WO2017002203A1 - 炭素系燃料製造プラント及びコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント - Google Patents
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- C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
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- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
Definitions
- the present invention relates to a carbon-based fuel manufacturing plant that manufactures high-quality carbon-based fuels using petroleum and water as raw materials, and a container-type carbon-based fuel manufacturing simple plant.
- the Fischer-Tropsch process which uses a catalytic reaction to synthesize liquid hydrocarbons from carbon monoxide and hydrogen to purify carbon-based fuels, uses carbon monoxide and hydrogen as starting materials, and hydrocarbons such as methane as gases.
- the steam reforming method utilizes a thermal reaction with high-temperature steam.
- Patent Document 1 discloses a method for producing a hydrocarbon containing at least one of a liquefied petroleum gas component and a gasoline component by utilizing a reaction between carbon monoxide and hydrogen.
- carbon monoxide and hydrogen are mixed with a fluid having a temperature of 230 ° C. or higher and a pressure of 0.1 MPa or higher, the mixture is brought into contact with a catalyst, and carbon monoxide and hydrogen in the mixture are reacted.
- a fluid having a temperature of 230 ° C. or higher and a pressure of 0.1 MPa or higher
- Patent Document 2 As a method for producing a reaction product by reacting an organic compound and water, Patent Document 2 shown below can be mentioned.
- a method for producing a reaction product ie, synthetic petroleum
- a fluid mixture of an organic compound such as glycidyl ether
- subcritical water water that is 100 ° C. or higher and lower than 374 ° C. and in a liquid state
- a reaction product is produced by setting the reaction field temperature of the mixed fluid to about 150 ° C. to 374 ° C. and the reaction field pressure to about 0.1 to 30 MPa.
- the Fischer-Tropsch process requires generation of high-temperature steam.
- a high-temperature fluid of at least 230 ° C. or higher.
- the temperature of the reaction field is about 150 ° C. to 374 ° C., and at least the reaction field needs to be kept at a high temperature.
- all of the above methods require heat energy to raise the temperature, so that it is a problem to consume oil to produce a substitute for petroleum.
- it in order to realize such high-temperature heat treatment, it will inevitably require large facilities, space and time, and it will not contribute to the reduction of carbon dioxide. The contradiction is recognized.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and a carbon-based fuel production plant for producing high-quality and high-combustion carbon-based fuel by a simple method using petroleum and water as raw materials, and a simple production of container-type carbon-based fuel.
- the purpose is to provide a plant.
- a carbon-based fuel production plant comprises an oil refinement processing unit for separating oil molecules, which is provided with a fuel filler opening and has a cavitation generating ring built in a pipe.
- a water pulverization processing unit for separating water molecules, a cavitation generation ring built in the piping, the oil refinement processing unit, and the water A fuel generation processing unit that combines oil molecules and water molecules separated by the miniaturization processing unit, a water separation processing unit that separates the water of the carbon-based product generated in the fuel generation processing unit, and the water A discharge port for discharging the final carbon-based fuel after the water is separated by the separation processing unit, and a reflux process for returning the water separated by the water separation processing unit to the water refinement processing unit. Characterized in that a part.
- the container-type carbon-based fuel production simplified plant includes a water refinement processing unit for separating petroleum molecules, a cavitation generating ring built in a pipe, and a water cavitation generating ring built in the pipe.
- the water refinement processing unit for separating the molecules of the oil, the cavitation generation ring is built in the pipe, the oil and water molecules separated by the oil refinement treatment unit and the water refinement treatment unit.
- the fuel generation processing unit to be combined, the water separation processing unit for separating the water of the carbon-based product generated by the fuel generation processing unit, and the water separated by the water separation processing unit to the water refinement processing unit A recirculation treatment unit that recirculates the oil refinement treatment unit, the water refinement treatment unit, the fuel generation treatment unit, the water separation treatment unit, and the reflux treatment unit in a container housing.
- a carbon-based fuel can be produced by a new and simple method using a cavitation phenomenon using petroleum and water as raw materials.
- a step of removing moisture from the carbon-based product generated in the fuel generation processing unit is added, a high-quality final carbon-based fuel capable of long-term storage and stable combustion can be obtained.
- the water separated from the carbon-based product is reused as a raw material, the water is not drained from the plant, the raw material can be reduced to zero emission, and there is no need to separately prepare a waste water treatment facility. Therefore, installation costs can be reduced.
- the plant components are built in the container housing, the complete plant can be easily transported in a completed form, similar to general marine transportation and land transportation. Installation on site is also very easy.
- (A) And (b) is process drawing which shows an example of the basic manufacturing method of the carbonaceous fuel which concerns on this invention. It is the schematic of an example of the manufacturing apparatus of the carbonaceous fuel which concerns on this invention.
- (A) is a schematic plan view of an example of a cavitation generating ring, and (b) is a schematic longitudinal sectional view taken along line XX.
- (A) is a schematic plan view of another example of the cavitation generating ring, and (b) is a schematic longitudinal sectional view taken along line YY.
- (A) is the schematic which shows typically the bubble before a cavitation process
- (b) is the schematic which shows typically the nanobubble after a cavitation process.
- Basic production method of carbon-based fuel according to the present invention that is, petroleum and water as raw materials are refined by cavitation, and the refined petroleum molecules and water molecules are combined by cavitation to generate new carbon-based fuel
- the water content in the produced carbon-based product is about 1 to 50% of water as a raw material.
- this product can be burned as fuel as it is, the present embodiment adds a step of removing moisture from the product to this basic manufacturing method, so that moisture can be stored even for long-term storage. The purpose is to obtain a high-quality carbon-based fuel that does not separate.
- FIG. 1 is a basic block diagram of such a carbonized fuel production plant 100B.
- the carbon-based fuel production plant 100B is provided with the oil supply port 23, the oil refinement processing unit 200 for separating the oil molecules, the cavitation generating ring 10 built in the pipe 20, and the water supply port 32.
- the fuel generation processing unit 400 that generates the carbon-based product 9 by combining the oil molecules and the water molecules separated by the chemical conversion processing unit 300, and the water content of the carbon-based product 9 generated by the fuel generation processing unit 400
- Oil-water separation includes, for example, a method using a difference in specific gravity of oil and water, a method using a liquid-liquid separation filter, and the like, and any of them can be used as a water separation processing unit.
- the reflux processing unit 600 mixes the water 4 supplied from the water supply port 32 and the water 4A separated by the water separation processing unit 500, and defines the mixture with respect to the oil 2 supplied from the oil supply port 23. It has a function of supplying the water refinement processing unit 300 by controlling so as to keep the volume% of the water.
- the reflux processing unit 600 may include a mixing tank and a float valve that automatically opens and closes the water supply port 32 according to the level of the mixing tank (not shown).
- a high-quality final carbon-based fuel 9A that can be stored for a long time and stably burned can be obtained.
- the moisture 4A separated from the carbon-based product 9 is reused as a raw material, the moisture 4A is not drained from the carbon-based fuel production plant 100B, and there is no need to separately prepare a wastewater treatment facility or the like. Therefore, the equipment cost can be reduced.
- FIG. 2 is a basic block diagram of such a container-type carbon-based fuel production simplified plant. Elements common to FIG. 5 have the same reference numerals.
- a container-type carbon-based fuel production simplified plant 100C has a cavitation generation ring 10 built in a pipe 20 and an oil refinement processing unit 200 for separating oil molecules, and a cavitation generation ring 10 built in a pipe 30.
- the oil refining treatment unit 200, the water refining treatment unit The unit 200, the fuel generation processing unit 400, the water separation processing unit 500, and the reflux processing unit 600 are installed in the container housing 17, and the oil supply port 23 of the oil refinement processing unit 200 and the water supply port 32 of the water refinement processing unit 300 A discharge port 51 is provided outside the container housing 17 for discharging the final carbon-based fuel 9A after the water 4A is separated by the water separation processing unit 500.
- the size of the container housing 17 is not particularly limited, but a general 20-foot container, 40-foot container, or the like may be used.
- Each processing unit and piping constituting the plant may be fixed to the container housing 17 by a method having earthquake resistance in order to prevent failure during transportation.
- the simple container-type carbon-based fuel production plant 100C further includes a data processing communication unit that accumulates history data such as the amount of oil input, the amount of water, and the final carbon-based fuel produced, and notifies a predetermined center device through a network or the like. Remote operation from the center device may be enabled. In such a case, the center device can always operate the container-type carbon-based fuel production simple plant 100C, and can automatically operate the container-type carbon-based fuel production simple plant 100C by automatically requesting maintenance from the contractor. become.
- the first basic production method 1 is a method for producing a carbon-based product 9 from petroleum 2 and water 4 as shown in FIG. And a water refining step B that divides the molecules of water 4 and a fuel generation step C that combines the molecules separated in these steps into a carbon-based product 9.
- the basic manufacturing method 1 includes an oil refinement processing unit 200 including a cavitation generation ring (ring) 10, a water refinement processing unit 300 including the ring 10, and a ring 10. This is implemented by the carbon-based fuel production plant 100 including the fuel generation processing unit 400.
- the first cavitation generation ring (first ring) 10 is installed in the middle of the pipe 20 through which the oil 2 circulates, and the oil 2 is passed through the first ring 10 at a high pressure.
- the oil refinement processing unit 200 including a plurality of first rings 10 is used to divide the oil 2 molecules.
