WO2011108270A1 - 脂肪酸メチルエステル製造方法及びシステム - Google Patents

脂肪酸メチルエステル製造方法及びシステム Download PDF

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WO2011108270A1
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oil
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vegetable
fatty acid
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Inventor
鍋谷浩志
▲萩▼原昌司
芋生誠
小川浩司
多田羅昌浩
後藤雅史
Original Assignee
独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
鹿島建設株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • C11C3/10—Ester interchange

Definitions

  • the present invention relates to a FAME (Fatty Acid Methyl Ester; fatty acid methyl ester; the same shall apply hereinafter) production technology by a non-catalytic method, more specifically, a plant crude oil obtained by squeezing from an oil feedstock, and refining the plant crude oil
  • a non-catalytic method more specifically, a plant crude oil obtained by squeezing from an oil feedstock, and refining the plant crude oil
  • the fatty acid-containing by-product produced as a by-product when producing vegetable oils and fats is mixed at a predetermined ratio
  • the present invention relates to FAME production technology for producing FAME by a non-catalytic method.
  • Oils and fats are esters of fatty acids and glycerin, the main component of which is triglycerides. Vegetable oils and fats are used as edible oils and as raw materials for margarines, shortenings, detergents and the like. Therefore, the production of vegetable oils and fats is widely performed for food and industry.
  • Vegetable oils and fats are mainly manufactured through a squeezing process in which vegetable crude oil is obtained from oil raw materials by pressing and extraction, and a refining process in which the crude oil is purified to remove impurities.
  • a refining process in which the crude oil is purified to remove impurities.
  • operations such as degumming, deoxidation, decolorization, deodorization, and dewaxing are performed according to the product.
  • oil raw materials and vegetable crude oils contain a large amount of free fatty acids in addition to fat components (triglycerides).
  • fat components triglycerides
  • fatty acid-containing products are generated as by-products.
  • These fatty acid-containing by-products are used as raw materials for valuable materials such as wax and soap.
  • liquid fuels derived from fossil fuels such as gasoline and light oil are still used. Therefore, alternative liquid fuels for gasoline, light oil, etc. are being developed all over the world.
  • FAME is produced by transesterifying glycerin in fats and oils with alcohol using fats and oils derived from animals and plants as raw materials, and used as an alternative fuel for light oil.
  • FAME derived from animals and plants has about C 16 to C 22 carbon atoms, and has a low viscosity and a high cetane number as compared with fats and oils. That is, FAME has almost the same carbon number as light oil (C 12 -C 22 ), has almost the same viscosity and cetane number as light oil, and can be used as a light oil alternative fuel.
  • FAME has the following advantages over light oil. FAME can be produced from vegetable oils, animal fats, waste cooking oils, and the like. That is, it is a reproducible fuel and has a low possibility of future depletion like fossil fuel. Moreover, since FAME is what is called a carbon neutral fuel, it can reduce environmental load. When FAME is produced from waste cooking oil, it can be a useful recycling technique. In addition, since FAME contains oxygen atoms, when FAME is used as a fuel, generation of carbon monoxide, hydrocarbons, particulate matter, and the like can be made lower than in the case of light oil, and exhaust gas can be cleaned.
  • an alkali catalyst method, a solid catalyst method, an enzyme method, a supercritical method, a superheated alcohol vapor method, and the like are known.
  • the alkali catalyst method, the solid catalyst method, and the enzyme method are methods for producing FAME using a catalyst, and the supercritical method and the superheated alcohol vapor method are methods for producing FAME without a catalyst (noncatalytic method).
  • the alkali catalyst method is the most widely used method in which potassium hydroxide or the like is added to oil and fat and alcohol and heat-treated at 50 to 60 ° C. (see Patent Documents 1 to 4, etc.).
  • the solid catalyst method is a method using a solid catalyst that is insoluble in fats and oils (see Patent Document 5, etc.).
  • the enzyme method is a method for producing FAME by causing transesterification to proceed slowly under the conditions of normal temperature and normal pressure using an enzyme as a catalyst (see Patent Document 6, etc.).
  • the supercritical method is a method for producing FAME using alcohol that has become a supercritical state under a high temperature and high pressure condition of 239 ° C. or higher and 8.1 MPa or higher (see Patent Documents 7 to 9).
  • the superheated alcohol vapor method is a method of producing FAME by mixing raw oil and fat and superheated alcohol vapor under high temperature and normal pressure conditions (see Patent Document 10 and the like).
  • Patent Documents 11 to 13 describe biodiesel fuel production technology that performs processing according to the content of free fatty acids in raw oils and fats, and Patent Document 14 converts high free fatty acid materials into biodiesel and high-quality glycerin. Each process is described.
  • JP 2007-2111139 A JP 2008-231345 A JP 2008-24841 A JP 2008-1856 A Japanese Patent Laid-Open No. 2007-22898 JP 2006-288228 A JP 2007-106869 A JP 2008-106097 A JP 2006-188590 A JP 2006-28146 A JP 2005-30632 A JP 2009-120847 A JP 2009-161776 A JP 2008-111098 A
  • Vegetable oils and fats, FAME, and other valuable materials always fluctuate in market prices depending on the society, market conditions, supply and demand situation, etc. For this reason, each product has a risk of price fluctuation and it may be difficult to secure stable profits.
  • an object of the present invention is to construct a new FAME production scheme capable of reducing the risk of price fluctuation in the production of vegetable oils, FAMEs, valuables and the like.
  • the plant crude oil obtained by squeezing from the oil raw material is mixed with the fatty acid-containing byproduct produced as a by-product when the plant crude oil is refined to produce vegetable oil.
  • the FAME manufacturing method which manufactures FAME by a non-catalytic method, and the FAME manufacturing system in connection with it are provided.
  • the production amount of vegetable oils is set in advance in a vegetable oil production system that produces vegetable oils and fats by extracting and refining oil raw materials.
  • the mixing ratio of the vegetable crude oil obtained by extracting the oil raw material and the fatty acid-containing byproduct produced as a by-product when the vegetable crude oil is refined to produce the vegetable oil and fat It changes according to a production amount, FAME is manufactured by a non-catalytic method using this mixture.
  • the plant crude oil used for vegetable oil production is increased, the plant crude oil used for FAME production is reduced, and the fatty acid-containing secondary oil for plant crude oil is reduced. Increase the mixing ratio of organisms. Thereby, while being able to increase production of vegetable fats and oils, FAME can be manufactured stably.
  • the plant crude oil used for vegetable oil production is reduced, the plant crude oil used for FAME production is increased, and fatty acid-containing by-products relative to plant crude oil Reduce the mixing ratio.
  • FAME can be manufactured stably.
  • the present invention is a new FAME production scheme for producing FAME stably and at low cost by using production adjustment accompanying price fluctuations of vegetable oils and other valuable materials.
  • Plant crude oil refers to crude oil obtained by pressing and / or extracting oil raw materials.
  • “Fatty acid-containing by-product” refers to a by-product generated when refining vegetable crude oil in the production process of vegetable oils and fats, which contains fatty acid as a main component. Includes all free fatty acids.
