JP2008231345A - Method for producing biodiesel fuel - Google Patents

Method for producing biodiesel fuel Download PDF

Info

Publication number
JP2008231345A
JP2008231345A JP2007076206A JP2007076206A JP2008231345A JP 2008231345 A JP2008231345 A JP 2008231345A JP 2007076206 A JP2007076206 A JP 2007076206A JP 2007076206 A JP2007076206 A JP 2007076206A JP 2008231345 A JP2008231345 A JP 2008231345A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
raw material
oil
biodiesel fuel
alcohol
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007076206A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Nakazono
豊 中薗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BIO EN JAPAN KK
BIO ENERGIES JAPAN KK
Original Assignee
BIO EN JAPAN KK
BIO ENERGIES JAPAN KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BIO EN JAPAN KK, BIO ENERGIES JAPAN KK filed Critical BIO EN JAPAN KK
Priority to JP2007076206A priority Critical patent/JP2008231345A/en
Priority to PCT/JP2008/055051 priority patent/WO2008117709A1/en
Priority to US12/532,316 priority patent/US20100132252A1/en
Publication of JP2008231345A publication Critical patent/JP2008231345A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/003Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fatty acids with alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1011Biomass
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a biodiesel fuel which enables the use of, as a raw material, the whole oils and fats with an acid value of 20 or less, is friendly to the environmental, does not need waste water treatment, and also is adapted to the quality specification. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a biodesel fuel uses, as a raw material, oils and fats having an acid value of 20 or less, and comprises a step of heating the raw material oils under reduced pressure to thereby distill off water, odor substances and free fatty acids, a step of bringing the raw material oils into contact with a hydrophilic adsorbent, to thereby adsorb and then remove the remaining free fatty acids and acidic substances, a step of transesterifying it in the presence of a potassium-based alkali catalyst and a step of purifying by a nonaqueous method a light liquid component in the reaction product by the transesterification. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、廃食油などの劣化油脂類からも高い転化率で高品質な脂肪酸バイオディーゼル燃料油の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a high-quality fatty acid biodiesel fuel oil with a high conversion rate from deteriorated fats and oils such as waste cooking oil.

バイオディーゼル燃料とは、一般に植物油とアルコールをエステル交換反応をさせ、脂肪酸アルキルエステルとし、ディーゼル機関用燃料としたものである。化学構造内に酸素を含む含酸素燃料であり、硫黄分をほとんど含まないことから黒煙等の有害排気ガスの排出が少ない。また植物由来であることから京都議定書に示された規定上、二酸化炭素の排出がゼロカウントとされる。このようなことから、環境負荷の少ない軽油代替燃料として注目されており、欧米では既に規格、法制度も整備され、2005年度には、大豆や菜種油から年間500万トン以上生産され使用されている。一方日本では、1万トン/年程度が廃食油から製造されており地方自治体等限定されて使用されている。日本では2007年1月に、バイオディーゼル燃料について、軽油への5%の混合(B5)を前提とした品質規格が制定された。   The biodiesel fuel is generally a fuel for diesel engines by subjecting a vegetable oil and alcohol to a transesterification reaction to obtain a fatty acid alkyl ester. It is an oxygen-containing fuel that contains oxygen in its chemical structure, and since it contains almost no sulfur, it emits less harmful exhaust gases such as black smoke. In addition, because it is derived from plants, carbon dioxide emissions are set to zero in accordance with the provisions set forth in the Kyoto Protocol. For this reason, it is attracting attention as an alternative to light oil with a low environmental impact. In Europe and the United States, standards and legal systems have already been established, and in fiscal 2005, more than 5 million tons are produced and used annually from soybeans and rapeseed oil. . On the other hand, in Japan, about 10,000 tons / year is produced from waste cooking oil and is used only in local governments. In January 2007, a quality standard was established for biodiesel fuel on the premise of 5% blending with diesel oil (B5).

油脂類の主成分であるモノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリドをアルキルアルコールとエステル交換反応させることによって、脂肪酸アルキルエステルが得られることは以前から知られている。一方、遊離脂肪酸とアルキルアルコールとのエステル化反応によっても脂肪酸アルキルエステルを得られることが知られている(例えば、非特許文献1を参照)。またこの反応を利用して、油脂類からバイオディーゼル燃料油を製造する技術についてもこれまで様々に検討されてきた。特に近年石油高騰等の経済的背景の下、多数の関連特許が出願されている(例えば、特許文献1〜11を参照)。これらの文献においては、様々な原料油からエステル化の効率を向上させ、不純物をなるべく残存しないような工夫が試みられている。   It has long been known that fatty acid alkyl esters can be obtained by transesterifying monoglycerides, diglycerides and triglycerides, which are the main components of fats and oils, with alkyl alcohols. On the other hand, it is known that a fatty acid alkyl ester can also be obtained by an esterification reaction between a free fatty acid and an alkyl alcohol (see, for example, Non-Patent Document 1). In addition, various techniques have been studied so far for producing biodiesel fuel oil from fats and oils using this reaction. In particular, in recent years, a number of related patents have been filed under an economic background such as a rise in oil prices (see, for example, Patent Documents 1 to 11). In these documents, attempts have been made to improve the efficiency of esterification from various feedstocks and to keep impurities as little as possible.

ところで、一般的に、脂肪酸アルキルエステル型バイオディーゼル燃料油の製造方法は、以下の3種類に大別される。   By the way, generally, the manufacturing method of a fatty-acid alkylester type | mold biodiesel fuel oil is divided roughly into the following three types.

(1)均一系、不均一系酸、アルカリ触媒反応
(2)高温、高圧型無触媒反応
(3)酵素反応
これらの中で、最も広範囲に利用されている反応系が(1)の触媒法である。(2)および(3)は、触媒残渣が生じない、エステル交換反応と共にエステル化反応も同時に進行する等の優位性があるが、反応変換率、初期コスト及びランニングコストなど種々の面で、未だ実用化には至っていないのが現状である。
(1) Homogeneous, heterogeneous acid, alkali catalysis (2) High-temperature, high-pressure non-catalytic reaction (3) Enzymatic reaction Among these, the most widely used reaction system is the catalytic method (1) It is. (2) and (3) are superior in that no catalyst residue is produced and the esterification reaction proceeds simultaneously with the transesterification reaction, but still in various aspects such as reaction conversion rate, initial cost and running cost. At present, it has not been put into practical use.

(1)の触媒法については種々の方法が報告されており、分類すると以下のようになる。   Various methods for the catalytic method (1) have been reported, and are classified as follows.

〔1〕酸触媒(均一)
〔2〕酸触媒(不均一)
〔3〕アルカリ触媒(均一)
〔4〕アルカリ触媒(不均一)
〔5〕酸触媒(均一)−アルカリ触媒(均一){二段階法}
〔6〕酸触媒(不均一)−アルカリ触媒(均一){二段階法}
〔7〕酸触媒(不均一)−アルカリ触媒(不均一){二段階法}
〔8〕酸触媒(均一)−アルカリ触媒(不均一){二段階法}
酸触媒には、均一および不均一両方が見られるが、アルカリ触媒においては、実用化されているものは均一系だけである。他の方法では変換率が十分ではないためである。
[1] Acid catalyst (uniform)
[2] Acid catalyst (non-uniform)
[3] Alkaline catalyst (uniform)
[4] Alkaline catalyst (non-uniform)
[5] Acid catalyst (homogeneous)-alkali catalyst (homogeneous) {two-stage method}
[6] Acid catalyst (heterogeneous)-alkali catalyst (homogeneous) {two-stage method}
[7] Acid catalyst (heterogeneous)-alkali catalyst (heterogeneous) {two-stage method}
[8] Acid catalyst (homogeneous)-alkali catalyst (heterogeneous) {two-stage method}
The acid catalyst is both homogeneous and heterogeneous, but in the alkaline catalyst, only a homogeneous system has been put into practical use. This is because the conversion rate is not sufficient in other methods.

上述のように、脂肪酸アルキルエステル型バイオディーゼル燃料油について、欧米では既にEN14214およびASTM D6751等の基準によって厳しく規格化されているが、今後2007年度を目処に、自動車業界からの意見を取り入れさらに厳しい規格が制定される予定になっている。これらの動きは必然の成り行きであり、環境型燃料としての優遇時代から脱皮して、バイオディーゼル燃料油がまさしく石油代替燃料の中心に据えられる動きである。   As mentioned above, fatty acid alkyl ester biodiesel fuel oil has already been severely standardized in Europe and the US based on standards such as EN14214 and ASTM D6751, but it will be even more rigorous by incorporating opinions from the automobile industry in the future. A standard is scheduled to be enacted. These movements are inevitable, and the biodiesel fuel has been placed at the center of alternative fuels, taking off from the preferential era of environmental fuels.

ここで、上記規格に適合した燃料油を製造するためには、必ず精製工程を設ける必要がある。一般的なバイオディーゼル燃料油製造方法であるアルカリ触媒法の場合には、水洗方式と吸着方式の2つがある。   Here, it is necessary to provide a refining process in order to produce fuel oil that conforms to the above standards. In the case of the alkali catalyst method, which is a general method for producing biodiesel fuel oil, there are two methods, a water washing method and an adsorption method.

原料油のエステル交換反応の変換率が98%程度の場合には、数千ppmオーダーで残存する石鹸、アルコール、グリセリン、塩あるいはグリセリド誘導体を、水洗いによって除去する必要がある(特許文献12等を参照)。その後、加熱することで水分を除去する。水洗の効果により、製品中の、グリセリン、アルコールおよび金属(K、Naなど)に関しては、規制値の範囲内におさめられる可能性が高い。しかし、水分に関しては、加熱や蒸留を含め徹底的な除去を行っても、500ppm程度が限度である。これ以上に水分値を下げるために更なる加熱を行えば、これらの精製過程でバイオディーゼル自体の分解が生じる可能性がある。また、水洗方式で重大な問題となるのは、廃水である。1トンのバイオディーゼル燃料油を製造するために1トンから3トン程度の廃水が生じるが、2007年海洋汚染防止関連法によれば、これらの廃水は、完全に処理してからでないと廃棄できなくなり、これによるコスト増は甚大である。   When the conversion rate of the transesterification reaction of the raw material oil is about 98%, it is necessary to remove the soap, alcohol, glycerin, salt or glyceride derivative remaining in the order of several thousand ppm by washing with water (Patent Document 12 and the like). reference). Thereafter, moisture is removed by heating. Due to the effect of washing with water, there is a high possibility that glycerin, alcohol and metals (K, Na, etc.) in the product will be within the limits of the regulation values. However, with regard to moisture, even if thorough removal is performed including heating and distillation, the limit is about 500 ppm. If further heating is performed in order to lower the moisture level beyond this, biodiesel itself may be decomposed during these purification processes. In addition, a serious problem in the water washing method is waste water. About 1 to 3 tons of wastewater is produced to produce 1 ton of biodiesel fuel oil. According to the Act on Prevention of Marine Pollution in 2007, these wastewaters can be disposed of only after they are completely treated. The cost increase due to this will be enormous.