- oil 2 is passed through the first ring 10 at high pressure by a pump 21 provided in the pipe 20.
- the molecules of the oil 2 are divided, and the oil 2 containing the divided oil molecules (nanoized oil) 3 is obtained.
- the molecules of petroleum 2 are partly bonded (one or a plurality of positions) between carbon atoms in the molecule, and are highly reactive low molecules. It is thought that it becomes. That is, it can be inferred that the carbon number contained in the divided oil molecule is smaller than the carbon number contained in the oil 2 molecule before the division.
- various petroleum fuels mainly composed of hydrocarbons can be used.
- light oil having about 10 to 20 carbon atoms c heavy oil, a heavy oil, gasoline having about 4 to 10 carbon atoms, or the like may be used.
- things such as a paraffin type, an olefin type, a naphthene type, an aromatic type, can be used.
- a paraffin-based one is desirable in terms of providing a high yield of the product 9.
- the second cavitation generation ring (second ring) 10 is installed in the middle of the pipe 30 through which the water 4 flows, and the water 4 is passed through the second ring 10 at a high pressure.
- cavitation is generated in the second ring 10 to sever the molecules of the water 4.
- the water 4 molecules are divided using a water refinement processing unit 300 including a plurality of second rings 10. Further, the water 4 is allowed to pass through the second ring 10 at a high pressure by a pump 31 provided in the pipe 30.
- the water 4 is treated in the water refining step B, whereby the water 4 molecules are divided, and the water 4 contains the water molecules that have been divided and activated (nanoized water) 5. . Due to the fragmentation of the water 4 molecules, hydrogen atoms and oxygen atoms are cut out from the water 4 molecules, and the separated water molecules (that is, molecules composed of only hydrogen atoms or oxygen atoms, some It is considered that a molecule lacking a hydrogen atom or an oxygen atom is generated. Examples of the water 4 include tap water, natural water such as well water, distilled water, ion exchange water, water subjected to reverse osmosis treatment, water subjected to magnetic treatment or electrolysis treatment, and water containing mineral components. Etc., various things can be used.
- a third part of the pipe 40 through which the mixture 8 of the petroleum molecules divided in the oil refinement step A and the water molecules divided in the water refinement step B flows is the third.
- a cavitation generation ring (third ring) 10 is installed, and the mixture 8 is allowed to pass through the third ring 10 at high pressure, thereby causing cavitation in the third ring 10 and separating the separated oil molecules.
- the carbon-based product 9 (product containing hydrocarbon as a main component) is generated by combining with water molecules.
- the content (volume%) of water 4 used in production method 1 may be, for example, 30 to 50 or the like.
- the fuel generation step C uses a fuel generation processing unit 400 including a plurality of third rings 10 to combine the separated petroleum molecules and the separated water molecules to form a carbon-based product. 9 is generated. Further, the mixture 8 is allowed to pass through the third ring 10 at a high pressure by a pump 41 provided in the pipe 40. When the mixture 8 is processed in the fuel generation step C, the separated petroleum molecules and the separated water molecules present in the mixture 8 are combined to produce a new carbon-based product 9.
- single or multiple fragmented petroleum molecules molecules whose carbon number is smaller than the original petroleum 2 molecule
- single or multiple fragmented water molecules hydrogen atoms
- the ring 10 used for the manufacturing method 1 (carbon-based fuel manufacturing plant 100) will be described.
- the ring 10 is used by being installed in a part of the pipes 20, 30, 40 through which liquid (oil 2, water 4, mixture 8) flows.
- the ring 10 has a cylindrical portion 11 in which a flow passage 16 for liquid (petroleum 2, water 4, mixture 8) is formed inside the cylindrical portion 11. It is set as the structure which made the some protrusion parts 12 and 13 protrude from the inner peripheral surface toward the center. Cavitation occurs in the cylindrical portion 11 by allowing the liquid to pass through the cylindrical portion 11 at a high pressure.
- the pressure of the liquid passing through the ring 10 may be about 1 to 10 MP, and the flow rate of the liquid may be 150 m / min or more.
- the pressure and flow rate of the liquid may be appropriately adjusted in order to generate effective cavitation, and may be adjusted according to the temperature, viscosity, etc. of the liquid, for example.
- the ring 10 has a plurality of protrusions 12 (four in the illustrated example) and a plurality of protrusions 13 (four in the illustrated example) that are substantially the same size and shape. It is larger than the part 12. Moreover, the some protrusion parts 12 and 13 of the ring 10 are made into the shape of a mushroom, respectively, and the size of these head parts 12a and 13a is made into the combination of two or more types. In the example of the figure, the shape of the heads 12a and 13a is substantially disk-like, and the ring 10 having two types of heads 12a and 13a is illustrated.
- the size of the heads 12a and 13a may be set so as not to interfere with the protrusions 12 and 13 of each other.
- the sizes of the heads 12a and 13a are not limited to those shown in the drawings, and heads having different sizes such as three types or four types may be used.
- the inner diameter of the cylindrical portion 11 of the ring 10 may be, for example, 10 to 50 mm, and the width dimension (a dimension along the liquid flow direction) of the cylindrical portion 11 may be, for example, 5 to 30 mm.
- the protrusion dimensions of the protrusions 12 and 13 may be dimensions that do not interfere with the protrusions 12 and 13, for example, may be approximately 1/10 to 1/2 of the inner diameter of the cylindrical part 11.
- the ring 10 may be made of an oxide-based ceramic such as aluminum oxide or zirconia, or may be made of a metal such as stainless steel or a synthetic resin.
- the ring 10 is not limited to the one having the projections 12 and 13 having the shape shown in FIGS. 5A and 5B, but the projection 14 having the shape shown in FIGS. 6A and 6B.
- a ring 10A having 15 may be used.
- FIGS. 6A and 6B show a ring 10 ⁇ / b> A including a mountain-shaped protrusion 14 and a cylindrical protrusion 15 in a cross-sectional view.
- the protrusions are not limited to these shapes, and can have various shapes.
- the ring 10 is configured by combining two or more types of heads 12a and 13a, vacuum microbubbles can be generated efficiently, and the oil 2 and water 4 molecules are more efficiently generated. In addition to being able to be divided, these divided molecules can be combined more efficiently.
- the oil refinement processing unit 200, the water refinement processing unit 300, and the fuel generation processing unit 400 may be configured by connecting a plurality of rings 10 that can be connected and separated from each other. These devices 10, 300, and 400 are configured by connecting the plurality of rings 10 such that the insides of the cylinders communicate with each other. It is possible to increase or decrease the amount of cavitation generated by appropriately increasing or decreasing the number of connected rings 10 constituting each processing unit 200, 300, 400. If the number of rings 10 is increased, the amount of cavitation increases, and the above-mentioned shock wave and high heat generation region increases. Therefore, the degree of fragmentation of the oil 2 and water 4 molecules can be increased, and these are separated. The degree of binding between molecules can be increased. On the other hand, if the number of rings 10 connected is reduced, the degree of fragmentation of the oil 2 and water 4 molecules and the degree of bond between the separated molecules can be reduced.
- the degree of fragmentation of the oil 2 and water 4 molecules and the degree of bond between the separated molecules can be adjusted. Therefore, depending on the temperature, viscosity, etc. of petroleum 2, water 4, and mixture 8, the degree of fragmentation of the oil 2 and water 4 molecules and the degree of bond between the separated molecules may vary.
- the amount of cavitation can be adjusted by appropriately increasing or decreasing the number of connected rings 10 in order to obtain the degree of coupling.
- the pumps 21, 31, and 41 may be any pump that can circulate liquid (petroleum 2, water 4, mixture 8) through the pipes 20, 30, and 40 at a high pressure. Can be used.
- a plunger pump, a gear pump, a cascade pump, or the like may be used as the pumps 21, 31, 41.
- the pipes 20, 30, and 40 may have any structure that can withstand the flow of high-pressure liquid (petroleum 2, water 4, and mixture 8).
- pipes 20, 30, and 40 are made of metal such as iron or copper Or what consists of synthetic resins, such as polyvinyl chloride, may be used.
- the diameters of the pipes 20, 30, and 40 may be 1 to 20 mm, for example.
- liquids obtained by diluting the sample with acetone are saturated hydrocarbons (C9H20 to C27H56) and carboxylic acid esters (methyl palmitate, methyl oleate). A strong peak was detected.
- carboxylic acid esters methyl palmitate and methyl oleate
- the formation mechanism of these carboxylic acid esters is that the oxygen derived from the water molecule 4a, which is divided and activated by the fragmentation of the clusters, binds to the petroleum 2 molecules fragmented by cavitation. It is thought that it was generated.
- the manufacturing plant 100 and the cavitation generation ring (ring) 10, it is possible to efficiently refine a petroleum molecule and a water molecule to produce a carbon-based product from petroleum and water.
- the ring 10 is a simple structure including the cylindrical portion 11 and the protrusions 12 and 13, but separates liquid molecules such as oil 2 and water 4 by cavitation generated in the ring 10. Can do.
- the ring 10 having such a simple structure is used to divide the molecules of petroleum 2 and water 4 by cavitation generated in the ring 10.
- the carbon-based product 9 can be produced by combining these divided petroleum molecules and water molecules.
