WO2009118779A1 - バイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法 - Google Patents
バイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2009118779A1 WO2009118779A1 PCT/JP2008/000723 JP2008000723W WO2009118779A1 WO 2009118779 A1 WO2009118779 A1 WO 2009118779A1 JP 2008000723 W JP2008000723 W JP 2008000723W WO 2009118779 A1 WO2009118779 A1 WO 2009118779A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- reaction
- biodiesel fuel
- raw material
- liquid feeding
- oil
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1003—Waste materials
- C10G2300/1007—Used oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
- C10G2300/1014—Biomass of vegetal origin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
- C10G2300/1018—Biomass of animal origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Definitions
- the present invention relates to a biodiesel fuel production apparatus and biodiesel fuel production method using animal and vegetable oils or fats or waste cooking oils thereof and methanol.
- biodiesel fuel (hereinafter sometimes simply referred to as “BDF”) has been attracting attention as a diesel fuel used in vehicles, ships, and the like due to increasing awareness of environmental protection.
- This BDF transesterifies triacylglycerol, which is the main component of vegetable oils such as rapeseed oil, animal and vegetable oils such as fish oil, animal oil such as beef tallow, and waste cooking oil (hereinafter sometimes simply referred to as “oil”) with methanol.
- a catalyst method using a catalyst such as an alkali catalyst or an acid catalyst is generally used, which can be produced by a reaction (hereinafter referred to as “methanolysis reaction”).
- methanolysis reaction a reaction
- methanolysis reaction since the catalyst is mixed into the reaction product, there is a problem that glycerin is generated in addition to neutralization of the product, washing and purification of the washing water.
- FIG. 7 is a system configuration diagram of a conventional BDF manufacturing apparatus using a supercritical method.
- the conventional supercritical BDF production apparatus 10 has a sufficient length for the methanolysis reaction so as not to produce glycerin as a by-product while performing the methanolysis reaction under supercritical conditions.
- a tubular reaction tube capable of maintaining an appropriate mixed state is required, and the reactor 40 used a spiral reaction tube 41 in which an elongated tube is wound in a coil shape.
- the raw materials had to be mixed appropriately before heating and supplied to the reactor 40, and the mixer 30 for mixing oil and methanol was necessary.
- the conventional supercritical BDF manufacturing apparatus has limitations in reducing the size and cost of the apparatus.
- the present invention has been made to solve such problems, and it is possible to reduce the size and cost of the apparatus, while suppressing the generation of glycerin as a by-product, and the yield of biodiesel fuel. It is an object of the present invention to provide a biodiesel fuel production apparatus and biodiesel fuel production method by a supercritical method capable of improving the fuel efficiency.
- the present invention intends to solve the above problems by the following means.
- the present invention comprises a raw material supply means for continuously supplying raw animal and vegetable oils or fats or waste edible oil and methanol, a reaction vessel having a substantially cylindrical shape and an internal volume capable of storing a predetermined amount of the raw materials, A reactor provided with stirring means provided inside the reaction tank, and the reactor stores a predetermined amount of the raw material supplied to the reaction tank by the raw material supply means.
- a biodiesel fuel production apparatus wherein a methanolysis reaction is continuously performed in a supercritical state while stirring by the stirring means.
- the raw material supply means also includes a liquid supply pipe for supplying the mixture of the raw materials to the reaction tank, and a first liquid supply for supplying animal and vegetable fats and oils or waste cooking oil to the liquid supply pipe. And a second liquid feeding means for feeding methanol to the liquid feeding pipe, and the first liquid feeding means and the second liquid feeding means are configured to feed the raw materials at the same timing.
- the biodiesel fuel production apparatus according to (1) wherein the liquid is fed to the liquid feeding pipe.
- the raw material supply unit further includes a driving unit that drives the piston stroke of the first liquid feeding unit and the piston stroke of the second liquid feeding unit in synchronization with each other.
- the biodiesel fuel production apparatus according to (2) characterized in that it is a feature.
- the driving unit includes a rotating unit, a first crank and a second crank provided on a rotating shaft that is rotated by the rotating unit, and one end of the driving unit at the first crank.
- a first crank rod having the other end connected to the piston of the first liquid feeding means, a second crank end connected to the second crank, and a second end connected to the piston of the second liquid feeding means.
- the raw material supply means is supplied by a third liquid supply means for supplying animal and vegetable oil or fat or waste cooking oil thereof to the first liquid supply means, and the third liquid supply means.
- Hydraulic adjustment means for adjusting the hydraulic pressure of the animal or vegetable oil or fat or its waste edible oil to be fed, and the first liquid feeding means feeds the animal or vegetable oil or fat or its waste edible oil whose hydraulic pressure has been adjusted by the hydraulic pressure adjustment means.
- the biodiesel fuel production apparatus according to (1) or (2), wherein the liquid is fed to a liquid pipe.
- any one of (1) to (5) is characterized in that the reactor has a second drive unit that transmits the drive to the stirring unit in a non-contact manner.
- the present invention also provides the reactor according to any one of (1) to (6), wherein the reactor is subjected to a methanolysis reaction at a reaction temperature of 370 to 500 ° C. and a reaction pressure of 10 to 30 MPa. Biodiesel fuel production equipment.
- the present invention also provides the reactor according to any one of (1) to (6), wherein the reactor is subjected to a methanolysis reaction at a reaction temperature of 440 to 460 ° C. and a reaction pressure of 17 to 19 MPa. Biodiesel fuel production equipment.
- the present invention further includes a heat exchanger that cools the reaction mixture discharged from the reactor by heat exchange with the mixture before flowing into the reactor.
- the biodiesel fuel production apparatus according to any one of (1) to (8).
- the present invention also includes a gas-liquid separator that vaporizes the reaction mixture discharged from the reactor to separate biodiesel fuel and unreacted methanol.
- the biodiesel fuel production apparatus according to any one of (9).
