廃プラスチックのケミカルリサイクルー技術開発動向と展望－

はじめに

第1章　廃プラスチックリサイクルの現状と規制動向
1.　世界のプラスチック
　1.1　世界のプラスチック生産量
　1.2　世界のプラスチック原料
2.　海外の廃プラスチックリサイクルの現状
　2.1　海外の廃プラスチック処理
　2.2　日本の廃プラスチックリサイクル割合
3.　欧州の廃包装プラスチックのリサイクル率
4.　廃プラスチック規制
　4.1　EUのシングルユース・プラスチックに関する規制
　4.2　海外の規制動向
　4.3　欧州のプラスチック関連税
5.　EUにおけるリサイクル材の最低含有率
　5.1　容器包装材
　5.2　自動車リサイクルプラスチック
6.　国際条約

第2章　化学的マテリアルリサイクル
1.　マテリアルリサイクル
2.　再生プラスチックの微量有臭成分除去
　2.1　EREMA社のReFresher
　2.2　BEAUTYCLE社
3.　溶剤を用いた再生
　3.1　PureCycle社
　3.2　多層フィルムの溶媒による分離
　　3.2.1　ウィスコンシン大学
　　3.2.2　BASF社，Krones社，SÜDPACK社，TOMRA社
4.　廃プラスチックの脱インキ
　4.1　アリカンテ大学
　4.2　DIC社
　4.3　着色PSのリサイクル
　4.4　軟包装材水平リサイクル
5.　添加剤による廃プラスチックのアップグレード
　5.1　添加剤
　5.2　ADEKA社
　5.3　BASF社
　5.4　東ソー社

第3章　ケミカルリサイクル
1.　ケミカルリサイクル技術
2.　廃プラスチックのケミカルリサイクルによるポリマーの製造
　2.1　ナフサからのポリマーの製造
　2.2　廃プラスチックのガス化によるケミカルリサイクル
　2.3　マスバランス方式
3.　日本の従来のケミカルリサイクル
　3.1　日本のケミカルリサイクル
　3.2　コークス製造利用
　3.3　高炉利用
　3.4　アンモニアの製造
　　3.4.1　EUPプロセス
　　3.4.2　宇部興産社
　　3.4.3　レゾナック社
　　3.4.4　EUPプロセスのライセンシング

第4章　PET ボトルのリサイクル
1.　廃PETボトルのリサイクルの現状
2.　廃PETの回収技術
3.　固相重合によるPETのリサイクル
　3.1　固相重合による再生方法
　3.2　固相重合によるPET再生会社
　3.3　PETボトルの製法
4.　国内の解重合技術
　4.1　エチレングリコール（EG）による解重合
　4.2　帝人プロセス
　4.3　AIESプロセス
　　4.3.1　アイエス社/JEPLAN社
　　4.3.2　東レフィルムズヨーロッパ社
　　4.3.3　化粧品のボトル容器
　4.4　アルカリ加水分解によるPETの解重合
　4.5　超臨界メタノールによるPETの解重合
　4.6　産業技術総合研究所の高温加水分解
　4.7　炭酸ジメチルを用いたPETの低温解重合
　4.8　塩化ビニルとの共熱反応によるPETの解重合
5.　海外の解重合技術
　5.1　固相重合
　5.2　Loop Industries社
　　5.2.1　加水分解プロセス
　　5.2.2　Indorama Ventures社
　　5.2.3　SK Geo Centric社
　5.3　Eastman Chemical社
　5.4　Shell Chemicals社
　5.5　Ioniqa社
　5.6　Carbios社
　5.7　Gr3n社
　5.8　IBM社
6.　再生ポリエステル繊維
　6.1　帝人ファイバー社
　　6.1.1　DMT法
　　6.1.2　BHET法
　6.2　BCDグループ

第5章　廃プラスチックの解重合
1.　解重合
2.　PSの解重合
　2.1　廃PSのモノマー化
　2.2　Agilyx社
　　2.2.1　Agilyxプロセス
　　2.2.2　INEOS Styrolution社
　　2.2.3　東洋スチレン社
　　2.2.4　錦湖石油化学社
　2.3　東芝プラントシステム社
　　2.3.1　東芝プラントシステム社実証プラント
　　2.3.2　PSジャパン社
　2.4　Polystyvert社
3.　PMMAの解重合
　3.1　三菱レイヨン社（現・三菱ケミカル社）と北海道大学
　3.2　三菱ケミカルグループ
　3.3　住友化学社
　3.4　NextChem社
4.　PURの解重合
　4.1　PURの加水分解
　4.2　マイクロ波によるPURの解重合
5.　ナイロンの解重合
　5.1　ポリアミド6（6-ナイロン）
　　5.1.1　東レ社
　　5.1.2　Aquafil社
　5.2　ポリアミド6,6（6,6-ナイロン）
6.　PLAの解重合
　6.1　PLAの製法
　6.2　廃PLAの解重合
　6.3　均一系触媒による解重合
　6.4　Galactic社
　6.5　TotalEnergies Corbion社
7.　PCの解重合
8.　PBTの解重合