- the carbon-based product 9 is produced by dividing the oil 2 molecule and the water 4 molecule by cavitation in this way, for example, the frequency at which oil 2 and water 4 resonate with these liquids. Compared to the case where the molecules are divided by applying the above-described wave, the molecules can be divided relatively accurately with high accuracy. In addition, since the molecular fragmentation accuracy can be increased in this way, as a result, the quality of the carbon-based product 9 is stabilized and the yield is also improved.
- the manufacturing method 1A includes a gas-liquid mixing step D in which a large number of bubbles 7 are included in the water 4 before being processed in the water refinement step B.
- This carbon-based fuel manufacturing method 1A is implemented by a carbon-based fuel manufacturing plant 100A equipped with a gas-liquid mixing device 22, as shown in FIG.
- the gas 6 is mixed into the pipe 30 through which the water 4 upstream from the first cavitation generating ring 10 (first ring) flows, so that the water 4 contains a large number of bubbles 7. ing.
- FIG. 8A shows the bubbles 7 before being miniaturized to nano size
- FIG. 8B shows the nano bubbles 7a.
- the size of the bubbles 7 is about 200 to 2000 ⁇ m
- the size of the nanobubbles 7a is about 100 to 500 nm. Due to the cavitation generated in the first ring 10, vacuum microbubbles are generated in the water 4, and when the vacuum microbubbles collide with the bubbles 7 generated in the water 4, the bubbles 7 are formed.
- the nanobubbles 7a are instantly destroyed (miniaturized). It is considered that a sudden adiabatic compression reaction occurs at the time of this destruction, and an extreme reaction field of ultrahigh pressure and ultrahigh temperature is formed in the nanobubbles 7a. It is considered that the molecules of the water 4 are efficiently divided by the extreme reaction field acting on the water 4 around the nanobubbles 7a.
- the manufacturing method 1 ⁇ / b> A further includes a stabilization step E that stabilizes the molecular bond of the carbonized product generated in the fuel generation step C.
- this stabilization step E the product is passed through the magnetic mixer 43 to stabilize the molecular bonds of the product.
- negative ions are imparted to the product. This makes it difficult for the products to stick to each other due to the repulsive action between the negative ions.
- the magnetic mixer 43 what is necessary is just to be able to give a negative ion with respect to a product, and what was made into various structures can be used.
- the manufacturing method 1A includes a gas-liquid mixing step D in which a large number of bubbles 7 are included in the water 4 before being processed in the water refinement step B, the vacuum microbubbles generated in the water 4 by cavitation However, it collides with the bubbles 7 and instantaneously breaks the bubbles 7 into nanobubbles 7a, which causes a sudden adiabatic compression phenomenon, so that the water 4 molecules around the nanobubbles 7a are efficiently divided.
- the production method 1A further includes a stabilization step E for stabilizing the molecular bond of the product formed by combining the divided petroleum molecules and the divided water molecules.
- gas-liquid mixing device and the magnetic mixer shown here can be similarly incorporated into the carbonized fuel production plant shown in FIG. 1 and the container-type carbon fuel simple production plant shown in FIG.
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Abstract
それぞれ配管内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部200、水の分子を分断するための水微細化処理部300、石油微細化処理部200と水微細化処理部300とによって分断された油分子と水分子とを結合させる燃料生成処理部400を、有し、燃料生成処理部400で生成された炭素系生成物に含まれる水分を分離する水分離処理部500と、水分離処理部500で分離された水分を水微細化処理部300に還流させる還流処理部600とを更に備え、石油微細化処理部200、水微細化処理部300、燃料生成処理部400、水分離処理部500、還流処理部600を、コンテナハウジング17に内装するとともに、石油微細化処理部200の給油口23、水微細化処理部300の給水口32、水分離処理部500で水分が分離された最終 炭素系燃料の排出口51を、コンテナハウジング17の外方に設けている。
Description
本発明は、石油と水を原料として高品質な炭素系燃料を製造する炭素系燃料製造プラント及びコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラントに関する。
従来、限りある天然資源である石油の代替品となる炭素系燃料の製造方法が種々提案されている。
例えば、一酸化炭素と水素とから触媒反応を用いて液体炭化水素を合成し炭素系燃料を精製するフィッシャー・トロプシュ法では、出発物質となる一酸化炭素や水素を、メタン等の炭化水素をガス化する水蒸気改質法を用いて生成しており、この水蒸気改質法は、高温の水蒸気による熱反応を利用している。
例えば、一酸化炭素と水素とから触媒反応を用いて液体炭化水素を合成し炭素系燃料を精製するフィッシャー・トロプシュ法では、出発物質となる一酸化炭素や水素を、メタン等の炭化水素をガス化する水蒸気改質法を用いて生成しており、この水蒸気改質法は、高温の水蒸気による熱反応を利用している。
また、下記特許文献1には、一酸化炭素と水素との反応を利用して、液化石油ガス成分及びガソリン成分の少なくとも一方を含有する炭化水素を製造する方法が開示されている。この方法では、一酸化炭素と水素と、230℃以上の温度及び0.1MPa以上の圧力を有する流体とを混合し、この混合物を触媒に接触させ、混合物中の一酸化炭素と水素とを反応させて炭化水素を製造するようにしている。
さらに有機化合物と水とを反応させて反応生成物を製造する方法としては、下記特許文献2が挙げられる。ここには、有機化合物(グリシジルエーテル等)と亜臨界水(100℃以上374℃未満で且つ液体状態である水)との混合流体から、反応生成物(すなわち合成石油)を製造する方法が開示されている。
この方法では、混合流体の反応場の温度を150℃~374℃程度とし、反応場の圧力を0.1~30MPa程度として、反応生成物を製造している。
この方法では、混合流体の反応場の温度を150℃~374℃程度とし、反応場の圧力を0.1~30MPa程度として、反応生成物を製造している。
しかしながら、炭素系燃料の製造に際して、上記フィッシャー・トロプシュ法では、高温の水蒸気を生成することが必要となる。また、上記特許文献1に記載されている方法では、少なくとも230℃以上の高温の流体を用いる必要がある。さらに上記特許文献2に記載されている方法では、反応場の温度を150℃~374℃程度にしており、少なくとも反応場を高温の状態に保つ必要がある。