これに対し、吸着剤法は、遊離脂肪酸が3000ppm以下、塩類5000ppm以下、水分1000ppm以下の原料油を用い、変換率が99%以上の場合に、使用可能であるという前提条件はつくが、製品中の水分以外の不純物に関し、水洗方式と同等、あるいはそれ以上の品質でバイオディーゼル燃料油を精製、製造可能である(特許文献13〜15等を参照)。水洗方式と比較して大きく異なる利点は、バイオディーゼル燃料油中の水分量がきわめて少ない点と、廃水を生じない点である。   On the other hand, the adsorbent method has a precondition that it can be used when the conversion rate is 99% or more using raw oils with free fatty acids of 3000ppm or less, salts 5000ppm or less, and moisture 1000ppm or less. Biodiesel fuel oil can be refined and manufactured with a quality equivalent to or higher than that of the water washing method with respect to impurities other than moisture (see Patent Documents 13 to 15). The advantages that are greatly different from the water washing method are that the amount of water in the biodiesel fuel oil is extremely small and that no waste water is produced.

しかし、上記特許文献に記載の製造方法に従って製造する場合、反応前の原料油の状況および反応後の脂肪酸アルキルエステルの状況によっては、2007年度以降設定されるバイオディーゼル燃料規格値である水分値200ppm以下、アルコール値1000ppm以下、酸価0.3以下を達成することは困難である。   However, when producing according to the production method described in the above patent document, depending on the situation of the raw material oil before the reaction and the situation of the fatty acid alkyl ester after the reaction, a moisture value of 200 ppm, which is a standard value for biodiesel fuel set after 2007 Hereinafter, it is difficult to achieve an alcohol value of 1000 ppm or less and an acid value of 0.3 or less.

また、今後のバイオディーゼル燃料規格ならびに環境負荷問題を考慮した場合、廃水の出ない非水方式による精製が好適な方法であるが、この非水方式を用いて水分値200ppm以下、アルコール値1000ppm以下、酸価0.3以下を常時達成するバイオディーゼル燃料油の製造方法は存在しない。   In addition, when considering future biodiesel fuel standards and environmental load problems, purification by a non-aqueous method that does not produce wastewater is a suitable method, but using this non-aqueous method, the moisture value is 200 ppm or less and the alcohol value is 1000 ppm or less. There is no method for producing biodiesel fuel that always achieves an acid value of 0.3 or less.

ところで、脂肪酸アルキルエステル型バイオディーゼル燃料油の製造原料に関しては、ほとんどが脂肪酸グリセロールエステルであり、これらからの製造方法はアルコリシスによるエステル交換反応が主である。従って最も主流である反応は、上記〔3〕アルカリ触媒(均一)に該当する、アルコール中水酸化ナトリウムや水酸化カリウム触媒を用いたエステル交換反応である(例えば、特許文献16等を参照)。   By the way, most of the raw materials for producing fatty acid alkyl ester type biodiesel fuel oil are fatty acid glycerol esters, and the production method from these is mainly transesterification by alcoholysis. Therefore, the most mainstream reaction is a transesterification reaction using sodium hydroxide or potassium hydroxide catalyst in alcohol corresponding to the above [3] alkali catalyst (uniform) (see, for example, Patent Document 16).

しかし、新鮮な植物油や動物油においてグリセロールエステルが100%にまで精製されたものは入手困難であり、さらにバイオディーゼル燃料油の需要が増大するに従って、不良油脂、廃食油などの劣化油脂なども原料油として使用していこうとする動きが出てきている。これらの主な不純物は遊離脂肪酸である。   However, fresh vegetable oils and animal oils with glycerol esters refined to 100% are difficult to obtain, and as the demand for biodiesel fuel oil increases, degraded oils such as bad oils and waste cooking oils are also used as raw oils. There is a movement to use as. These main impurities are free fatty acids.

エステル交換反応において遊離脂肪酸が多く含まれると、これらがまず触媒であるアルカリ金属と反応し、アルカリ石鹸を生じてしまい、反応収率を低下させるばかりでなく、エマルジョンの原因となるため精製も困難になる。従ってアルカリ触媒下でのエステル交換反応による脂肪酸アルキルエステル燃料の製造においては、原料油中の遊離脂肪酸量をコントロールする必要がある。   If a large amount of free fatty acids are contained in the transesterification reaction, they first react with the alkali metal as a catalyst to produce an alkali soap, which not only lowers the reaction yield but also causes an emulsion, making purification difficult. become. Therefore, in the production of a fatty acid alkyl ester fuel by transesterification under an alkali catalyst, it is necessary to control the amount of free fatty acid in the feedstock.

原料油中の遊離脂肪酸を脂肪酸アルキルエステルに変換しようとすれば、遊離脂肪酸とアルコールとのエステル化反応を行う必要がある。エステル化反応は平衡反応であることから、一方の原料であるアルコールを過剰に用いるか、副反応物として生成する水を除去することによって平衡を生成系にずらし、収率を上げるようにしている。   If the free fatty acid in the raw material oil is to be converted into a fatty acid alkyl ester, it is necessary to carry out an esterification reaction between the free fatty acid and an alcohol. Since the esterification reaction is an equilibrium reaction, the excess is used as one of the raw materials, or the water generated as a side reaction product is removed to shift the equilibrium to the production system and increase the yield. .

さらに反応速度を速めるためには、触媒が使用されるのが一般的である。一般的に脂肪酸のエステル化反応における工業化プロセスでは、酸性触媒が多く使用されている。例えば硫酸やリン酸などの無機酸、およびp−トルエンスルホン酸などの有機酸がエステル化触媒である。しかしながら、これらの反応は基本的に反応溶液中に触媒が溶解した状態で存在する均一反応系であるので、生成液から触媒の分離、回収が困難であるという問題がある。また、このような問題を解決する方法として、固定化あるいは固体酸触媒もよく使用され、スルホン酸系イオン交換樹脂やヘテロポリ酸をシリカゲルや活性炭に担持した固体酸触媒などが知られる。しかしこれらの固定化あるいは固体酸触媒を用いた場合、エステル化反応は十分に進行するが、それだけではエステル交換反応に対しては、変換率が低い。   In order to further increase the reaction rate, a catalyst is generally used. Generally, an acidic catalyst is often used in an industrialization process in an esterification reaction of a fatty acid. For example, inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid, and organic acids such as p-toluenesulfonic acid are esterification catalysts. However, since these reactions are basically a homogeneous reaction system in which the catalyst is dissolved in the reaction solution, there is a problem that it is difficult to separate and recover the catalyst from the product solution. Further, as a method for solving such a problem, an immobilized or solid acid catalyst is often used, and a sulfonic acid ion exchange resin or a solid acid catalyst in which a heteropoly acid is supported on silica gel or activated carbon is known. However, when these immobilization or solid acid catalysts are used, the esterification reaction proceeds sufficiently, but by itself, the conversion rate is low for the transesterification reaction.

遊離脂肪酸を含む油脂類のエステル化法としては、上記〔5〕酸触媒(均一)−アルカリ触媒(均一){二段階法}または〔6〕酸触媒(不均一)−アルカリ触媒(均一){二段階法}に分類される、まず固体酸触媒を含む酸触媒によってエステル化しその後アルカリ触媒によってエステル交換反応を行うという方法について報告がある(特許文献17〜19等を参照)。しかし反応が全く性質の異なる2触媒系で複雑となることや、脂肪酸量によって第1反応を常時コントロールする必要があるなど操作性にも欠ける。さらに遊離脂肪酸の量が20%以上であれば、複雑なプロセスプラントへの投資との採算性がはかれるが、例えば20%以下である場合には、かえって過剰投資となってしまう。   As the esterification method of fats and oils containing free fatty acids, [5] acid catalyst (homogeneous) -alkali catalyst (homogeneous) {two-stage method} or [6] acid catalyst (heterogeneous) -alkali catalyst (homogeneous) { There is a report on a method of first esterifying with an acid catalyst including a solid acid catalyst and then performing an ester exchange reaction with an alkali catalyst (see Patent Documents 17 to 19). However, the reaction is complicated by a two-catalyst system with completely different properties, and the first reaction needs to be constantly controlled by the amount of fatty acid. Further, if the amount of free fatty acid is 20% or more, profitability with investment in a complicated process plant can be achieved, but if it is 20% or less, for example, it becomes excessive investment.

これらの課題を解決するべく、高温高圧法や酵素法が報告されている。高温高圧法では、アルコールの超臨界状態でエステル化およびエステル交換反応を同時に行うことが可能である(特許文献20〜25等を参照)。   In order to solve these problems, high-temperature and high-pressure methods and enzyme methods have been reported. In the high-temperature and high-pressure method, esterification and transesterification can be simultaneously performed in a supercritical state of alcohol (see Patent Documents 20 to 25, etc.).

しかし、発明者らの精査の限りでは、遊離脂肪酸のエステル化反応では、変換率が98%程度であるため、最終的な精製を必要とし、さらに高温下で脂肪酸部位の酸化あるいは二重結合の異性化など複雑な反応が起こってしまう傾向がある。また装置コストが高価であり、操業の困難さがあるため経済性の面で実用化が困難な部分がある。   However, as far as the inventors have scrutinized, in the esterification reaction of free fatty acid, since the conversion rate is about 98%, final purification is required, and further oxidation of the fatty acid site or double bond at high temperature is required. There is a tendency for complex reactions such as isomerization to occur. In addition, since the cost of the apparatus is high and the operation is difficult, there is a part that is difficult to put into practical use in terms of economy.

これとは対照的に、酵素を用いたエステル化反応も報告されている。リパーゼによる反応では、エステル化およびエステル交換反応が同時に進行する。さらにリパーゼを担体に固定化することで、サイクル数を増やし廃棄物の産生を抑制することができる(特許文献26または27を参照)。しかし、生物学的反応であることから、反応条件が温和であるためどうしても、反応速度及び変換率に課題が残る。   In contrast, esterification reactions using enzymes have also been reported. In the reaction with lipase, esterification and transesterification proceed simultaneously. Furthermore, by immobilizing lipase on a carrier, the number of cycles can be increased and the production of waste can be suppressed (see Patent Document 26 or 27). However, because it is a biological response, just because the reaction conditions are mild, problems remain in reaction rate and conversion.

以上より、バイオディーゼル燃料油製造の原料となる油脂類として広く利用可能である遊離脂肪酸の量が10%以下(酸価<20)であるような油脂類の場合には、まず、遊離脂肪酸を不純物として除去し、原料油を脂肪酸グリセリド誘導体のみとした後で、アルカリ触媒法によってエステル交換反応を実施することが好適であると考えられる。しかしながら、このような方法を実現することは以下の理由により困難である。   Based on the above, in the case of fats and oils whose amount of free fatty acids that can be widely used as fats and oils as raw materials for biodiesel fuel oil production is 10% or less (acid value <20), It is considered suitable to carry out the transesterification by the alkali catalyst method after removing as impurities and making the raw material oil only fatty acid glyceride derivative. However, it is difficult to realize such a method for the following reason.

まず、原料油脂中から遊離脂肪酸を除去する方法、すなわち脱酸法は、油脂化学における精製法として確立されたものがあり、この処理によって油脂中の遊離脂肪酸類含有率を、0.01〜0.03%にまで除去することが可能である(例えば非特許文献2等を参照)。この方法では、一般的に弱アルカリ水溶液による洗浄法が用いられる。しかしながら、この方法ではアルカリ廃液が生じるため、これの処理にコストがかかってしまう。さらに洗浄後、油脂中の水分をエステル交換反応に先立って除去する工程が必要となるため工程が複雑になる。   First, there is a method for removing free fatty acids from raw material fats, that is, a deoxidation method, which has been established as a purification method in fats and oils chemistry. By this treatment, the content of free fatty acids in fats and oils is 0.01-0.03%. (See, for example, Non-Patent Document 2). In this method, a cleaning method using a weak alkaline aqueous solution is generally used. However, in this method, alkaline waste liquid is generated, and this processing is costly. Further, after washing, a process for removing water in the fats and oils prior to the transesterification reaction is required, which complicates the process.