  • the FAME manufacturing system according to the present invention is obtained by setting a production amount in advance, and being attached to a vegetable oil production system for producing vegetable oil by refining and extracting oil raw materials and extracting oil raw materials.
  • the mixing ratio of the vegetable crude oil and the fatty acid-containing byproduct produced as a by-product when the vegetable crude oil is refined to produce the vegetable oil is changed according to the set amount of the vegetable oil and fat, and the mixture is used.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration and an example of a manufacturing flow of a FAME manufacturing system according to the present invention.
  • 1 has a configuration including a vegetable oil production system A that produces vegetable oils and a FAME production part B that produces FAMEs by a non-catalytic method.
  • vegetable oils and fats are produced from the oil raw material through the extraction step A1 and the purification step A2.
  • oil raw material known materials can be used and are not particularly limited.
  • Applicable oil raw materials include, for example, soybean, palm (including all palms such as oil palm, coconut palm, etc.), rapeseed, sunflower, peanut, cottonseed, safflower (safflower), sesame, flax , Seeds such as almond, camellia, grape, kapok, abragi, niger, castor, fruits such as palm, olive, oak, avocado, hazelnut, walnut, rice bran, wheat, corn and other germs.
  • the extraction step A1 vegetable crude oil is obtained by squeezing / extracting the oil raw material.
  • the pressing method is a method in which pressure is applied to the oil raw material to physically press the oil.
  • the extraction method is a method of extracting oil from an oil raw material using a solvent such as hexane. Depending on the purpose and application, squeeze, extraction, or a combination of both to obtain vegetable crude from oil raw materials.
  • refining step A2 the plant crude oil is purified to remove impurities.
  • purification process what is necessary is just to select and use a well-known means according to a product etc., and it does not specifically limit.
  • operations such as degumming, deoxidation, decolorization, deodorization, and dewaxing are performed in the purification process.
  • the purification step A2 in addition to removing gums, pigments, odorous components and the like, many fatty acid-containing byproducts such as wax are generated.
  • FAME manufacturing section B manufactures FAME by a non-catalytic method.
  • FAME production by a non-catalytic method is adopted from the viewpoint of producing FAME using vegetable crude oil and fatty acid-containing by-products.
  • plant crude oil and fatty acid-containing by-products can be treated with an apparatus used in FAME production using ordinary raw material fats and oils.
  • FAME is produced by an alkali catalyst method or the like, there is a problem that the yield of FAME decreases due to a saponification reaction of free fatty acid. Such a problem does not occur.
  • either the supercritical method or the superheated alcohol vapor method can be adopted, and it is not particularly limited.
  • the method can be performed under normal pressure conditions, and the cost of the apparatus can be reduced and the safety can be improved. Therefore, the superheated alcohol vapor method is most suitable.
  • FAME is produced by mixing a mixture of vegetable crude oil and fatty acid-containing by-product with superheated alcohol vapor, the FAME production rate is increased as compared with the case of producing FAME using vegetable crude oil alone as a raw material. be able to.
  • the above-mentioned plant crude oil and fatty acid-containing by-product are mixed in the raw material for FAME production, and adjusted so that the content of free fatty acid is within a predetermined range.
  • the fat-and-fat containing material used for FAME manufacture is not limited narrowly only to what mixed only vegetable crude oil and the fatty acid containing byproduct.
  • the present invention also includes a case where raw material fats and other components generally used for FAME production are contained in the raw material for FAME production.
  • free fatty acids collected from plant trunks and the like may be included.
  • raw oils and fats generally used in FAME production include soybean oil, palm oil, rapeseed oil, sunflower oil, peanut oil, cottonseed oil, jatropha oil, corn oil, safflower oil (safflower oil), sesame oil, olive oil, linseed oil (Linseed oil), coconut oil, oak oil, almond oil, avocado oil, hazelnut oil, camellia oil, kapok oil, niger oil, castor oil, warnut oil, grape seed oil, kiri oil, rice oil, wheat oil, etc.
  • Vegetable oil beef tallow, lard, horse oil, tallow, mink oil, sheep oil, chicken oil, butter, coconut oil, egg oil, sardine oil, mackerel oil, shark oil, whale oil, liver oil and other animal oils, home and restaurant Waste cooking oil used for cooking, etc.
  • the FAME production part B in FIG. 1 is (1) a mixing means 1 for mixing the vegetable crude oil obtained in the extraction step A1 and the fatty acid-containing by-product generated in the refining step A2 at a predetermined ratio.
  • Oil storage tank 2 for storing vegetable crude oil and fatty acid-containing by-products mixed at a ratio
  • oil / fat heating tank 3 for heating those oil-containing products
  • alcohol tank 4 for storing alcohol
  • An evaporating tank 5 an alcohol vapor superheated tank 6 that superheats the alcohol vapor
  • (4) a reaction tank 7 that mixes the heated oil and fat-containing material and the superheated alcohol
  • a separating means 8 that separates the reactant into each component.
  • the storage tank 9 which stores a product is provided.
  • FAME manufacturing part B of FIG. 1 the FAME manufacturing means by the superheated alcohol vapor method is described.
  • the mixing means 1 the plant crude oil obtained in the extraction step A1 and the fatty acid-containing by-product generated in the refining step A2 are mixed at a predetermined ratio and adjusted so that the content of free fatty acid is within a predetermined range.
  • the mixing means 1 is not particularly limited as long as the mixing ratio can be adjusted.
  • a known technique such as a mixing valve can be used.
  • the mixing ratio of vegetable crude oil and fatty acid-containing by-products is 0: 100 to 100: 0 in consideration of price fluctuations of valuable oils (eg, wax and soap) using vegetable oils and fats, FAME, and fatty acid-containing by-products. Set as appropriate within the range.
  • the plant crude oil used for vegetable oil production is reduced, the plant crude oil used for FAME production is increased, and fatty acid-containing by-products relative to plant crude oil Reduce the mixing ratio.
  • FAME can be manufactured stably.
  • a control unit (not shown) may be provided in the FAME manufacturing unit B to control each unit and to control the mixing unit 1 based on the value of the mixing ratio.
  • the acquisition of the mixing ratio and the control of the mixing means may be automated using a program and may be computer controlled.
  • each manufacturing profit is the product price minus the cost required for manufacturing / sales (initial investment, fluctuation, etc.).
  • the plant crude oil obtained in the extraction step A1 and the fatty acid-containing by-product generated in the refining step A2 are mixed at a predetermined ratio by the mixing means 1 and then introduced into the fat storage tank 2 of the FAME manufacturing unit B.
  • the vegetable crude oil obtained in the pressure extraction process A1 and the fatty acid-containing by-product generated in the refining process A2 are mixed at a predetermined ratio by the mixing means 1 and then charged.
  • impurities and moisture Prior to or after feeding the oil-and-fat containing material used as the raw material into the oil-and-fat storage tank 2, as a pretreatment, impurities and moisture may be removed using a filter or the like. Thereby, the improvement of reaction efficiency and the stable operation of an apparatus can be aimed at.
  • the fat and oil-containing material supplied from the fat and oil storage tank 2 is heated.
  • the oil-and-fat-containing material is heated at 200 to 300 ° C. in a normal pressure atmosphere and then sent to the reaction vessel 7.
  • Oils and fats are liquids under conditions of 200 to 300 ° C. under atmospheric pressure.
  • the alcohol tank 4 is a part for storing alcohol used for the transesterification reaction.
  • the alcohol charged into the alcohol tank 3 is supplied to the alcohol evaporation tank 5, where it is heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the alcohol (in the case of methanol, about 65 ° C. or higher in a normal pressure atmosphere) and evaporated.
  • the alcohol vapor may be passed through a dehydration column or the like to remove moisture.
  • the alcohol vapor superheating tank 6 is a part that superheats alcohol vapor.
  • the alcohol vapor generated in the alcohol evaporation tank 5 is heated to 200 to 300 ° C. under an atmospheric pressure atmosphere, and the superheated alcohol vapor is supplied to the reaction tank 7.
  • the alcohol examples include aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and isopropanol, or a mixture of two or more thereof. Methanol or ethanol is preferable, and methanol is most preferable.
  • the reaction tank 7 is a part for performing a transesterification reaction between fat and alcohol.
  • 200 to 300 ° C superheated alcohol vapor is blown into 200 to 300 ° C oil or fat stored in the reaction tank 7, so that the heat-treated raw oil and fat and superheated alcohol vapor are 200 to 300 ° C conditions. Mix under and allow transesterification to proceed.
  • FAME, fatty acid, methanol, glycerin, moisture and the like are generated in a gaseous state.
  • a liquid phase 71 is formed by storing heated oil and fat, and a gas phase 72 containing FAME, fatty acid, methanol, glycerin, moisture and the like is formed thereon.
  • the inventors of the present invention have increased the FAME production rate by raising the temperature of the gas phase 72 in the reaction vessel 7 to the vicinity of the temperature of the liquid phase 71 in FAME production by the superheated alcohol vapor method by original study. I found out that I could do it.
  • this FAME production part B may be configured to include a gas temperature adjusting means 73 in the reaction tank for adjusting the temperature of the gas phase 72 in the reaction tank 7 of the mixture and the superheated alcohol vapor.
  • the in-reaction gas phase temperature adjusting means 73 may be any device that can appropriately raise the temperature of the gas phase 72 in the reaction vessel 7, and for example, a known device such as a heater can be used.
  • the temperature of the gas phase 72 can be appropriately set according to the purpose and application.
  • the same temperature 200 to 300 ° C.
  • Separation means 8 is a part that separates each component from the reaction product generated in a gaseous state in the reaction tank 7 and supplies it to the storage tank 9.
  • the separation means 8 can be constituted by, for example, a condenser 81 and a cyclone 82 for separating alcohol and other components, and a specific gravity separation tank 83 for separating glycerin and other components.
  • the condenser 81 and the cyclone 82 separate alcohol and other components from the reaction product generated in a gas state in the reaction tank 7.
  • the alcohol may be supplied to the alcohol vapor superheating tank 6 by the alcohol vapor circulation means 84 and reused.
  • a known pump or the like can be used for the alcohol vapor circulation means 84.
  • the specific gravity separation tank 83 FAME and the like and glycerin are separated by specific gravity separation, and the FAME is supplied to the FAME storage tank 91 and the glycerin is supplied to the glycerin storage tank 92, respectively. Thereby, the manufactured FAME can be separated and recovered.
  • a plant crude oil obtained by squeezing from an oil raw material is mixed with a fatty acid-containing byproduct produced as a by-product when the plant crude oil is refined to produce a vegetable oil.
  • a fatty acid-containing byproduct produced as a by-product when the plant crude oil is refined to produce a vegetable oil.
  • the plant crude oil used for vegetable oil production is increased, the plant crude oil used for FAME production is reduced, and the mixing ratio of fatty acid-containing by-products to the plant crude oil is increased. To do. Thereby, while being able to increase production of vegetable fats and oils, FAME can be manufactured stably.
  • the plant crude oil used for vegetable oil production is reduced, the plant crude oil used for FAME production is increased, and the mixing ratio of fatty acid-containing by-products to the plant crude oil is lowered.
  • FAME can be manufactured stably.
  • both the supercritical method and the superheated alcohol vapor method can be adopted and are not particularly limited.
  • FAME when FAME is produced by mixing a mixture of vegetable crude oil and fatty acid-containing by-products and superheated alcohol vapor, it can be carried out under normal pressure conditions, and it is possible to reduce the cost and improve the safety of the apparatus. From the point of view, it is more preferable than the case of adopting the supercritical method.
  • the FAME production speed is increased by adjusting the temperature of the gas phase in the reaction tank of the mixture and the superheated alcohol vapor, thereby increasing the production efficiency. It can be improved.
  • the plant crude oil can be widely used what is obtained by squeezing the above oil raw material, and is not particularly limited.
  • by-products generated by extracting and refining the above-mentioned oil raw materials can be widely used as fatty acid-containing by-products, and are not particularly limited.
  • raw material fats and other components generally used for FAME production may be contained in the raw material for FAME production.
  • FAME is produced using a mixture of palm crude oil obtained by squeezing from palm fruit or seed and a fatty acid-containing byproduct produced as a by-product when the palm crude oil is refined to produce palm oil.
  • Example 1 plant crude oil obtained by squeezing from an oil raw material and fatty acid-containing by-product produced as a by-product when the plant crude oil is refined to produce vegetable oil and fat are mixed at each ratio, and a non-catalyst FAME production was attempted by the method.
  • palm crude oil obtained when the palm was squeezed and fatty acid-containing by-products produced by refining palm crude oil to produce palm oil were used as FAME production materials.
  • Palm crude oil and fatty acid-containing by-products were mixed at each ratio and then heated and continuously supplied to a 120 L reaction tank.
  • the temperature of the mixture in the reaction vessel was adjusted and maintained at 265 ° C.
  • a superheated methanol vapor at 265 ° C. was continuously blown into the reaction vessel at a rate of 100 m 3 / hour to produce FAME.
  • FIG. 2 is a graph showing the FAME production rate when palm crude oil and fatty acid-containing by-products are mixed at various ratios.
  • the horizontal axis represents the ratio (%) of fatty acid-containing by-products in the mixture, and the vertical axis represents the FAME production rate (L / day).
  • FAME could be stably produced even when fatty acid-containing by-products produced as a by-product when palm crude oil was refined to produce palm oil were mixed with palm crude oil.
  • the FAME production rate could be increased by increasing the mixing ratio of the fatty acid-containing by-product.
  • Example 2 the FAME production rate was measured when the temperature of the gas phase in the FAME reaction vessel was adjusted.
  • Example 1 a mixture of palm crude oil and fatty acid-containing by-products was heated and continuously fed to a 120 L reactor.
  • the temperature of the mixture (temperature of the liquid phase) in the reaction vessel was adjusted and maintained at 265 ° C.
  • a superheated methanol vapor at 265 ° C. was continuously blown into the reaction vessel at a rate of 100 m 3 / hour to produce FAME.
  • the temperature of the liquid phase in the reaction vessel, the temperature of the gas phase, and the FAME production rate were measured every hour.
  • FIG. 3 is a graph showing the FAME production rate over time.
  • the horizontal axis represents the elapsed time (hour) from the start of supplying the mixture of palm crude oil and fatty acid-containing by-products to the reaction tank, and the vertical axis represents the FAME production rate (L / day).
  • the FAME production rate was stabilized at about 1,100 L / day in 6 to 10 hours after the mixture of the crude palm oil and the fatty acid-containing by-product started to be supplied to the reaction vessel.
  • the temperature of the liquid phase in the reaction vessel was about 265 ° C.
  • the temperature of the gas phase was 195 ° C.
  • the FAME concentration in the product was 97% or more.
  • the raw materials necessary for the production of vegetable oils and fats, FAME, and other valuable materials can be optimally distributed according to social, market conditions, supply and demand conditions, etc. It can be reduced and management stability in FAME manufacturing can be achieved. Therefore, the present invention is a useful means for stably securing the profit of each product, and is useful for industrial use and industrial development.
  • Example 1 Schematic which shows the structure of FAME manufacturing system which concerns on this invention, and a manufacturing flow example.
  • Example 2 the graph which shows the FAME manufacturing speed at the time of mixing palm crude oil and a fatty-acid containing byproduct in each ratio.
  • Example 2 the graph which shows the FAME manufacturing speed for every time progress.

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Abstract

　【課題】植物油脂、ＦＡＭＥ、有価物などの製造における価格変動リスクの低減が可能な新規ＦＡＭＥ製造スキームの構築。　【解決手段】植物油脂生産システムＡにおいて、油糧原料から圧抽工程Ａ１で得られた植物原油と、該植物原油の精製工程Ａ２で副生した脂肪酸含有副生物とを混合し（符号１）、ＦＡＭＥ製造部Ｂの反応槽７において無触媒法によりＦＡＭＥを製造するＦＡＭＥ製造方法、及びそれに関わるＦＡＭＥ製造システムを提供する。例えば、需給バランスや価格変動に基づき、植物油脂の生産量を引き上げたい場合には、植物油脂製造に供する植物原油を増やし、ＦＡＭＥ製造に供する植物原油を減らすとともに、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を高くする。これにより、植物油脂を増産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造でき、植物油脂、ＦＡＭＥなどの製造における価格変動リスクを低減できる。　

Description

脂肪酸メチルエステル製造方法及びシステム
　本発明は、無触媒法によるＦＡＭＥ（Ｆａｔｔｙ　Ａｃｉｄ　Ｍｅｔｈｙｌ　Ｅｓｔｅｒ；脂肪酸メチルエステル、以下同じ）製造技術、より詳細には、油糧原料から圧抽して得られた植物原油と、該植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物と、を所定の比率で混合し、無触媒法によりＦＡＭＥを製造するＦＡＭＥ製造技術などに関連する。
　油脂は、脂肪酸とグリセリンとのエステルであり、その主成分はトリグリセリドである。植物油脂は、食用油などに利用され、また、マーガリン、ショートニング、洗剤などの原料としても利用されている。そのため、食用・工業用などに植物油脂の製造が広く行われている。
　植物油脂は、主に、圧搾・抽出などして油糧原料から植物原油を取得する圧抽工程と、その原油を精製して不純物を除去する精製工程を経て製造される。精製工程では、生産品などに応じて、脱ガム、脱酸、脱色、脱臭、脱ロウなどの作業が行われる。
　一般的に、油糧原料及び植物原油には、油脂成分（トリグリセリド）のほかに、遊離脂肪酸が多く混入している。植物油脂生産の際、主に精製工程においてそれらを除去するため、副生物として脂肪酸含有物が多く発生する。それらの脂肪酸含有副生物は、ロウ・石鹸などの有価物の原料として利用されている。
　一方、化石燃料の将来的な枯渇、政情不安定などによる燃料の供給変動リスクなどのエネルギーセキュリティーの観点から、また、地球温暖化などに対する環境負荷軽減の観点などから、代替エネルギーの開発が世界的に重要な課題となっている。
　特に、エンジンの動力源など高熱量の燃料が必要な分野では、多くの場合、依然として、ガソリン・軽油など化石燃料由来の液体燃料が用いられている。そこで、ガソリン・軽油などに対する代替液体燃料の開発が世界各国で行われている。
　それに対し、動植物由来の油脂を原料に用いて、油脂中のグリセリンをアルコールとエステル交換してＦＡＭＥを製造し、軽油代替燃料などとして利用する技術が普及している。
　動植物由来のＦＡＭＥは、炭素数Ｃ１６～Ｃ２２程度であり、かつ、油脂と比較して粘性が低くセタン価が高い。即ち、ＦＡＭＥは、軽油（Ｃ１２～Ｃ２２）と炭素数がほぼ一致し、粘性・セタン価も軽油とほぼ同等であり、軽油代替燃料として利用できる。
　加えて、ＦＡＭＥには、軽油と比較して、以下のような有利性がある。
