビナートへのスケーラブルな統合が可能です。実証済みの製鉄所排ガス低炭素利用技術とエンドツーエンドのプロセス設計を組み合わせ、測定可能かつ再現可能な経済的、環境的、社会的利益を提供します。

主な特徴と仕様

市場需要

中国の鉄鋼生産能力は年間10億トンを超えています。鉄鋼生産プロセスの副産物として大量の高炉ガス、転炉ガス、コークス炉ガスが生成され、これらにはCO、H₂、メタンが含まれています。

C1化学は、1炭素原子の化合物を原料として化学製品を変換・合成する生産プロセスであり、特に現代の石炭化学処理では、主にCOとH₂を含む合成ガスを原料として使用します。

鉄鋼副生ガスからCOとH₂を精製し、C1化学で直接使用することで、鉄鋼ガスの利用価値が高まるだけでなく、化学合成の生産コストも削減されます。

鉄鋼産業の副生ガスを供給源とし、化学産業のメタノール、エタノール、エチレングリコールなどの化学製品を最終製品として、鉄鋼・化学品併産は異なるセクターの制限を突破し、鉄鋼と化学産業の間に橋を架けます。これは鉄鋼産業がカーボンニュートラル目標を実現するための効果的な方法の一つです。

技術的優位性

鉄鋼・化学品併産プロセスの要点は、鉄鋼副生ガスの精製です。製鉄所排ガスの低炭素利用技術は、高炉ガスおよび転炉ガスからCOを効率的に精製し、コークス炉ガスからH₂を分離することができ、そのプロセスは成熟度と安定性が高いです。

以下の利点があります。

• 窒素リッチガスからのCO回収
  窒素リッチガスからのCO分離は世界的に困難です。独自のPU-1吸着剤と関連する分離プロセスにより、窒素富化ガス混合物からCOを精製する技術的ブレークスルーが実現されました。これにより、鉄鋼・化学品併産プロジェクトに重要な技術的サポートが提供されます。
• 01 高炉ガス・転炉ガスの精製
  業界初の精製プロセスが高炉ガスおよび転炉ガスに適用されています：圧縮、脱硫、脱酸素、脱水、炭素回収、CO精製。このプロセスは工業化に成功しており、低エネルギー消費と先進技術により鉄鋼・化学品併産の効率をさらに向上させます。
• 02 炭素回収へのメリット
  高炉ガスおよび転炉ガスには20～30%のCO₂が含まれているため、BFGおよびBOFGから高純度COを回収するには脱炭素化と炭素回収が必要です。鉄鋼生産と化学生産を組み合わせることで、鉄鋼産業における炭素回収のコストとエネルギー消費が削減されます。
• 03 顕著な経済的利益
  現代の石炭化学工業と比較して、鉄鋼・化学品併産は石炭ガス化を鉄鋼排ガスに置き換えます。これにより化学工学の原材料コストが削減され、石炭価格変動に伴うリスクが回避され、最終化学製品の価格競争力が向上します。
• 04 卓越した環境的利益
  鉄鋼・化学品併産は、元々燃焼に使用されていたCOを化学製品に固定化します。同時に、除塵や脱硫などの精製プロセスを実行し、鉄鋼企業からの炭素、硫黄、窒素酸化物などの汚染物質の排出を削減し、超低排出およびカーボンニュートラル目標を達成します。
• 05 顕著な社会的利益
  単一産業の限界を超えた協調的なソリューションとして、鉄鋼・化学品併産は鉄鋼産業の産業チェーンを拡張し、リスク耐性を向上させ、化学産業の原材料を拡大し、製品競争力を高め、産業統合による変革とアップグレードを促進します。