つまり、上記の方法は、いずれも高温にするための熱エネルギーが必要となるため、石油の代替品を製造するために石油を消費することが問題となる。また、このような高温の熱処理を実現させるためには、必然的に大掛かりな設備と場所、時間が必要となる上、二酸化炭素の削減にも寄与できないため、環境・資源保全の観点からも多くの矛盾点が認められる。
つまり、上記の方法は、いずれも高温にするための熱エネルギーが必要となるため、石油の代替品を製造するために石油を消費することが問題となる。また、このような高温の熱処理を実現させるためには、必然的に大掛かりな設備と場所、時間が必要となる上、二酸化炭素の削減にも寄与できないため、環境・資源保全の観点からも多くの矛盾点が認められる。
そこで、熱エネルギーを必要としない方法として、出発物質や中間物質を微細化させ、これら微細化した物質を反応させて炭素系燃料を製造する方法も提案されている。
しかしながら、この場合においても、ホモジナイザー等の攪拌機によって出発物質や中間物質を粉砕したり、ラインミキサー等でこれら物質を攪拌したりして物理的な微細化を図ることが必要となるため、攪拌機等で繰り返し粉砕するための動力が必要となる。またバッチ式を採用して撹拌処理を繰り返し行った場合でも、微細化の精度が安定しなかったり、分子を分断するほどの微細化ができなかったりといった問題があった。
しかしながら、この場合においても、ホモジナイザー等の攪拌機によって出発物質や中間物質を粉砕したり、ラインミキサー等でこれら物質を攪拌したりして物理的な微細化を図ることが必要となるため、攪拌機等で繰り返し粉砕するための動力が必要となる。またバッチ式を採用して撹拌処理を繰り返し行った場合でも、微細化の精度が安定しなかったり、分子を分断するほどの微細化ができなかったりといった問題があった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、石油と水を原料として簡単な方法によって高品質で燃焼効率の高い炭素系燃料を製造する炭素系燃料製造プラント及びコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラントを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による炭素系燃料製造プラントは、給油口を設けるとともに、配管内にキャビテーション発生リングを内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部と、給水口を設けるとともに、配管内にキャビテーション発生リングを内蔵した、水の分子を分断するための水微細化処理部と、配管内にキャビテーション発生リングを内蔵し、前記石油微細化処理部と、前記水微細化処理部とによって分断された油分子と水分子とを結合させる燃料生成処理部と、この燃料生成処理部で生成された炭素系生成物の水分を分離する水分離処理部と、この水分離処理部で水分が分離されたあとの最終炭素系燃料を排出させる排出口と、この水分離処理部で分離された水分を前記水微細化処理部に還流させる還流処理部とを備えたことを特徴とする。
また本発明によるコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラントは、配管内にキャビテーション発生リングを内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部と、配管内にキャビテーション発生リングを内蔵した、水の分子を分断するための水微細化処理部と、配管内にキャビテーション発生リングを内蔵し、前記石油微細化処理部と、前記水微細化処理部とによって分断された油分子と水分子とを結合させる燃料生成処理部と、この燃料生成処理部で生成された炭素系生成物の水分を分離する水分離処理部と、この水分離処理部で分離された水分を前記水微細化処理部に還流させる還流処理部とを備え、前記石油微細化処理部、前記水微細化処理部、前記燃料生成処理部、前記水分離処理部、前記還流処理部とをコンテナハウジング内に内装するとともに、前記石油微細化処理部の給油口、前記水微細化処理部の給水口、前記水分離処理部で水分が分離されたあとの最終炭素系燃料の排出口を、コンテナハウジングの外方に設けていることを特徴とする。
本発明では、石油と水を原料としてキャビテーション現象を利用した新規かつ簡単な方法で炭素系燃料を製造できる。特に、燃料生成処理部で生成された炭素系生成物から水分を除去する工程を加えれば、長期保存、安定した燃焼が可能な高品質の最終炭素系燃料が得られる。また炭素系生成物から分離した水分を原料として再利用するので、プラントからその水分が排水されず、原材料のゼロエミッション化が図れ、排水処理設備等を別途用意する必要もない。そのため設置費用も抑えられる。
またプラントの構成要素をコンテナハウジングに内装した構成とすれば、一般的なコンテナの海上輸送、陸上輸送と同様に、プラント一式を完成形態のまま簡単に輸送できる。また現場での据付も、非常に簡単になる。
またプラントの構成要素をコンテナハウジングに内装した構成とすれば、一般的なコンテナの海上輸送、陸上輸送と同様に、プラント一式を完成形態のまま簡単に輸送できる。また現場での据付も、非常に簡単になる。
以下に本発明の実施形態の一例とされる炭素系燃料製造プラントの基本構成を説明する。
本発明に係る炭素系燃料の基本的な製造方法、すなわち原料である石油及び水をそれぞれキャビテーションによって微細化し、それらの微細化された石油分子、水分子をキャビテーションによって結合させて新たな炭素系生成物とする方法では、その生成された炭素系生成物に含有される水分は、原料とした水の1~50%程度になる。この生成物はそのまま燃料として燃やすことが可能ではあるが、本実施形態は、この基本的な製造方法に、生成物から水分を除去する工程を付加することで、長期保存等しても水分が分離しない高品質な炭素系燃料を得ることを目的としたものである。
図1は、そのような炭化系燃料製造プラント100Bの基本ブロック図である。
炭素系燃料製造プラント100Bは、給油口23を設けるとともに、配管20内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部200と、給水口32を設けるとともに、配管30内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、水の分子を分断するための水微細化処理部300と、配管40内にキャビテーション発生リング10を内蔵し、石油微細化処理部200と、水微細化処理部300とによって分断された油分子と水分子とを結合させて炭素系生成物9を生成する燃料生成処理部400と、燃料生成処理部400で生成された炭素系生成物9の水分を分離する水分離処理部500と、水分離処理部500で水分が分離されたあとの最終炭素系燃料9Aを排出させる排出口51と、この水分離処理部500で分離された水分4Aを水微細化処理部300に還流させる還流処理部600とを備える。
水分離処理部500は、炭素系生成物9から水分を分離できればその構成に特段の制限はない。油水分離には、例えば油、水の比重差を利用する方式、液液分離フィルターを用いる方式等があるが、いずれも水分離処理部として用いることができる。
還流処理部600は、給水口32から供給された水4と、水分離処理部500で分離された水分4Aとを混合し、その混合物を、給油口23から供給された石油2に対して規定の容量%を保つように制御して水微細化処理部300に供給する機能を有する。還流処理部600は、具体的には、混合タンクと、混合タンクの水準に応じて給水口32を自動開閉するフロート弁とで構成してもよい(図示なし)。
この実施形態では、燃料生成処理部400で生成された炭素系生成物9から水分4Aを除去することで、長期保存、安定した燃焼が可能な高品質な最終炭素系燃料9Aが得られる。また炭素系生成物9から分離した水分4Aを原料として再利用するので、炭素系燃料製造プラント100Bからその水分4Aが排水されず、排水処理設備等を別途用意する必要もない。そのため設備費用も抑えられる。
炭素系燃料製造プラント100Bは、給油口23を設けるとともに、配管20内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部200と、給水口32を設けるとともに、配管30内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、水の分子を分断するための水微細化処理部300と、配管40内にキャビテーション発生リング10を内蔵し、石油微細化処理部200と、水微細化処理部300とによって分断された油分子と水分子とを結合させて炭素系生成物9を生成する燃料生成処理部400と、燃料生成処理部400で生成された炭素系生成物9の水分を分離する水分離処理部500と、水分離処理部500で水分が分離されたあとの最終炭素系燃料9Aを排出させる排出口51と、この水分離処理部500で分離された水分4Aを水微細化処理部300に還流させる還流処理部600とを備える。
水分離処理部500は、炭素系生成物9から水分を分離できればその構成に特段の制限はない。油水分離には、例えば油、水の比重差を利用する方式、液液分離フィルターを用いる方式等があるが、いずれも水分離処理部として用いることができる。
還流処理部600は、給水口32から供給された水4と、水分離処理部500で分離された水分4Aとを混合し、その混合物を、給油口23から供給された石油2に対して規定の容量%を保つように制御して水微細化処理部300に供給する機能を有する。還流処理部600は、具体的には、混合タンクと、混合タンクの水準に応じて給水口32を自動開閉するフロート弁とで構成してもよい(図示なし)。
この実施形態では、燃料生成処理部400で生成された炭素系生成物9から水分4Aを除去することで、長期保存、安定した燃焼が可能な高品質な最終炭素系燃料9Aが得られる。また炭素系生成物9から分離した水分4Aを原料として再利用するので、炭素系燃料製造プラント100Bからその水分4Aが排水されず、排水処理設備等を別途用意する必要もない。そのため設備費用も抑えられる。
更に本発明の実施形態の他例とされるコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラントの基本構成を説明する。この実施形態は前記と同様の炭素系燃料製造プラント一式を輸送用のコンテナハウジングに収容したものである。
図2はそのようなコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラントの基本ブロック図である。図5に共通する要素には同一の参照符号を付けている。
コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント100Cは、配管20内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部200と、配管30内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、水の分子を分断するための水微細化処理部300と、配管40内にキャビテーション発生リング10を内蔵し、石油微細化処理部200と、水微細化処理部300とによって分断された油分子と水分子とを結合させて炭素系生成物を生成する燃料生成処理部400と、燃料生成処理部400で生成された炭素系生成物9から水分を分離する水分離処理部500と、水分離処理部500で分離された水分4Aを水微細化処理部300に還流させる還流処理部600とを備え、石油微細化処理部200、水微細化処理部200、燃料生成処理部400、水分離処理部500、還流処理部600とをコンテナハウジング17に内装するとともに、石油微細化処理部200の給油口23、水微細化処理部300の給水口32、水分離処理部500で水分4Aが分離されたあとの最終炭素系燃料9Aを排出させる排出口51を、コンテナハウジング17の外方に設けている。
コンテナハウジング17のサイズ等に特段の制限はないが、一般的な20フィートコンテナ、40フィートコンテナ等を用いてもよい。プラントを構成する各処理部及び配管類は輸送時の故障を防止するため耐震性を有する方法でコンテナハウジング17に固定するとよい。
この実施形態では、一般的なコンテナの海上輸送、陸上輸送と同様に、プラント一式を完成形態のまま簡単に輸送できる。また現場での据付も、基礎上にコンテナハウジング17を固定して、給水設備、給油設備、最終炭素系燃料の蓄積設備(図示なし)と配管接続するだけで済むので、非常に簡単になる。
なおコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント100Cは、投入した石油量、水量、製造された最終炭素系燃料等の履歴データを蓄積しネットワーク等を通じて所定のセンター装置に通知するデータ処理通信部を更に備え、センター装置からのリモート運転を可能にしてもよい。そうした場合、センター装置は、コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント100Cの稼動状態を常時把握し、契約業者にメンテナンスを自動要請する等して、コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント100Cの無人運転も可能になる。
図2はそのようなコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラントの基本ブロック図である。図5に共通する要素には同一の参照符号を付けている。
コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント100Cは、配管20内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部200と、配管30内にキャビテーション発生リング10を内蔵した、水の分子を分断するための水微細化処理部300と、配管40内にキャビテーション発生リング10を内蔵し、石油微細化処理部200と、水微細化処理部300とによって分断された油分子と水分子とを結合させて炭素系生成物を生成する燃料生成処理部400と、燃料生成処理部400で生成された炭素系生成物9から水分を分離する水分離処理部500と、水分離処理部500で分離された水分4Aを水微細化処理部300に還流させる還流処理部600とを備え、石油微細化処理部200、水微細化処理部200、燃料生成処理部400、水分離処理部500、還流処理部600とをコンテナハウジング17に内装するとともに、石油微細化処理部200の給油口23、水微細化処理部300の給水口32、水分離処理部500で水分4Aが分離されたあとの最終炭素系燃料9Aを排出させる排出口51を、コンテナハウジング17の外方に設けている。
コンテナハウジング17のサイズ等に特段の制限はないが、一般的な20フィートコンテナ、40フィートコンテナ等を用いてもよい。プラントを構成する各処理部及び配管類は輸送時の故障を防止するため耐震性を有する方法でコンテナハウジング17に固定するとよい。
この実施形態では、一般的なコンテナの海上輸送、陸上輸送と同様に、プラント一式を完成形態のまま簡単に輸送できる。また現場での据付も、基礎上にコンテナハウジング17を固定して、給水設備、給油設備、最終炭素系燃料の蓄積設備(図示なし)と配管接続するだけで済むので、非常に簡単になる。
なおコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント100Cは、投入した石油量、水量、製造された最終炭素系燃料等の履歴データを蓄積しネットワーク等を通じて所定のセンター装置に通知するデータ処理通信部を更に備え、センター装置からのリモート運転を可能にしてもよい。そうした場合、センター装置は、コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント100Cの稼動状態を常時把握し、契約業者にメンテナンスを自動要請する等して、コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント100Cの無人運転も可能になる。
次いで本発明に係る炭素系燃料の基本製造方法について説明する。
第一の基本製造方法1は、図3(a)に示すように、石油2と水4から炭素系生成物9を製造する方法であり、石油2の分子を分断する石油の微細化工程Aと、水4の分子を分断する水の微細化工程Bと、これら工程において分断された分子同士を結合させて炭素系生成物9とする燃料生成工程Cと、を備えている。
また基本製造方法1は、図4に示すように、キャビテーション発生リング(リング)10を備えた石油微細化処理部200と、リング10を備えた水微細化処理部300と、リング10を備えた燃料生成処理部400とを備えた炭素系燃料製造プラント100によって実施される。
第一の基本製造方法1は、図3(a)に示すように、石油2と水4から炭素系生成物9を製造する方法であり、石油2の分子を分断する石油の微細化工程Aと、水4の分子を分断する水の微細化工程Bと、これら工程において分断された分子同士を結合させて炭素系生成物9とする燃料生成工程Cと、を備えている。
また基本製造方法1は、図4に示すように、キャビテーション発生リング(リング)10を備えた石油微細化処理部200と、リング10を備えた水微細化処理部300と、リング10を備えた燃料生成処理部400とを備えた炭素系燃料製造プラント100によって実施される。
石油の微細化工程Aでは、第1のキャビテーション発生リング(第1リング)10を、石油2が流通する配管20の途中に設置し、第1リング10内に、石油2を高圧で通過させることで、第1リング10内にキャビテーションを生じさせて、石油2の分子を分断するようにしている。
具体的には、複数の第1リング10を備えた石油微細化処理部200を用いて石油2の分子の分断を行っている。また、配管20に設けたポンプ21によって、石油2を第1リング10内に高圧で通過させるようにしている。
具体的には、複数の第1リング10を備えた石油微細化処理部200を用いて石油2の分子の分断を行っている。また、配管20に設けたポンプ21によって、石油2を第1リング10内に高圧で通過させるようにしている。
石油2は、この石油の微細化工程Aで処理されることによって、石油2の分子が分断されて、分断された石油の分子を含んだ石油(ナノ化された石油)3となる。
このように石油2が微細化工程Aで処理されると、石油2の分子は、その分子内における炭素同士の結合の一部(1箇所又は複数箇所)が分断されて高反応性の低分子となると考えられる。すなわち分断された石油の分子に含まれる炭素数は、分断前の石油2の分子に含まれる炭素数よりも小さくなっていると推察できる。
石油2としては、炭化水素を主成分とした種々の石油系燃料を用いることができる。例えば、炭素数10~20程度の軽油や、c重油、a重油、炭素数4~10程度のガソリン等を用いてもよい。また、種々の分子構造とされたものを用いることができ、例えば、パラフィン系、オレフィン系、ナフテン系、芳香族系等のものを用いることができる。なお、用いる石油2としては、生成物9の高い収率をもたらす点で、パラフィン系のものが望ましい。
このように石油2が微細化工程Aで処理されると、石油2の分子は、その分子内における炭素同士の結合の一部(1箇所又は複数箇所)が分断されて高反応性の低分子となると考えられる。すなわち分断された石油の分子に含まれる炭素数は、分断前の石油2の分子に含まれる炭素数よりも小さくなっていると推察できる。
石油2としては、炭化水素を主成分とした種々の石油系燃料を用いることができる。例えば、炭素数10~20程度の軽油や、c重油、a重油、炭素数4~10程度のガソリン等を用いてもよい。また、種々の分子構造とされたものを用いることができ、例えば、パラフィン系、オレフィン系、ナフテン系、芳香族系等のものを用いることができる。なお、用いる石油2としては、生成物9の高い収率をもたらす点で、パラフィン系のものが望ましい。
水の微細化工程Bでは、第2のキャビテーション発生リング(第2リング)10を、水4が流通する配管30の途中に設置し、第2リング10内に、水4を高圧で通過させることで、第2リング10内にキャビテーションを生じさせて、水4の分子を分断するようにしている。
具体的には、複数の第2リング10を備えた水微細化処理部300を用いて水4の分子の分断を行っている。また、配管30に設けたポンプ31によって、水4を第2リング10内に高圧で通過させるようにしている。
具体的には、複数の第2リング10を備えた水微細化処理部300を用いて水4の分子の分断を行っている。また、配管30に設けたポンプ31によって、水4を第2リング10内に高圧で通過させるようにしている。
水4は、この水の微細化工程Bで処理されることによって、水4の分子が分断されて、分断され活性化された水の分子を含んだ水(ナノ化された水)5となる。この水4の分子の分断によって、水4の分子から水素原子や酸素原子が切り出されて、分断された水の分子(つまり、水素原子のみ又は酸素原子のみから構成される分子や、一部の水素原子や酸素原子を欠いた状態の分子等)が生じるものと考えられる。
水4としては、例えば、水道水や、井戸水等の自然水、蒸留水、イオン交換水、逆浸透処理を施した水、磁気処理や電気分解処理等を施した水、ミネラル成分を含有した水等、種々のものを用いることができる。
なお、上記では「ナノ化された石油3(水5)」のように「ナノ化」という表現を用いているが、これは、分断され活性化された分子(4a)を含んだ石油3(水5)であることを概念的に表現するために、便宜上用いたものである。
水4としては、例えば、水道水や、井戸水等の自然水、蒸留水、イオン交換水、逆浸透処理を施した水、磁気処理や電気分解処理等を施した水、ミネラル成分を含有した水等、種々のものを用いることができる。
なお、上記では「ナノ化された石油3(水5)」のように「ナノ化」という表現を用いているが、これは、分断され活性化された分子(4a)を含んだ石油3(水5)であることを概念的に表現するために、便宜上用いたものである。
燃料生成工程Cでは、石油の微細化工程Aにおいて分断された石油の分子と、水の微細化工程Bにおいて分断された水の分子との混合物8が流通する配管40の途中に、第3のキャビテーション発生リング(第3リング)10を設置し、第3リング内10に、混合物8を高圧で通過させることで、第3リング10内にキャビテーションを生じさせて、分断された石油の分子と分断された水の分子とを結合して炭素系生成物9(炭化水素を主成分とする生成物)を生成するようにしている。
この製造方法1において使用される水4の含有量(容量%)(水4と石油2の混合物における水4の含有量)は、例えば、30~50等としてもよい。