- the present invention also includes a raw material supply step for continuously supplying raw animal and plant fats or waste edible oil and methanol, and a reaction tank having a substantially cylindrical shape and an internal volume capable of storing a predetermined amount of the raw material, Using a reactor equipped with stirring means provided in the reaction tank, storing a predetermined amount of the raw material continuously supplied to the reaction tank by the raw material supply step, and stirring by the stirring means
- a biodiesel fuel production method comprising: a reaction step of continuously subjecting a methanolysis reaction in a supercritical state.
- the raw material supplying step includes a first liquid supplying step of supplying animal and vegetable fats and oils or waste edible oil to a liquid supplying pipe for supplying the mixture of the raw materials to the reaction tank, and the liquid supplying.
- the raw material supplying step further includes a hydraulic pressure adjusting step for adjusting the hydraulic pressure of the animal or vegetable oil or fat used in the first liquid feeding step or the waste edible oil
- the first liquid feeding step includes The method for producing biodiesel fuel according to (11) or (12), wherein the animal or vegetable oil or fat or its waste cooking oil whose oil pressure has been adjusted by the oil pressure adjusting step is fed.
- the present invention also provides the biodiesel fuel production according to any one of (11) to (13), wherein the reaction step transmits drive to the stirring means in a non-contact manner. Is the method.
- the present invention also provides the method according to any one of (11) to (14), wherein the reaction step is a methanolysis reaction at a reaction temperature of 370 to 500 ° C. and a reaction pressure of 10 to 30 MPa. This is a method for producing biodiesel fuel.
- the present invention also provides the method according to any one of (11) to (15), wherein the reaction step is a methanolysis reaction at a reaction temperature of 440 to 460 ° C. and a reaction pressure of 17 to 19 MPa. This is a method for producing biodiesel fuel.
- the present invention further includes a heat exchange step of cooling the reaction mixture obtained by the reaction step by heat exchange with the mixture before being subjected to the reaction step, (11)
- the present invention further includes a gas-liquid separation step of vaporizing the reaction mixture obtained in the reaction step to separate biodiesel fuel and unreacted methanol.
- the biodiesel fuel production method according to any one of (17).
- a reactor equipped with a reaction tank having an internal volume capable of storing a predetermined amount of raw material supplied in a substantially cylindrical shape and a stirring means for promoting a methanolysis reaction is used.
- a tubular reaction tube having a sufficient length for the methanolysis reaction it is possible to reduce the size and cost of the device while maintaining the same supercritical state as that of the conventional device.
- the methanolysis reaction proceeds uniformly and the production of glycerin, a by-product, is more reliably suppressed and the production volume is increased, as in the conventional technology. Can be made.
- the oil and methanol are sent out to the liquid feeding pipe in synchronism, and these are mixed in the liquid feeding pipe and supplied to the reactor. And there is no need to install a mixing container or a line mixer. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus while supplying the raw materials stably and efficiently.
- a heat exchanger that cools the reaction mixture discharged from the reactor and a gas-liquid separator that separates BDF and unreacted methanol can be further provided. This eliminates the need for a cooler provided in many conventional supercritical BDF production apparatuses, and further reduces the size and cost of the apparatus and uses it for heating the mixture. The mixture can be cooled and the heating energy can be reduced.
- the present invention it is possible to further provide hydraulic pressure adjusting means for adjusting the hydraulic pressure of the oil supplied to the liquid feeding means. Therefore, even when the viscosity of the oil changes depending on the type of oil and the climate, the supply amount to the reactor does not vary greatly, and the mixture can be stably supplied to the reactor.
- FIG. 1 is a system configuration diagram of a BDF manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment.
- the BDF production apparatus 100 includes a raw material supply unit 200 that supplies a mixture of animal and vegetable fats and oils or waste edible oil and methanol as raw materials, and methanolysis of the raw material mixture supplied from the raw material supply unit 200 in a supercritical state.
- a gas-liquid separator 500 that separates methanol and a condenser 600 that condenses and recovers unreacted methanol separated by the gas-liquid separator 500 are configured.
- the BDF fuel production apparatus is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and may include components other than those described above, or may not include a portion of the components described above. May be.
- the raw material supply unit 200 includes an oil supply unit 210 that supplies oil and a methanol supply unit 220 that supplies methanol.
- the oil supply unit 210 temporarily stores the oil tank 211 for storing the oil, the booster pump 212 that supplies the oil stored in the oil tank 211, and the oil that is supplied by the booster pump 212.
- the oil supply unit 210 includes a booster pump 212 and a surplus pressure chamber 213 between the oil tank 211 and the main pump 214, and can always apply a certain surplus pressure to the main pump 214. It is possible to discharge a certain amount of oil without being affected by the change in the pressure, and the raw material can be stably supplied to the reactor.
- the methanol supply unit 220 includes a methanol tank 221 for storing methanol, and a main pump 222 for supplying the methanol stored in the methanol tank 221 to the liquid supply pipe 710.
- FIG. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of the driving means 230.
- the drive unit 230 has one end connected to a rotation unit 231 such as a motor, two cranks 234 and 236 provided on a rotation shaft 233 of the rotation unit 231, and cranks 234 and 236, respectively.
- Stroke synchronizing means 232 composed of crank rods 235 and 237 is provided.
- the crank rods 235 and 237 of the stroke synchronizing means 232 are connected to the piston 215 of the main pump 214 and the piston 223 of the main pump 222, respectively, and the strokes of the piston 215 of the main pump 214 and the piston 223 of the main pump 222 are The positional relationship between the cranks 234 and 236 is adjusted so as to be completely synchronized.
- a predetermined amount of oil and methanol are sent to the liquid feed pipe 210 at the same timing by the main pump 214 of the oil supply unit 210 and the main pump 222 of the methanol supply unit 220, respectively.