これに対して、パーム油等不飽和脂肪酸類の含有率が少ない、すなわちヨウ素価の小さい油脂類の脱酸法として、物理精製法すなわち減圧水蒸気蒸留法がある。この方法は、減圧下、200〜250℃で1〜2時間処理するというものである。この方法は、除去効率は高いものの、不飽和脂肪酸類が多く含まれる油脂類すなわちヨウ素価の高い(80以上)油脂では、上記処理条件下でダイマーの生成、脂肪酸構造の変化が起こるため、原料油が限定され、酸化劣化油には適していない。   On the other hand, as a deoxidation method for fats and oils having a low content of unsaturated fatty acids such as palm oil, that is, a low iodine value, there is a physical purification method, that is, a vacuum steam distillation method. In this method, treatment is performed at 200 to 250 ° C. under reduced pressure for 1 to 2 hours. Although this method has high removal efficiency, fats and oils containing a large amount of unsaturated fatty acids, that is, fats and oils with a high iodine value (over 80), dimer formation and fatty acid structure changes occur under the above processing conditions. Oil is limited and not suitable for oxidatively degraded oil.

従って一般的な油脂化学における脱酸法は、種々の油脂類ならびにそれらの酸化劣化油を原料油として使用するバイオディーゼル燃料製造の前処理である遊離脂肪酸除去法としてそのまま使用することができない。   Therefore, the deoxidation method in general fat and oil chemistry cannot be used as it is as a free fatty acid removal method which is a pretreatment of biodiesel fuel production using various fats and oils and their oxidatively deteriorated oils as raw oils.

さらに、廃食油中の水分および臭気物質を除去する目的で、廃食油をアルコールと反応させる前に減圧加熱処理する方法もある(特許文献28〜30を参照)が、遊離脂肪酸については触れられていない。実際、特許中の実施例においてなされた処理条件(60mmHg、84℃)で、酸価5の酸化劣化油脂(一般的廃食油)を処理した場合、処理後の遊離脂肪酸量は1.5%以上(酸価3以上)残っており、その後の反応変換率も97.5%と低い値を示した。遊離脂肪酸量を減少させるべくさらに条件を厳しくして(10mmHg、180℃)処理を行った場合、製品であるバイオディーゼル中の脂肪酸成分であるオレイン酸、リノール酸およびリノレン酸アルキルエステル成分の比率が減少し、また反応変換率も97.5%であった。さらに条件を厳しくし、5mmHg、200℃で処理をしたところ、やはり脂肪酸部位のシスからトランスへの異性化によると考えられる流動点上昇が見られた。
特開2002−167356号公報 特開2002−294277号公報 特開2000−44984号公報 特開2000−109883号公報 欧州特許出願公開第1644470号 欧州特許出願公開第1616853号 欧州特許出願公開第1542960号 米国特許出願公開第2006/111579号 米国特許出願公開第2006/094890号 米国特許出願公開第2006/080891号 米国特許出願公開第2006/074256号 欧州特許出願公開第0249463号 特開平10−245586号公報 特開平10−231497号公報 米国特許第5972057号 特開平7−197047号公報 米国特許第6642399号 米国特許第6965044号 米国特許出願公開第2004/102640号 特開2000−109883号公報 特開2000−143586号公報 欧州特許出願公開第1506996号 米国特許第6187939号 米国特許第6818026号 米国特許第6288251号 国際公開第01/038553号 特開2002−233393号公報 特開平10−245586号公報 特開平10−231497号公報 米国特許第5972057号 「有機化学ハンドブック」技報堂出版、1988、p1407〜p1409 産業図書出版・油脂化学入門p48〜p49
Furthermore, for the purpose of removing moisture and odorous substances in the waste cooking oil, there is a method in which the waste cooking oil is heated under reduced pressure before reacting with alcohol (see Patent Documents 28 to 30), but free fatty acids are mentioned. Absent. In fact, when oxidized and degraded oils (general waste cooking oil) with an acid value of 5 were treated under the treatment conditions (60 mmHg, 84 ° C) made in the examples in the patent, the amount of free fatty acids after treatment was 1.5% or more (acid (Value 3 or more) remained, and the reaction conversion rate thereafter was as low as 97.5%. When the conditions were further tightened (10 mmHg, 180 ° C) to reduce the amount of free fatty acids, the ratio of fatty acid components oleic acid, linoleic acid and linolenic acid alkyl ester components in the biodiesel product was In addition, the reaction conversion rate was 97.5%. When the conditions were further tightened and the treatment was performed at 5 mmHg and 200 ° C., an increase in the pour point considered to be due to isomerization of the fatty acid moiety from cis to trans was also observed.
JP 2002-167356 A JP 2002-294277 A JP 2000-44984 A JP 2000-109883 A European Patent Application No. 1644470 European Patent Application No. 1616853 European Patent Application No. 1542960 US Patent Application Publication No. 2006/111579 US Patent Application Publication No. 2006/094890 US Patent Application Publication No. 2006/080891 US Patent Application Publication No. 2006/074256 European Patent Application Publication No. 0249463 Japanese Patent Laid-Open No. 10-245586 Japanese Patent Laid-Open No. 10-231497 US Pat. No. 5,972,057 JP-A-7-197047 US Pat. No. 6,642,399 US Pat. No. 6,965,044 US Patent Application Publication No. 2004/102640 JP 2000-109883 A JP 2000-143586 A European Patent Application No. 1506996 US Pat. No. 6,187,939 US6818026 US Pat. No. 6,288,251 International Publication No. 01/038553 JP 2002-233393 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-245586 Japanese Patent Laid-Open No. 10-231497 US Pat. No. 5,972,057 "Organic Chemistry Handbook", Gihodo Publishing, 1988, p1407-p1409 Industrial book publishing / Introduction to fats and oils chemistry

そこで、本発明は、経済性、食品との両立性および量的観点から、バイオディーゼル燃料油の原料油脂類となりうる、酸価20以下の油脂類全体を原料として使用可能であり、かつ廃水処理を必要としない環境負荷の少ない、さらに2007年度以降の品質規格中の製造上生じる不純物類の規格値に適合可能なバイオディーゼル燃料油製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can use as a raw material all fats and oils having an acid value of 20 or less, which can be raw oils and fats of biodiesel fuel oil, from the viewpoint of economy, compatibility with foods and quantitative aspects. It is an object of the present invention to provide a method for producing biodiesel fuel that has a low environmental impact and does not need to be applied, and that can be adapted to the standard values of impurities produced in the quality standards after 2007.

本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意検討を重ねた結果、原料油とアルコールをアルカリ触媒存在下でエステル交換反応させる工程を含むバイオディーゼル燃料の製造方法において、当該エステル交換反応に先立って水分、臭気物質及び遊離脂肪酸類を親水性吸着剤により除去すること、アルカリ触媒としてカリウムを含む触媒を使用すること、エステル交換反応の反応生成物を塩基性物質吸着性固体吸着剤により精製すること等により、廃食油等の酸価20以下の油脂を原料として、環境負荷の少ない方法で、高品質なバイオディーゼル燃料を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor, in a biodiesel fuel production method including a step of transesterification of raw oil and alcohol in the presence of an alkali catalyst, water content prior to the transesterification reaction. , Removal of odorous substances and free fatty acids with a hydrophilic adsorbent, use of a catalyst containing potassium as an alkali catalyst, purification of a reaction product of a transesterification reaction with a basic substance adsorbing solid adsorbent, etc. Thus, it has been found that high-quality biodiesel fuel can be produced by using a method with less environmental load using oils and fats having an acid value of 20 or less such as waste cooking oil as a raw material, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は、酸価20以下の原料油からバイオディーゼル燃料を製造する方法であって、前記原料油を減圧下で加熱して水分、臭気物質及び遊離脂肪酸類を留去する工程と、前記原料油を親水性吸着剤と接触させ残存する遊離脂肪酸及び酸性物質を吸着除去する工程と、前記原料油とアルコールを、水酸化カリウム、炭酸カリウム、およびカリウムアルコラートからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ触媒存在下でエステル交換反応させる工程と、前記エステル交換反応による反応生成物から軽液成分を分離する工程と、前記軽液成分に対し、塩基性物質吸着性固体吸着剤に接触させる処理、遠心分離により固体不純物等を除去する処理、減圧下で加熱して低沸点物質を除去する処理、及びフィルターを通して固体不純物等を除去する処理、を行う工程と、を含むバイオディーゼル燃料の製造方法を提供する。   That is, the present invention is a method for producing biodiesel fuel from a raw material oil having an acid value of 20 or less, the raw oil being heated under reduced pressure to distill off moisture, odorous substances and free fatty acids, Contacting the raw material oil with a hydrophilic adsorbent to adsorb and remove the remaining free fatty acids and acidic substances; and the raw material oil and the alcohol at least selected from the group consisting of potassium hydroxide, potassium carbonate, and potassium alcoholate A step of transesterification in the presence of a kind of alkali catalyst, a step of separating a light liquid component from a reaction product by the transesterification reaction, and contacting the light liquid component with a basic substance-adsorbing solid adsorbent Treatment, removal of solid impurities by centrifugation, treatment to remove low-boiling substances by heating under reduced pressure, solid impurities, etc. through a filter And performing a process, of removing, providing a method of producing a biodiesel fuel containing.

このような方法によれば、原料油脂類をアルコールと反応させる前に、水分、臭気物質及び遊離脂肪酸等の酸性物質が除去されるので、エステル交換反応のアルカリ触媒の活性が低下することがない。また反応終了後の脂肪酸アルキルエステル中に大量の水、脂肪酸アルカリ石けん、臭気物質等の異物が残存するのを抑制することができるので、その後の精製工程も低エネルギー、低コストで環境負荷の少ない方法で行うことができ、水分、アルカリ金属、遊離脂肪酸等の不純物量が燃料規格値に適合したバイオディーゼル燃料を得ることができる。さらに、遊離脂肪酸と水が反応前に除去されることにより、副反応や、遊離脂肪酸の直接反応による脂肪酸石けんの生成が抑えられ、その結果エマルジョンが生じにくくなり、後に続く軽液と重液の比重分離工程等も容易となる。   According to such a method, before the raw fats and oils are reacted with alcohol, acidic substances such as moisture, odorous substances and free fatty acids are removed, so that the activity of the alkali catalyst in the transesterification reaction does not decrease. . In addition, since it is possible to prevent a large amount of water, fatty acid alkali soap, odorous substances and the like from remaining in the fatty acid alkyl ester after the reaction is completed, the subsequent purification process is also low energy, low cost and has a low environmental impact. It is possible to obtain a biodiesel fuel in which the amount of impurities such as moisture, alkali metal, free fatty acid and the like meets the fuel standard value. Furthermore, by removing free fatty acids and water before the reaction, side reactions and the formation of fatty acid soap due to the direct reaction of free fatty acids are suppressed. As a result, emulsions are less likely to occur. The specific gravity separation step and the like are also facilitated.

また、遊離脂肪酸と水分の除去を減圧下での加熱と、親水性吸着剤による吸着という2段階で行うため、上述したアルカリ水溶液による洗浄法、減圧水蒸気蒸留法、減圧加熱処理法に伴う問題も生じない。   In addition, since the removal of free fatty acids and moisture is performed in two stages, heating under reduced pressure and adsorption with a hydrophilic adsorbent, there are problems associated with the above-described washing method using an alkaline aqueous solution, reduced-pressure steam distillation method, and reduced-pressure heat treatment method. Does not occur.

