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アンモニア燃料によるナフサ分解炉運転で世界最高水準の混焼率85％を達成しました

― 石油化学産業のカーボンニュートラル化に向けて100％専燃を目指します ―

2026.09.17

NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）
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

NEDO、三井化学株式会社（本社：東京都中央区、代表取締役社長：市村　聡）、丸善石油化学株式会社（本社：東京都中央区、代表取締役社長：舟橋　克之）、東洋エンジニアリング株式会社（本社：千葉県千葉市、代表取締役　取締役社長 CEO：細井　栄治）、双日マシナリー株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：津田　清昭）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」プロジェクトの一環である「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」（以下、本事業）にて、開発したアンモニア燃焼用バーナを用いた試験炉運転により、炉全体で熱量基準でのアンモニア混焼率85％を達成しました。

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）が発生するため、ナフサ分解炉で活用するためには、火炎の安定、反応管への適切な熱供給およびNOx排出量の抑制を同時に満たす必要があります。今回、炉全体で世界最高水準となる85％のアンモニア混焼率と既設炉と同水準のNOx排出量を達成したことは、ナフサ分解炉の脱炭素化に向けた重要な成果です。

今後は、炉全体でのアンモニア100％専焼を目指し、石油化学産業におけるアンモニア燃料利用の実用化に向けて事業を推進します。

図1　ナフサ分解炉概念図

1. 背景

ナフサ分解炉は、原油から得られるナフサを高温で熱分解し、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です。プラスチック、合成繊維、合成ゴムなどの原料供給を担う一方、石油化学コンビナートにおける主要なCO₂排出源の一つであり、その脱炭素化が重要な課題となっています。

ナフサ分解炉では従来、副生メタンを主成分とするオフガスを燃料として使用しています。これを燃焼時にCO₂を排出しないアンモニア燃料へ転換することにより、燃焼に由来するCO₂排出量の大幅な削減が期待されます。

このような背景の下、三井化学は2021年度から本事業^※1 にて、NEDO、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とともに、ナフサ分解炉に適用するアンモニア燃焼技術の開発に取り組んでいます。本事業では、ナフサ分解炉向けのアンモニア燃焼用バーナを開発し、炉全体でのアンモニア専焼運転の実現を目指しています。