- the oil and methanol are not unevenly mixed due to the influence, and the oil and methanol are sufficiently mixed in the liquid feeding pipe 210 and supplied to the reactor 300 as an ideal raw material mixture.
- FIG. 3A shows a state immediately after extracting the raw material mixture immediately before being supplied from the raw material supply unit 200 to the reactor 300 through the liquid feeding pipe 240 in the BDF manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment.
- FIG. 3B is a diagram showing a state after being left for 10 minutes after being extracted.
- FIG. 4A shows a state immediately after extracting the raw material mixture immediately before being mixed in the mixer 30 and supplied to the reactor 40 in the conventional supercritical BDF production apparatus 10 shown in FIG.
- FIG. 4B is a diagram showing a state after being left for 10 minutes after being extracted.
- a translucent orange raw material mixture is obtained (it does not change depending on conditions such as the mixing time).
- the BDF production apparatus 100 according to the present embodiment obtains a milky white raw material mixture, and separation of oil and methanol over time is performed. It can be seen that an ideal raw material mixture in which oil and methanol are sufficiently mixed is supplied.
- a mixer or a line mixer for mixing raw materials between the raw material supply unit and the reactor is provided as in a conventional BDF manufacturing apparatus using a supercritical method. It is not necessary to install, and not only can the equipment be reduced in size and cost, but also the raw material mixture in an ideal mixed state can be supplied stably and efficiently. The yield can be improved.
- the oil that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is an animal or vegetable oil or its edible edible oil, such as rapeseed oil, canola oil, corn oil, soybean oil, sunflower oil, or safflower oil. Vegetable fats and oils, animal fats such as pork fat (lard) or beef fat, and animal and vegetable fats and oils (waste cooking oil) that are discarded after cooking at home, restaurants, fast food shops, bento manufacturing plants, etc. can do. Further, the mixing ratio of oil to be supplied and methanol is not particularly limited, but the volume ratio of oil to methanol is preferably in the range of 1: 2 to 3: 1, preferably 3: 2 to 5: 2. If the volume ratio of oil to methanol is out of the above range, production of by-products becomes remarkable, which is not preferable.
- the reactor 300 is for causing a methanolysis reaction in a supercritical state while stirring the raw material oil and methanol supplied from the raw material supply unit 200.
- FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view for explaining the configuration of the reactor 300
- FIG. 6 is a schematic bottom view thereof.
- the reactor 300 includes a substantially cylindrical reaction tank 310, a stirring means 320 provided inside the reaction tank, a rotating means 330 such as a motor for rotating the stirring means 320, and a reaction. It has a heating means 340 such as a heater provided around the tank 310.
- the reaction vessel 310 has an internal volume sufficient to store a predetermined amount of raw material supplied from the raw material supply unit 200 and has heat and pressure resistance necessary for obtaining a supercritical state, such as an autoclave. Consists of. Further, as the agitating means 320, those that stir while conveying the mixture in a specific direction by rotation (for example, screw, auger), those that stir with a blade attached to the rotating shaft (for example, paddle, stirring blade), What stirs a mixture by a mechanical means, such as what stirs by attaching a rod-shaped member to a rotating shaft (for example, stirring bar), It is more preferable that the rotation speed is variable.
- the peripheral speed of the outermost periphery of the stirring blade of the stirring means 320 is preferably 5 to 35 cm / second, more preferably 5 to 25 cm / second, and particularly preferably 7 to 18 cm / second. If the peripheral speed of the outermost periphery of the stirring blade of the stirring means 320 is less than the above range, glycerin as a by-product is generated and the yield is reduced, but even if the stirring speed exceeds the above range, an effect commensurate with it cannot be obtained. It is not preferable. As shown in FIG.
- the liquid feed pipe 240 that supplies the raw material from the raw material supply unit 200 is provided at a position that is eccentric from the rotation axis with respect to the reaction tank 310, and the supplied raw material is the reaction tank 310. It is comprised so that a swirling flow may be formed in the inside.
- the rotation means 330 that rotates the stirring means 320 is preferably one that gives a rotational drive to the stirring means 320 by a non-contact method in order to ensure the hermeticity of the reaction vessel 310.
- the rotation drive is transmitted by a magnet 350. A method or the like can be used.
- the reactor 300 having such a configuration is used to perform a methanolysis reaction in a supercritical state while stirring the raw material oil and methanol, so that the conventional BDF manufacturing apparatus by the supercritical method is used.
- the reaction temperature is preferably 370 to 500 ° C., more preferably 400 to 480 ° C., particularly preferably 440 to 460 ° C.
- the reaction pressure is preferably 10 to 30 MPa, more preferably 15 to 20 MPa, Particularly preferred is 17 to 19 MPa. If the reaction conditions deviate from the above range, the by-product glycerin is generated or the methanolysis reaction becomes non-uniform, resulting in a decrease in yield.
- the heat exchanger 400 is for causing heat exchange between the mixture before flowing into the reactor 300 and the reaction mixture discharged from the reactor 300.
- the reaction mixture heated in the reactor 300 is heated to a temperature (130 to 150 ° C.) at which the main composition of the reaction mixture (fatty acid methyl ester, monoacylglycerol, diacylglycerol, etc.) does not evaporate. It is cooled and sent to the gas-liquid separator 500.
- the inside of the gas-liquid separator 500 is depressurized to about 300 mmHg.
- the gas-liquid separator 500 includes a spray nozzle 510 that jets and vaporizes the reaction mixture cooled by the heat exchanger 400, and is jetted into the gas-liquid separator 500 in a reduced pressure state by the spray nozzle 510.
- the reaction mixture is further cooled by heat of vaporization and separated into BDF and unreacted methanol.
- unreacted methanol is sent to the condenser 22, cooled, and used again as a raw material for BDF.
- biodiesel fuel production apparatus and the biodiesel fuel production method according to the present invention are not limited to the examples of the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course.