第6章　廃プラスチックの液化
1.　廃プラスチックからナフサの製造
2.　プラスチックの熱分解
3.　廃プラスチック熱分解液化油とナフサ成分比較
4.　廃プラスチック熱分解液化油の生産予測
5.　廃プラスチックの液化プロセス
　5.1　廃プラスチックの熱分解プロセス
　　5.1.1　TAC Oilプロセス
　　5.1.2　Plastic Energy社
　　5.1.3　Quantafuel社
　　5.1.4　Recycling Technologies社
　　5.1.5　Cat-HTRTM プロセス
　　　（1）Licella社
　　　（2）Mura Technology（Mura）社
　　　（3）KBR社
　　　（4）Dow社
　　5.1.6　Fuenix Ecogy Group社
　　5.1.7　Nexus Fuels社
　　5.1.8　Nexus Circular社
　　　（1）独自の熱分解装置
　　　（2）LyondellBasell社
　　　（3）Chevron Phillips Chemical（CPChem）社
　　5.1.9　ExxonMobil社
　5.2　廃プラスチックの接触分解プロセス
　　5.2.1　Recenso社
　　5.2.2　カールスルーエ工科大学
　　　（1）MoReTec技術
　　　（2）LyondellBasell社
　　5.2.3　環境エネルギー社
　5.3　廃プラスチックの水素化分解

第7章　マイクロ波による廃プラスチックの分解
1.　ケミカルリサイクルにおけるマイクロ波技術
2.　Pyrowave社
3.　Gr3n社
4.　マイクロ波化学社
　4.1　PlaWave®
　4.2　MMAの解重合
　4.3　三菱ケミカルグループ
　4.4　レゾナック社
　4.5　マイクロ波化学社と共同開発会社
　4.6　セブン‐イレブン・ジャパン社

第8章　廃プラスチックから軽質オレフィンの合成
1.　ポリオレフィンの解重合
2.　熱分解（Battelle Memorial研究所）
　2.1　循環流動層（CFB）
　2.2　CFBによるLDPE転化率とエチレン生成率
　2.3　CFBによるHDPEのスチームキャリアーガスによる熱分解
　2.4　混合ポリマーの熱分解
3.　廃プラスチックの接触分解
　3.1　酸性度の異なる触媒による生成物
　3.2　PEの接触熱分解
　3.3　PEのZSM-5とUSYによる接触分解
　　3.3.1　接触分解生成物
　　3.3.2　生成物のカーボン数分布
　3.4　使用済みFCC触媒とZSM-5混合触媒によるPEの迅速分解
　3.5　PEのHZSM-5による円錐噴流層による接触分解
　　3.5.1　HZSM-5によるHDPEの接触分解
4.　二段階方式による廃ポリオレフィンの接触分解
　4.1　二段階高温熱分解
　4.2　二段階HZSM-5による接触分解
　4.3　マイクロウェーブ熱分解生成物のZSM-5による接触分解
5.　芳香族生成を抑制した低級オレフィン

第9章　廃プラスチックから芳香族の製造
1.　ゼオライトによる芳香族の製造
　1.1　室蘭工業大学
　1.2　IHI社
2.　Anellotech社
　2.1　Plas-TCatTMプロセス
　2.2　アールプラスジャパン社
3.　BioBTX社
4.　Encina社