仕様とデータポイント

項目	仕様
上流副生ガス源	高炉ガス、転炉ガス、コークス炉ガス
鉄鋼副生ガス中の主要な有用成分	CO、H2、メタン
C1化学原料	CO、メタンおよびその他の一炭素化合物
現代の石炭化学原料の参考	COとH2を主成分とする合成ガス
核心的な分離目標	高炉ガスと転炉ガスからCOを精製し、コークス炉ガスからH2を分離する
解決されたCO分離の課題	窒素リッチガス混合物からのCO精製
独自の実現材料	専用PU-1吸着剤
BFGおよびBOFGの精製シーケンス	圧縮、脱硫、脱酸素、脱水、炭素回収、CO精製
BFGおよびBOFGのCO2含有量参考値	20%～30%のCO2
最終化学製品の例	メタノール、エタノール、エチレングリコール、ギ酸、酢酸、ジメチルカーボネート
完了した鉄鋼・化学併産プロジェクトの総数	3件のプロジェクト完了
完了プロジェクトの参考例	石横特鋼Asd Technology Co., Ltd.、山西晋南鉄鋼グループの沃能化学、中鋼台湾のChina Ecotek Corp.

適用事例

石横特鋼Asd Technology Co., Ltd.、山西晋南鉄鋼グループの沃能化学、中鋼台湾のChina Ecotek Corp.に対して、合計3件の鉄鋼・化学併産プロジェクトが完了しました。共通の適用シナリオは次のとおりです。

• 鋳造高炉製鉄企業
  一般的に、有効容積が1000 m3未満の鋳造高炉が製鉄に使用されます。溶解時に副生ガスとして高炉ガスが発生します。COを精製し、水素の関与を伴わない合成反応でギ酸、酢酸、ジメチルカーボネートなどの化学製品を製造できます。
• 高炉・転炉長工程技術を用いる製鋼企業
  生産能力に応じて、長工程鉄鋼企業は容積1000 m3～6000 m3の高炉で製鉄、30トン～350トンの転炉で製鋼を行い、高炉ガスと転炉ガスを同時に排出します。COを精製し、合成時に水素を除外したギ酸、酢酸、ジメチルカーボネートなどの化学製品を製造できます。
• 高炉、転炉、コークス炉技術を採用する製鉄・コークス化学企業
  一貫製鉄を基盤として、製鉄・コークス複合企業は高さ4.3mから7.6mのコークス炉を設置し、高炉用コークスを製造する。副産物としてコークス炉ガスが併産される。H2は、高炉ガス（BFG）および転炉ガス（BOFG）から分離されたCOと合成する際に、メタノール、エタノール、グリコールなどのH2を必要とする化学製品向けに精製可能である。
• コークス製造企業
  コークス製造企業は、生産能力に応じて高さ4.3mから7.6mのコークス炉を使用する。副産物としてコークス炉ガスが生成される。コークス炉ガス中のメタンは、COとH2を含む合成ガスに改質でき、これを分離・精製してメタノール、エタノール、エチレングリコール、その他合成時にH2を必要とする化学製品の製造に利用できる。

画像の説明

• 市場需要バナー画像：製鉄副生ガスと化学併産コンセプトのビジュアルを提示
• 技術優位性バナー画像：製鉄所排ガス利用のための精製・分離経路を図示
• 用途イメージ画像：製鉄・化学一体生産のコンテクストと産業プラント環境を描写
• 追加ページギャラリー画像：製鉄ガス精製・分離に関連するソリューション産業シーンと実装ビジュアルを提示

主なメリットと競合優位性

• 製鉄副生ガスの高付加価値活用 高炉ガス、転炉ガス、コークス炉ガスを燃焼用に留めるのではなく、化学原料へ転換することによる。
• 化学品製造コストの低減 製鉄副生ガスから精製したCOとH2を直接C1化学に供給し、石炭ガス化ルートへの依存を低減することによる。
• 画期的なCO精製能力 独自のPU-1吸着剤と、N2リッチなガス混合物からのCO回収に実証済みの分離プロセスにより実現。
• 成熟した安定した精製経路 圧縮、脱硫、脱酸素、脱水、炭素回収、CO精製の工業化された一連の工程を採用。
• 炭素回収の相乗効果 20％から30％のCO2を含むBFGおよびBOFGから高純度COを回収する際に脱炭素が既に必須であり、統合により回収コストとエネルギー消費を削減できるため。
• 超低排出対応 COを化学製品に固定化し、除塵や脱硫などの精製工程を組み合わせることで、炭素、硫黄酸化物、窒素酸化物、その他の汚染物質を低減。
• 石炭価格変動リスクの低減 石炭ガス化原料を製鉄排ガスに置き換えることで、最終化学製品の競争力を向上。
• 産業連鎖の拡張とレジリエンス 鉄鋼産業と化学産業を連携複合体として結合し、リスク耐性を高め、転換・高度化を促進。