- biodiesel fuel production apparatus and biodiesel fuel production method of the present invention can be applied to the production of biodiesel fuel used as fuel for vehicles, ships, generators and the like.
- FIG. 3 is a conceptual diagram showing a configuration of a driving unit 230.
- FIG. (A) is the figure which showed the mode immediately after extracting the raw material mixture just before being supplied to the reactor 300 via the liquid feeding pipe 240 from the raw material supply part 200 in the BDF manufacturing apparatus 100 which concerns on this embodiment.
- (B) is the figure which showed the mode after leaving for 10 minutes after extracting.
- (A) is the figure which showed the mode immediately after extracting the raw material mixture immediately before mixing with the mixer 30 and supplying to the reactor 40 in the BDF manufacturing apparatus 10 by the conventional supercritical method shown in FIG. (B) is the figure which showed the mode after leaving for 10 minutes after extracting.
- 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of a reactor 300.
- FIG. 3 is a schematic bottom view for explaining the configuration of a reactor 300.
- FIG. It is a system block diagram of the BDF manufacturing apparatus 10 by the conventional supercritical method.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
【課題】装置の小型化や低コスト化が実現可能でありながら、副産物であるグリセリンの発生を抑え、バイオディーゼル燃料(BDF)の収率を向上させることができる超臨界法によるBDF製造装置及びBDF製造方法を提供する。
【解決手段】BDF製造装置100は、略円筒状で所定量の前記原料を貯留可能な内容積を有する反応槽310と、反応槽310の内部に設けられた攪拌手段320と、を備えた反応器300を有し、原料供給部200により供給される原料の動植物油脂又はその廃食油及びメタノールの所定量を反応槽310に一時的に貯留して攪拌手段320により攪拌しながら超臨界状態でメタノリシス反応させてBDFを得る。
Description
本発明は、動植物油脂又はその廃食油及びメタノールを用いたバイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法に関する。
近年、環境保護意識の高まりから、車両や船舶などに用いられるディーゼル燃料としてバイオディーゼル燃料(以下、単に「BDF」と称する場合がある)が注目されている。このBDFは、菜種油等の植物油、魚油、牛脂等の獣油等の動植物油脂及びその廃食油(以下、単に「オイル」と称する場合がある)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」という)させることにより生成することができ、アルカリ触媒、酸触媒などの触媒を用いた触媒法が一般的である。しかしながら、この触媒法では触媒が反応生成物に混入するために、製品の中和、洗浄及び洗浄水の浄化が必要となる他、グリセリンが生成してしまうといった問題がある。
このような問題点を解決すべく、触媒を使用しないBDFの製造方法として、超臨界法、すなわち超臨界流体を応用した製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005-60591号公報
図7は、従来の超臨界法によるBDF製造装置のシステム構成図である。図7に示すように、従来の超臨界法によるBDF製造装置10では、超臨界条件においてメタノリシス反応を行いつつ副産物のグリセリンを生成しないようにするため、メタノリシス反応のための十分な長さを有し適切な混合状態を維持できる管状の反応管が必要であり、反応器40には細長い管をコイル状に巻いたスパイラル反応管41が用いられていた。さらに、原料が加熱前に適切に混合されて反応器40に供給される必要があり、オイルとメタノールを混合する混合器30が必要であった。このため、従来の超臨界法によるBDF製造装置では、装置の小型化や低コスト化に限界があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、装置の小型化や低コスト化が実現可能でありながら、副産物であるグリセリンの発生を抑え、バイオディーゼル燃料の収率を向上させることができる超臨界法によるバイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、以下の手段によって上記課題を解決しようとするものである。
(1)すなわち本発明は、原料の動植物油脂又はその廃食油及びメタノールを連続的に供給する原料供給手段と、略円筒状で前記原料の所定量を貯留可能な内容積を有する反応槽と、前記反応槽の内部に設けられた攪拌手段と、を備えた反応器と、を有し、前記反応器は、前記反応槽に前記原料供給手段により供給される前記原料の所定量を貯留して前記攪拌手段により攪拌しながら超臨界状態で連続的にメタノリシス反応させることを特徴とする、バイオディーゼル燃料製造装置である。
(2)本発明はまた、前記原料供給手段は、前記原料の混合物を前記反応槽に供給する送液管と、前記送液管に動植物油脂又はその廃食油を送液する第1の送液手段と、前記送液管にメタノールを送液する第2の送液手段と、を有し、前記第1の送液手段及び前記第2の送液手段は、それぞれの原料を同一のタイミングで前記送液管に送液することを特徴とする、(1)に記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(3)本発明はまた、前記原料供給手段は、前記第1の送液手段のピストンのストロークと前記第2の送液手段のピストンのストロークを同期させて駆動させる駆動手段をさらに有することを特徴とする、(2)に記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(4)本発明はまた、前記駆動手段は、回転手段と、前記回転手段により回転する回転軸上に設けられた第1のクランクおよび第2のクランクと、一端が前記第1のクランクに、他端が前記第1の送液手段のピストンに連結された第1のクランクロッドと、一端が前記第2のクランクに、他端が前記第2の送液手段のピストンに連結された第2のクランクロッドと、を備えてなることを特徴とする、(3)に記