さらに、軽液成分を非水方式により精製するため、水との接触により石けん化反応が進むことがなく、廃水処理の問題も生じない。また、固体吸着剤カラムによれば、残存触媒等の不純物を簡易に除去することができ、工程の連続化も可能となるので作業性が向上する;遠心分離により強制的に比重分離を行うことにより、微量残存するグリセロール、グリセリン誘導体、微細吸着剤等の高比重物質を高精度で除去することが可能である;加熱、減圧処理によれば、軽液中のアルコール、水といった低沸点物質を徹底的に除去することが可能である;フィルターを通すことによって、凝集物質等の固体不純物等を除去することができる、という効果もある。これらの処理により、製造工程のばらつきによらず、燃料規格値に適合させることが可能となるとともに、燃料規格値で規定されていない値についても、コモンレール方式による精密なディーゼルエンジンにも対応可能なバイオディーゼル燃料を製造することができる。   Furthermore, since the light liquid component is purified by a non-aqueous method, the saponification reaction does not proceed by contact with water, and the problem of wastewater treatment does not occur. Moreover, according to the solid adsorbent column, impurities such as residual catalyst can be easily removed and the process can be continued, so that workability is improved; specific gravity separation is forcibly performed by centrifugation. It is possible to remove traces of high-specific gravity substances such as glycerol, glycerin derivatives, fine adsorbents, etc. with high accuracy; by heating and decompression treatment, low-boiling substances such as alcohol and water in light liquids can be removed. It is possible to remove thoroughly; there is also an effect that solid impurities such as aggregated substances can be removed by passing through a filter. Through these processes, it is possible to adapt to the fuel standard value regardless of manufacturing process variations, and it is also possible to deal with precision diesel engines using the common rail system for values not specified by the fuel standard value. Biodiesel fuel can be produced.

本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法は、前記親水性吸着剤が、活性アルミナ、塩基性処理活性炭、およびシリカゲルからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。   In the method for producing biodiesel fuel according to the present invention, the hydrophilic adsorbent is preferably at least one selected from the group consisting of activated alumina, basic treated activated carbon, and silica gel.

これらの親水性吸着剤によれば、加熱減圧処理後の原料油から、残存する遊離脂肪酸等の酸性不純物を少量の吸着剤で高効率に除去することができる。   According to these hydrophilic adsorbents, remaining acidic impurities such as free fatty acids can be efficiently removed with a small amount of adsorbent from the raw material oil after the heat and pressure reduction treatment.

また、本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法のエステル交換反応工程は、原料油の脂肪酸部位に対して1.05〜1.25モル当量のアルコールに、原料油に対して0.5重量%〜2.0重量%のアルカリ触媒を溶解させて、触媒含有アルコール溶液を調整する工程と、原料油と触媒含有アルコール溶液を混合し撹拌する工程と、を含むことが好ましい。   In addition, the transesterification reaction step of the method for producing biodiesel fuel according to the present invention is performed at 1.05 to 1.25 molar equivalent of alcohol with respect to the fatty acid portion of the feedstock, and 0.5% by weight with respect to the feedstock. It is preferable to include a step of dissolving a 2.0 wt% alkali catalyst to prepare a catalyst-containing alcohol solution, and a step of mixing and stirring the raw material oil and the catalyst-containing alcohol solution.

このようにアルカリ触媒として上記の濃度を使用することにより、エステル交換反応に対する触媒活性が十分に得られ、短時間の反応で転化率を98%以上とすることができる。   Thus, by using said concentration as an alkali catalyst, the catalyst activity with respect to transesterification is fully acquired, and the conversion rate can be 98% or more by a short time reaction.

上記軽液成分を分離する工程は、前記反応生成物を遠心分離することによって行われることが好ましい。遠心分離によれば、比重差を利用した静置分層分離法による場合に比べて、短時間で高効率に分離することが可能であり、他の工程との連続操作にも対応可能である。   The step of separating the light liquid component is preferably performed by centrifuging the reaction product. Centrifugation enables high-efficiency separation in a short time compared to the case of stationary separation using a specific gravity difference, and can be used for continuous operations with other processes. .

また、上記塩基性物質吸着性固体吸着剤は、活性白土、酸性白土、活性炭、ベントナイト、シリカゲル、活性アルミナ、及びモレキュラーシーブスからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの固体吸着剤によれば、軽液に含まれた不純物を高効率で吸着除去できる。特に、活性白土、活性炭は、脱アルカリ効果、脱色効果、脱臭効果が共に優れており、またある一定の堅牢度を有するため、カラム充填剤として好適に用いることができる。   The basic substance-adsorbing solid adsorbent is preferably at least one selected from the group consisting of activated clay, acidic clay, activated carbon, bentonite, silica gel, activated alumina, and molecular sieves. According to these solid adsorbents, impurities contained in the light liquid can be adsorbed and removed with high efficiency. In particular, activated clay and activated carbon have excellent dealkalizing effect, decoloring effect, and deodorizing effect, and have a certain fastness, and therefore can be suitably used as a column filler.

また、軽液成分を減圧下で加熱する処理を行う前に、前記軽液に流動点降下剤、酸化安定剤を添加することが好ましい。このような方法によれば、流動点降下剤や酸価安定剤等の添加剤がバイオディーゼル製品中で凝縮することなく、均一に溶解させることが可能である。   Moreover, before performing the process which heats a light liquid component under reduced pressure, it is preferable to add a pour point depressant and an oxidation stabilizer to the light liquid. According to such a method, additives such as a pour point depressant and an acid value stabilizer can be uniformly dissolved without condensing in the biodiesel product.

また、本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法では、上述した臭気物質及び遊離脂肪酸類の留去工程に先立って、原料油から水又は水溶液を比重分離する工程と、比重分離後の原料油から固体物質をフィルターにより除去する工程と、を行うことも好ましい。このような前処理により、原料油中の水、水溶液をさらに除去し、減圧加熱、親水性吸着剤による水分等の除去をより効率よく行うことができる。   Further, in the method for producing biodiesel fuel according to the present invention, prior to the step of distilling off the odorous substances and free fatty acids described above, the step of separating water or an aqueous solution from the feedstock by specific gravity, and the feedstock after the specific gravity separation. It is also preferable to perform the step of removing the solid substance with a filter. By such pretreatment, water and aqueous solution in the raw material oil can be further removed, and heating under reduced pressure and removal of moisture and the like by the hydrophilic adsorbent can be performed more efficiently.

上記エステル交換反応に用いられるアルコールは、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、及びt−ブチルアルコールからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらのアルコールによれば、原料油脂中のグリセリドが、エステル交換反応により、高変換率で脂肪酸アルキルエステルに転化する。   The alcohol used in the transesterification reaction is preferably at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and t-butyl alcohol. According to these alcohols, the glycerides in the raw oil and fat are converted into fatty acid alkyl esters with a high conversion rate by transesterification.

本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法では、上述したすべての工程が連続式で行われることが好ましい。連続操作によれば、敷地、空間に制限がある場合でも、大量生産プラントとして稼動させることが可能である。尚、すべての工程を連続式で行うためには、例えば、時間のかかる工程に用いられる槽を複数用意して前後の工程を行う槽と並列に接続する、各種分離工程に遠心分離法を用いて時間を短縮するなどの方法を適宜用いることができる。   In the method for producing biodiesel fuel according to the present invention, it is preferable that all the steps described above are performed continuously. According to the continuous operation, it is possible to operate as a mass production plant even when the site and space are limited. In order to perform all the processes in a continuous manner, for example, a plurality of tanks used for time-consuming processes are prepared and connected in parallel with the tanks for performing the previous and subsequent processes, and the centrifugal separation method is used for various separation processes. Thus, a method of shortening the time can be used as appropriate.

さらに、本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法は、副生成物としてグリセリンを得る工程を含むことも好ましい。当該工程は、具体的には、上記反応生成物から軽液成分を分離した後の重液成分に硫酸又は燐酸を添加して中和する工程と、得られた包摂水和物、または、水和硫酸カリウム結晶若しくは水和第三燐酸カリウム結晶を濾別後の濾液、を減圧蒸留し、副生成物としてグリセリンを得る工程と、を含む。   Furthermore, the method for producing biodiesel fuel according to the present invention preferably includes a step of obtaining glycerin as a by-product. Specifically, the step includes the step of neutralizing the heavy liquid component after separating the light liquid component from the reaction product by adding sulfuric acid or phosphoric acid, and the resulting inclusion hydrate or water. And a step of distilling the filtrate after separating the hydrated potassium sulfate crystals or the hydrated potassium phosphate crystals under reduced pressure to obtain glycerin as a by-product.

重液には主成分であるグリセリンの他に反応に使用された触媒のほとんどが含まれているため、燃料として使用するためには、一般に、アルカリ腐食のための特別なボイラーを必要とし、減圧蒸留を行った場合には、ポリグリセロールが生成され、蒸留収率は50%以下である。さらに、一般的に行われる酸による中和を行った場合、高粘度のスラリー状または半固体となり、塩の濾別や、蒸留操作が極めて困難となる。しかしながら、本発明に係る方法によれば、中和後の塩は酸カリウム塩の水包摂結晶として、大きな結晶構造をとるため、酸カリウム塩を速やかに分離でき、系が高粘度にならないので、濾別が容易である。さらにその後の蒸留も極めて容易に行うことができ、高純度のグリセリンを高収率で得ることができる。   Since the heavy liquid contains most of the catalyst used in the reaction in addition to glycerin, which is the main component, in order to use it as a fuel, a special boiler is generally required for alkaline corrosion, and the pressure is reduced. When distillation is performed, polyglycerol is produced and the distillation yield is 50% or less. Furthermore, when neutralization with an acid that is generally performed is performed, a highly viscous slurry or semi-solid is obtained, and salt filtration and distillation are extremely difficult. However, according to the method according to the present invention, the salt after neutralization has a large crystal structure as a water-containing crystal of an acid potassium salt, so that the acid potassium salt can be separated quickly and the system does not become highly viscous. Easy to filter. Furthermore, subsequent distillation can be performed very easily, and high-purity glycerin can be obtained in a high yield.

本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法は、水分、臭気物質及び遊離脂肪酸類をできる限り原料油から除去してからアルカリ触媒存在下でエステル交換反応を行い、反応後の生成物を非水方式により精製するので、酸価20以下の劣化油脂類を原料として用いることができ、廃水処理を必要としないので環境負荷が少なく、2007年度以降の品質規格中の製造上生じる不純物類の規格値にも適合可能なバイオディーゼル燃料を製造することができるものである。   The method for producing biodiesel fuel according to the present invention includes removing water, odorous substances and free fatty acids from raw material oil as much as possible, then performing a transesterification reaction in the presence of an alkali catalyst, and converting the product after the reaction into a non-aqueous system. As a result, it is possible to use degraded fats and oils with an acid value of 20 or less as a raw material, and there is little environmental impact because no wastewater treatment is required. Can also produce compatible biodiesel fuel.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

(バイオディーゼル燃料の製造方法)
本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法は、酸価20以下の油脂類を原料とする。酸価20以下である限り、どのような油脂類であってもよく、例えば、菜種油、大豆油、パーム油、パーム核油、ひまわり油、米油、ゴマ油、トウモロコシ油、ココナッツ油、サフラワー油、紅花油、ピーナッツ油、綿実油、アマニ油、マスタード油などの植物性油脂類、牛脂、豚脂、鯨油、魚油などの動物性油脂類および、これらの廃食油、または動植物油製造過程で生じる劣化油等が挙げられる。酸価が20を超えると、遊離脂肪酸成分が10%以上含まれることになり、製造効率が低下し、経済性の面から課題を生じる。また、不純物として含まれる水などは、混入していても問題はないが、受け容れ時の原料として常識の範囲内で適正に判断されることが好ましい。
(Method for producing biodiesel fuel)
The method for producing biodiesel fuel according to the present invention uses oils and fats having an acid value of 20 or less as a raw material. Any oils and fats may be used as long as the acid value is 20 or less. For example, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, rice oil, sesame oil, corn oil, coconut oil, safflower oil , Vegetable oils such as safflower oil, peanut oil, cottonseed oil, flaxseed oil, mustard oil, animal fats such as beef tallow, pork fat, whale oil, fish oil, and their degradation during the production process of waste cooking oil or animal and vegetable oils Oil etc. are mentioned. When the acid value exceeds 20, the free fatty acid component is contained in an amount of 10% or more, resulting in a decrease in production efficiency and a problem from the economical aspect. In addition, water or the like contained as an impurity does not matter even if it is mixed in, but it is preferable that it is appropriately determined within the range of common sense as a raw material for acceptance.

