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副産物を生成しないバイオディーゼル燃料の無触媒製造法

国内特許コード P05A007508
整理番号 有機材料-73
掲載日 2005年9月21日
出願番号 特願2003-294521
公開番号 特開2005-060591
登録番号 特許第4122433号
出願日 平成15年8月18日(2003.8.18)
公開日 平成17年3月10日(2005.3.10)
登録日 平成20年5月16日(2008.5.16)
発明者
  • 飯嶋 渡
  • 小林 有一
  • 谷脇 憲
出願人
  • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 副産物を生成しないバイオディーゼル燃料の無触媒製造法
発明の概要

【課題】 本発明の目的は、動植物油脂またはその廃食油とメタノールとからバイオディーゼル燃料を製造する方法であって、触媒を使用せず、且つ、副産物としてグリセリンを生成しない方法を提供することである。
【解決手段】 本発明は特に、動植物油脂またはその廃食油とメタノールとを混合し、反応温度が370~500℃、反応圧力が20~60 MPa、および反応時間が4~12分間である反応条件下で触媒を使用せずにメタノリシス反応を行うことを特徴とする、バイオディーゼル燃料の製造方法に関する。本発明はまた、脂肪酸メチルエステル、モノアシルグリセロールおよびジアシルグリセロールを主成分とするバイオディーゼル燃料に関する。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


近年、環境保護意識の高まりから、動植物油脂またはその廃食油から製造したいわゆるバイオディーゼル燃料が用いられるようになっている。



バイオディーゼル燃料とは一般的に、動植物油脂およびその廃食油の主成分であるトリアシルグリセロールをメタノールによりエステル交換反応(以下、メタノリシス反応)することにより得られる脂肪酸メチルエステルを主成分とする燃料を指す。



トリアシルグリセロールとメタノールとのメタノリシス反応は3つの段階に分けることができる。第1段階は、トリアシルグリセロール1分子とメタノール1分子とから脂肪酸メチルエステル1分子とジアシルグリセロール1分子が生成される段階である。第2段階は、ジアシルグリセロール1分子とメタノール1分子から脂肪酸メチルエステル1分子とモノアシルグリセロール1分子が生成される段階である。第3段階は、モノアシルグリセロール1分子とメタノール1分子から脂肪酸メチルエステル1分子とグリセリン1分子が生成される段階である。



従来のバイオディーゼル燃料の製造方法では、第3段階までメタノリシス反応を完結させている。そのために副産物としてグリセリンが生成する。グリセリンを有効利用すべく種々の試みがなされているが(特許文献1参照)、国内のグリセリン市場は供給過剰状態であり、専用炉による焼却が行われているのが現実である。また、発熱量が低いために熱源としても利用ができないという問題点がある。グリセリンを生じさせずにバイオディーゼル燃料を製造することに対する要望は強いと考えられるが、かかる技術は皆無である。



また、バイオディーゼル燃料の製造においては、アルカリ触媒、酸触媒などの触媒を用いてメタノリシス反応を行うことが一般的である。しかしながら、触媒法では触媒(例えば水酸化ナトリウム)が反応生成物に混入するために、製品の中和、洗浄および洗浄水の浄化が必要となる。



触媒を使用しないバイオディーゼル燃料の製造方法としては、超臨界流体を応用した方法がある(非特許文献1参照)。しかしながら、グリセリンが副産物として生成するという問題は依然として残る。



この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

【特許文献1】特開2003-096473号公報

【非特許文献1】坂志朗、「超臨界流体のポスト石油化学への応用」、Jasco Report 超臨界最新技術特集号第3号、ジャスコレポート社、平成11年5月28日、p. 28-31。

産業上の利用分野


本発明は、動植物油脂またはその廃食油およびメタノールからのバイオディーゼル燃料の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
動植物油脂またはその廃食油とメタノールとを混合し、グリセリンが生成されない反応条件下で触媒を使用せずにメタノリシス反応を行うことを特徴とする、バイオディーゼル燃料の製造方法であって、
上記のグリセリンが生成されない反応条件が、
動植物油脂またはその廃食油とメタノールとが1:2~2:1の体積比で混合され、
メタノリシス反応がハステロイ製の管状反応管内で行われ、
反応温度が370~500℃、および反応圧力が20~60 MPaであり、
上記の管状反応管内への流入時における混合物の温度が250℃以上であるという条件である、前記方法。

【請求項2】
メタノリシス反応の反応時間が4~12分間であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。

【請求項3】
上記メタノリシス反応と並行して脂肪酸基の炭素鎖の分解反応を行うことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。

【請求項4】
脂肪酸メチルエステル、モノアシルグリセロールおよびジアシルグリセロールを主成分とするバイオディーゼル燃料。
産業区分
  • 液体燃料・油脂
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中


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