第10章　廃タイヤのリサイクル
1.　廃タイヤのリサイクル状況
　1.1　日本の廃タイヤの回収率
　1.2　日本の廃タイヤリサイクル内訳
　1.3　欧米における廃タイヤリサイクルの状況
　1.4　廃タイヤリサイクルの日欧比較
2.　日本における廃タイヤ利用の歴史
3.　廃タイヤの成分
　3.1　廃タイヤ熱分解成分
　3.2　合成ゴムの熱分解データ
4.　廃タイヤの熱分解
　4.1　廃タイヤのTGAデータ
　4.2　粒子径の異なる廃タイヤの熱分解生成物
　4.3　廃タイヤの温度による熱分解生成物
　4.4　廃タイヤの熱分解油とチャー
　4.5　各種廃タイヤの熱分解データ
　4.6　熱分解反応器と生成物
　4.7　合成ゴムの熱分解
5.　廃トラックタイヤとゴム手袋の熱分解
　5.1　熱分解条件
　5.2　熱分解結果
　5.3　トラックタイヤとゴム手袋の熱分解結果
　5.4　温度による生成物の収率
　5.5　エチレン，プロピレン収率
　5.6　1,3-ブタジエン
　5.7　イソプレン
　5.8　iso-ブテン
　5.9　タール
　5.10　硫黄
　5.11　カーボンブラック
　5.12　経済性
6.　廃タイヤの接触分解
　6.1　各種触媒を用いた廃タイヤの接触分解
　6.2　Na2CO3触媒
7.　ゼオライトを用いた廃タイヤの熱分解
8.　HZSM-5とHYゼオライトによるタイヤの接触分解
　8.1　円錐形噴流層による試験
　8.2　円錐形噴流層による試験結果
　　8.2.1　ガス留分
　　8.2.2　C5～C10留分
　　8.2.3　芳香族
　　8.2.4　タール
　　8.2.5　カーボンブラック
　8.3　生成ガス成分
　8.4　触媒劣化
9.　廃タイヤの熱分解油のナフサ利用
　9.1　BASF社
　9.2　Pyrum Inovations社
　9.3　Michelin社
10.　廃タイヤの解重合
　10.1　東北大学
　10.2　メタセシス反応による解重合

第11章　廃プラスチックの利用
1.　アスファルト改質剤
　1.1　Dow社
　1.2　花王社
2.　廃プラスチックから界面活性剤

第12章　廃プラスチックのガス化
1.　EUPプロセス
　1.1　EUPプロセスによるガス化
　1.2　宇部興産社
　1.3　レゾナック社
　1.4　EUPプロセスのライセンシング
　1.5　廃プラスチックから水素製造事業
2.　ICFG（内部循環型流動床ガス化炉）
3.　H-Cycle社
　3.1　OMNI Conversion Technologies社の水素製造プロセス
　3.2　出光興産社による出資
4.　廃プラスチックの分解によるターコイズ水素とCNTの製造

第13章　廃プラスチックの熱分解試験
1.　熱分解試験装置
　1.1　パイロライザー
　1.2　レジ袋の熱分解
2.　タンデム型パイロライザー

第14章　CO2を原料としたプラスチック
1.　CO2原料
2.　メタンとCO2からポリマーの合成
3.　ポリカーボネート（PC）
　3.1　アルキレンカーボネート
　3.2　ポリプロピレンカーボネート（PPC）
　　3.2.1　Covestro社
　　3.2.2　Econic Technologies社
　3.3　ジフェニルカーボネート（DPC）
　　3.3.1　EG併産法
　　3.3.2　フェノールとCO2からPC
　3.4　ヒドロキシポリウレタン
4.　ジメチルカーボネート（DMC）
　4.1　併産法
　　4.1.1　旭化成社のDPC製造プロセス
　　4.1.2　遼寧奥克化学社
　　4.1.3　プロピレングリコール併産法
　4.2　CO2とメタノールからDMEの合成
　4.3　ポリカーボネートジオール
　4.4　COとメタノールからDMCの合成
5.　合成ガスからエチレンの合成
6.　COとエチレンからアクリル酸の合成
7.　COと水素からテトラメチルベンゼン
8.　β-プロピオラクトン
9.　ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）
10.　尿素化合物
11.　ポリヒドロキシブチレート（PHB）

第15章　廃プラスチックを含む都市ごみの利用
1.　都市ごみ
2.　都市ごみのガス化
　2.1　ごみ焼却
　2.2　廃プラスチック（都市ごみ）ガス化合成ガスの利用
　2.3　ガス化炉
　　2.3.1　JFEサーモセレクト方式ガス化炉
3.　都市ごみ合成ガスからメタノールの合成
　3.1　Enerkem社のメタノール合成
　3.2　JFEエンジニアリング社，三菱ガス化学社
　3.3　都市ごみガスからのメタノール合成の合理性
4.　都市ごみ合成ガスからエタノールの合成
　4.1　Enerkem社
　　4.1.1　都市ごみからエタノール
　4.2　積水化学工業社
　　4.2.1　都市ごみのガス化合成ガスからエタノールの合成
　　4.2.2　エタノールからPE

第16章　プラスチックリサイクルの展望
1.　プラスチックの国際条約
2.　今後のプラスチック原料
　2.1　バイオマス原料
　2.2　廃プラスチックのリサイクル
　2.3　CO2と再エネ水素からプラスチック
3.　カーボンニュートラルのプラスチック
　3.1　Nova Institute社の予測
　3.2　2050年のプラスチック再生ビジネス