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METHOD FOR NON-CATALYTIC PRODUCTION OF BIOLOGICAL DIESEL FUEL WITHOUT GENERATING BY-PRODUCT

Patent code P05A007508
File No. 有機材料-73
Posted date Sep 21, 2005
Application number P2003-294521
Publication number P2005-060591A
Patent number P4122433
Date of filing Aug 18, 2003
Date of publication of application Mar 10, 2005
Date of registration May 16, 2008
Inventor
  • (In Japanese)飯嶋 渡
  • (In Japanese)小林 有一
  • (In Japanese)谷脇 憲
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
Title METHOD FOR NON-CATALYTIC PRODUCTION OF BIOLOGICAL DIESEL FUEL WITHOUT GENERATING BY-PRODUCT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a biological diesel fuel from an animal or vegetable oil-and-fat or its waste edible oil and methanol without using a catalyst and forming glycerol as a by-product.
SOLUTION: The biological diesel fuel is produced by mixing the animal or vegetable oil-and-fat or its waste edible oil with methanol and subjecting the mixture to methanolysis reaction at a reaction temperature of 370-500°C, a reaction pressure of 20-60 MPa and a reaction time of 4-12 min without using a catalyst. This invention further provides a biological diesel fuel composed mainly of a fatty acid methyl ester, a monoacyl glycerol and a diacyl glycerol.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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。

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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23075_01SUM.gif
State of application right Registered


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