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(5)本発明はまた、前記原料供給手段は、前記第1の送液手段に動植物油脂又はその廃食油を送液する第3の送液手段と、前記第3の送液手段により送液される動植物油脂又はその廃食油の油圧を調整する油圧調整手段と、を有し、前記第1の送液手段は、前記油圧調整手段により油圧が調整された動植物油脂又はその廃食油を前記送液管に送液することを特徴とする、(1)又は(2)に記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(6)本発明はまた、前記反応器は、非接触方式により前記攪拌手段に駆動を伝達する第2の駆動手段を有することを特徴とする、(1)~(5)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(7)本発明はまた、前記反応器は、反応温度370~500℃、反応圧力10~30MPaでメタノリシス反応させることを特徴とする、(1)~(6)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(8)本発明はまた、前記反応器は、反応温度440~460℃、反応圧力17~19MPaでメタノリシス反応させることを特徴とする、(1)~(6)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(9)本発明はまた、前記反応器から排出された反応混合物を、前記反応器に流入する前の前記混合物との熱交換によって冷却する熱交換器を更に有することを特徴とする、(1)~(8)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(10)本発明はまた、前記反応器から排出された反応混合物を気化させてバイオディーゼル燃料と未反応のメタノールとを分離する気液分離器を更に有することを特徴とする、(1)~(9)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造装置である。
(11)本発明はまた、原料の動植物油脂又はその廃食油及びメタノールを連続的に供給する原料供給工程と、略円筒状で前記原料の所定量を貯留可能な内容積を有する反応槽と、前記反応槽の内部に設けられた攪拌手段と、を備えた反応器を用い、前記反応槽に前記原料供給工程により連続的に供給される前記原料の所定量を貯留して前記攪拌手段により攪拌しながら超臨界状態で連続的にメタノリシス反応させる反応工程と、を有することを特徴とする、バイオディーゼル燃料製造方法である。
(12)本発明はまた、前記原料供給工程は、前記原料の混合物を前記反応槽に供給する送液管に動植物油脂又はその廃食油を送液する第1の送液工程と、前記送液管にメタノールを送液する第2の送液工程と、を有し、前記第1の送液工程及び前記第2の送液工程は、それぞれの原料を同一のタイミングで送液することを特徴とする、(11)に記載のバイオディーゼル燃料製造方法である。
(13)本発明はまた、前記原料供給工程は、前記第1の送液工程に供する動植物油脂又はその廃食油の油圧を調整する油圧調整工程をさらに有し、前記第1の送液工程は、前記油圧調整工程により油圧が調整された動植物油脂又はその廃食油を送液することを特徴とする、(11)又は(12)に記載のバイオディーゼル燃料製造方法である。
(14)本発明はまた、前記反応工程は、非接触方式により前記攪拌手段に駆動を伝達することを特徴とする、(11)~(13)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造方法である。
(15)本発明はまた、前記反応工程は、反応温度370~500℃、反応圧力10~30MPaでメタノリシス反応させることを特徴とする、(11)~(14)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造方法である。
(16)本発明はまた、前記反応工程は、反応温度440~460℃、反応圧力17~19MPaでメタノリシス反応させることを特徴とする、(11)~(15)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造方法である。
(17)本発明はまた、前記反応工程により得られた反応混合物を、前記反応工程に供する前の前記混合物との熱交換によって冷却する熱交換工程を更に有することを特徴とする、(11)~(16)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造方法である。
(18)本発明はまた、前記反応工程により得られた反応混合物を気化させてバイオディーゼル燃料と未反応のメタノールとを分離する気液分離工程を更に有することを特徴とする、(11)~(17)のいずれか1つに記載のバイオディーゼル燃料製造方法である。
本発明によれば、略円筒状で供給される原料の所定量を貯留可能な内容積を有する反応槽と、メタノリシス反応を促進させる攪拌手段とを備えた反応器を用いているので、従来装置のように、メタノリシス反応のための十分な長さを有する管状の反応管を備える必要が無い。そのため、従来装置と同様の超臨界状態を維持しつつ、装置の小型化や低コスト化を実現することができる。
また、メタノリシス反応中に原料を強制的に攪拌させながら加熱することによって、従来技術と同様に、メタノリシス反応を均一に進行させ、副産物であるグリセリンの発生をより確実に抑えつつ、生産量を増加させることができる。
本発明によれば、オイルとメタノールとを送液管に送り出すタイミングを同期させ、これらを送液管中で混合して反応器に供給しているので、従来装置のように、ポンプ等の脈動の影響を受けることがなく、また、混合用容器やラインミキサー等を設置する必要がない。そのため、原料を安定して効率的に供給しつつ、装置の小型化や低コスト化を実現することができる。
本発明によれば、反応器から排出された反応混合物を冷却する熱交換器と、BDFと未反応のメタノールとを分離する気液分離器と、をさらに備えることができる。そのため、従来の多くの超臨界法によるBDFの製造装置が備えている冷却器が不要となり、さらに装置の小型化や低コスト化を図ることができる上に、混合物の加熱に利用することで反応混合物を冷却することができ、加熱エネルギーの低減化が可能である。
本発明によれば、送液手段に供給するオイルの油圧を調整する油圧調整手段をさらに設けることができる。そのため、オイルの粘性が、油の種類や気候などによって変化した場合であっても、反応器への供給量が大きく変動することがなく、反応器に混合物を安定的に供給することができる。
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係るバイオディーゼル燃料BDF製造装置について詳細に説明する。
図1は本実施形態に係るBDF製造装置100のシステム構成図である。
図1に示すとおり、BDF製造装置100は、原料である動植物油脂又はその廃食油及びメタノールの混合物を供給する原料供給部200と、原料供給部200から供給される原料混合物を超臨界状態でメタノリシス反応させる反応器300と、原料供給部200から供給される原料混合物と反応器300から排出される反応混合物との間で熱交換を行う熱交換器400と、前記反応混合物からBDFと未反応のメタノールとを分離する気液分離器500と、気液分離器500によって分離された未反応メタノールを凝縮して回収する凝縮器600とを有して構成されており、原料供給部200と反応器300との間、反応器300と液分離器500との間、液分離器500と原料供給部200との間は、それぞれ送液管240、710及び720で連結されている。
なお、本発明に係るBDF燃料製造装置は、図1に示される構成に限定されるものではなく、上記以外の構成部材を含んでいてもよいし、上記構成部材の一部が含まれていなくてもよい。
原料供給部200は、オイルを供給するオイル供給部210と、メタノールを供給するメタノール供給部220とからなる。