本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法は、エステル交換反応に先立って、原料油を減圧下で加熱して水分、臭気物質及び遊離脂肪酸類を留去する工程と、留去工程の後、原料油を親水性吸着剤と接触させ、残存する遊離脂肪酸類及び酸性物質を吸着除去する工程とを含む。   The method for producing biodiesel fuel according to the present invention includes a step of heating raw oil under reduced pressure to distill off moisture, odorous substances and free fatty acids prior to the transesterification reaction, and a raw material after the distilling step. Contacting the oil with a hydrophilic adsorbent and adsorbing and removing the remaining free fatty acids and acidic substances.

上記留去工程は、50〜170℃、1〜20mmHgで行うことが好ましい。50℃未満ではほとんど蒸気圧を確保できず除去効率が悪くなり、170℃を超えると脂肪酸部位中不飽和部の変性が生じ、バイオディーゼル燃料油としての性状に悪影響を及ぼす。また、1mmHg未満の高真空状態を保持するには、装置のコスト及び運転コストが大きくなり、20mmHgを超える圧力では、水分は除去できても遊離脂肪酸がほとんど残存してしまう。   It is preferable to perform the said distillation process at 50-170 degreeC and 1-20 mmHg. If it is less than 50 ° C., the vapor pressure can hardly be secured and the removal efficiency is deteriorated, and if it exceeds 170 ° C., the unsaturated portion in the fatty acid site is denatured, which adversely affects the properties as biodiesel fuel oil. Further, in order to maintain a high vacuum state of less than 1 mmHg, the cost of the apparatus and the operation cost increase, and at a pressure exceeding 20 mmHg, almost all free fatty acids remain even if moisture can be removed.

ここで、原料油は、例えば熱交換器内で水蒸気と熱交換することによって加熱できる。加熱された原料油は、減圧器内に噴霧状態で導入することにより、表面積を増大させることができるので、水分や遊離脂肪酸等の蒸発速度を上昇させることができて好ましい。この工程を通過した原料油は、例えば、水分値500ppm以下、遊離脂肪酸量5000ppm以下、臭気物質500ppm以下とすることができる。   Here, the raw material oil can be heated, for example, by exchanging heat with water vapor in a heat exchanger. The heated raw material oil is preferable because it can increase the surface area by introducing it into the pressure reducer in a sprayed state, thereby increasing the evaporation rate of moisture, free fatty acids and the like. The raw material oil that has passed through this step can have, for example, a moisture value of 500 ppm or less, a free fatty acid amount of 5000 ppm or less, and an odorous substance of 500 ppm or less.

上記親水性吸着剤による吸着除去工程では、吸着剤として、粒径0.1μm〜10μmの活性アルミナ、塩基性処理を施した活性炭、及びシリカゲルから選択される少なくとも一種を用いることが望ましい。吸着剤はカラムに充填して用いることが好ましく、吸着剤の充填量は、処理する原料油の0.1%〜5.0%程度の少量でよい。0.1%未満であると、十分に遊離脂肪酸等酸性物質を所定量まで除去できない。しかし5%を超えると、原料油の吸着量が多くなるとともに吸着剤自体で、製造コストに影響を与える。このカラムを通過した原料油は、例えば遊離脂肪酸量0.3%以下にまで減少させることができる。この量であれば、例えば水酸化カリウムを触媒として原料油に対し1%用いた場合、脂肪酸石鹸となって消費されてしまう量が、触媒量の10%未満に抑えられると共に、生じた脂肪酸石鹸の反応液中濃度がCMC(臨界ミセル濃度)以下となるため、生じた石鹸のほとんどが比重分離後の重液(グリセリン層)に溶解することとなり、軽液中の不純物量が減少し、精製が容易となる。もし、この工程を省略し、遊離脂肪酸量0.5%で同様の触媒量での反応を行った場合、触媒の10%以上が石鹸への変換により消費され、反応変換効率が減少し、また、CMC濃度以上となるため反応後の分離が困難となり、さらに軽液中の石鹸濃度も上昇するので精製が困難となる。   In the adsorption removal step using the hydrophilic adsorbent, it is desirable to use at least one selected from activated alumina having a particle size of 0.1 μm to 10 μm, activated carbon subjected to basic treatment, and silica gel as the adsorbent. The adsorbent is preferably packed in a column and used, and the adsorbent may be a small amount of about 0.1% to 5.0% of the raw material oil to be treated. If it is less than 0.1%, acidic substances such as free fatty acids cannot be sufficiently removed to a predetermined amount. However, if it exceeds 5%, the amount of adsorbed raw material oil increases and the adsorbent itself affects the production cost. The feedstock oil that has passed through this column can be reduced, for example, to a free fatty acid content of 0.3% or less. In this amount, for example, when 1% of potassium hydroxide is used as a catalyst with respect to the raw material oil, the amount consumed as fatty acid soap is suppressed to less than 10% of the catalyst amount, and the resulting fatty acid soap is produced. Since the concentration in the reaction liquid is less than CMC (critical micelle concentration), most of the resulting soap is dissolved in the heavy liquid (glycerin layer) after specific gravity separation, reducing the amount of impurities in the light liquid and refining. Becomes easy. If this step is omitted and the reaction is carried out with the same amount of catalyst at a free fatty acid amount of 0.5%, more than 10% of the catalyst is consumed by conversion to soap, and the reaction conversion efficiency decreases, Since the concentration becomes higher than the CMC concentration, separation after the reaction becomes difficult, and further, the soap concentration in the light liquid also increases, so that purification becomes difficult.

本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法では、続いて、原料油とアルコールをアルカリ触媒存在下でエステル交換反応させる。   In the method for producing biodiesel fuel according to the present invention, the feedstock oil and alcohol are subsequently subjected to a transesterification reaction in the presence of an alkali catalyst.

原料油と反応させるアルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、およびt−ブチルアルコールの少なくとも一種から選択される。アルコールの純度は、99.5%以上が望ましい。   The alcohol to be reacted with the raw material oil is selected from at least one of methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and t-butyl alcohol. The purity of the alcohol is desirably 99.5% or more.

また、アルカリ触媒としては、水酸化カリウム、炭酸カリウム、カリウムアルコラート等カリウム系塩基性触媒が用いられる。水酸化ナトリウム等のナトリウム系塩基性触媒と比較した場合、例えばアルコールとして99.8%純度メタノールを化学量論量の1.10当量用い、触媒量を原料油の1wt%とし、水分量0.05%、遊離脂肪酸量0.3%の原料油と64℃でエステル交換反応を行った場合、水酸化カリウムでは、99%以上の変換率に到達するまでの時間は5分以内であったところ、水酸化ナトリウムでは2時間経過後にようやく97.5%であり、その後変換率は向上しなかった。また反応後の軽液と重液の比重分離においても水酸化カリウムでは、20分程度で界面が明確に現れたのに対し、水酸化ナトリウムでは、8時間経過後も界面付近に白濁したエマルションが存在し明確な界面は現れなかった。これらの現象は、触媒活性の違いとともにナトリウム石鹸のCMCがカリウム石鹸のそれと比較して低いことにも起因している。   In addition, as the alkali catalyst, potassium basic catalysts such as potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium alcoholate and the like are used. When compared with a sodium-based basic catalyst such as sodium hydroxide, for example, 19.8 equivalents of stoichiometric amount of 99.8% pure methanol is used as the alcohol, the catalyst amount is 1 wt% of the feedstock oil, and the water content is 0.1%. When transesterification was carried out at 64 ° C with a raw material oil of 05% and free fatty acid content of 0.3%, the time required to reach a conversion rate of 99% or more was less than 5 minutes with potassium hydroxide. Sodium hydroxide finally reached 97.5% after 2 hours, and the conversion rate did not improve thereafter. Also in the specific gravity separation of light and heavy liquids after the reaction, the interface clearly appeared in about 20 minutes with potassium hydroxide, whereas with sodium hydroxide, an emulsion that became cloudy in the vicinity of the interface even after 8 hours had passed. There was no clear interface. These phenomena are attributed to the low CMC of sodium soap compared to that of potassium soap as well as the difference in catalytic activity.

本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法は、まず、触媒含有アルコール溶液を調整し、その後、原料油と触媒含有アルコール溶液を混合し撹拌することが好ましい。これにより、エステル交換反応を極めて短時間で終了させることが可能である。   In the method for producing biodiesel fuel according to the present invention, it is preferable to first prepare a catalyst-containing alcohol solution, and then mix and stir the raw material oil and the catalyst-containing alcohol solution. As a result, the transesterification reaction can be completed in a very short time.

ここで、アルコールへの触媒の溶解量は、原料油に対して0.5〜2.0重量%であることが好ましく、さらに好ましくは、0.7〜1.5重量%である。また原料油にたいするアルコールの添加量は、化学量論量の1.05〜1.25モル当量が好ましく、さらに好ましくは、1.08〜1.15モル当量である。触媒の添加量は、上記所定の範囲内であれば多ければ多いほど、変換速度、変換率ともに向上するが、一定範囲を超えると平衡転化率は一定となり、逆に、石鹸化反応が起こりやすくなる。アルコール添加量も上記所定の範囲内であれば多ければ多いほど、変換速度、変換率ともに向上するが、一定範囲を超えると平衡転化率は一定となり、過剰のアルコールが無駄となる。さらに反応終了後、比重分離における重液グリセリン層の比重がアルコールによって減少するとともにアルコール自体が界面活性剤の機能を発現するため、比重分離が困難となる傾向がある。   Here, the amount of the catalyst dissolved in the alcohol is preferably 0.5 to 2.0% by weight, more preferably 0.7 to 1.5% by weight, based on the raw material oil. The amount of alcohol added to the raw oil is preferably a stoichiometric amount of 1.05 to 1.25 molar equivalents, and more preferably 1.08 to 1.15 molar equivalents. The greater the amount of catalyst added, the better the conversion rate and conversion rate. However, when the amount exceeds the specified range, the equilibrium conversion rate becomes constant, and conversely, the soaping reaction tends to occur. Become. As the amount of alcohol added is within the predetermined range, both the conversion rate and the conversion rate are improved. However, when the amount exceeds the predetermined range, the equilibrium conversion rate becomes constant, and excess alcohol is wasted. Further, after completion of the reaction, the specific gravity of the heavy liquid glycerin layer in the specific gravity separation is reduced by the alcohol and the alcohol itself expresses the function of the surfactant, so that the specific gravity separation tends to be difficult.

