グリーンメタノール製造に最適な小規模プラント向け反応器「MRF-Z Neo™」を開発 ＜English follows＞

~メタノール反応器のコンパクト・低コスト化でグリーンメタノールの早期社会実装に貢献します~

東洋エンジニアリング株式会社（取締役社長　細井 栄治　以下、TOYO）は、グリーンメタノール（バイオメタノール*¹およびe-メタノール*²）の製造に適した小型メタノール反応器「MRF-Z Neo™」を開発しました。

本技術はTOYOが長年培ってきた大規模プラント向けメタノール合成技術「MRF-Z™」をベースに、小規模プラント向けに最適化された新型反応器です。バイオマスや再生可能エネルギーといった分散資源の活用に対応し、地域ごとの資源を活かした分散型生産を可能にします。

1. グリーンメタノール市場の成長

近年、脱炭素社会の実現に向けた世界的な取り組みが加速する中で、グリーンメタノールは、化石燃料由来メタノールの代替として注目を集めています。メタノールは、燃料用途（船舶燃料、ジェット燃料、ガソリン）や化学品用途（樹脂、粘着剤、など）に使用される汎用性の高い化学品であり、バイオマス原料や再生可能エネルギーを利用したサステナブルな製造方法への転換は、カーボンニュートラルの実現に大きく貢献します。

2050年にはメタノールの世界需要が2020年の約5倍に拡大し、そのうち約80%がグリーンメタノールになると予測されています。特に欧州を中心に、海運業界や化学産業におけるグリーンメタノールの導入が進んでおり、今後の市場成長が期待されています。

2.グリーンメタノール製造は、小規模プラントが主流

グリーンメタノールの製造においては、原料となるバイオマスや再生可能エネルギーが地理的に分散、時間的に変動しているため、大規模な集中型プラントでは安定的な製造が困難です。また、世界の再生可能エネルギー発電所の97%以上が100MW以下の小規模*⁵であることから、分散型エネルギーに対応した小型反応器のニーズが高まっています。

3.独自開発した小型グリーンメタノール反応器 [MRF-Z NeoTM]

【特長①：実績のある効率性の高い技術がベース】

MRF-Z Neo™は、TOYOが長年にわたり実績を積み重ねてきた大型メタノール反応器「MRF-Z™」技術をベースに開発された、小規模プラント向けの新型反応器です。

MRF-Z Neo™は、下記3点をはじめとする、従来の大型反応器MRF-Z™の特長を引き継いでいます。

• 段階的に冷却する構造により理想的な温度変化を実現し、反応効率を高めるとともに触媒使用量を最小化。

• ガスの流れを最適化するために、外側から中心への半径方向に流れる構造を採用することで、低い圧力損失・高効率な反応を可能に。

• 冷却管の片方のみを固定するなど機械設計上の工夫により、長期的な安定運転とメンテナンス性の向上を実現。

【特長②：コンパクト・低コストで小規模プラントに最適化】

MRF-Z Neo™は、従来の大型反応器MRF-Z™の利点は残しつつも、下部の作業員アクセス用メンテナンス部分や上部ガス分散部の削除により、装置全体のコンパクト化が図られています。コンパクト化により、反応器製作費を削減できるため、反応器の低コスト化も実現しました。

MRF-Z TMとMRF-Z NeoTMの比較

以上の改善により、MRF-Z Neo™は従来のMRF-Z™をコンパクト化した場合と比較して最大約40%のコスト削減を達成することができます。

MRF-Z TM vs MRF-Z NeoTMのコスト比較(概算)

MRF-Z Neo™は、グリーンメタノール製造において、分散型地域資源やエネルギーを活用する小規模プラントに最適な反応器です。TOYOが長年培ってきた信頼性の高い技術をベースに、コンパクト・低コストを実現し、脱炭素社会の実現に向けた社会実装を加速します。

４. 今後の展望

TOYOは、MRF-Z Neo™単体に留まらず、独自のe-メタノール製造技術「g-Methanol™」、省エネ型蒸留システム「SUPERHIDIC®」や再生可能エネルギー変動に対応するためのデジタルソリューションとの組み合わせにより、グリーンメタノールのコスト低減だけでなく、より柔軟で迅速な導入を可能にするトータルソリューションを提供します。これにより、グリーンメタノールの早期社会実装を進め、脱炭素社会の実現に貢献していきます。

*1 バイオメタノールとは、農業残渣、林業廃棄物、都市ごみ、バイオマスやバイオガスから製造されるメタノールのこと。

*2 e -メタノールとは、再生可能エネルギーを利用した水電解水素と分離回収したCO₂を原料とするメタノールのこと。

*3 Innovation Outlook: Renewable Methanol, IRENA & Methanol Institute, 2021.
*4 “Global Initiatives Shaping the Future of Green Methanol Production,” S&P Global Commodity Insights blog, April 2023.
*5 Global Energy Monitor, Global Solar Power Tracker, 2024.