アプリケーションシナリオと使用例

シナリオ	産業	主な利点	この商品を選ぶ理由
高炉ガスからのCO精製による酸・炭酸塩化学品製造	鋳物用高炉製鉄	副生ガスをH2非関与で化学製品に転換	BFGからのCO精製向けに設計され、有効内容積1000m³未満の鋳物用高炉の操業規模に対応
転炉ガスからのCO精製によるC1化学合成ルート	転炉を用いた一貫製鉄	BOFGの高付加価値利用と化学原料コストの低減	窒素リッチ環境におけるCO分離の課題に、独自のPU-1吸着剤と成熟した分離プロセスで対応
BFGとBOFGの複合精製と、統合された炭素回収・CO回収	長工程の高炉および転炉製鉄所	回収シナジーを活用した高純度CO回収への効率的な経路	圧縮、脱硫、脱酸素、脱水、炭素回収、CO精製という産業化されたシーケンスを採用
水素関与化学製品向けのコークス炉ガスからのH2分離	製鉄・コークス化学複合施設	メタノール、エタノール、グリコール合成へのH2供給を実現	COGからH2を分離し、BFGおよびBOFGから分離したCOと組み合わせて水素関与合成に利用
COGメタンを改質して合成ガスとし、その後COとH2を分離して化学品生産に利用	コークス製造企業	燃料利用を超えた化学品製品ポートフォリオを拡大	メタン含有COGをCOとH2の合成ガスに変換し、両者を分離・精製してC1化学用途に適用
排出削減を目指す製鉄企業向けのデュアルカーボン戦略プロジェクト	鉄鋼サステナビリティプログラム	COを製品に固定化し、超低排出を支援	精製工程による汚染物質排出削減と、統合利用によるデュアルカーボン目標の達成を支援
近隣製鉄所との連携により原料安定性を確保する化学パーク	化学製造クラスター	コスト予測性が改善された安定した代替原料	石炭ガス化を鉄鋼排ガスで代替し、原料コスト低減と石炭価格変動リスクの回避を実現
既存の鉄鋼ガス処理設備を化学品グレードガス向けに改造利用	製鉄所の近代化	化学品グレードのCOおよびH2ストリームへのより迅速な経路	鉄鋼オフガス調整要件に適合したモジュール式精製・分離アーキテクチャ

競合比較

特徴または側面	この製品	典型的な代替
C1化学の原料	✓ BFG、BOFG、COGなどの鉄鋼副生ガス	✗ 石炭ガス化ベースの合成ガスを主要ルートとする方式
窒素リッチ混合物からのCO分離	✓ 独自のPU-1吸着剤による画期的な性能	✗ 選択性が低い、または複雑性が高いため困難な場合が多い
BFGおよびBOFG向け統合精製シーケンス	✓ 圧縮、脱硫、脱酸素、脱水、炭素回収、CO精製	✗ 分離または統合度の低いトレインで、エネルギー消費と設置面積が増加
炭素回収の統合	✓ BFGおよびBOFG中のCO2含有量20%～30%による直接的な相乗効果	✗ 炭素回収が独立したコストセンターとして扱われる
石炭価格変動に対する経済的レジリエンス	✓ 石炭ガス化を代替することで石炭価格変動リスクを回避	✗ 石炭およびエネルギー価格変動の影響を受ける
環境成果	✓ COを製品に固定化し、精製による汚染物質を削減	✗ テールガスは主に熱回収のために燃焼され、利用経路が限定的
最終製品の柔軟性	✓ メタノール、エタノール、エチレングリコール、その他のC1製品に対応	✓ 製品構成は可能だが、通常は上流コストと排出量が増加
産業統合モデル	✓ 鉄鋼と化学産業のバリューチェーンを橋渡し	✗ 部門別の独立運営で、クロスユーティリティの相乗効果が限定的
プロジェクトの実証と納入実績	✓ 3件の鉄鋼-化学品共産プロジェクトを完了	✗ 鉄鋼ガス-化学品転換の実証事例が少ない