触媒含有アルコール溶液の調製時には、触媒の溶解熱による局部的過熱によってアルコールが突沸することを防ぐために、所定量のアルコールを溶解槽内に先に投入しておき、これに十分な攪拌下、触媒を少量ずつ投入していき完全に溶解させることが好ましい。また、溶解熱を排出するために、冷却水ジャケットに冷却水を流し、系内温度をアルコール沸点以下に維持するようにすることも好ましい。   When preparing the catalyst-containing alcohol solution, in order to prevent alcohol from bumping due to local overheating due to the heat of dissolution of the catalyst, a predetermined amount of alcohol is first put into the dissolution tank, and the catalyst is stirred under sufficient stirring. It is preferable to add a small amount of each and dissolve it completely. In order to discharge the heat of dissolution, it is also preferable to flow cooling water through the cooling water jacket so that the system temperature is maintained below the alcohol boiling point.

原料油とアルコールの反応は、25℃〜250℃で行うことが好ましく、さらに好ましくは50℃〜100℃であり、圧力は大気圧0.1MPa〜7.8MPaが好ましく、さらに好ましくは大気圧0.1MPa〜2.0MPaの範囲である。この条件下では、平衡転化率が99.8%以上に達する。トリグリセリドとアルコールの反応は可逆反応であるため、平衡転化率を最大にするには、最適な反応温度および圧力を設定する必要がある。しかし反応速度を速めるためにアルコールの沸点以上に温度を上げた場合には、反応装置が圧力容器となるため、コスト的に不利な場合も生じる。従って最適な温度及び圧力設定は、使用するアルコールの沸点付近かつ常圧〜0.12MPaの範囲内である。また、反応時間は、必要最短時間に設定されるべきである。これは、上記のように反応が可逆反応であることと、生じた脂肪酸アルキルエステルが残存する水と反応し加水分解を起こす副反応が生じるためである。従って反応時間は、1分〜20分間が最適である。   The reaction between the raw material oil and the alcohol is preferably carried out at 25 ° C. to 250 ° C., more preferably 50 ° C. to 100 ° C., and the pressure is preferably atmospheric pressure 0.1 MPa to 7.8 MPa, more preferably atmospheric pressure 0. The range is from 1 MPa to 2.0 MPa. Under this condition, the equilibrium conversion reaches 99.8% or more. Since the reaction between triglyceride and alcohol is a reversible reaction, it is necessary to set an optimal reaction temperature and pressure in order to maximize the equilibrium conversion. However, if the temperature is raised above the boiling point of the alcohol in order to increase the reaction rate, the reactor becomes a pressure vessel, which may be disadvantageous in terms of cost. Accordingly, the optimum temperature and pressure settings are near the boiling point of the alcohol used and within the range of normal pressure to 0.12 MPa. The reaction time should be set to the minimum necessary time. This is because the reaction is reversible as described above, and a side reaction occurs in which the produced fatty acid alkyl ester reacts with the remaining water to cause hydrolysis. Accordingly, the reaction time is optimally from 1 minute to 20 minutes.

原料油とアルコールによるエステル交換反応の反応生成物は、脂肪酸アルキルエステルとグリセリンを主成分とする混合物である。これらは、各々約0.87〜0.90gcm及び1.10〜1.25g/cmの密度を有しており、相互の溶解性も大きくないため、所定の時間静置、または遠心分離することにより、脂肪酸アルキルエステルを主成分とする軽液と、グリセリンを主成分とする重液とに分離する。重液に中和・蒸留処理を行うことにより、副生成物としてグリセリンを得ることができる。軽液部には、少量の触媒、脂肪酸石鹸、未反応アルコール、臭気物質等不純物が混入しているため、さらに精製が行われる。 The reaction product of the transesterification reaction between the raw material oil and the alcohol is a mixture containing fatty acid alkyl ester and glycerin as main components. These have densities of about 0.87 to 0.90 gcm 3 and 1.10 to 1.25 g / cm 3 , respectively, and are not so soluble in each other. By doing so, it is separated into a light liquid mainly composed of fatty acid alkyl ester and a heavy liquid mainly composed of glycerin. By performing neutralization and distillation treatment on the heavy liquid, glycerin can be obtained as a by-product. Since the light liquid part contains impurities such as a small amount of catalyst, fatty acid soap, unreacted alcohol, and odorous substance, further purification is performed.

本発明のバイオディーゼル燃料の製造方法では、軽液成分の精製は、非水方式、即ち水による洗浄工程を含まない方法により行われ、具体的には、軽液成分に対し、塩基性物質吸着性固体吸着剤に接触させる処理、遠心分離により固体不純物等を除去する処理、減圧下で加熱して低沸点物質を除去する処理、及びフィルターを通して固体不純物等を除去する処理が行われる。これらの処理は、記載された順序で行われることが好ましいが、当該順序に限定されず、適宜入れ替えてもよい。   In the biodiesel fuel production method of the present invention, the light liquid component is purified by a non-aqueous method, that is, a method that does not include a washing step with water. Specifically, the light liquid component is adsorbed with a basic substance. A process of contacting with a solid adsorbent, a process of removing solid impurities by centrifugation, a process of removing low-boiling substances by heating under reduced pressure, and a process of removing solid impurities through a filter are performed. These processes are preferably performed in the order described, but are not limited to the order and may be appropriately changed.

上記固体吸着剤に接触させる処理とは、固体の塩基性物質吸着剤を用いた処理であり、例えば、塩基性物質除去用吸着剤充填カラムを通過させることによって行うことができる。吸着剤としては、活性炭、活性炭素繊維、活性白土、酸性白土、ベントナイト、珪藻土、活性アルミナ、モレキュラーシーブスおよびシリカゲルからなる群から選ばれる少なくとも一種を用いることができる。これらの吸着剤は、使用直前にマイクロ波処理、および加熱処理(150℃〜700℃)を行ってもよい。この際、充填剤の粒径は、0.01mm〜1.0mmの範囲であることが好ましい。吸着効率は粒径が小さいほど良好であるが、これ以上細かい場合には、カラム通過時の圧損が大きく通過時間が長時間となってしまう。また1.0mm以上の粒径であると、十分な吸着効果は得られない。充填剤の量は、0.5重量%〜2.0重量%で十分であるが、それ以上充填してもよい。使用後の充填剤は再生あるいは廃棄処分のいずれかの方法で処理することができる。通過流速は、例えば、5〜30リットル毎分程度とすることができるが、その後、固−液遠心分離処理を行う場合は、遠心分離処理能力に合わせて調整してもよい。固体吸着剤処理後の軽液成分のカリウム濃度は、例えば、5mg/kg以下となる。液は中性である。   The treatment brought into contact with the solid adsorbent is a treatment using a solid basic substance adsorbent, and can be performed, for example, by passing through an adsorbent packed column for removing a basic substance. As the adsorbent, at least one selected from the group consisting of activated carbon, activated carbon fiber, activated clay, acid clay, bentonite, diatomaceous earth, activated alumina, molecular sieves and silica gel can be used. These adsorbents may be subjected to microwave treatment and heat treatment (150 ° C. to 700 ° C.) immediately before use. At this time, the particle diameter of the filler is preferably in the range of 0.01 mm to 1.0 mm. The smaller the particle size, the better the adsorption efficiency. However, if it is finer than this, the pressure loss during passage through the column is large and the passage time is long. If the particle size is 1.0 mm or more, a sufficient adsorption effect cannot be obtained. An amount of the filler of 0.5 wt% to 2.0 wt% is sufficient, but more filler may be filled. The used filler can be treated either by regeneration or disposal. The passage flow rate can be set to, for example, about 5 to 30 liters per minute. However, when performing solid-liquid centrifugation processing thereafter, the flow velocity may be adjusted according to the centrifugation processing capability. The potassium concentration of the light liquid component after the solid adsorbent treatment is, for example, 5 mg / kg or less. The liquid is neutral.

また、遠心分離により軽液成分から固体不純物等を除去する処理は、例えば固−液分離用遠心分離機により行われる。この処理により、1μm以下の充填剤や少量残存するグリセリンおよびグリセリン誘導体など高比重物質が除去される。   Moreover, the process which removes a solid impurity etc. from a light liquid component by centrifugation is performed with the centrifuge for solid-liquid separation, for example. By this treatment, high specific gravity substances such as a filler of 1 μm or less and glycerin and glycerin derivatives remaining in a small amount are removed.

尚、流動点降下剤や酸化安定剤等の添加剤投入が必要な場合には、この時点で、スタティックミキサー等により添加することが好ましい。   In addition, when addition of additives such as a pour point depressant and an oxidation stabilizer is necessary, it is preferably added at this point by a static mixer or the like.

また、軽液成分を減圧下で加熱する処理は、低沸点物質除去のために行われ、例えば、減圧脱水、脱臭、脱酸等の機能を備えた減圧塔内で行われる。圧力は、1〜100mmHg、温度は20〜100℃とすることが好ましい。この処理により、例えば、軽液中の水分は0.02%以下、遊離脂肪酸量は0.15%以下、アルコール量は0.1%以下、固体物質0.005%以下、臭気物質10ppm以下とすることができる。   Moreover, the process which heats a light liquid component under reduced pressure is performed for low-boiling-point substance removal, for example, is performed in the reduced pressure tower provided with functions, such as reduced pressure dehydration, deodorization, deoxidation. The pressure is preferably 1 to 100 mmHg, and the temperature is preferably 20 to 100 ° C. By this treatment, for example, the moisture in the light liquid is 0.02% or less, the amount of free fatty acid is 0.15% or less, the amount of alcohol is 0.1% or less, the solid substance is 0.005% or less, and the odor substance is 10 ppm or less. can do.

また、フィルターを通して固体不純物等を除去する処理は、例えば、カートリッジ式フィルター等を用いて1μm以上の微粒子・凝縮物質を除去することができる。   Moreover, the process which removes solid impurities etc. through a filter can remove 1 micrometer or more microparticles | fine-particles and a condensed substance using a cartridge type filter etc., for example.

本発明のバイオディーゼル燃料の製造方法は、原料油を減圧下で加熱して水分、臭気物質及び遊離脂肪酸類を留去する工程に先立って、原料油から水又は水溶液を比重分離する工程と、比重分離後の原料油から固体物質をフィルターにより除去する工程を行ってもよい。比重分離工程は、例えば、4〜12時間程度静置することにより行われ、原料油を常に液体状態に保つため、必要に応じて加熱しながら行うことが好ましい。これにより、原料油中に含まれる微小固形分、水分、塩類、高比重有機物分等を沈殿除去することができ、過飽和水の除去により、原料油中の水分値は例えば、10000ppm以下とすることができる。フィルター除去工程は、例えば、メッシュ100〜1000のカートリッジフィルターを装着したストレーナーを通過させることによって行うことができる。本工程により、さらに微細固形物を除去することが可能となり、例えば、固体含有量0.05%以下とすることができる。   The method for producing a biodiesel fuel of the present invention includes a step of specific gravity separation of water or an aqueous solution from raw material oil prior to the step of heating the raw material oil under reduced pressure to distill off moisture, odorous substances and free fatty acids, You may perform the process of removing a solid substance with a filter from the raw material oil after specific gravity separation. The specific gravity separation step is performed, for example, by standing for about 4 to 12 hours, and is preferably performed while heating as necessary in order to keep the raw material oil in a liquid state. As a result, fine solids, water, salts, high specific gravity organic matter, etc. contained in the feed oil can be precipitated and removed, and the water content in the feed oil should be, for example, 10000 ppm or less by removing supersaturated water. Can do. The filter removal step can be performed, for example, by passing a strainer equipped with a cartridge filter of mesh 100 to 1000. By this step, it becomes possible to further remove fine solids, and for example, the solid content can be 0.05% or less.