TOYOについて

東洋エンジニアリング(TOYO)は1961年創立で、グローバルネットワークを構築し、世界60ヶ国以上のお客様にエンジニアリングサービスの提供とプラント建設を行ってきた総合エンジニアリング会社です。祖業のアンモニア・尿素という化学肥料分野を中心に独自技術を磨き、石油化学、石油・ガス処理、資源開発、発電など、多岐にわたる領域へと事業分野を拡大してきました。また、「エンジニアリングで地球と社会のサステナビリティに貢献する」というミッションを掲げて、持続可能な社会の実現を目指し、環境に配慮したソリューションや最新技術を導入し、脱炭素社会の実現に取り組んでいます。　https://www.toyo-eng.com/jp/ja/

<English follows>

TOYO develops “MRF-Z Neo™” - A Compact Reactor Optimized for Small-Scale Green Methanol Production

Compact and cost-efficient methanol reactor design accelerates the social implementation of green methanol

Toyo Engineering Corporation (President and CEO Eiji Hosoi, TOYO) has developed “MRF-Z Neo™”, a new compact methanol synthesis reactor specifically designed for small-scale production of green methanol – namely bio-methanol*¹ and e-methanol*².

Building on TOYO’s proven large-scale methanol synthesis technology, “MRF-Z™,” this new reactor has been optimized for small-scale plants. It is well-suited for leveraging locally available biomass and renewable energy sources, enabling efficient green methanol production on a regional scale.

1. Rising Demand for Green Methanol

As global efforts toward decarbonization gain momentum, green methanol is gaining attention as a sustainable alternative to fossil fuel-derived methanol.

Methanol is a highly versatile chemical used in fuels (marine fuel, jet fuel, gasoline) as well as in a wide range of chemical products (such as resins and adhesives). Transitioning to sustainable production methods using biomass and renewable energy will play a key role in achieving carbon neutrality.

Global methanol demand is projected to grow fivefold by 2050, with approximately 80% expected to come from green methanol. Adoption of green methanol is accelerating, especially in Europe, within the shipping and chemical sectors, making green methanol a promising growth market.

2. Small-Scale Plants Becoming the Mainstream for Green Methanol Production

Green methanol production relies on feedstock like biomass and renewable energy, which are both geographically dispersed and temporally variable. This makes it difficult to sustain stable production using large, centralized plants. Additionally, over 97% of the world’s renewable power plants have a capacity of less than 100 MW*⁵, highlighting the growing need for compact reactors that are compatible with decentralized energy sources.

3. TOYO’s New Compact Reactor - MRF-Z Neo™

Feature 1: Built on Proven, High-Efficiency Technology

MRF-Z Neo™ is a next-generation reactor designed specifically for small-scale production. It is based on TOYO’s proven, MRF-Z™ technology, which has a strong track record in large-scale methanol production plants. MRF-Z Neo™ inherits several key features of the original large-scale MRF-Z™ reactor:

• A stepwise cooling structure ensures optimal temperature control throughout the reaction process, improving reaction efficiency while minimizing catalyst consumption.

• A radial gas flow design - from the reactor’s outer shell to its center – ensures low pressure drop and high conversion efficiency.

• Innovative mechanical design, including a unique cooling tube fixation method, delivers long-term operational stability and ease of maintenance.

Feature 2: Compact and Cost-Effective Design Optimized for Small-Scale Plants

While retaining the advantages of the original MRF-Z™, MRF-Z Neo™ achieves a more compact form by redesigning the maintenance access area and gas distribution section.

By eliminating both the lower maintenance access area and the upper gas distribution section, the reactor’s overall size has been significantly reduced. This compact design leads to lower manufacturing costs, resulting in more cost-effective reactor.

Key Difference : MRF-Z™ vs MRF-Z Neo™

As a results of these improvements, MRF-Z Neo™ can achieve up to approximately 40% cost reduction compared to a scaled-down version of the conventional MRF-Z™ reactor.

Estimated Cost Comparison: MRF-Z™ vs MRF-Z Neo™

4. Looking Ahead

TOYO’s vision extends beyond the standalone reactor. By combining MRF-Z Neo™ with its proprietary e-methanol production technology “g-Methanol™,” the energy-efficient distillation solution “SUPERHIDIC™,” and digital solutions designed to manage fluctuations in renewable energy, TOYO offers a comprehensive solution that enables flexible, cost-efficient and rapid deployment of green methanol production facilities. Through this integrated approach, TOYO aims to accelerate the social implementation of green methanol and contribute to the realization of a carbon-neutral future.

*1 Bio-methanol: Methanol produced from agricultural residues, forestry waste, municipal waste, biomass, or biogas.

*2 e-methanol: Methanol synthesized using hydrogen (H₂) produced via water electrolysis powered by renewable energy and CO₂ captured from various sources.

3 Innovation Outlook: Renewable Methanol, IRENA & Methanol Institute, 2021.
4 “Global Initiatives Shaping the Future of Green Methanol Production,” S&P Global Commodity Insights blog, April 2023.
*5 Global Energy Monitor, Global Solar Power Tracker, 2024.

About TOYO

Toyo Engineering Corporation has been at the forefront of engineering innovation since 1961. As a global engineering and project solutions partner, TOYO offers advanced technological solutions across a range of industries, from oil and gas to renewable energy and petrochemicals in over 60 countries. By leveraging its cutting-edge expertise and commitment to excellence, TOYO helps businesses worldwide achieve operational efficiency and sustainable development. With a mission of "Engineering for Sustainable Growth of the Global Community" Toyo is committed to driving progress and delivering solutions that benefit industries and communities alike. Learn more at https://www.toyo-eng.com/jp/en/.