また、上記した工程A、B、Cの処理を受ける前のいずれかの液体(石油2、水4、混合物8)に、適宜、公知の添加剤を加えるようにしてもよい。このように添加剤を加えることによって、燃料生成工程Cにおける、分断された石油の分子と水の分子同士の結合反応が促進されると考えられる。なお分断された石油の分子と分断された水の分子との結合反応の際に反応熱が発生し、反応前よりも約10℃ほど温度が上昇する。
この製造方法1において使用される水4の含有量(容量%)(水4と石油2の混合物における水4の含有量)は、例えば、30~50等としてもよい。
また、上記した工程A、B、Cの処理を受ける前のいずれかの液体(石油2、水4、混合物8)に、適宜、公知の添加剤を加えるようにしてもよい。このように添加剤を加えることによって、燃料生成工程Cにおける、分断された石油の分子と水の分子同士の結合反応が促進されると考えられる。なお分断された石油の分子と分断された水の分子との結合反応の際に反応熱が発生し、反応前よりも約10℃ほど温度が上昇する。
燃料生成工程Cは具体的には、複数の第3リング10を備えた燃料生成処理部400を用いて、分断された石油の分子と分断された水の分子とを結合して炭素系生成物9を生成するようにしている。また、配管40に設けたポンプ41によって、上記混合物8を第3リング10内に高圧で通過させるようにしている。
混合物8がこの燃料生成工程Cで処理されると、混合物8中に存在する分断された石油の分子と分断された水の分子とが結合して新たな炭素系生成物9が生成される。具体的には、単一又は複数の分断された石油の分子(炭素数が元の石油2の分子よりも小となった分子)と、単一又は複数の分断された水の分子(水素原子のみ又は酸素原子のみから構成される分子や、一部の水素原子や酸素原子を欠いた状態の分子等)とが結合して石油2とは異なる構造の分子が生成されるものと考えられる。
混合物8がこの燃料生成工程Cで処理されると、混合物8中に存在する分断された石油の分子と分断された水の分子とが結合して新たな炭素系生成物9が生成される。具体的には、単一又は複数の分断された石油の分子(炭素数が元の石油2の分子よりも小となった分子)と、単一又は複数の分断された水の分子(水素原子のみ又は酸素原子のみから構成される分子や、一部の水素原子や酸素原子を欠いた状態の分子等)とが結合して石油2とは異なる構造の分子が生成されるものと考えられる。
この炭素系生成物9の水分含有量は比較的少ないので、そのまま燃料として使用しても問題はないが、炭素系生成物9から水分を分離除去すれば、原材料のゼロエミッションが可能となる。
次に、前記製造方法1(炭素系燃料製造プラント100)に使用されるリング10について説明する。
当該リング10は、液体(石油2、水4、混合物8)が流通する配管20、30、40の一部に設置して使用されるものである。
このリング10は、図5(a)及び(b)に示すように、円筒部11の内部に液体(石油2、水4、混合物8)の流通路16を形成するようにして、円筒部11の内周面から中心に向かって複数の突起部12、13を突出させた構造とされている。この円筒部11内に液体を高圧で通過させることで、円筒部11内にキャビテーションが生じる。
リング10内を通過させる液体の圧力は、1~10MP程度とすればよく、液体の流速は、150m/min以上とすればよい。この液体の圧力や流速は、効果的なキャビテーションを発生させるために、適宜調整するようにしてもよく、例えば、液体の温度や粘度等に応じて調整するようにしてもよい。
当該リング10は、液体(石油2、水4、混合物8)が流通する配管20、30、40の一部に設置して使用されるものである。
このリング10は、図5(a)及び(b)に示すように、円筒部11の内部に液体(石油2、水4、混合物8)の流通路16を形成するようにして、円筒部11の内周面から中心に向かって複数の突起部12、13を突出させた構造とされている。この円筒部11内に液体を高圧で通過させることで、円筒部11内にキャビテーションが生じる。
リング10内を通過させる液体の圧力は、1~10MP程度とすればよく、液体の流速は、150m/min以上とすればよい。この液体の圧力や流速は、効果的なキャビテーションを発生させるために、適宜調整するようにしてもよく、例えば、液体の温度や粘度等に応じて調整するようにしてもよい。
リング10は、略同寸同形状とされた複数の突起部12(図例では4個)と、複数の突起部13(図例では4個)を有し、突起部13の突出寸法が突起部12よりも大とされている。
また、リング10の複数の突起部12、13は、それぞれキノコ状の形状とされており、これらの頭部12a、13aのサイズを二種類以上の組み合わせとしている。図例では、頭部12a、13aの形状を略円盤状とし、12aと13aの二種類の頭部を有したリング10を例示している。
また、リング10の複数の突起部12、13は、それぞれキノコ状の形状とされており、これらの頭部12a、13aのサイズを二種類以上の組み合わせとしている。図例では、頭部12a、13aの形状を略円盤状とし、12aと13aの二種類の頭部を有したリング10を例示している。
頭部12a、13aのサイズは、互いの突起部12、13に干渉しない程度とすればよい。また、頭部12a、13aのサイズは、図例のものに限定されず、三種類や四種類等の異なるサイズの頭部を用いるようにしてもよい。
また、リング10の円筒部11の内径は、例えば、10~50mmとしてもよく、円筒部11の幅寸法(液体の流通方向に沿う寸法)は、例えば、5~30mmとしてもよい。突起部12、13の突出寸法は、それぞれの突起部12、13が干渉しない寸法とすればよく、例えば、円筒部11の内径の1/10~1/2程度の寸法としてもよい。
また、リング10としては、酸化アルミニウムやジルコニア等の酸化物系等のセラミックからなるものとしてもよく、または、ステンレス鋼等の金属製のもの、合成樹脂からなるもの等としてもよい。
また、リング10の円筒部11の内径は、例えば、10~50mmとしてもよく、円筒部11の幅寸法(液体の流通方向に沿う寸法)は、例えば、5~30mmとしてもよい。突起部12、13の突出寸法は、それぞれの突起部12、13が干渉しない寸法とすればよく、例えば、円筒部11の内径の1/10~1/2程度の寸法としてもよい。
また、リング10としては、酸化アルミニウムやジルコニア等の酸化物系等のセラミックからなるものとしてもよく、または、ステンレス鋼等の金属製のもの、合成樹脂からなるもの等としてもよい。
リング10としては、図5(a)及び(b)に示す形状の突起部12、13を有したものに限られず、図6(a)及び(b)に示すような形状の突起部14、15を有したリング10Aとしてもよい。
図6(a)及び(b)では、断面視して山形状の突起部14と、円筒状の突起部15とを備えたリング10Aを示している。
なお、突起部はこれらの形状に限定されることはなく、種々の形状のものとすることができる。
図6(a)及び(b)では、断面視して山形状の突起部14と、円筒状の突起部15とを備えたリング10Aを示している。
なお、突起部はこれらの形状に限定されることはなく、種々の形状のものとすることができる。
上記のように形成されたリング10の円筒部11内に、液体(石油2、水4)をポンプ21、31によって高圧で通過させると、液体は、円筒部11内の流通路16の突起部12、13によって狭められた部分で加速され圧力が瞬間的に低下した状態となる。
こうして液体の圧力が飽和蒸気圧より低くなると、液体の中に存在する100μm以下の微小な気泡核を核として液体が沸騰したり、溶存気体の遊離が生じたりし、これにより小さな気泡(真空マイクロバブル)が多数生成される。すなわち円筒部11内にキャビテーション現象が生じる。
こうして液体の圧力が飽和蒸気圧より低くなると、液体の中に存在する100μm以下の微小な気泡核を核として液体が沸騰したり、溶存気体の遊離が生じたりし、これにより小さな気泡(真空マイクロバブル)が多数生成される。すなわち円筒部11内にキャビテーション現象が生じる。
液体は突起物12、13によって狭められた部分を通り抜けると減速されて、その液体の圧力は飽和蒸気圧よりも高くなる。すると真空マイクロバブルは急激に圧縮され最後には消滅する。その際には真空マイクロバブル周囲の液体が真空マイクロバブルの中心に向かって殺到し、真空マイクロバブルが消滅する瞬間に、殺到した液体が中心で衝突する。これにより、強い圧力波(衝撃波)、高熱が局所的に発生してその近傍の液体の分子に作用し、その分子内の原子の結合が切断されて、分子が分断されるものと考えられる。つまり、このキャビテーションによって、液体(石油2及び水4)の分子がナノ化レベルまで分断され活性化されるものと考えられる。
また、上記構成とされたリング10の円筒部11内に、分断された水の分子と分断された石油の分子との混合物8をポンプ41によって高圧で通過させると、混合物8は、突起部12、13によって狭められた部分で加速され圧力が瞬間的に低下した状態となる。
これにより、上記と同様に、真空マイクロバブルが混合物8中に多数生成され、これら真空マイクロバブルの消滅時に強い圧力波(衝撃波)、高熱が局所的に発生する。
この衝撃波、高熱がその近傍の混合物8内の分断された水の分子及び分断された石油の分子に対して作用する。このような衝撃波、高熱と、これら分断された分子同士が結合した結果、炭素系生成物9が生成されるものと考えられる。
これにより、上記と同様に、真空マイクロバブルが混合物8中に多数生成され、これら真空マイクロバブルの消滅時に強い圧力波(衝撃波)、高熱が局所的に発生する。
この衝撃波、高熱がその近傍の混合物8内の分断された水の分子及び分断された石油の分子に対して作用する。このような衝撃波、高熱と、これら分断された分子同士が結合した結果、炭素系生成物9が生成されるものと考えられる。
なお、リング10を、二種類以上のサイズの頭部12a、13aを組み合わせた構成とすれば、真空マイクロバブルを効率的に発生させることができ、より効率的に石油2と水4の分子を分断することができるとともに、より効率的にこれら分断された分子同士を結合させることができる。
前記石油微細化処理部200、水微細化処理部300、及び燃料生成処理部400は、互いに連結、分離が可能とされた複数個のリング10を連結させて構成してもよい。これら複数のリング10を、互いの筒内部が連通するように連結させて、これら装置200、300、400を構成している。
各処理部200、300、400を構成するリング10の連結個数を適宜増減させることで、キャビテーションの発生量を増減させることが可能となる。リング10の連結個数を増やせば、キャビテーションの発生量が増加し、上記した衝撃波、高熱の発生領域が増えるので、石油2と水4の分子の分断度合いを高めることができるとともに、これら分断された分子同士の結合度合いを高めることができる。一方、リング10の連結個数を減らせば、石油2と水4の分子の分断度合い、及び分断された分子同士の結合度合いを低くすることができる。
各処理部200、300、400を構成するリング10の連結個数を適宜増減させることで、キャビテーションの発生量を増減させることが可能となる。リング10の連結個数を増やせば、キャビテーションの発生量が増加し、上記した衝撃波、高熱の発生領域が増えるので、石油2と水4の分子の分断度合いを高めることができるとともに、これら分断された分子同士の結合度合いを高めることができる。一方、リング10の連結個数を減らせば、石油2と水4の分子の分断度合い、及び分断された分子同士の結合度合いを低くすることができる。