また、本発明のバイオディーゼル燃料の製造方法では、上述したすべての工程が連続式で行われることが好ましい。必要に応じて同一工程を行う装置を複数用意することにより無駄な時間なく効率よく製造することができる。   In the method for producing biodiesel fuel of the present invention, it is preferable that all the steps described above are performed continuously. By preparing a plurality of apparatuses for performing the same process as necessary, it is possible to efficiently manufacture without wasted time.

本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法によれば、水分、臭気物質及び遊離脂肪酸類をできる限り原料油から除去してからアルカリ触媒存在下でエステル交換反応を行い、反応後の生成物を非水方式により精製するので、動植物油および廃食油など酸価20以下の劣化油から、触媒を用いたアルコールとのエステル交換反応によって、EN14214及びASTMD6715など公的なバイオディーゼル規格に適合する高品質なバイオディーゼル燃料を製造することができる。   According to the method for producing biodiesel fuel according to the present invention, water, odorous substances and free fatty acids are removed from raw material oil as much as possible, and then transesterification is carried out in the presence of an alkali catalyst to remove the product after the reaction. Since it is refined by a water system, it is a high quality product that conforms to official biodiesel standards such as EN14214 and ASTM D6715 by transesterification with alcohol using a catalyst from degraded oils such as animal and vegetable oils and waste edible oils. Biodiesel fuel can be produced.

尚、EN14214及びASTMD6715に示された基準値に適合するバイオディーゼル燃料とは、密度0.860−0.900g/cm、動粘度3.5−5.0mm/s、引火点>120℃、セタン価>51、水分<500ppm、酸価<0.5mgKOH/g、アルコール量<0.20%、エステル量>96.5%、総グリセロール量<0.25%、アルカリ金属量<5mg/kgの性状を有し、ディーゼル車用燃料として使用することが可能であることを意味する。さらに、2007年度以降、水分<200ppm、アルコール量<1000ppm、酸価0.3mgKOH/g、エステル>98.5%と、規格値がより厳しく規定される予定であるが、本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法によれば、酸価が20を超えない原料油を使用すれば、これらの規格を満たすディーゼル燃料を得ることができる。 The biodiesel fuel that meets the reference values shown in EN14214 and ASTM D6715 has a density of 0.860-0.900 g / cm 3 , a kinematic viscosity of 3.5-5.0 mm 2 / s, and a flash point> 120 ° C. Cetane number> 51, water content <500 ppm, acid value <0.5 mg KOH / g, alcohol content <0.20%, ester content> 96.5%, total glycerol content <0.25%, alkali metal content <5 mg / It means that it can be used as a diesel vehicle fuel. Furthermore, from 2007, the specification value will be more strictly defined as moisture <200 ppm, alcohol content <1000 ppm, acid value 0.3 mg KOH / g, ester> 98.5%. According to the method for producing fuel, if a feedstock having an acid value not exceeding 20 is used, diesel fuel that satisfies these standards can be obtained.

また、本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法では、エステル交換反応後の反応生成物の重液成分から、副生成物としてグリセリンを得ることができる。まず、重液成分に硫酸または燐酸を滴下してアルカリ触媒を中和する。アルカリ触媒に対して当量モルのプロトンに相当する酸を、アルカリ触媒中のカリウム原子に対して0.3〜5モル当量の水で希釈して滴下することが好ましい。また、中和熱によって中和液の温度が上昇するため冷却しながら反応させることが好適である。滴下終了後、例えば、5〜20分撹拌し、その後撹拌を止めて30分間静置する。酸カリウム塩の結晶が沈殿したら濾別し、得られた濾液を蒸留する。蒸留は例えば、1mmHg〜20mmHg、160℃〜190℃で行うことが好ましい。これ以上の高温になるとグリセリンの分解が起こる。蒸留後、さらに遠心分離によって脂肪酸アルキルエステルを主成分とする軽液と、グリセリンを主成分とする重液とに分離する。これにより、純度99%以上のグリセリンを得ることができる。遠心分離によって得られた軽液からは、再度、固体吸着剤処理等の精製を行って、バイオディーゼル燃料を得ることができる。   Moreover, in the manufacturing method of the biodiesel fuel which concerns on this invention, glycerol can be obtained as a by-product from the heavy liquid component of the reaction product after transesterification. First, sulfuric acid or phosphoric acid is dropped into the heavy liquid component to neutralize the alkali catalyst. It is preferable that an acid corresponding to an equivalent mole of protons with respect to the alkali catalyst is added dropwise after diluting with 0.3 to 5 mole equivalents of water with respect to potassium atoms in the alkali catalyst. Moreover, since the temperature of the neutralization liquid rises by the heat of neutralization, it is preferable to carry out the reaction while cooling. After completion of dropping, for example, the mixture is stirred for 5 to 20 minutes, and then the stirring is stopped and the mixture is allowed to stand for 30 minutes. If crystals of potassium acid salt precipitate, they are filtered off and the resulting filtrate is distilled. For example, the distillation is preferably performed at 1 mmHg to 20 mmHg and 160 ° C to 190 ° C. At higher temperatures, glycerin will decompose. After the distillation, it is further separated by centrifugation into a light liquid mainly composed of fatty acid alkyl ester and a heavy liquid mainly composed of glycerin. Thereby, glycerin with a purity of 99% or more can be obtained. From the light liquid obtained by centrifugation, purification such as solid adsorbent treatment can be performed again to obtain biodiesel fuel.

(バイオディーゼル燃料の製造装置)
次に、上述のような本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法を実施することができる製造装置の一例を、図面を参照して説明する。
(Biodiesel fuel production equipment)
Next, an example of a production apparatus capable of implementing the biodiesel fuel production method according to the present invention as described above will be described with reference to the drawings.

本発明のバイオディーゼル燃料の製造方法を実施するバイオディーゼル燃料油の製造装置は、図1に示すように、前処理部1、脱水、脱臭、脱酸部2、酸性物質除去部3、触媒含有アルコール溶液調製部4、混合反応部5、液-液分離部6、中和・蒸留処理部7、塩基性物質吸着処理部8、高比重物質除去処理部9、低沸点物質除去処理部10、および微粒子・凝縮物質除去処理部11を含むものとすることができる。なお、前処理部1、脱水、脱臭、脱酸部2、および酸性物質除去部3の構成を図2に、触媒含有アルコール溶液調製部4、混合反応部5、および液−液分離部6の構成を図3に、塩基性物質吸着処理部8、高比重物質除去処理部9、低沸点物質除去処理部10、および微粒子・凝縮物質除去処理部11の構成を図4に、中和・蒸留処理部7の構成を図5に、それぞれ示している。   As shown in FIG. 1, the biodiesel fuel oil production apparatus for carrying out the biodiesel fuel production method of the present invention comprises a pretreatment unit 1, dehydration, deodorization, deoxidation unit 2, acidic substance removal unit 3, and catalyst-containing An alcohol solution preparation unit 4, a mixing reaction unit 5, a liquid-liquid separation unit 6, a neutralization / distillation processing unit 7, a basic substance adsorption processing unit 8, a high specific gravity substance removal processing unit 9, a low boiling point substance removal processing unit 10, And the particulate / condensed material removal processing unit 11. The configuration of the pretreatment unit 1, dehydration, deodorization, deoxidation unit 2, and acidic substance removal unit 3 is shown in FIG. 2, the catalyst-containing alcohol solution preparation unit 4, the mixing reaction unit 5, and the liquid-liquid separation unit 6. The configuration is shown in FIG. 3, the basic substance adsorption processing unit 8, the high specific gravity material removal processing unit 9, the low boiling point material removal processing unit 10, and the particulate / condensed material removal processing unit 11 are shown in FIG. The configuration of the processing unit 7 is shown in FIG.

前処理部1は、図2に示すように、受け入れ口にメッシュ10〜100程度のステンレス製網を備えた原料油受け入れタンク13、下部にテーパーをつけた原料油貯蔵タンク14、および液−液遠心分離機15、カートリッジフィルター付きストレーナー17を備えている。原料油は、まず原料油受け入れタンク13に、メッシュ数10〜100のステンレス製網を通過して送り込まれる。このとき廃食油等に含まれる比較的大きい固形物質がメッシュによって除去される。また原料油受け入れタンクには、50℃程度にまで加熱可能な、スチームあるいは電熱線が配置されており、0℃以下の寒期操業やパーム油脂、動物油脂等凝固点の高い油脂類においても、液状で扱うことが可能である。   As shown in FIG. 2, the pretreatment unit 1 includes a raw material oil receiving tank 13 having a stainless steel net of about 10 to 100 mesh at the receiving port, a raw material oil storage tank 14 having a tapered lower portion, and a liquid-liquid. A centrifuge 15 and a strainer 17 with a cartridge filter are provided. The raw material oil is first fed into the raw material oil receiving tank 13 through a stainless steel net having 10 to 100 meshes. At this time, relatively large solid substances contained in the waste cooking oil or the like are removed by the mesh. The raw oil receiving tank is provided with steam or heating wire that can be heated to about 50 ° C, and it is liquid even in cold season operations of 0 ° C or less and oils and fats with a high freezing point such as palm oil and animal fat. It is possible to handle with.

その後、原料油貯蔵タンク14に送液ポンプを介して送り込まれる。原料油貯蔵タンク14では、4時間〜12時間程度静置される。これにより、原料油中に含まれる微小固形分、水分、塩類、高比重有機物分等が沈殿し、これらを下部ドレインバルブより除去する。この物理的比重分離によって、過飽和水が除去されることにより、原料油中の水分値は、例えば、10,000ppm以下にまで減少されうる。除去後の上澄み液は、ストレーナー17を通過させて、脱水、脱臭、脱酸部2へ送り込まれる。前処理部1の操作を連続的に行うため、図2に示されたように、原料油貯蔵タンク14は複数準備され、静置時間を考慮して常時次工程に送液可能なようになっていることが好ましい。さらには、ヨウ素価、平均分子量等バイオディーゼル燃料の性状に影響を与える油種本来の性状値を調製するために、異種の油種を混合する場合にも好適に使用できる。また、原料油貯蔵タンク14には50℃程度にまで加熱可能な、スチームあるいは電熱線が配置されている。これにより寒期操業やパーム油脂、動物油脂等凝固点の高い油脂類においても、液状で扱うことが可能である。   Then, it is sent into the raw material oil storage tank 14 via a liquid feed pump. In the raw material oil storage tank 14, it is left still for about 4 hours to 12 hours. As a result, fine solids, moisture, salts, high specific gravity organic matter and the like contained in the raw material oil are precipitated and removed from the lower drain valve. By removing supersaturated water by this physical specific gravity separation, the moisture value in the feedstock can be reduced to, for example, 10,000 ppm or less. The removed supernatant is passed through the strainer 17 and sent to the dehydration, deodorization and deoxidation unit 2. In order to perform the operation of the pretreatment unit 1 continuously, as shown in FIG. 2, a plurality of raw oil storage tanks 14 are prepared, and the liquid can be continuously sent to the next process in consideration of the standing time. It is preferable. Furthermore, in order to adjust the original property value of the oil type that affects the properties of the biodiesel fuel, such as iodine value and average molecular weight, it can also be suitably used when mixing different oil types. The raw oil storage tank 14 is provided with steam or heating wires that can be heated to about 50 ° C. As a result, oils and fats having a high freezing point such as cold season operation, palm oil and fat, and animal oil and fat can be handled in a liquid state.

