成果報告書詳細
管理番号20150000000859
タイトル平成26年度ー平成27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/実証要件適合性等調査「ブラジルにおける苛性ソーダ・塩素製造プロセスの省エネシステムに関する調査」
公開日2017/1/20
報告書年度2014 - 2015
委託先名旭硝子株式会社 ティッセンクルップ・ウーデ・クロリンエンジニアズ株式会社 株式会社三井住友銀行 イー・アール・エム日本株式会社
プロジェクト番号P93050
部署名省エネルギー部
和文要約件名:平成26年度ー平成27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 実証要件適合性等調査「ブラジルにおける苛性ソーダ・塩素製造プロセスの省エネシステムに関する調査」

食塩水の電気分解による苛性ソーダや塩素製品製造プロセスには、旧式のエネルギー効率の低い水銀法とアスベスト隔膜法、そしてエネルギー効率が改善され有害物質である水銀やアスベストを使用しないイオン交換膜法がある。
日本では水俣病の問題を背景に水銀法から非水銀法への積極的な転換が進められたことや石油ショックに伴う省エネルギーの意識の高まりもあって、イオン交換膜法の技術開発とそれへの転換が積極的に進められ、2000年頃には日本の食塩電解はすべてイオン交換膜法に転換した。この結果、日本は世界でトップクラスのイオン交換膜技術を保有するに至り、その技術の要となるイオン交換膜(フッ素系樹脂イオン交換膜)の数少ない供給国となっている。この日本で培われた高効率イオン交換膜電解槽システムをブラジルで普及させることで、ブラジルの省エネ活動に貢献するとともに、水銀やアスベスト等の有害物質削減が可能となる。
本調査では、ブラジルの電力事情、省エネやESCO事業、ならびに苛性ソーダや塩素製造に係る政策の情報収集、及び政府機関や苛性ソーダ製造者等の主要ステークホルダーとの協力関係の構築を行い、高効率イオン交換膜電解槽システムの実証事業実施のための工場選定を行うことを目指した。以下の調査項目を実施した。
1.)対象国のESCO事業の活用可能性を検討するため、ブラジルを訪問しESCO事業に係る政策や事業環境について情報収集や分析を行った。ブラジルESCO協会(ABESCO)、政府関係者と面談し、ESCOに関する政府の対応、市場、普及状況や主なプレイヤーについて調査した。また、当該案件形成に必要な基本情報及び現地ニーズに係る情報収集も行った。
2.)対象国の政府関係者、苛性ソーダや塩素関連製品製造企業等との協力関係を強化するため、ブラジル訪問の際にはABESCOの他、ソーダアルカリ工業会、現地化学会社複数社及び現地銀行、SMBCブラジルを訪問した。また、南米普及展開に向けた協力関係構築のため、ペルー国を訪問し、政府関係者、クロルアルカリメーカー、政府系金融機関、SMBCリマ出張所を訪問した。
3.)ブラジルの電解工場に適用させるための技術、システム等の開発要素を明確にし、対策を立案するべく、クロルアルカリメーカーの工場を訪問した。現地における運転負荷変動や原料塩について調査し、最適な制御システム、塩水精製システムやイオン交換膜等の適用可能な技術を調査した。また、南米産原塩の品質調査を行い、イオン交換膜電解プラントに問題なく適用可能であることがわかった。
4.)イオン交換膜電解槽システム技術導入による消費電力削減量・燃料削減量をブラジルクロルアルカリメーカーの工場の情報に基づき、推算を行った。
5.)ブラジルクロルアルカリメーカー複数社を訪問し、経済性の高さ、相手国の技術レベルの合致、転換スケジュール等についてヒアリングを行い、実証事業対象工場の選定を行った。
6.)プロジェクトの事業性を評価するため、電力消費量の抑制による費用抑制効果も考慮し、ブラジル化学会社の具体的な事業計画を検討した。また適用可能性があると想定されるファイナンシャルスキームの検討を行った。
英文要約Title:Basic Research for the Demonstration Project of International Energy Consumption Efficiency Technology and System Demonstration Project, “Energy-saving project for the manufacturing process of caustic soda & chlorine through brine electrolysis in Brazil” (FY2014-FY2015) Final Report

There are three main processes for brine electrolysis during the manufacture of caustic soda and chlorine products, the conventional mercury and diaphragm methods that have low energy-efficiencies, and the ion exchange membrane method that has improved energy-efficiency and does not use hazardous substances such as mercury and asbestos.
Japan has past experience on mercury damage such as Minamata disease, and combined with the oil crisis and increasing concerns for energy efficiency, the mercury process was completely phase out by around year 2000. As a result of the continuous effort on technology development by the caustic soda industry, the ion exchange membrane process has become a principal technology of Japan, and made Japan as one of the least supplier of ion exchange membrane. Therefore, conversion from mercury or diaphragm methods to Japanese cutting-edge ion exchange membrane method in Brazil can lead to energy conservation, and reduction of hazardous substances.
This study investigated – overview of Brazil's energy situation and energy saving policies, ESCO development, and production process of caustic soda and chlorine-related products together with related regulations. By building relationships with stakeholders such as governmental officials and chemical companies, the project aimed to select one chemical company for the demonstration project. Below are studied points.
1) Situation and legal systems related to ESCO development were analyzed to assess the project feasibility. Interview to ABESCO and governmental officials were conducted for investigating governmental policies, related markets, popularity and main stakeholders. Additionally, basic information and needs for implementing the demonstration project were studied.
2) Relationship development with stakeholders in Brazil and Peru. This study interviewed ABESCO, Abiclor, few Brazilian chemical companies, local bank and SMBC Brazil in Brazil. For Peru, governmental officials, Peru chemical company, governmental financial institution, SMBC Lima representative office.
3) Clarify and countermeasure necessary technical development for electrolytic plant implementation in Brazil were studied, through visiting chlor-alkari plant. Presumable regulation system, chlorine manufacturing system and technology were analyzed by surveying local operation load fluctuation and raw salt. South American raw salt were surveyed applicable for electrolytic plant.
4) Expected power and fuel reductions estimated using the information from Brazilian chlor-alkari plant resulting from the project were assessed.
5) Assessment of the most adequate chemical plant for the demonstration project was conducted, through interviews about business feasibility, technical situations and supposed conversion schedule.
6) Business potential assessment on Brazilian chemical companies, considering cost reduction by energy saving effect. Financial schemes that could possibly be applied were investigated.
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