テクノロジー＆デザインハイライト

製鉄所排ガス低炭素利用アーキテクチャ

本ソリューションは、鉄鋼と化学の共産という中核要件、すなわち鉄鋼副生ガスの高効率精製を基盤としています。成熟した安定したプロセスルートにより、高炉ガスと転炉ガスからのCO回収、コークス炉ガスからのH2分離を実現し、下流の合成要件に適合した化成品グレードの原料を生成します。

窒素リッチガス混合ガスからのCO精製

窒素リッチ混合ガスからのCO分離は世界的に困難な技術です。本ソリューションは、独自のPU-1吸着剤と関連分離プロセスを採用し、鉄鋼オフガスに特徴的な窒素濃縮ガス環境下でのCO精製性能を実現します。この画期的技術は、BFGとBOFGをC1化学向けの信頼性の高いCO原料に転換するための鍵となります。

統合型BFGおよびBOFG調整とCO回収

特筆すべき設計上のハイライトは、業界初の高炉ガスおよび転炉ガス向け精製トレインです。圧縮、脱硫、脱酸素、脱水、炭素回収、CO精製をシーケンス化し、成熟度、安定性、産業適合性を高めると同時に、低エネルギー消費と高度な共産効率を実現するよう設計されています。

プロセス要件による炭素回収の相乗効果

高炉ガスと転炉ガスには20％から30％のCO2が含まれているため、高純度のCOを回収するには脱炭素が必要です。この要件は、化学的共同生産を統合する際に有利に働きます。なぜなら、炭素回収工程が独立した費用ではなくなり、価値創出の共同生産フレームワーク内で最適化できるからです。

複雑な産業エコシステム向けに設計

鉄鋼と化学の共同生産は単一の装置ではありません。製鋼オフガスの管理、精製・分離、化学合成用原料の調製を結び付けるシステムレベルの統合です。このソリューションは、鋳造用高炉、長工程高炉・転炉製鉄所、鉄鋼・コークス化学コンビナート、改質・分離要件を備えた独立したコークス製造企業など、複数の企業タイプに拡大できるよう設計されています。

業界コンプライアンス＆品質保証

このソリューションは、VPSAおよびPSAガス分離技術、省エネ・環境保護技術の研究開発、ならびに一式設備の設計・製造・エンジニアリング建設を専門とする国家認定のハイテク企業によって提供されます。同組織は、研究開発センター、パイロット基地、吸着剤・触媒製造拠点、北京市重点エンジニアリング研究室を運営し、中核材料とプロセスノウハウを厳密に管理しています。

北京大学化学・分子工学院および共同で設立された研究開発プラットフォームに依存して、同社は高度に効率的な研究開発チーム、豊富なエンジニアリング経験、洗練されたサービスシステムを維持しています。独自の吸着材と触媒に基づいて開発された全套ユニットは、鉄鋼、化学工業、非鉄冶金、ガラスおよびガラス繊維、新エネルギー、固形廃棄物、製紙、廃棄物焼却、水処理にわたるガス応用問題を解決するよう設計されています。

設計・建設された400以上の大規模および中規模VPSAガス分離・精製プラント・プロジェクトにおいて、性能指標は国際的な先進水準に達したとされています。この深いエンジニアリング実績により、要求の厳しい鉄鋼・化学共同生産環境において、安定した精製性能、信頼性の高い分離性能、プロジェクト納入への確信が支えられています。