オイル供給部210は、オイルを貯留するためのオイルタンク211と、オイルタンク211に貯留されたオイルを送液するブースタポンプ212と、ブースタポンプ212により送液されたオイルを一時的に貯留して油圧を調整し、メインポンプにかかる余圧を一定に保つための余圧室213と、余圧室213に貯留されたオイルを送液管710に送液するメインポンプ214と、を有して構成されている。オイル供給部210は、オイルタンク211とメインポンプ214との間にブースタポンプ212及び余圧室213を備えており、メインポンプ214に常に一定の余圧を与えることができるので、気温によるオイル粘性の変化等の影響を受けずに一定量のオイルを吐出することができ、反応器に原料を安定的に供給することができる。
また、メタノール供給部220は、メタノールを貯留するためのメタノールタンク221と、メタノールタンク221に貯留されたメタノールを送液管710に送液するメインポンプ222と、を有して構成されている。
ここで、原料供給部200のオイル供給部210のメインポンプ214とメタノール供給部220のメインポンプ222は、同一の駆動手段230により同期して駆動するように構成されている。図2は、駆動手段230の構成を示す概念図である。図2に示すとおり、駆動手段230は、モータ等の回転手段231と、回転手段231の回転軸233上に設けられた2つのクランク234及び236と、クランク234及び236にそれぞれ一端が連結されたクランクロッド235及び237とからなるストローク同期手段232を有して構成されている。そして、ストローク同期手段232のクランクロッド235及び237は、メインポンプ214のピストン215及びメインポンプ222のピストン223にそれぞれ連結されており、メインポンプ214のピストン215とメインポンプ222のピストン223のストロークが完全に同期するようにクランク234と236の位置関係が調整されている。これにより、オイル供給部210のメインポンプ214とメタノール供給部220のメインポンプ222により、それぞれ所定量のオイルとメタノールとが送液管210へ同一のタイミングで送液されるので、ポンプの脈動の影響によりオイルとメタノールの混合が不均一となることがなく、送液管210中でオイルとメタノールが十分に混合され理想的な原料混合物として反応器300に供給される。
図3(a)は、本実施形態に係るBDF製造装置100において、原料供給部200のから送液管240を介して反応器300に供給される直前の原料混合物を抜き出した直後の様子を示した図であり、図3(b)は抜き出してから10分間放置した後の様子を示した図である。また、図4(a)は、図7に示す従来の超臨界法によるBDF製造装置10において、混合器30で混合し反応器40に供給される直前の原料混合物を抜き出した直後の様子を示した図であり、図4(b)は抜き出してから10分間放置した後の様子を示した図である。図3および図4から明らかなとおり、従来の装置では、半透明橙色の原料混合物が得られ(混合時間等の条件によっても変わらない)、時間が経過するとオイルとメタノールが分離してしまい、オイルとメタノールの混合が不十分な原料混合物が供給されているのに対し、本実施形態に係るBDF製造装置100では、乳濁白色の原料混合物が得られ、時間の経過によるオイルとメタノールの分離も全く見られず、オイルとメタノールが十分に混合された理想的な原料混合物が供給されていることがわかる。
このように、本実施形態に係るBDF製造装置100では、従来の超臨界法によるBDF製造装置のように、原料供給部と反応器との間に原料を混合するための混合器やラインミキサーを設置する必要がなく、装置の小型化や低コスト化を実現できるだけでなく、理想的な混合状態の原料混合物を安定して効率的に供給することができるので、反応効率を改善してBDFの収率を向上させることができる。
なお、本発明で利用することのできるオイルは、動植物油脂又はその廃食油であれば特に限定されるものではなく、例えば、菜種油、キャノーラ油、トウモロコシ油、大豆油、ヒマワリ油、又は紅花油などの植物性油脂や、豚脂(ラード)又は牛脂などの動物性油脂や、家庭、レストラン、ファーストフード店、弁当製造工場等において調理に用いた後に廃棄される動植物油脂(廃食油)等を利用することができる。また、供給するオイルとメタノールの混合比率は特に限定されないが、オイルとメタノールの体積比が1:2~3:1、好ましくは3:2~5:2の範囲が好適である。オイルとメタノールの体積比が上記範囲を外れると、副生物の産生が顕著となりいずれも好ましくない。
反応器300は、原料供給部200から供給される原料のオイルとメタノールとを攪拌しながら超臨界状態でメタノリシス反応させるためのものである。図5は、反応器300の構成を説明するための概略縦断面図であり、図6はその概略底面図である。図5に示すとおり、反応器300は、略円筒状の反応槽310と、反応槽の内部に設けられた攪拌手段320と、攪拌手段320を回転させるためのモータ等の回転手段330と、反応槽310を囲繞して周設されたヒータ等の加熱手段340とを有して構成されている。反応槽310は、原料供給部200から供給される所定量の原料を貯留するのに十分な内容積を有し、かつ超臨界状態を得るために必要な耐熱耐圧性を備えた、例えばオートクレーブ等からなる。また、攪拌手段320としては、回転により混合物を特定方向に搬送しながら攪拌するもの(例えば、スクリュー、オーガー)や、回転軸に翼をつけて攪拌するもの(例えば、パドル、攪拌翼)や、回転軸に棒状部材を取り付けて攪拌するもの(例えば、攪拌バー)など、機械的な手段によって混合物の攪拌を行うものが好ましく、その回転数が可変であることがより好ましい。攪拌手段320の攪拌翼の最外周の周速度は、好ましくは5~35cm/秒、さらに好ましくは5~25cm/秒、特に好ましくは7~18cm/秒である。攪拌手段320の攪拌翼の最外周の周速度が上記範囲未満では副産物であるグリセリンが発生し収率が低下する一方、攪拌速度が上記範囲を超えてもそれに見合う効果が得られないのでいずれも好ましくない。なお、図6に示すように、原料供給部200から原料を供給する送液管240は、反応槽310に対して回転軸から偏心した位置に貫設されており、供給する原料が反応槽310内で旋回流を形成するように構成されている。
また、攪拌手段320を回転させる回転手段330は、反応槽310の密閉性を担保するために、非接触方式により攪拌手段320に回転駆動を与えるものが好ましく、例えばマグネット350により回転駆動を伝達する方式等を利用することができる。
本実施形態に係るBDF製造装置100では、かかる構成の反応器300を用いて原料のオイルとメタノールとを攪拌しながら超臨界状態でメタノリシス反応させることにより、従来の超臨界法によるBDF製造装置に比べて、反応温度を30℃以上、反応圧力を2MPa以上低い反応条件で反応させても、従来法と同等のBDFの収率(収率100%)を得ることができる。具体的な反応条件としては、反応温度は好ましくは370~500℃、さらに好ましくは400~480℃、特に好ましくは440~460℃、反応圧力は好ましくは10~30MPa、さらに好ましくは15~20MPa、特に好ましくは17~19MPaである。反応条件が、上記範囲を逸脱すると副産物であるグリセリンが生成したり、メタノリシス反応が不均一になったりして収率が低下するので好ましくない。
熱交換器400は、反応器300に流入する前の混合物と、反応器300から排出される反応混合物との間で熱交換を行わせるためのものである。反応器300で熱せられた反応混合物は、この熱交換器400よって、反応混合物の主組成物(脂肪酸メチルエステル、モノアシルグリセロール、ジアシルグリセロールなど)が蒸発しない程度の温度(130~150℃)まで冷却され、気液分離器500に送られる。
