范淑櫻 編譯
甲醇再度成為了眾所矚目的焦點。甲醇(Methanol)可做為燃料、溶劑以及合成其他化學品原料，應用廣泛且需求穩定。近年來，透過甲醇將二氧化碳轉換為化學品的「碳循環(Carbon Recycle)」備受關注，利用回收二氧化碳與來自再生能源的氫氣(綠氫)製成之「合成甲醇/綠色甲醇(e-methanol)」可望成為能源載體，被寄予厚望(圖一)。日本國內亦已啟動了海外進口或工業園區規模的製造計畫，且做為實現碳中和的關鍵，次世代合成技術的開發也正在蓬勃發展。
圖一、利用現有技術，可將甲醇轉換為汽油、航空燃料、化學品原料
既有由天然氣或煤炭生產的「灰色甲醇」，可在常溫常壓下以液體形式運輸，而且基礎設施到位，易於利用。市場規模約1億噸，其中3分之2利用於烯烴等化學品的原料用途，其餘做為燃料。雖然預期灰色甲醇市場仍將以2~3%的速度穩定成長，但真正帶來結構性轉變的可望是「綠色甲醇(e-methanol)」。由於利用二氧化碳做為原料，有助於整體產品生命週期的低碳化，各界皆積極投入利用評估。根據國際再生能源總署(IRENA)預計，2050年全球甲醇產能將達到5億噸，其中e-methanol將占過半的比例。目前日本經濟產業省資源能源廳亦期待將e-methanol利用做為替代原油的中間材料，並投入建立供應鏈的實施策略評估。
透過技術授權佈局全球
近年來日本企業也展開了e-methanol採購或製造的事業策略佈局，其中三菱瓦斯化學率先投入，旗下以環境循環型甲醇為概念的「Carbopath」技術可因應工廠廢氣、廢塑膠、生質沼氣(Biogas)等多種原料來源，並積極透過技術授權將「Carbopath」擴展至於全球。三菱瓦斯化學也已預計2028年澳洲首座10萬噸規模的量產廠將開始投產，邁出從實證到商業化階段的重大一步，期從取代石腦油裂解的甲醇製造烯烴(Methanol to Olefin; MTO)、船舶用甲醇燃料等新的「綠色」需求中尋找商機。
三菱瓦斯化學為在海外擁有4處生產據點的甲醇製造大廠，除了對外銷售之外，亦經手從福馬林到聚縮醛(POM)等各類衍生產品，因此具有將「Carbopath」技術應用於銷售通路與自有甲醇生產鏈的優勢。三菱瓦斯化學利用可控制水副產物的觸媒技術，能以多種原料生產e-methanol，並將含有二氧化碳與生物甲烷且都可成為原料的生質沼氣視為最佳選項之一。目前新潟工廠已開始生產、銷售e-methanol，並計劃在北美等生質沼氣發展潛力高的地區展開技術授權事業。另在廢塑膠生產e-methanol方面，由於能廣泛利用各類材質的廢塑膠，將可確保回收量。例如從e-methanol衍生製造出福馬林、POM等，且可將POM再次循環到e-methanol中。
此外，發展潛力可期的將是活用工廠排氣生產e-methanol。三菱瓦斯化學在TOKUYAMA、AGC等日本企業的國內工廠展開實證實驗，在海外則與澳洲Cement Australia合作。以澳洲為例，由於綠氫價格低廉，預期10萬噸量產設施將於2028年開始投產，2030年之後的二期工程則可望達到取代天然氣的100萬噸規模。在日本國內方面，已計劃2026年前在岡山縣水島工業區建造一座利用工廠排放的二氧化碳與氫氣之3,000噸規模的實證工廠。
相對於具有數量優勢的澳洲，水島工業區的優勢在於地產地消。生質甲醇的需求企業眾多，且可活用氣化甲醇供應鏈，亦可望以甲醇製造烯烴(MTO)取代裂解。三菱瓦斯化學欲透過「Carbopath」技術打造擴及下游的多元產業鏈。
隨著市場環境急速熱絡，三菱化學集團也加速展開市場開拓，預計在2030年前大量取得以甲醇生產丙烯之「DTP(Dominant Technology for Propylene Production)Process」的技術授權實績。三菱化學利用獨家開發的改質MFI型沸石觸媒，實現了70%以上的產收率。由再生能源產生的綠氫與二氧化碳合成的e-methanol日益受矚目，DTP技術亦可望成為下游的次世代烯烴生產技術而備受關注。
DTP Process係將原料甲醇供應至脫水反應器並轉換為二甲醚(Dimethyl Ether; DME)、水、甲醇的混合氣體。混合氣體在絕熱固定床DTP反應器轉換成碳氫化合物與水，除去水後以壓縮機升壓，進而分離精製出C2輕質氣體、丙烯、丙烷、汽油(圖二)。DTP Process的特徵在於---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖二、三菱化學DTP Process