ナフサ分解炉の脱炭素化を目指す「CO2等を用いたプラスチック原料製造技術開発」プロジェクトにおいて、アンモニア燃焼用バーナを用いた試験炉運転により、世界最高水準となる熱量基準85％のアンモニア混焼率が達成されました。
ナフサ分解炉の脱炭素化に向けた技術開発
ナフサ分解炉は、エチレンやプロピレンといった基礎化学品の原料を供給する重要な設備ですが、石油化学コンビナートにおける主要なCO2排出源でもあります。これまで燃料として使用されてきた副生メタンをアンモニア燃料へ転換することで、大幅なCO2削減が期待されています。NEDO、三井化学、丸善石油化学、東洋エンジニアリング、双日マシナリーの5者は、2021年度からグリーンイノベーション基金事業の一環として、アンモニア燃焼技術の開発に取り組んでいます。※1 本事業事業名：グリーンイノベーション基金事業／CO2等を用いたプラスチック原料製造技術開発／ナフサ分解炉の高度化技術の開発／アンモニア燃料のナフサ分解炉実用化事業期間：2021年度〜2030年度(予定)
世界最高水準の混焼率を実現したバーナ技術
アンモニアは燃焼速度が小さく、燃料由来のNOx（窒素酸化物）が発生しやすい性質があるため、ナフサ分解炉での活用には火炎の安定、適切な熱供給、NOx抑制の同時達成が求められます。本事業では、熱供給を担う床バーナと、火炎形状や温度分布を調整する壁バーナの2種類を新たに開発しました。今回の試験では床バーナでアンモニア100％専焼を実現し、炉全体で熱量基準85％という世界最高水準の混焼率を達成しました。※2 世界最高水準2026年8月時点で、ナフサ分解炉を対象としたアンモニア燃料の試験炉運転におけるアンモニア混焼率として、三井化学、丸善石油化学、東洋エンジニアリングおよび双日マシナリー調べです。また、NOx排出量は既存の設備と同水準に抑えられています。
今後の展望
今後は壁バーナへのアンモニア適用を進め、炉全体でのアンモニア100％専焼運転を目指します。さらに商用規模のナフサ分解炉への適用に向けた技術開発を推進し、石油化学産業の脱炭素化と基礎化学品の安定供給の両立を目指します。
関連リンク
https://www.nedo.go.jp/content/100942724.pdf
https://green-innovation.nedo.go.jp/
まとめ
ナフサ分解炉の脱炭素化を目指す共同プロジェクトにより、試験炉で世界最高水準となる85％のアンモニア混焼率が達成されました。今後はアンモニア100％専焼運転の実現に向けた取り組みが加速されます。