つまり、このようにキャビテーションの発生量を調整することによって、石油2と水4の分子の分断度合い、及び分断された分子同士の結合度合いを調整することができる。従って、石油2や水4、混合物8の温度や粘度等によって、石油2と水4の分子の分断度合いや、分断された分子同士の結合度合いが変動することがあるが、最適な分断度合い及び結合度合いとすべく、リング10の連結個数を適宜増減させて、キャビテーションの発生量を調整することができる。
ポンプ21、31、41としては、液体(石油2、水4、混合物8)を高圧で配管20、30、40内を流通させることができるものであればよく、種々の構成とされたものを用いることができる。ポンプ21、31、41としては、例えば、プランジャーポンプやギアポンプ、カスケードポンプ等を用いるようにしてもよい。
また、配管20、30、40としては、高圧の液体(石油2、水4、混合物8)の流通に耐え得る構成とされたものであればよく、例えば、鉄や銅等の金属製のものや、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂からなるもの等を用いてもよい。また、配管20、30、40の径は、例えば、1~20mmとしてもよい。
また、配管20、30、40としては、高圧の液体(石油2、水4、混合物8)の流通に耐え得る構成とされたものであればよく、例えば、鉄や銅等の金属製のものや、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂からなるもの等を用いてもよい。また、配管20、30、40の径は、例えば、1~20mmとしてもよい。
次に、前記製造方法1(炭素系燃料製造プラント100)によって試験製造した炭素系生成物9の成分を分析した結果を示す。
分析会社:日鉄住金テクノロジー株式会社
報告書発行日:平成25年5月20日
目的:炭素系生成物についてGC/MS分析(ガスクロマトグラフ質量分析)を行い、その成分を把握する。
試料:2013年3月4日に製造した炭素系生成物。
分析方法:
(試料調整)水とパラフィン系燃料とから炭素系生成物(水の含有量=30(容量%))を製造し、約0.1gの炭素系生成物をアセトンで希釈し、10mLに定容したものを、分析試料とした。
(分析装置)
GC装置(ガスクロマトグラフ装置):HP6890(HP(ヒューレット・パッカード)社製)
カラム=UA-5 28.5m×0.25mm×0.25μm、昇温条件=40℃(5min)→10.0℃/min→150℃→20.0℃/min→320℃(5min)、キャリアガス=He、カラム流量=1.2mL/min、注入口温度=280℃、split20:1
MS装置(質量分析装置):HP5973(HP社製)
マスレンジm/z=29.0~550.0(スキャン測定)、インターフェイス温度=320℃
分析結果:
GC/MS分析によるクロマトグラム及びピーク成分のマスペクトル検索結果によれば、試料をアセトンで希釈した液からは、飽和炭化水素(C9H20~C27H56)やカルボン酸エステル(パルミチン酸メチル、オレイン酸メチル)と考えられるピークを強く検出した。
分析会社:日鉄住金テクノロジー株式会社
報告書発行日:平成25年5月20日
目的:炭素系生成物についてGC/MS分析(ガスクロマトグラフ質量分析)を行い、その成分を把握する。
試料:2013年3月4日に製造した炭素系生成物。
分析方法:
(試料調整)水とパラフィン系燃料とから炭素系生成物(水の含有量=30(容量%))を製造し、約0.1gの炭素系生成物をアセトンで希釈し、10mLに定容したものを、分析試料とした。
(分析装置)
GC装置(ガスクロマトグラフ装置):HP6890(HP(ヒューレット・パッカード)社製)
カラム=UA-5 28.5m×0.25mm×0.25μm、昇温条件=40℃(5min)→10.0℃/min→150℃→20.0℃/min→320℃(5min)、キャリアガス=He、カラム流量=1.2mL/min、注入口温度=280℃、split20:1
MS装置(質量分析装置):HP5973(HP社製)
マスレンジm/z=29.0~550.0(スキャン測定)、インターフェイス温度=320℃
分析結果:
GC/MS分析によるクロマトグラム及びピーク成分のマスペクトル検索結果によれば、試料をアセトンで希釈した液からは、飽和炭化水素(C9H20~C27H56)やカルボン酸エステル(パルミチン酸メチル、オレイン酸メチル)と考えられるピークを強く検出した。
考察:
当該炭素系燃料の製造方法1によって、処理前には存在していなかったカルボン酸エステル(パルミチン酸メチル、オレイン酸メチル)が新たに生成されている。これらカルボン酸エステルの生成メカニズムとしては、キャビテーションによって分断された石油2の分子に、クラスターの細分化され、分断され活性化した水の分子4a由来の酸素が結合することによって、これらカルボン酸エステルが生成されたものと考えられる。
当該炭素系燃料の製造方法1によって、処理前には存在していなかったカルボン酸エステル(パルミチン酸メチル、オレイン酸メチル)が新たに生成されている。これらカルボン酸エステルの生成メカニズムとしては、キャビテーションによって分断された石油2の分子に、クラスターの細分化され、分断され活性化した水の分子4a由来の酸素が結合することによって、これらカルボン酸エステルが生成されたものと考えられる。
次に、当該炭素系燃料の製造方法1(炭素系燃料製造プラント100)によって製造した炭素系生成物9のCHN分析の結果を示す。
測定会社:株式会社ニチユ・テクノ
報告書発行日:2014年2月17日
測定試料:水と石油とから製造した炭素系生成物(水の含有量=40(容量%))
測定結果:
考察:
この炭素系生成物は、炭素原子や水素原子の他に、酸素原子が含まれていることが示されている。この炭素系生成物の酸素原子は、水の分子に由来するものであることが示唆される。
測定会社:株式会社ニチユ・テクノ
報告書発行日:2014年2月17日
測定試料:水と石油とから製造した炭素系生成物(水の含有量=40(容量%))
測定結果:
この炭素系生成物は、炭素原子や水素原子の他に、酸素原子が含まれていることが示されている。この炭素系生成物の酸素原子は、水の分子に由来するものであることが示唆される。
前記製造方法1、製造プラント100、及びキャビテーション発生リング(リング)10によれば、効率的に石油の分子と水の分子の微細化を行い、石油と水から炭素系生成物を製造することができる。
つまり、リング10は、円筒部11と突起部12、13とを備えた簡易な構造体でありながらも、該リング10内で生じたキャビテーションによって石油2や水4といった液体の分子を分断することができる。
また、前記製造方法1、製造プラント100によれば、このように簡易な構造とされたリング10を用いて、該リング10内で生じたキャビテーションによって石油2の分子と水4の分子を分断し、さらにこれら分断された石油の分子と水の分子とを結合させて炭素系生成物9を製造することができる。
つまり、リング10は、円筒部11と突起部12、13とを備えた簡易な構造体でありながらも、該リング10内で生じたキャビテーションによって石油2や水4といった液体の分子を分断することができる。
また、前記製造方法1、製造プラント100によれば、このように簡易な構造とされたリング10を用いて、該リング10内で生じたキャビテーションによって石油2の分子と水4の分子を分断し、さらにこれら分断された石油の分子と水の分子とを結合させて炭素系生成物9を製造することができる。
また、このようにキャビテーションによって石油2の分子と水4の分子を分断して炭素系生成物9を製造するものであるので、例えば、石油2や水4に対して、これら液体に共振する周波数の波動を当てて分子の分断を行うようにした場合等と比べて、比較的確実に精度よく分子を分断することができる。また、このように、分子の分断の精度を高めることができるので、結果として、炭素系生成物9の品質が安定化し、収率も向上する。
また、石油2の分子と水4の分子の分断や、分断された石油の分子と水の分子との結合の工程において、高温の熱エネルギーや高圧力の付与等が不要なので、高温高圧処理のための大掛かりな設備や場所等が不要となる。また、高温の熱エネルギーが不要となるので、石油の代替品を製造するために石油を消費するというような非効率な状況をなくすことができる。
また、炭素系生成物9の原料に水4を使用しているので、従来と比べて燃料を合成する際の製造コストを大幅に削減することができる。また、従来の燃料と比べて、製造された炭素系生成物9中の炭化水素の含有率が低いので、炭素系生成物9の燃焼時に発生する二酸化炭素量を削減することができ、地球温暖化等の環境問題の解決の糸口になり得る。また、現状と比べて、水4の含有量の分だけ、石油の使用量を減らすことができるので、限りある天然資源である石油の有効利用を図ることができる。
また、炭素系生成物9の原料に水4を使用しているので、従来と比べて燃料を合成する際の製造コストを大幅に削減することができる。また、従来の燃料と比べて、製造された炭素系生成物9中の炭化水素の含有率が低いので、炭素系生成物9の燃焼時に発生する二酸化炭素量を削減することができ、地球温暖化等の環境問題の解決の糸口になり得る。また、現状と比べて、水4の含有量の分だけ、石油の使用量を減らすことができるので、限りある天然資源である石油の有効利用を図ることができる。
次に、本発明に係る他の製造方法1Aについて説明する。
製造方法1Aは、図3(b)に示すように、水の微細化工程Bにおいて処理される前の水4に多数の気泡7を含ませる気液混合工程Dを備えている。
この炭素系燃料の製造方法1Aは、図7に示すように、気液混合装置22を備えた炭素系燃料の製造プラント100Aによって実施される。
この気液混合工程Dでは、第1のキャビテーション発生リング10(第1リング)より上流の水4が流通する配管30に気体6を混入して、水4に多数の気泡7を含ませるようにしている。
この気泡7を含んだ水4を第1リング10内に高圧で通過させることで、第1リング10内にキャビテーションが生じ、このキャビテーションの作用によって、水4の分子が分断されるとともに、気泡7がナノサイズに微細化されてナノバブル7aが生成される。
製造方法1Aは、図3(b)に示すように、水の微細化工程Bにおいて処理される前の水4に多数の気泡7を含ませる気液混合工程Dを備えている。
この炭素系燃料の製造方法1Aは、図7に示すように、気液混合装置22を備えた炭素系燃料の製造プラント100Aによって実施される。
この気液混合工程Dでは、第1のキャビテーション発生リング10(第1リング)より上流の水4が流通する配管30に気体6を混入して、水4に多数の気泡7を含ませるようにしている。
この気泡7を含んだ水4を第1リング10内に高圧で通過させることで、第1リング10内にキャビテーションが生じ、このキャビテーションの作用によって、水4の分子が分断されるとともに、気泡7がナノサイズに微細化されてナノバブル7aが生成される。
図8(a)には、ナノサイズに微細化される前の気泡7を示し、図8(b)には、ナノバブル7aを示している。気泡7のサイズは、200~2000μm程度であり、ナノバブル7aのサイズは、100~500nm程度である。
第1リング10内に生じたキャビテーションによって、水4の中に真空マイクロバブルが生成されるが、この真空マイクロバブルが、水4の中に生成された気泡7に衝突することによって、気泡7が瞬時にナノバブル7aに破壊(微細化)される。