　ＦＡＭＥは、植物油脂・動物油脂・廃食油などから製造できる。即ち、再生産可能な燃料であり、化石燃料のような将来的な枯渇の可能性が低い。また、ＦＡＭＥはいわゆるカーボンニュートラルな燃料であるため、環境負荷を低減できる。廃食油からＦＡＭＥを製造した場合には、有用なリサイクル手法にもなりうる。その他、ＦＡＭＥは酸素原子を含むため、ＦＡＭＥを燃料として用いた場合、軽油の場合よりも、一酸化炭素、炭化水素、粒子状物質などの発生が低くでき、排ガスをクリーンにできる。
　そのため、既に、複数の国において、ディーゼル自動車用燃料に使用する軽油に対し、２～２０％のＦＡＭＥを添加することが行われている。また、世界各国において、１００％ＦＡＭＥに含有する成分の規格化・准規格化が進んでおり（ニート規格）、軽油代替燃料として１００％ＦＡＭＥを用いることについても、政策面・技術面の両方から検討が始まっている。
　ＦＡＭＥの製造手段として、アルカリ触媒法、固体触媒法、酵素法、超臨界法、過熱アルコール蒸気法などが知られている。アルカリ触媒法、固体触媒法、酵素法は、触媒を用いてＦＡＭＥを製造する方法であり、超臨界法、過熱アルコール蒸気法は、無触媒でＦＡＭＥを製造する方法（無触媒法）である。
　アルカリ触媒法は、油脂とアルコールに水酸化カリウムなどを添加して５０～６０℃で加熱処理する方法で、最も広く用いられている方法である（特許文献１～４など参照）。固体触媒法は、油脂に溶けない固体触媒を用いる方法である（特許文献５など参照）。酵素法は、酵素を触媒として常温・常圧の条件下で緩やかにエステル交換を進行させ、ＦＡＭＥを製造する方法である（特許文献６など参照）。
　超臨界法は、２３９℃以上、８．１ＭＰａ以上の高温・高圧条件下で超臨界状態になったアルコールを用いてＦＡＭＥを製造する方法である（特許文献７～９など参照）。過熱アルコール蒸気法は、高温・常圧条件下で、原料油脂と過熱アルコール蒸気とを混合してＦＡＭＥを製造する方法である（特許文献１０など参照）。
　その他、特許文献１１～１３には、原料油脂中の遊離脂肪酸含有量に応じた処理を行うバイオディーゼル燃料製造技術が、特許文献１４には、高遊離脂肪酸原料をバイオディーゼル及び高品質グリセリンに変換するプロセスが、それぞれ記載されている。
特開２００７－２１１１３９号公報 特開２００８－２３１３４５号公報 特開２００８－２４８４１号公報 特開２００８－１８５６号公報 特開２００７－２２９８８号公報 特開２００６－２８８２２８号公報 特開２００７－１０６６８９号公報 特開２００８－１０６０９７号公報 特開２００６－１８８５９０号公報 特開２００６－２８１４６号公報 特開２００５－３０６３２号公報 特開２００９－１２０８４７号公報 特開２００９－１６１７７６号公報 特開２００８－１１１０９８号公報
　植物油脂、ＦＡＭＥ、その他の有価物（ロウ・石鹸など）は、それぞれ、社会・市況・需給状況などに応じて市場価格が常に変動する。そのため、それぞれの製品において、価格変動リスクを抱え、安定した収益を確保することが難しい場合がある。
　そこで、本発明は、植物油脂、ＦＡＭＥ、有価物などの製造における価格変動リスクの低減が可能な新規ＦＡＭＥ製造スキームを構築することなどを目的とする。
　本発明者らの検討の結果、無触媒法でＦＡＭＥを製造する場合、未精製の植物原油、及び、その植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物についても、一般的なＦＡＭＥの原料油脂と同様、ＦＡＭＥ製造に用いることができるという知見を得た。
　そこで、この知見に基づき、本発明では、油糧原料から圧抽して得られた植物原油と、該植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物とを混合し、無触媒法によりＦＡＭＥを製造するＦＡＭＥ製造方法、及びそれに関わるＦＡＭＥ製造システムを提供する。
　例えば、油糧原料を圧抽後精製して植物油脂を生産する植物油脂生産システムに併設し、植物油脂の生産量を予め設定しておく。そして、油糧原料を搾抽して得られた植物原油と、該植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物との混合比率を、前記設定した植物油脂の生産量に応じて変更し、該混合物を用いて無触媒法によりＦＡＭＥを製造する。
　即ち、例えば、需給バランスや価格変動に基づき、植物油脂の生産量を引き上げたい場合には、植物油脂製造に供する植物原油を増やし、ＦＡＭＥ製造に供する植物原油を減らすとともに、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を高くする。これにより、植物油脂を増産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造できる。
　同様に、例えば、需給バランスや価格変動に基づき、植物油脂の生産量を抑えたい場合、植物油脂製造に供する植物原油を減らし、ＦＡＭＥ製造に供する植物原油を増やすとともに、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を低くする。これにより、植物油脂を減産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造できる。
　その他、例えば、ロウ・石鹸など、脂肪酸含有副生物を利用した有価物の生産量を引き上げたい場合にも、前記と同様、ＦＡＭＥ製造において、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を低くすることにより、これらの有価物を増産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造できる。
　加えて、植物油脂・有価物などの製品の需給バランスや価格変動に基づき最適な混合比率を取得することにより、ＦＡＭＥ原料を安く調達できるため、ＦＡＭＥ製造を低コスト化し利益率を向上させることもできる。
　以上のように、本発明は、植物油脂やその他の有価物の価格変動に伴う生産調整を利用して、ＦＡＭＥを安定的にかつ低コストで製造するための新規ＦＡＭＥ製造スキームである。
　以下、本発明に係る文言の定義付けを行う。
　「植物原油」は、油糧原料を圧搾及び／又は抽出して得られた原油をいう。
　「脂肪酸含有副生物」は、植物油脂の製造工程において、植物原油を精製した際に発生した副生物のうち、脂肪酸を主成分として含有するものをいい、例えば、ロウ分、植物原油に含有した遊離脂肪酸などをすべて包含する。
　本発明により、植物油脂、ＦＡＭＥなどの製造における価格変動リスクを低減できる。
　＜本発明に係るＦＡＭＥ製造システムについて＞
　本発明に係るＦＡＭＥ製造システムは、予め生産量を設定し、油糧原料を圧抽後精製して植物油脂を生産する植物油脂生産システムに併設され、油糧原料を圧抽して得られた植物原油と、該植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物との混合比率を、前記設定した植物油脂の生産量に応じて変更し、該混合物を用いて無触媒法によりＦＡＭＥを製造するものを全て包含する。
　以下、図１を用いて、本発明に係るＦＡＭＥ製造システムの例を説明する。なお、本発明は、これらの構成のもののみに狭く限定されない。
　図１は、本発明に係るＦＡＭＥ製造システムの構成及び製造フロー例を示す概略図である。