気液分離器500の内部は、300mmHg程度に減圧される。また、気液分離器500は、熱交換器400によって冷却された反応混合物を噴射して気化させる噴霧ノズル510を備えており、この噴霧ノズル510によって減圧状態の気液分離器500内に噴射された反応混合物は、気化熱によって更に冷却され、BDFと未反応メタノールに分離される。なお、未反応メタノールは、凝縮器22に送られて冷却され、BDFの原料として再度、利用される。
なお、本発明に係るバイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法は、上記実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
本発明のバイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法は、車両、船舶、発電機などの燃料として用いられるバイオディーゼル燃料の製造に適用することができる。
10 従来の超臨界法によるBDF製造装置
11 オイルタンク
12 メタノールタンク
21,22 ポンプ
30 混合器
40 反応器
41 スパイラル反応管
42 ヒータ
50 冷却器
100 BDF製造装置
200 原料供給部
210 オイル供給部
211 オイルタンク
212 ブースタポンプ
213 余圧室
214,222 メインポンプ
220 メタノール供給部
221 メタノールタンク
230 駆動手段
240 送液管
300 反応器
400 熱交換器
500 気液分離器
600 凝縮器
710,720 送液管
11 オイルタンク
12 メタノールタンク
21,22 ポンプ
30 混合器
40 反応器
41 スパイラル反応管
42 ヒータ
50 冷却器
100 BDF製造装置
200 原料供給部
210 オイル供給部
211 オイルタンク
212 ブースタポンプ
213 余圧室
214,222 メインポンプ
220 メタノール供給部
221 メタノールタンク
230 駆動手段
240 送液管
300 反応器
400 熱交換器
500 気液分離器
600 凝縮器
710,720 送液管
Claims (18)
- 原料の動植物油脂又はその廃食油及びメタノールを連続的に供給する原料供給手段と、
略円筒状で前記原料の所定量を貯留可能な内容積を有する反応槽と、前記反応槽の内部に設けられた攪拌手段と、を備えた反応器と、を有し、
前記反応器は、前記反応槽に前記原料供給手段により連続的に供給される前記原料の所定量を貯留して前記攪拌手段により攪拌しながら超臨界状態で連続的にメタノリシス反応させることを特徴とする、
バイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記原料供給手段は、
前記原料の混合物を前記反応槽に供給する送液管と、
前記送液管に動植物油脂又はその廃食油を送液する第1の送液手段と、
前記送液管にメタノールを送液する第2の送液手段と、を有し、
前記第1の送液手段及び前記第2の送液手段は、それぞれの原料を同一のタイミングで前記送液管に送液することを特徴とする、
請求の範囲第1項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記原料供給手段は、
前記第1の送液手段のピストンのストロークと前記第2の送液手段のピストンのストロークを同期させて駆動させる駆動手段をさらに有することを特徴とする、
請求の範囲第2項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記駆動手段は、
回転手段と、
前記回転手段により回転する回転軸上に設けられた第1のクランクおよび第2のクランクと、
一端が前記第1のクランクに、他端が前記第1の送液手段のピストンに連結された第1のクランクロッドと、
一端が前記第2のクランクに、他端が前記第2の送液手段のピストンに連結された第2のクランクロッドと、を備えてなることを特徴とする、
請求の範囲第3項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記原料供給手段は、
前記第1の送液手段に動植物油脂又はその廃食油を送液する第3の送液手段と、
前記第3の送液手段により送液される動植物油脂又はその廃食油の油圧を調整する油圧調整手段と、を有し、
前記第1の送液手段は、前記油圧調整手段により油圧が調整された動植物油脂又はその廃食油を前記送液管に送液することを特徴とする、
請求の範囲第1項又は第2項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記反応器は、非接触方式により前記攪拌手段に駆動を伝達する第2の駆動手段を有することを特徴とする、
請求の範囲第1項~第5項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記反応器は、反応温度370~500℃、反応圧力10~30MPaでメタノリシス反応させることを特徴とする、
請求の範囲第1項~第6項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記反応器は、反応温度440~460℃、反応圧力17~19MPaでメタノリシス反応させることを特徴とする、
請求の範囲第1項~第6項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記反応器から排出された反応混合物を、前記反応器に流入する前の前記原料との熱交換によって冷却する熱交換器を更に有することを特徴とする、
請求の範囲第1項~第8項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 前記反応器から排出された反応混合物を気化させてバイオディーゼル燃料と未反応のメタノールとを分離する気液分離器を更に有することを特徴とする、
請求の範囲第1項~第9項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造装置。 - 原料の動植物油脂又はその廃食油及びメタノールを連続的に供給する原料供給工程と、
略円筒状で前記原料の所定量を貯留可能な内容積を有する反応槽と、前記反応槽の内部に設けられた攪拌手段と、を備えた反応器を用い、前記反応槽に前記原料供給工程により連続的に供給される前記原料の所定量を貯留して前記攪拌手段により攪拌しながら超臨界状態で連続的にメタノリシス反応させる反応工程と、
を有することを特徴とする、バイオディーゼル燃料製造方法。 - 前記原料供給工程は、
前記原料の混合物を前記反応槽に供給する送液管に動植物油脂又はその廃食油を送液する第1の送液工程と、
前記送液管にメタノールを送液する第2の送液工程と、を有し、
前記第1の送液工程及び前記第2の送液工程は、それぞれの原料を同一のタイミングで送液することを特徴とする、
請求の範囲第11項に記載のバイオディーゼル燃料製造方法。 - 前記原料供給工程は、
前記第1の送液工程に供する動植物油脂又はその廃食油の油圧を調整する油圧調整工程をさらに有し、
前記第1の送液工程は、前記油圧調整工程により油圧が調整された動植物油脂又はその廃食油を送液することを特徴とする、
請求の範囲第11項又は第12項に記載のバイオディーゼル燃料製造方法。 - 前記反応工程は、非接触方式により前記攪拌手段に駆動を伝達することを特徴とする、
請求の範囲第11項~第13項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造方法。 - 前記反応工程は、反応温度370~500℃、反応圧力10~30MPaでメタノリシス反応させることを特徴とする、
請求の範囲第11項~第14項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造方法。 - 前記反応工程は、反応温度440~460℃、反応圧力17~19MPaでメタノリシス反応させることを特徴とする、
