実装のポイント

スイスの化学メーカーClariantが開発した「HDMax™」触媒は、プラスチック廃棄物から得られる熱分解油（Pyrolysis Oil / Pyoil）をスチームクラッカー適合フィードストックへ精製する水素化処理を、**単一の多層型反応器（Single Multi-Layer Hydrotreating Reactor）**で完結させることを実証した。従来の代替技術が3〜4基の反応器を必要とするのに対し、設備投資コスト・運用複雑性・エネルギー消費量を大幅に削減できる。

ノルウェーのSINTEF試験施設（Pilot-Scale Facility）でのデモンストレーションにより、商用化への技術的実現性が確認された。

具体的な手順

ステップ1：熱分解油（Pyoil）の前処理評価

  • プラスチック廃棄物を熱分解してPyoilを生成
  • 不純物プロファイルの分析：ジエン（Diene）・酸素化物（Oxygenates）・窒素化物（Nitrogenates）・ハロゲン化物（Halogenides）の濃度を確認
  • スチームクラッカー適合の品質仕様（クラッカーグレード）との差分を特定

ステップ2：HDMax™触媒の多層反応器設計

  • 単一の多層水素化処理反応器内にHDMax触媒を段階的に配置
  • 各触媒層が異なる精製機能（ジエン飽和→不純物除去）を担う設計
  • 温度・圧力・水素供給量のパラメータをPyoilの品質に応じて調整

ステップ3：精製プロセスの実行

  • ジエンの完全飽和：ゴム形成なしで全ジエンを飽和
  • 不純物の完全除去：酸素化物・窒素化物・ハロゲン化物を完全転換
  • 出口フィードストックのクラッカーグレード品質仕様を全パラメータで達成

ステップ4：スチームクラッカーへの供給

  • 精製したフィードストックを既存のスチームクラッカーに投入
  • プラスチック廃棄物→Pyoil→クラッカーフィード→新規プラスチックの循環経路を確立

得られた結果

  • 全重要パラメータで完全転換を達成（ジエン飽和・不純物除去）
  • 反応器数の削減：3〜4基必要だった従来技術から単一反応器へ
  • 設備投資・運用コストの大幅削減（具体的な削減率は未公表）
  • エネルギー消費の削減（反応器数削減に伴う）
  • SINTEF Pilot施設での実証完了により商用スケールアップへの技術的根拠が確立
  • 循環プラスチック（Circular Plastics）サプライチェーンへの実用的な組み込みが可能に