　図１のＦＡＭＥ製造システムＳは、植物油脂を生産する植物油脂生産システムＡと、無触媒法によりＦＡＭＥを製造するＦＡＭＥ製造部Ｂとを備える構成を有する。
　植物油脂生産システムＡでは、油糧原料から圧抽工程Ａ１、精製工程Ａ２を経て、植物油脂が生産される。
　油糧原料としては、公知のものを用いることができ、特に限定されない。油糧原料に適用可能なものとして、例えば、大豆、パーム（アブラヤシ、ココヤシなどのヤシ科植物全般を含む、以下同じ）、菜種、ひまわり、ピーナッツ、綿実、サフラワー（紅花）、ごま、亜麻、アーモンド、ツバキ、グレープ、カポック、アブラギリ、ニガー、ヒマなどの種子、パーム、オリーブ、カシ、アボガド、ヘーゼルナッツ、ウォールナッツなどの果実、米ぬか、小麦、コーンなどの胚芽などが挙げられる。
　圧抽工程Ａ１では、油糧原料を圧搾・抽出などして植物原油を取得する。圧搾法は、油糧原料に圧力をかけ、物理的に搾油する方法である。抽出法は、ヘキサンなどの溶剤を用いて、油糧原料から油分を抽出する方法である。目的・用途などに応じて、圧搾、抽出、又は両者を組み合わせ、油糧原料から植物原油を取得する。
　精製工程Ａ２では、その植物原油を精製し、不純物を除去する。精製工程内の各作業については、生産品などに応じ、公知の手段を選択して用いればよく、特に限定されない。一般的には、精製工程内で、脱ガム、脱酸、脱色、脱臭、脱ロウなどの作業が行われる。この精製工程Ａ２では、ガム質、色素、臭い成分などが除去されるほか、ロウ分など、多くの脂肪酸含有副生物が発生する。
　続いて、ＦＡＭＥ製造部Ｂでは、無触媒法によりＦＡＭＥを製造する。
　本発明では、植物原油及び脂肪酸含有副生物を用いてＦＡＭＥを製造する観点から、無触媒法によるＦＡＭＥ製造を採用する。無触媒法を採用することにより、通常の原料油脂を用いたＦＡＭＥ製造で使用している装置で、植物原油及び脂肪酸含有副生物を処理できる。また、アルカリ触媒法などでＦＡＭＥを製造する場合、遊離脂肪酸の鹸化反応によりＦＡＭＥの収率が低下することという問題があるが、無触媒法を採用することにより、脂肪酸含有副生物を用いても、そのような問題は発生しない。
　なお、本発明では、超臨界法と過熱アルコール蒸気法のいずれも採用でき、特に限定されないが、常圧条件下で実施でき、装置の低コスト化・安全性の向上が可能であるという点などから、過熱アルコール蒸気法が最も好適である。なお、植物原油と脂肪酸含有副生物との混合物と、過熱アルコール蒸気とを混合してＦＡＭＥを製造する場合、植物原油単独を原料としてＦＡＭＥを製造する場合と比較して、ＦＡＭＥ製造速度を増大させることができる。
　ＦＡＭＥ製造の原料には、上述の植物原油及び脂肪酸含有副生物を混合し、遊離脂肪酸の含有量が所定の範囲内になるように調整して用いる。なお、ＦＡＭＥ製造に用いる油脂含有物は、植物原油と脂肪酸含有副生物のみを混合したもののみに狭く限定されない。例えば、ＦＡＭＥ製造の原料中に、ＦＡＭＥ製造に一般的に用いられる原料油脂やその他の成分を含有させる場合も本発明に広く包含される。また、脂肪含有副生物のほかに、例えば、植物の幹などから採取した遊離脂肪酸などを含有させてもよい。
　ＦＡＭＥ製造に一般的に用いられる原料油脂として、例えば、大豆油、パーム油、菜種油、ひまわり油、ピーナッツ油、綿実油、ヤトロファ油、コーン油、サフラワー油（紅花油）、ごま油、オリーブ油、亜麻仁油（リンシードオイル）、ココナッツ油、カシ油、アーモンド油、アボガド油、ヘーゼルナッツ油、ツバキ油、カポック油、ニガー油、ヒマシ油、ウォーナッツ油、グレープシード油、キリ油、米油、小麦油などの植物油脂、牛脂、ラード、馬油、獣脂、ミンク油、羊油、鶏油、バター、蚕蛾油、卵油、イワシ油、サバ油、サメ油、鯨油、肝油などの動物油脂、家庭・飲食店などで調理などに使われた廃食油などが挙げられる。
　図１のＦＡＭＥ製造部Ｂは、（１）圧抽工程Ａ１で取得した植物原油、及び、精製工程Ａ２で発生した脂肪酸含有副生物を所定の比率で混合する混合手段１、（２）所定の比率で混合した植物原油及び脂肪酸含有副生物を貯留する油脂貯留槽２と、それらの油脂含有物を加熱する油脂加熱槽３、（３）アルコールを貯留するアルコール槽４と、アルコールを加熱するアルコール蒸発槽５と、そのアルコール蒸気を過熱するアルコール蒸気過熱槽６、（４）加熱した油脂含有物と過熱アルコールとを混合する反応槽７、（５）反応物を各成分に分離する分離手段８と、製造物を貯留する貯留槽９、以上を備える。なお、図１のＦＡＭＥ製造部Ｂでは、過熱アルコール蒸気法によるＦＡＭＥ製造手段を記載している。
　混合手段１では、圧抽工程Ａ１で取得した植物原油、及び、精製工程Ａ２で発生した脂肪酸含有副生物を所定の比率で混合し、遊離脂肪酸の含有量が所定の範囲内になるように調整する。混合手段１は、混合比率を調節できるものであればよく、特に限定されない。例えば、混合弁などの公知技術を用いることができる。
　植物原油と脂肪酸含有副生物との混合比率は、植物油脂、ＦＡＭＥ、脂肪酸含有副生物を利用した有価物（例えば、ロウ・石鹸など）の価格変動などを考慮し、０：１００～１００：０の範囲で適宜、設定する。
　例えば、需給バランスや価格変動などに基づき、植物油脂の生産量を引き上げたい場合には、植物油脂製造に供する植物原油を増やし、ＦＡＭＥ製造に供する植物原油を減らすとともに、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を高くする。これにより、植物油脂を増産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造できる。
　同様に、例えば、需給バランスや価格変動に基づき、植物油脂の生産量を抑えたい場合、植物油脂製造に供する植物原油を減らし、ＦＡＭＥ製造に供する植物原油を増やすとともに、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を低くする。これにより、植物油脂を減産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造できる。
　その他、例えば、脂肪酸含有副生物を利用した有価物の生産量を引き上げたい場合にも、前記と同様、ＦＡＭＥ製造において、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を低くすることにより、これらの有価物を増産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造できる。
　例えば、植物原油から植物油脂・ＦＡＭＥを製造し、脂肪酸含有副生物からロウ製品（ろうそく）・石鹸・ＦＡＭＥを製造し、植物原油と脂肪酸含有副生物とを混合してＦＡＭＥを製造する場合、植物原油の量（Ｃｐ）と脂肪酸含有副生物の量（αｃｗ）を取得した上で、植物原油のうち植物油脂生産の原料とする割合（Ｒｃｐ）、植物原油のうちＦＡＭＥ製造の原料とする割合（Ｒｃｂ）、脂肪酸含有副生物のうちロウ製造の原料とする割合（Ｒｗｗ）、脂肪酸含有副生物のうち石鹸製造の原料とする割合（Ｒｗｓ）、脂肪酸含有副生物のうち、ＦＡＭＥ製造の原料とする割合（Ｒｗｂ）を設定し、それに基づいて、植物油脂生産による製造収益（Ｐｐ）、植物原油からＦＡＭＥを製造した場合の製造収益（Ｐｃｂ）、脂肪酸含有副生物からＦＡＭＥを製造した場合の製造収益（Ｐｗｂ）、ロウ製造による製造収益（Ｐｗｗ）、石鹸製造による製造収益（Ｐｗｓ）を演算し、全体の製造収益（Ｐｔ）を算出する。そして、全体の収益が最も高いと予測される組合せの製造割合を取得し、それに基づき、混合比率を決定する。