請求の範囲第11項~第15項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造方法。 - 前記反応工程により得られた反応混合物を、前記反応工程に供する前の前記原料との熱交換によって冷却する熱交換工程を更に有することを特徴とする、
請求の範囲第11項~第16項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造方法。 - 前記反応工程により得られた反応混合物を気化させてバイオディーゼル燃料と未反応のメタノールとを分離する気液分離工程を更に有することを特徴とする、
請求の範囲第11項~第17項のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2008/000723 WO2009118779A1 (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | バイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2008/000723 WO2009118779A1 (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | バイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2009118779A1 true WO2009118779A1 (ja) | 2009-10-01 |
Family
ID=41113024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2008/000723 WO2009118779A1 (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | バイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2009118779A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016536445A (ja) * | 2013-10-03 | 2016-11-24 | スーパークリティカル アイデアス,エスエル | 燃料用脂肪酸エステルを生成する装置と方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005060591A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | National Agriculture & Bio-Oriented Research Organization | 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 |
-
2008
- 2008-03-26 WO PCT/JP2008/000723 patent/WO2009118779A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005060591A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | National Agriculture & Bio-Oriented Research Organization | 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 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016536445A (ja) * | 2013-10-03 | 2016-11-24 | スーパークリティカル アイデアス,エスエル | 燃料用脂肪酸エステルを生成する装置と方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bashir et al. | Recent development of advanced processing technologies for biodiesel production: A critical review | |
Yin et al. | Biodiesel production from soybean oil deodorizer distillate enhanced by counter-current pulsed ultrasound | |
KR100693199B1 (ko) | 부산물을 생성하지 않는 바이오디젤 연료의 무촉매 제조법 | |
JP5227398B2 (ja) | トリグリセリドから脂肪酸及びワックス代替物を生成するシステム及び方法 | |
CN100412170C (zh) | 以环流反应器生产生物柴油的方法 | |
US20090038209A1 (en) | Method of Biodiesel Production | |
US20100264015A1 (en) | Methods for producing biodiesel | |
US20070055073A1 (en) | Methods and apparatus for producing lower alkyl esters | |
EP3440168B1 (en) | Process for recovery of glycerol from biodiesel production streams | |
WO2009118779A1 (ja) | バイオディーゼル燃料製造装置及びバイオディーゼル燃料製造方法 | |
CN101294097B (zh) | 生产生物柴油的多功能反应釜及其操作方法 | |
CN104388194B (zh) | 一种油脂水解反应器及反应工艺 | |
CN100590176C (zh) | 一种酯交换反应生产生物柴油的方法 | |
CN101200649B (zh) | 一种生物柴油的制备方法 | |
JP2008106097A (ja) | バイオディーゼル燃料製造装置およびバイオディーゼル燃料製造方法 | |
US8129553B2 (en) | Method of producing of fatty acid alkyl esters and system of producing fatty acid alkyl esters | |
CN104725290A (zh) | 一种2-羟基-4甲硫基-丁酸钙的制备装置 | |
US9909085B2 (en) | Installation and method for producing fatty acid esters usable as fuel | |
CN112961894B (zh) | 一种鳗鱼鱼骨胶原蛋白肽的提取工艺 | |
KR101150842B1 (ko) | 마이크로파 도파관을 이용한 튜브방식 바이오디젤 제조장치 | |
JP2009161776A (ja) | バイオディーゼル燃料の製造方法及び製造装置 | |
KR100811625B1 (ko) | 알킬 에스테르 화합물의 제조 방법 | |
Gadetskaya et al. | Recent updates on biodiesel production techniques: A review | |
CN217324055U (zh) | 一种饲料生产用反应釜 | |
TWM384866U (en) | Oscillatory continuous plug flow reactor for making biodiesel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 08720602 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 08720602 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |