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公開番号2024144990
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023057201
出願日2023-03-31
発明の名称アンモニアの燃焼方法
出願人コスモ石油株式会社,国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所
代理人弁理士法人あしたば国際特許事務所
主分類F23C 1/00 20060101AFI20241004BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】燃焼時に亜酸化窒素(N₂O)の生成を抑制しつつ安定した燃焼を可能にする新規なアンモニアの燃焼方法を提供する。
【解決手段】アンモニアの燃焼方法であって、(a)アンモニアと、(b)15℃における密度が0.8000～0.8600g/cm³、30℃における動粘度が2.000～5.200mm²/秒、引火点が50.0℃～70.0℃、セタン指数が49.0～65.0、飽和炭化水素の含有割合が56.0容量%以上、芳香族炭化水素の含有割合が40.0容量%以下である石油系留分からなるアンモニア混合用基材とを混合して燃焼させることを特徴とするアンモニアの燃焼方法である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニアの燃焼方法であって、
（ａ）アンモニアと、
（ｂ）１５℃における密度が０．８０００～０．８６００ｇ／ｃｍ
３
、
３０℃における動粘度が２．０００～５．２００ｍｍ
２
／秒、
引火点が５０．０℃～７０．０℃、
セタン指数が４９．０～６５．０、
飽和炭化水素の含有割合が５６．０容量％以上、
芳香族炭化水素の含有割合が４０．０容量％以下
である石油系留分からなるアンモニア混合用基材とを
混合して燃焼させる
ことを特徴とするアンモニアの燃焼方法。
続きを表示（約 150 文字）【請求項２】
前記（ａ）アンモニアの混焼率が１０～９０％である請求項１に記載のアンモニアの燃焼方法。
【請求項３】
前記（ａ）アンモニアと前記（ｂ）アンモニア混合用基材とを、ディーゼル内燃機関の燃焼室内に別々に供給して燃焼させる請求項１または請求項２に記載のアンモニアの燃焼方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアの燃焼方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ディーゼル内燃機関に使用されるディーゼル内燃機関用燃料油は、シリンダ内でピストンによって圧縮された高温の空気に霧状に噴射され、燃料が自着火することでその燃焼エネルギー（熱エネルギー）を得る圧縮自着火用燃料油である。
上記ディーゼル内燃機関用燃料油は、石油系燃料として通常軽油やＡ重油と称され、オンロード走行用車輛またはオフロード走行用車輛の燃料油や、漁船の燃料油等、幅広い分野で使用されている。
【０００３】
昨今、地球温暖化防止の観点から燃焼時に二酸化炭素（ＣＯ
２
）を排出しない新燃料として、ディーゼル内燃機関用燃料油としても、炭素（Ｃ）を含まないアンモニア（ＮＨ
３
）や水素（Ｈ
２
）等への移行が求められるようになっている。
特に船舶業界においては、日本政府が援助金を交付してアンモニア燃料船の開発を行っており、２０２８年までのできる限り早期に商業運行することを目標にしている。
【０００４】
しかしながら、アンモニアは、従来の石油系燃料に比べて着火温度が非常に高く、燃焼速度が極めて遅い難燃性物質であるため、単独で安定に燃焼させることが困難である。
このため、アンモニアの燃焼を補助する助燃剤として、例えばヒドロキシアンモニウムナイトレート等をアンモニアに混合して燃焼させる（アンモニアと混燃する）技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－２２２４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記アンモニアの助燃剤として、例えば軽油等の石油系燃料も検討されていたが、極性の高い液化アンモニアと軽油等の液体の非極性炭化水素とは、液相ではほとんど相溶しないため、ディーゼル内燃機関用燃料油として、これ等を均一かつ安定に混合して燃焼させることは困難と考えられていた。
【０００７】
一方、本発明者等は、ディーゼル内燃機関において、アンモニアと軽油等の石油系燃料とを予め混合した状態で燃焼室（シリンダー）内に供給することに代えて、アンモニアと石油系燃料を燃焼室内に別々に供給することにより、上記技術課題を解決することを着想した。
【０００８】
ところで、アンモニアを燃焼させた場合、地球温暖化係数の高い亜酸化窒素（Ｎ
２
Ｏ）を排出することが知られており、本発明者等が検討したところ、アンモニアと石油系燃料とを混合して燃焼した（混焼した）場合には、亜酸化窒素（Ｎ
２
Ｏ）を生成し易くなることが判明した。
【０００９】
このような状況下、本発明は、燃焼時に亜酸化窒素（Ｎ
２
Ｏ）の生成を抑制しつつ安定した燃焼を可能にする新規なアンモニアの燃焼方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記技術課題を解決するために本発明者等が鋭意検討したところ、驚くべきことに、（ａ）アンモニアと、（ｂ）１５℃における密度が０．８０００～０．８６００ｇ／ｃｍ
３
、３０℃における動粘度が２．０００～５．２００ｍｍ
２
／秒、引火点が５０．０～７０．０℃、セタン指数が４９．０～６５．０、飽和炭化水素の含有割合が５６．０容量％以上、芳香族炭化水素の含有割合が４０．０容量％以下である石油系留分からなるアンモニア混合用基材とを混合して燃焼させることにより、上記技術課題を解決し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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