　例えば、ＦＡＭＥ製造部Ｂに制御部（図示せず）を設け、各部の制御を行うとともに、混合比率の値に基づいて混合手段１を制御する構成にしてもよい。その場合、上記の混合比率の取得及び混合手段の制御は、プログラムを用いて自動化し、コンピュータ制御にしてもよい。
　この演算は、例えば、「数１」に示す数式を用いて最適の製造割合を取得し、それに基づき混合比率を決定することにより、実現できる。なお、この数式において、各製造収益は、製品価格から製造・販売に要するコスト（初期投資、変動など）を除したものである。
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　圧抽工程Ａ１で取得した植物原油、及び、精製工程Ａ２で発生した脂肪酸含有副生物は、混合手段１により所定比率で混合された後、ＦＡＭＥ製造部Ｂの油脂貯留槽２に投入される。
　油脂貯留槽２では、圧抽工程Ａ１で取得した植物原油、及び、精製工程Ａ２で発生した脂肪酸含有副生物が、混合手段１により所定比率で混合された後、投入される。
　原料として用いる油脂含有物を油脂貯留槽２に投入する前又は後に、前処理として、フィルターなどを用いて、雑物・水分などを除去してもよい。これにより、反応効率の向上、装置の安定稼動を図ることができる。
　油脂加熱槽３では、油脂貯留槽２から供給された油脂含有物の加熱を行う。例えば、常圧雰囲気下で油脂含有物を２００～３００℃で加熱した後、反応槽７へ送る。なお、油脂は常圧雰囲気下で２００～３００℃の条件の場合、液体である。
　アルコール槽４は、エステル交換反応に用いるアルコールを貯留する部位である。アルコール槽３に投入されたアルコールは、アルコール蒸発槽５に供給され、ここでアルコールの沸点以上の温度（メタノールの場合、常圧雰囲気下で約６５℃以上）に加熱され、蒸発する。ここで、そのアルコール蒸気を脱水カラムなどに通し、水分を除去してもよい。
　アルコール蒸気過熱槽６は、アルコール蒸気を過熱する部位である。アルコール蒸発槽５で生成されたアルコール蒸気を、常圧雰囲気下で２００～３００℃に過熱し、その過熱アルコール蒸気を反応槽７に供給する。
　アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの炭素数１～３の脂肪族アルコール又はそれらの２種以上の混合物が挙げられ、メタノール又はエタノールが好ましく、メタノールが最も好ましい。
　反応槽７は、油脂とアルコールとのエステル交換反応を行う部位である。常圧雰囲気下で、反応槽７に貯留する２００～３００℃の油脂に２００～３００℃の過熱アルコール蒸気を吹き込むなどすることにより、加熱処理した原料油脂と過熱アルコール蒸気とを２００～３００℃条件下で混合し、エステル交換反応を進行させる。この反応により、ＦＡＭＥ、脂肪酸、メタノール、グリセリン、水分などが気体の状態で生成される。
　反応槽７内では、加熱された油脂などの貯留により液相７１が形成されるとともに、その上部にＦＡＭＥ、脂肪酸、メタノール、グリセリン、水分などを含有する気相７２が形成される。
　本発明者らは、独自の検討により、過熱アルコール蒸気法によるＦＡＭＥ製造において、反応槽７内の気相７２の温度を液相７１の温度付近にまで上昇させることにより、ＦＡＭＥ製造速度を増大させることができることを新規に見出した。
　そこで、このＦＡＭＥ製造部Ｂは、混合物と過熱アルコール蒸気との反応槽７内における気相７２の温度を調節する反応槽内気相温度調節手段７３を備える構成にしてもよい。これにより、ＦＡＭＥ製造速度を増大させ、製造効率を向上できる。
　反応槽内気相温度調節手段７３は、反応槽７内の気相７２の温度を適宜上昇させることができるものであればよく、例えば、ヒーターなど公知のものを用いることができる。
　気相７２の温度は、目的・用途に応じて適宜設定できるが、例えば、過熱アルコール蒸気法によるＦＡＭＥ製造の場合、反応槽７内の液相７１の温度と同様の温度（２００～３００℃）に調節することが好ましい。
　分離手段８は、反応槽７で気体の状態で生成された反応物から各成分を分離し、貯留槽９へ供給する部位である。
　分離手段８は、例えば、アルコールとその他の成分とを分離するコンデンサー８１及びサイクロン８２、並びに、グリセリンとその他の成分を分離する比重分離槽８３で構成することができる。
　コンデンサー８１及びサイクロン８２は、反応槽７で気体の状態で生成された反応物から、アルコールとその他の成分とを分離する。そのアルコールを、アルコール蒸気循環手段８４により、アルコール蒸気過熱槽６へ供給し、再利用してもよい。なお、アルコール蒸気循環手段８４には、公知のポンプなどを用いることができる。
　比重分離槽８３では、比重分離により、ＦＡＭＥなどとグリセリンとを分離し、ＦＡＭＥをＦＡＭＥ貯留槽９１に、グリセリンをグリセリン貯留槽９２に、それぞれ供給する。これにより、製造したＦＡＭＥを分離して回収できる。
　＜本発明に係るＦＡＭＥ製造方法について＞
　本発明に係るＦＡＭＥ製造方法は、油糧原料から圧抽して得られた植物原油と、該植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物とを混合し、無触媒法によりＦＡＭＥを製造するものを全て包含する。
　上述の通り、例えば、植物油脂の生産量を引き上げたい場合には、植物油脂製造に供する植物原油を増やし、ＦＡＭＥ製造に供する植物原油を減らすとともに、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を高くする。これにより、植物油脂を増産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造できる。
　同様に、例えば、植物油脂の生産量を抑えたい場合、植物油脂製造に供する植物原油を減らし、ＦＡＭＥ製造に供する植物原油を増やすとともに、植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を低くする。これにより、植物油脂を減産できるとともに、ＦＡＭＥを安定的に製造できる。
　上述の通り、本発明に係るＦＡＭＥ製造方法は、無触媒法であればよいため、超臨界法と過熱アルコール蒸気法のいずれも採用でき、特に限定されない。例えば、植物原油と脂肪酸含有副生物との混合物と過熱アルコール蒸気とを混合してＦＡＭＥを製造する場合、常圧条件下で実施でき、装置の低コスト化・安全性の向上が可能であるという点などから、超臨界法を採用する場合と比較して、より好適である。
　なお、植物原油と脂肪酸含有副生物との混合物と、過熱アルコール蒸気とを混合してＦＡＭＥを製造する場合、植物原油単独を原料としてＦＡＭＥを製造する場合と比較して、ＦＡＭＥ製造速度を増大させることができる。
　上述の通り、過熱アルコール蒸気法によるＦＡＭＥ製造において、前記混合物と過熱アルコール蒸気との反応槽内における気相の温度を調節してＦＡＭＥ製造を行うことにより、ＦＡＭＥ製造速度を増大させ、製造効率を向上できる。
　植物原油は、上述の油糧原料を圧抽して得られたものを広く用いることができ、特に限定されない。同様に、脂肪酸含有副生物も、上述の油糧原料を圧抽・精製して発生した副生物を広く用いることができ、特に限定されない。その他、上述の通り、例えば、ＦＡＭＥ製造の原料中に、ＦＡＭＥ製造に一般的に用いられる原料油脂やその他の成分を含有させてもよい。