グローバル展開とターゲット市場

鉄鋼と化学の共同生産は、統合産業団地、鉄鋼クラスター、化学製造ハブがコスト効率、原料安定供給、排出削減を優先する地域で特に重要です。完了した鉄鋼・化学共同生産プロジェクトの実績とVPSA・PSAガス分離に関する深い専門知識を活かし、このソリューションはさまざまな規制枠組み、プラント基準、産業運営慣行に合わせて現地化できる位置づけにあります。

主要な重工業地域にわたる多数の成功事例と豊富な経験を持つ納入チームは、プラント安全管理、環境目標、既存の鉄鋼ガス処理システムや化学原料供給ラインとの統合を含む、現地化された実装要件をサポートします。この現地化対応のアプローチにより、より円滑な試運転、より安定した長期運用、鉄鋼メーカーと化学メーカーの双方にとってより明確な投資収益率が実現します。

ターゲット地域	顧客タイプ	産業フォーカス	私たちの強み
東アジア	鉄鋼メーカー、化学メーカー、EPC企業、産業団地運営者	高炉・転炉製鋼、コークス製造、C1化学製品生産	独自の吸着剤と成熟した産業化プロセスラインを用いた、鉄鋼オフガスの精製・分離における豊富な経験
南アジア	鉄鋼グループ、エンジニアリング企業、政府支援の脱炭素プロジェクト	製鉄所の近代化、鉄鋼ガスの低炭素利用、化学製品の多様化	利用および統合された炭素回収工程を通じて、二酸化炭素目標をサポートする実証された技術経路
東南アジア	産業メーカー、化学団地、EPC請負業者、プロジェクト開発者	統合鉄鋼・化学コンビナート、コークス製造および合成ガス利用	鉄鋼と化学セクターを橋渡しし、石炭ガス化ルートと比較して原料競争力を向上させる柔軟な統合モデル
中東	EPC企業、産業投資家、国家産業多様化プログラム	大規模産業コンビナート、代替原料からの化学製造	鉄鋼排ガスによる石炭ガス化の代替と最終化学製品の競争力向上による経済的利益
ヨーロッパ	改造専門家、鉄鋼脱炭素プログラム責任者、化学メーカー	超低排出イニシアチブ、産業統合プロジェクト	COを製品に固定化し、汚染物質排出を削減する統合精製工程による環境的利益

カスタマーサクセス＆エクスペリエンス

鉄鋼と化学の共同生産は、産業ガス分離と鉄鋼オフガスの大規模利用における実践的なエンジニアリング経験を反映しています。数十年にわたるVPSAおよびPSA技術の開発と実証済みの産業納入に基づき、このソリューションは、プロセス設計、機器製造からVPSA統合、試運転、安定した長期運用に至るまで、実際のプロジェクト遂行を通じて設計・洗練されています。同組織は鉄鋼・化学共同生産プロジェクトを完了しており、ガス分離・精製プラントにわたる幅広いプロジェクト経験を有し、予測可能な性能と信頼性の高い起動動作の強固な基盤を築いています。

典型的な顧客成果には、鉄鋼副生ガスからの経済価値の向上、化学合成原料コストの削減、COを化学製品に固定化し高純度CO回収に必要なCO2除去を可能にする炭素回収統合を実現することで二酸化炭素目標へのより明確な道筋をつけることなどが含まれます。プロジェクトは、長工程高炉・転炉製鉄所、鉄鋼・コークス化学コンビナート、化学合成用のCOとH2を生成する改質・分離戦略を実施するコークス製造企業など、多様な企業モデルに対応しています。

長期的な顧客価値は、成熟したサービス体制とエンジニアリングの深さによって支えられ、分離安定性、製品ガスの一貫性、運用継続性の維持に貢献します。多くの顧客は、競争力の強化、産業チェーンの拡張、商品価格変動に対する回復力の向上を目的にこの経路を選択し、複雑な産業エコシステム全体での継続的な関与と持続的な協力を強化しています。