新技術によりナフサ分解炉のアンモニア混焼率が85％に到達

新たな挑戦、ナフサ分解炉の高効率化

日本において、三井化学株式会社、丸善石油化学株式会社、東洋エンジニアリング株式会社、双日マシナリー株式会社は、共同で新たな技術開発に取り組んでいます。このプロジェクトは、NEDOの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」の一環として進められています。

この度、彼らはナフサ分解炉での運用において世界最高水準となる85％のアンモニア混焼率を達成しました。ナフサ分解炉は、原油から得られたナフサを高温で分解し、石油化学製品の基礎となるエチレンやプロピレンを生成する重要な設備です。従来のプロセスは副生メタンを燃料としていましたが、これはCO2排出の大きな原因となっています。新しい技術への移行は、業界における脱炭素化の鍵となります。

アンモニア燃焼技術の背景

ナフサ分解炉は、化学品製造に欠かせないものである一方、温室効果ガスの排出源とされています。特に、従来の燃料使用に代わり、アンモニア燃料を使用することで、燃焼によるCO2排出量を大幅に削減することができます。この目標に向けて、三井化学などの企業は2021年度からアンモニア燃焼技術の開発に取り組み、試験炉運転を介して成果を上げてきました。

新たな成果と今後の展望

今回のプロジェクトで特筆すべきは、アンモニア燃焼用のバーナが開発されたことです。このバーナは二種類に分かれ、一つは床用、もう一つは壁用です。床用バーナは炉全体への熱供給を担い、壁用は火炎形状や温度分布を調整します。

試験運転では、全体の85％の混焼率を達成し、副産物としてのNOx排出量も基準に収まっていることが確認されました。これにより、安全で環境に優しいナフサ分解炉の実現に向け、重要な一歩が踏み出されたと言えます。

さらなる挑戦

今後、研究開発チームは、ナフサ分解炉におけるアンモニアの100％専焼運転を目指し、より効率的なプロセスを模索します。また、商用ナフサ分解炉への技術応用も視野に入れ、石油化学産業のさらなる環境改善に寄与することが期待されます。

具体的には、今後の技術開発では、壁用バーナへのアンモニアの適用を進め、炉全体でのアンモニア専焼の実現を目指すことが課題です。この技術革新は、基礎化学品の安定供給と環境負荷の低減という二重の利益をもたらすとされています。