　パームから得られる油脂を用いる場合、その生産量が多いため、植物油脂及びＦＡＭＥの両方において、最終製品の価格変動リスクが高い。従って、例えば、パームの果実又は種子から圧抽して得られたパーム原油と、該パーム原油を精製してパーム油を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物との混合物を用いてＦＡＭＥを製造することにより、植物油脂、ＦＡＭＥ、脂肪酸含有副生物を利用した有価物などの製造における価格変動リスクの低減が相互に可能であるという有利性がある。
　実施例１では、油糧原料から圧抽して得られた植物原油と、植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物とを各比率で混合し、無触媒法によりＦＡＭＥ製造を試みた。
　パーム油製造工程において、パームを圧抽した際に得られたパーム原油と、パーム原油を精製してパーム油を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物をＦＡＭＥ製造材料に用いた。
　パーム原油と脂肪酸含有副生物を各比率で混合後加熱し、１２０Ｌの反応槽に連続的に供給した。反応槽における混合物の温度を２６５℃に調節・維持した。この反応槽内に２６５℃の過熱メタノール蒸気を１００ｍ３／ｈｏｕｒの速度で連続的に吹き込み、ＦＡＭＥを製造した。
　結果を図２に示す。図２は、パーム原油と脂肪酸含有副生物を各比率で混合した場合におけるＦＡＭＥ製造速度を示すグラフである。図２中、横軸は混合物中における脂肪酸含有副生物の割合（％）を、縦軸はＦＡＭＥの製造速度（Ｌ／ｄａｙ）を表す。
　図２に示す通り、パーム原油を精製してパーム油を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物をパーム原油に混合させた場合でも、安定的にＦＡＭＥを製造できた。また、脂肪酸含有副生物の混合比率を高くすることにより、ＦＡＭＥ製造速度を増大させることができた。
　実施例２では、ＦＡＭＥ反応槽内の気相の温度を調節した場合におけるＦＡＭＥ製造速度を測定した。
　パーム油製造工程において、パームを圧抽した際に得られたパーム原油と、パーム原油を精製してパーム油を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物を１：１の比率で混合した混合物をＦＡＭＥ製造材料に用いた。
　実施例１と同様、パーム原油と脂肪酸含有副生物の混合物を加熱し、１２０Ｌの反応槽に連続的に供給した。反応槽における混合物の温度（液相の温度）を２６５℃に調節・維持した。この反応槽内に２６５℃の過熱メタノール蒸気を１００ｍ３／ｈｏｕｒの速度で連続的に吹き込み、ＦＡＭＥを製造した。反応槽内の液相の温度、気相の温度、及び、ＦＡＭＥ製造速度を１時間毎に測定した。
　図３は、時間経過毎のＦＡＭＥ製造速度を示すグラフである。図３中、横軸はパーム原油と脂肪酸含有副生物の混合物を反応槽に供給し始めてからの経過時間（ｈｏｕｒ）を、縦軸はＦＡＭＥの製造速度（Ｌ／ｄａｙ）を表す。
　図３に示す通り、パーム原油と脂肪酸含有副生物の混合物を反応槽に供給し始めてから６～１０時間でＦＡＭＥ製造速度が約１，１００Ｌ／ｄａｙで安定した。その際の反応槽内の液相の温度は約２６５℃、気相の温度は１９５℃であった。また、製造物中のＦＡＭＥ濃度は９７％以上であった。
　次に、パーム原油と脂肪酸含有副生物の混合物を反応槽に供給し始めてから１０時間以降（図３中、矢印参照）、反応槽内の気相の温度をヒーターで２５０℃に調節・維持し、引き続きＦＡＭＥ製造を行った。
　その結果、反応槽内の気相の温度を液相の温度付近まで上昇させることにより、約１，３００Ｌ／ｄａｙまで、ＦＡＭＥ製造速度を増大させることができた。その際の製造物中のＦＡＭＥ濃度も９７％以上であった。
　本発明により、社会・市況・需給状況などに応じて、植物油脂、ＦＡＭＥ、その他の有価物（ロウ・石鹸など）の製造に必要な原料を最適に分配できるので、各製品の価格変動リスクを低減できるとともに、ＦＡＭＥ製造における経営安定をも図ることができる。従って、本発明は、各製品の収益を安定的に確保する有用な手段であり、産業上の利用、産業の発展に有用である。
　アルカリ触媒法などでＦＡＭＥを製造する場合、植物原油から複数の精製工程を経て遊離脂肪酸を除去する必要がある。また、その精製の際に副生した脂肪酸含有副生物をアルカリ触媒法などによるＦＡＭＥ製造に利用する場合は、前処理工程を追加する必要がある。それに対し、本発明では、このような工程・設備を省略できるため、総コストを低減できる。
本発明に係るＦＡＭＥ製造システムの構成及び製造フロー例を示す概略図。 実施例１において、パーム原油と脂肪酸含有副生物を各比率で混合した場合におけるＦＡＭＥ製造速度を示すグラフ。 実施例２において、時間経過毎のＦＡＭＥ製造速度を示すグラフ。
　　１　　混合手段
　　２　　油脂貯留槽
　　３　　油脂加熱槽
　　４　　アルコール槽
　　５　　アルコール蒸発槽
　　６　　アルコール蒸気過熱槽
　　７　　反応槽
　　７１　液相
　　７２　気相
　　７３　反応槽内気相温度調節手段
　　８　　分離手段
　　８１　コンデンサー
　　８２　サイクロン
　　８３　比重分離槽
　　８４　アルコール蒸気循環手段
　　９　　貯留槽
　　９１　ＦＡＭＥ貯留槽
　　９２　グリセリン貯留槽
　　Ａ　　植物油脂生産システム
　　Ｂ　　ＦＡＭＥ製造部
　　Ｓ　　ＦＡＭＥ製造システム

Claims (8)

  1. 　油糧原料から圧抽して得られた植物原油と、該植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物とを混合し、無触媒法によりＦＡＭＥ（Ｆａｔｔｙ　Ａｃｉｄ　Ｍｅｔｈｙｌ　Ｅｓｔｅｒ；脂肪酸メチルエステル、以下同じ）を製造するＦＡＭＥ製造方法。
  2. 　植物油脂の生産量を引き上げる場合には、前記植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を高くし、植物油脂の生産量を抑える場合には、前記植物原油に対する脂肪酸含有副生物の混合比率を低くする請求項１記載のＦＡＭＥ製造方法。
  3. 　前記混合物と過熱アルコール蒸気とを混合してＦＡＭＥを製造する請求項１記載のＦＡＭＥ製造方法。
  4. 　前記混合物と過熱アルコール蒸気との反応槽内における気相の温度を調節してＦＡＭＥ製造を行う請求項３記載のＦＡＭＥ製造方法。
  5. 　前記混合物が、パームの果実又は種子から圧抽して得られたパーム原油と、該パーム原油を精製してパーム油を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物との混合物である請求項３記載のＦＡＭＥ製造方法。
  6. 　予め生産量を設定し、油糧原料を圧抽後精製して植物油脂を生産する植物油脂生産システムに併設され、
    　油糧原料を圧抽して得られた植物原油と、該植物原油を精製して植物油脂を生産する際に副生した脂肪酸含有副生物との混合比率を、前記設定した植物油脂の生産量に応じて変更し、該混合物を用いて無触媒法によりＦＡＭＥを製造するＦＡＭＥ製造システム。
  7. 　前記植物原油と前記脂肪酸含有副生物との混合物と、過熱アルコール蒸気とを混合してＦＡＭＥを製造する請求項６記載のＦＡＭＥ製造システム。
  8. 　前記混合物と過熱アルコール蒸気との反応槽内における気相の温度を調節する反応槽内気相温度調節手段を備えた請求項７記載のＦＡＭＥ製造システム。
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