新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と三井化学、丸善石油化学などは、プラスチック原料を作るナフサ分解炉で、アンモニア燃料の混焼率を熱量基準で85%まで高めることに成功したと発表した。世界最高水準の数値で、既設炉と同程度の窒素酸化物（NOx）排出量も確認した。
ナフサ分解炉は、原油から取れるナフサを高温で分解し、エチレンやプロピレンなどの基礎化学品を製造する設備だ。プラスチックや合成繊維の原料を供給する一方、燃料の燃焼によるCO2排出が多く、脱炭素化が課題となっている。従来は、ナフサを分解する際に副生するメタンを主成分とするガスを燃料として使っていたが、燃焼時にCO2を排出しないアンモニアに置き換えることで、CO2排出量の大幅な削減が期待できる。
今回、床用と壁用の2種類のアンモニア燃焼バーナを開発し、試験炉で段階的に混焼率を高めた。主要な熱を供給する床バーナではアンモニア100%での燃焼を実現。壁バーナではメタンを使い、炉全体では燃料基準で85%のアンモニア混焼を達成した。
アンモニアは燃えにくく、燃焼時にNOxが発生しやすい。今回の試験では、火炎を安定させながら必要な熱を供給し、Noxの発生を抑える技術を確立した。今後は壁バーナにもアンモニアを適用し、炉全体での100%専焼を目指す。商用炉への展開を進め、基礎化学品の安定供給と石油化学産業のCO2排出削減につなげる方針だ。
画像提供：NEDO（冒頭の写真はイメージ）