この破壊の際に急激な断熱圧縮反応が起こり、ナノバブル7aの中で超高圧、超高温の極限反応場が形成されるものと考えられる。この極限反応場がナノバブル7aの周囲の水4に作用することによって、水4の分子が効率的に分断されるようになると考えられる。
第1リング10内に生じたキャビテーションによって、水4の中に真空マイクロバブルが生成されるが、この真空マイクロバブルが、水4の中に生成された気泡7に衝突することによって、気泡7が瞬時にナノバブル7aに破壊(微細化)される。
この破壊の際に急激な断熱圧縮反応が起こり、ナノバブル7aの中で超高圧、超高温の極限反応場が形成されるものと考えられる。この極限反応場がナノバブル7aの周囲の水4に作用することによって、水4の分子が効率的に分断されるようになると考えられる。
また、製造方法1Aは、図3(b)に示したように、燃料生成工程Cにおいて生成された炭化系生成物の分子結合を安定化させる安定化工程Eを、さらに備えている。
この安定化工程Eでは、前記生成物を磁気ミキサー43内に通過させて、生成物の分子結合を安定化させるようにしている。
生成物を磁気ミキサー43内に通過させると、生成物にマイナスイオンが付与される。これにより、マイナスイオン同士の反発作用によって、生成物同士がくっつき難くなる。
なお、磁気ミキサー43としては、生成物に対してマイナスイオンを付与することのできるものであればよく、種々の構成とされたものを用いることができる。
この安定化工程Eでは、前記生成物を磁気ミキサー43内に通過させて、生成物の分子結合を安定化させるようにしている。
生成物を磁気ミキサー43内に通過させると、生成物にマイナスイオンが付与される。これにより、マイナスイオン同士の反発作用によって、生成物同士がくっつき難くなる。
なお、磁気ミキサー43としては、生成物に対してマイナスイオンを付与することのできるものであればよく、種々の構成とされたものを用いることができる。
製造方法1Aは、水の微細化工程Bにおいて処理される前の水4に多数の気泡7を含ませる気液混合工程Dを備えているので、キャビテーションによって水4の中に生じた真空マイクロバブルが、気泡7に衝突して、気泡7を瞬時にナノバブル7aに破壊し、これにより急激な断熱圧縮現象が生じるので、ナノバブル7aの周囲の水4の分子が効率的に分断される。
製造方法1Aは、分断された石油の分子と分断された水の分子とが結合して生じた生成物の分子結合を安定化させる安定化工程Eを、さらに備えており、この安定化工程Eにおいて、炭素系生成物を磁気ミキサー43内に通過させることによって、炭素系生成物にマイナスイオンが付与され、これにより、炭素系生成物の分子同士がくっつき難くなり、これらが結合することを抑制することができる。これにより、炭素系生成物の分子結合が安定化するので、炭素系生成物9の品質を安定させることができる。
なお、製造方法1Aでは、気液混合工程Dと安定化工程Eとを備えた例を示しているが、これらの工程D、Eのいずれか一方を備えたものとしてもよい。
製造方法1Aは、分断された石油の分子と分断された水の分子とが結合して生じた生成物の分子結合を安定化させる安定化工程Eを、さらに備えており、この安定化工程Eにおいて、炭素系生成物を磁気ミキサー43内に通過させることによって、炭素系生成物にマイナスイオンが付与され、これにより、炭素系生成物の分子同士がくっつき難くなり、これらが結合することを抑制することができる。これにより、炭素系生成物の分子結合が安定化するので、炭素系生成物9の品質を安定させることができる。
なお、製造方法1Aでは、気液混合工程Dと安定化工程Eとを備えた例を示しているが、これらの工程D、Eのいずれか一方を備えたものとしてもよい。
なおここに示した気液混合装置、磁気ミキサーは、図1に示した炭化系燃料製造プラント、図2に示したコンテナ型炭素系燃料製造簡易プラントに対しても同様に組み込むことができる。
1、1A 炭素系燃料の製造方法
A 石油の微細化工程
B 水の微細化工程
C 炭素系燃料生成工程
D 気液混合工程
E 安定化工程
2 石油
4 水
4A 分離された水分
6 気体
7 気泡
8 混合物
9 炭素系燃料
10、10A キャビテーション発生リング
11 円筒部
12、13、14、15 突起部
16 流通路
17 コンテナハウジング
20、30、40 配管
23 給油口
32 給水口
33 気液混合装置
51 排出口
43 磁気ミキサー
100、100A、100B 炭素系燃料製造プラント
100C コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント
200 石油微細化処理部
300 水微細化処理部
400 燃料生成処理部
500 水分離処理部
600 還流処理部
A 石油の微細化工程
B 水の微細化工程
C 炭素系燃料生成工程
D 気液混合工程
E 安定化工程
2 石油
4 水
4A 分離された水分
6 気体
7 気泡
8 混合物
9 炭素系燃料
10、10A キャビテーション発生リング
11 円筒部
12、13、14、15 突起部
16 流通路
17 コンテナハウジング
20、30、40 配管
23 給油口
32 給水口
33 気液混合装置
51 排出口
43 磁気ミキサー
100、100A、100B 炭素系燃料製造プラント
100C コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント
200 石油微細化処理部
300 水微細化処理部
400 燃料生成処理部
500 水分離処理部
600 還流処理部
Claims (2)
- 給油口を設けるとともに、配管内にキャビテーション発生リングを内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部と、
給水口を設けるとともに、配管内にキャビテーション発生リングを内蔵した、水の分子を分断するための水微細化処理部と、
配管内にキャビテーション発生リングを内蔵し、前記石油微細化処理部と、前記水微細化処理部とによって分断された油分子と水分子とを結合させる燃料生成処理部と、
この燃料生成処理部で生成された炭素系生成物に含まれている水分を分離する水分離処理部と、
この水分離処理部で水分が分離されたあとの最終炭素系燃料を排出させる排出口と、この水分離処理部で分離された水分を前記水微細化処理部に還流させる還流処理部とを備えたことを特徴とする、炭素系燃料製造プラント。 - 配管内にキャビテーション発生リングを内蔵した、石油の分子を分断するための石油微細化処理部と、
配管内にキャビテーション発生リングを内蔵した、水の分子を分断するための水微細化処理部と、
配管内にキャビテーション発生リングを内蔵し、前記石油微細化処理部と、前記水微細化処理部とによって分断された油分子と水分子とを結合させる燃料生成処理部と、
この燃料生成処理部で生成された炭素系生成物に含まれている水分を分離する水分離処理部と、
この水分離処理部で分離された水分を前記水微細化処理部に還流させる還流処理部とを備え、
前記石油微細化処理部、前記水微細化処理部、前記燃料生成処理部、前記水分離処理部、前記還流処理部とをコンテナハウジング内に内装するとともに、前記石油微細化処理部の給油口、前記水微細化処理部の給水口、前記水分離処理部で水分が分離されたあとの最終炭素系燃料の排出口を、コンテナハウジングの外方に設けている、コンテナ型炭素系燃料製造簡易プラント。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019183083A (ja) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | エックスブレイン ピーティーイー リミテッド | フュージョンフュエルを製造するための改質剤を生成する改質剤生成装置およびそれを収納しているコンテナ |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003055672A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Tetsuo Sugioka | 廃油燃料化及び水エマルジョン燃料によるコージェネレーションシステム |
WO2013105337A1 (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | 日東電工株式会社 | コンテナ装置 |
JP2013147572A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Kunio Komori | 加水燃料製造装置及び製造方法 |
WO2014171406A2 (ja) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Uno Kaoru | キャビテーション発生リング、炭素系燃料の製造装置、及び炭素系燃料の製造方法 |
-
2015
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003055672A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Tetsuo Sugioka | 廃油燃料化及び水エマルジョン燃料によるコージェネレーションシステム |
WO2013105337A1 (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | 日東電工株式会社 | コンテナ装置 |
JP2013147572A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Kunio Komori | 加水燃料製造装置及び製造方法 |
WO2014171406A2 (ja) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Uno Kaoru | キャビテーション発生リング、炭素系燃料の製造装置、及び炭素系燃料の製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019183083A (ja) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | エックスブレイン ピーティーイー リミテッド | フュージョンフュエルを製造するための改質剤を生成する改質剤生成装置およびそれを収納しているコンテナ |
JP7278032B2 (ja) | 2018-04-17 | 2023-05-19 | エックスブレイン ピーティーイー リミテッド | フュージョンフュエルを製造するための改質剤を生成する改質剤生成装置およびそれを収納しているコンテナ |
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Legal Events
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NENP | Non-entry into the national phase |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15897130 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |