成果報告書詳細
管理番号20120000000944
タイトル平成23年度成果報告書 国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業 基礎事業 石炭高効率利用システム案件等形成調査事業 インドネシアにおける褐炭からの代替強粘結炭 (SCC) プロジェクトの案件発掘調査
公開日2012/9/21
報告書年度2011 - 2011
委託先名千代田化工建設株式会社 伊藤忠商事株式会社
プロジェクト番号P93050
部署名環境部
和文要約本業務は、鉄鋼製造に必要な高品位のコークスを製造するために使われる強粘結炭の代替となる代替強粘結炭(SCC; Substitute Coking Coal)を低品位炭から熱分解水素化し製造する技術に基づくプラントを、インドネシアに建設、運転するプロジェクトの可能性検討を行うものである。本技術は、石炭の種類により製品となるSCCの性状が異なることから、想定する南カリマンタンで産出するアダロ炭を用いて小型実験装置による試験によりその性状を確認し、複数のプラントサイトから適当な場所を選定して検討する案件発掘の業務である。本業務では、インドネシアで第二位の石炭生産量を誇るアダロ社と協力し、伊藤忠商事株式会社がアダロ炭からのSCC試料の作製、インドネシアにおける資源動向調査、市場動向調査、さらにバリューチェーン策定を行い、また、千代田化工建設株式会社がSCC試料の分析、コークス化性の評価、今回の実証装置の概念設計、建設費推算、さらに、これらに基づく経済性評価を実施した。まず、アダロ炭を用いて、小型実験装置によりSCCの試料を製造した。改質反応の温度は390?410℃、滞留時間は30?120分の範囲で条件を振らせて製造した試料を分析した。国内で高強度のコークス製造に使用されている、強粘結炭や粘結炭などを配合した配合炭を基準として、全量の10%に当たる量を強粘結炭と試作したSCCとを置換して、小型コークス炉を用いて小型缶焼きコークスを製造し、I型強度などを測定した。特に、選定したSCCについては商業的にコークス強度の指標として使われている(DI)ドラムインデックスを測定した。その結果、強粘結炭をSCCに入れ替えても、元の配合炭から製造されたコークスとほぼ同等の強度が得られたことから、アダロ炭から強粘結炭と同程度の品質の代替粘結炭を製造することが確認されたと言える。また、強度の低いコークスを製造する配合炭を用いると、配合炭で得られるコークス強度より高くなる可能性が高くなり、ひいては高炉におけるコークスの使用量を減ずる可能性が示された。次に、南カリマンタンのアダロ炭鉱周辺で3か所の候補地を選定し、比較した結果、最も適当なアダロ炭鉱山元に建設することとした。また、コークス炉に隣接するケースも検討対象とした。そして、実験で得られた収率を元にして、原料の石炭500ton/日(乾燥炭基準)の実証装置を設計し、建設費を推算した。設計で得られたデータを元に経済性評価を行った結果、SCC1ton当たり、250?380US$で製造できることがわかった。原料炭の価格は、豪州基準で330US$/tonまで上昇したが、現在は若干下がっている。とは言え、インドネシアでは高炉およびコークス炉の新設計画が進展しており、国内低品位炭を有効に利用できるSCCの利用が期待される。また、中長期的には、世界の鉄鋼需要の伸びや強粘結炭の資源制約とともに価格が上がると考えられ、本検討において本技術が有用であることが示された。
英文要約This research is a feasibility study of a demonstration project with a plant built in Indonesia to produce SCC, Substitute Coking Coal, from low rank coal with thermal hydrogenation. Finally, the economical evaluation is carried out. The coking ability of SCC depends on variety of coal. Therefore, the experiments are required to confirm the quality of SCC from Adaro coal produced in South Kalimantan, with small experimental apparatus.In this study, Itochu Corporation carried out production of SCC samples from Adaro coal, research on trend of natural resources and those markets, and planning of value-chains. Chiyoda Corporation did analysis of the SCC samples, evaluation of coking ability, conceptual design of a demonstration plant, cost estimation of the construction cost, and economical evaluation based on these basis, with cooperation with Adaro, which is the second coal producer in Indonesia.First, samples of SCC were made with small-scale experimental apparatus from Adaro coal. The reforming reaction conditions ranged from 390 to 410℃ and 30 to 120 minutes as residential time. The samples produced were analyzed. A part of hard coking coal of a standard blend was substituted with SCC. The standard blend is a combination of high-quality coal to produce high-strength coke for a Japanese steel mill. The coke samples were made from the new blends with small cans in a small coke oven. Then, “I-type coke index for research” of several samples were measured. Also, “Drum Index, DI”, a typical commercial evaluation index, of two samples were measured. It was confirmed that SCC with equivalent ability to hard coking coal could be produced from Adaro’s coal, because the strength of coke made from the blend substituted with SCC was equivalent to that of the coke produced from the original blend.In case an economical blend with lower strength of coke is applied, the strength of the coke with SCC substitution will be higher than that of the coke, and the consumption of coke in a blast furnace may decrease.Second, the site near the mine mouth was selected for the plant site of the study among the three candidate sites in South Kalimantan. The plant site next to coke ovens was considered. Then, a demonstration plant with a capacity of 500 ton/day based on dry coal was designed and the plant cost was estimated.The economical evaluation based on the design indicated that the production cost of SCC would range from 250 to 300 US$/ton.In 2011, the price of coking coal moved up to 330 US$/ton, but the present price is lower than that. However, a blast furnace and coke ovens will be built shortly in Indonesia and SCC is expected to utilize the domestic low rank coal.In the medium to long term, the price of hard coking coal will increase with the increase of demand of steel and resource constraints of hard coking coal. In conclusion, it was clarified through the feasibility study that the SCC technology would be useful.
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