さらに連続して、次工程に原料油を送液するために、遠心分離機15が配備されている。これにより、静置効果すなわち微小固形分、水分、塩類、高比重有機物質分の除去を短時間で得ることができるため、さらに連続して工程を実施することが可能である。このように一次処理された原料油は、メッシュ100〜1000のカートリッジフィルターを備えたストレーナー17を通過させることにより、さらに微細固形物を取り除くことが可能となり、例えば固体含有量0.05%以下の前処理原料油が得られる。   Further, a centrifuge 15 is provided in order to continuously feed the raw material oil to the next step. Thereby, since a stationary effect, that is, removal of a minute solid content, moisture, salt, and a high specific gravity organic substance can be obtained in a short time, it is possible to carry out the process further continuously. The raw material oil subjected to the primary treatment in this way can be further removed by passing through a strainer 17 equipped with a cartridge filter of mesh 100 to 1000, for example, a solid content of 0.05% or less. A pretreated feedstock is obtained.

脱水、脱臭、脱酸部2は、バイオディーゼル燃料油およびグリセリンを燃料として使用可能なスチーム発生用ボイラー19、多管式熱交換器18、減圧脱水、脱臭、脱酸塔20、コンデンサー22、および真空ポンプ23を備えている。   The dehydration, deodorization, and deoxidation unit 2 includes a steam generating boiler 19 that can use biodiesel fuel oil and glycerin as fuel, a multi-tube heat exchanger 18, a vacuum dehydration, deodorization, a deoxidation tower 20, a condenser 22, and A vacuum pump 23 is provided.

前処理部1で固体物質が除去された原料油は、送液ポンプにより多管式熱交換器18に送り込まれ、多管式熱交換器18を通過する間に、水蒸気と熱交換し、後続の減圧脱水、脱臭、脱酸塔20で必要となる温度にまで加熱される。加熱された原料油は、減圧脱水、脱臭、脱酸塔20に装備されている分散ノズルを通って塔内に噴霧される。さらに噴霧された原料油は、同様に塔内に装備された、フィン状複数の多孔板上を薄膜状で通過する。すなわち、20mmHg以下で50℃〜170℃の温度で、噴霧及び多孔板の効果により表面積が増大した状態で水分、臭気成分、および遊離脂肪酸が速やかに蒸発し、該塔20の上部出口より排出された後コンデンサー22で冷却液化され系外に除去される。これによって原料油は例えば、水分量0.05%以下、臭気物質0.05%以下及び遊離脂肪酸量0.5%以下となるように、脱水、脱臭、脱酸される。   The raw material oil from which the solid substance has been removed in the pretreatment section 1 is sent to the multitubular heat exchanger 18 by a liquid feed pump, and exchanges heat with water vapor while passing through the multitubular heat exchanger 18. The vacuum dehydration, deodorization, and deoxidation tower 20 are heated to the temperature required. The heated raw material oil is sprayed into the tower through a dispersion nozzle provided in the vacuum dehydration, deodorization and deoxidation tower 20. Further, the sprayed raw material oil passes in the form of a thin film on a plurality of fin-like perforated plates similarly installed in the tower. That is, at a temperature of 20 mmHg or less and a temperature of 50 ° C. to 170 ° C., moisture, odor components, and free fatty acids rapidly evaporate in a state where the surface area is increased by the effect of spraying and perforated plate, and discharged from the upper outlet of the tower 20. After that, it is liquefied by the condenser 22 and removed from the system. As a result, the raw oil is dehydrated, deodorized and deoxidized so that the water content is 0.05% or less, the odorous substance 0.05% or less, and the free fatty acid content 0.5% or less.

酸性物質除去処理部3は、固体親水性吸着剤充填カラム21を備えている。減圧脱水、脱臭、脱酸塔20を通過した原料油中の遊離脂肪酸等酸性物質をさらに親水性かつ塩基性の固体吸着剤に吸着させて除去する。脂肪酸部位の熱劣化を防ぐように設定された減圧脱水、脱臭、脱酸塔20の除去条件では、C18以上の遊離脂肪酸類は一部しか除去できないため総遊離脂肪酸量は0.5%程度までしか減少させられないが、酸性物質除去処理部3を通過させることにより、これらの遊離脂肪酸類も除去可能となり遊離脂肪酸量0.3%以下にまで減少させることができる。この量であれば、例えば水酸化カリウムを触媒として原料油に対し1%用いた場合、脂肪酸石鹸となって消費されてしまう量が、触媒量の10%未満に抑えられると共に、生じた脂肪酸石鹸の反応液中濃度がCMC(臨界ミセル濃度)以下となるため、生じた石鹸のほとんどが比重分離後の重液(グリセリン層)に溶解することとなり、軽液中の不純物量が減少し、精製が容易となる。たとえばこの工程を省略し、遊離脂肪酸量0.5%で同様の触媒量での反応を行った場合、触媒の10%以上が石鹸への変換により消費され、反応変換効率が減少し、さらに、CMC濃度以上となるため反応後の分離が困難となり、さらに軽液中の石鹸濃度も上昇することで精製が困難となる。   The acidic substance removal processing unit 3 includes a solid hydrophilic adsorbent packed column 21. Acidic substances such as free fatty acids in the raw oil that has passed through the vacuum dehydration, deodorization, and deoxidation tower 20 are further adsorbed and removed by a hydrophilic and basic solid adsorbent. Under the conditions of reduced pressure dehydration, deodorization, and deoxidation tower 20 set to prevent thermal degradation of fatty acid sites, only a part of C18 and higher free fatty acids can be removed, so the total free fatty acid amount is up to about 0.5%. However, these free fatty acids can also be removed by passing through the acidic substance removal processing unit 3, and the amount of free fatty acids can be reduced to 0.3% or less. In this amount, for example, when 1% of potassium hydroxide is used as a catalyst with respect to the raw material oil, the amount consumed as fatty acid soap is suppressed to less than 10% of the catalyst amount, and the resulting fatty acid soap is produced. Since the concentration in the reaction liquid is less than CMC (critical micelle concentration), most of the resulting soap is dissolved in the heavy liquid (glycerin layer) after specific gravity separation, reducing the amount of impurities in the light liquid and refining. Becomes easy. For example, when this step is omitted and the reaction is performed with the same amount of catalyst at a free fatty acid amount of 0.5%, 10% or more of the catalyst is consumed by conversion to soap, and the reaction conversion efficiency is reduced. Since it becomes CMC concentration or more, separation after the reaction becomes difficult, and further, the soap concentration in the light liquid increases, so that purification becomes difficult.

触媒含有アルコール溶液調製部4は、図3に示すように、冷却水ジャケットを備えた触媒溶解槽27、アルコール貯蔵タンク29を備えている。触媒含有アルコール溶液の調製は、エステル交換反応に応じバッチ形式で行われる。まずアルコール貯蔵タンクから所定量のアルコールを送液ポンプ16によって触媒溶解槽27に送り込まれる。次にこれを攪拌しながら、所定量のカリウム系触媒を溶解槽上部のシューターを通じて導入し完全に溶解するまで攪拌を行う。この際溶解熱が生じるため、冷却水を冷却水ジャケットに流し、系が65℃以上にならないように留意することが好ましい。触媒を予めアルコールに溶解させることにより、原料油とのエステル交換反応を極めて短時間で終了させることが可能となる。予め触媒含有アルコール溶液を調製せず、原料油にアルコールと触媒を直接投入して反応させた場合には、96%の交換率到達時間は30分間であり、最終的には98.5%の変換率までしか到達しない上に2時間を要した。   As shown in FIG. 3, the catalyst-containing alcohol solution preparation unit 4 includes a catalyst dissolving tank 27 and an alcohol storage tank 29 having a cooling water jacket. The preparation of the catalyst-containing alcohol solution is performed in a batch format according to the transesterification reaction. First, a predetermined amount of alcohol is fed from the alcohol storage tank into the catalyst dissolution tank 27 by the liquid feed pump 16. Next, while stirring this, a predetermined amount of potassium catalyst is introduced through the shooter at the top of the dissolution tank and stirred until it is completely dissolved. Since heat of dissolution is generated at this time, it is preferable to flow cooling water through a cooling water jacket so that the system does not exceed 65 ° C. By dissolving the catalyst in alcohol in advance, the transesterification reaction with the raw material oil can be completed in an extremely short time. When alcohol and a catalyst are directly added to a raw material oil and reacted without preparing a catalyst-containing alcohol solution in advance, the 96% exchange rate arrival time is 30 minutes, and finally 98.5%. It only took 2 hours to reach the conversion rate.

混合反応部5は、攪拌モーター25、攪拌羽根26を備えた攪拌反応槽24を備えている。攪拌反応槽24は、円筒形の反応器であり、中心に設置された回転軸に攪拌羽根26を取り付けてある。この回転軸を攪拌モーター25で、所定の速度で攪拌することにより、原料油と触媒含有アルコールを速やかに接触、反応させることができる。さらに反応温度を所定の温度、50〜65℃に調整するために攪拌反応槽には冷却、加熱可能なジャケットおよびヒーター等を装備してある。さらに攪拌反応槽24は、次工程以降が連続となるように2個以上装備し、逐次的交互に反応させてもよい。反応全体に必要な時間が30分以内であるため1個でも連続性は保たれる。   The mixing reaction unit 5 includes a stirring reaction tank 24 including a stirring motor 25 and a stirring blade 26. The stirring reaction tank 24 is a cylindrical reactor, and a stirring blade 26 is attached to a rotating shaft installed at the center. By stirring the rotating shaft at a predetermined speed with the stirring motor 25, the raw material oil and the catalyst-containing alcohol can be brought into contact and reacted promptly. Furthermore, in order to adjust the reaction temperature to a predetermined temperature of 50 to 65 ° C., the stirred reaction vessel is equipped with a jacket, a heater and the like that can be cooled and heated. Further, two or more stirring reaction tanks 24 may be provided so that the subsequent steps are continuous, and the reaction may be performed sequentially and alternately. Since the time required for the entire reaction is 30 minutes or less, even one can maintain continuity.

液−液分離部6は、静置比重分離槽30と液−液分離用遠心分離機40から構成されている。反応終了後の反応液は50℃以上の温度を保ったまま、静置比重分離槽30に送液され、2時間〜8時間静置され室温(15〜25℃)に戻される。これによって軽液部(脂肪酸アルキルエステル液部)と重液部(グリセリン液部)とに分離される。静置比重分離槽30には、所定の位置に透明窓部が設置されており、液−液界面を確認することができるようになっている。この界面が明確に現れた後、重液を静置比重分離槽30底部のドレインより抜き出す。ドレインコックの開閉は液状態の目視による手動でも可能であるが、界面センサーによって自動的に制御されている。重液は、中和・蒸留処理部7に送り出される。重液抜き出し後、軽液部を塩基性物質吸着処理部8に送り出す。工程を連続的に行うために、分離層30を複数設けてもよく、また、撹拌槽24から液−液分離用遠心分離機40に直接反応生成物を導入し、軽液と重液に分離することも可能である。   The liquid-liquid separation unit 6 includes a stationary specific gravity separation tank 30 and a liquid-liquid separation centrifuge 40. The reaction solution after completion of the reaction is sent to the stationary specific gravity separation tank 30 while maintaining a temperature of 50 ° C. or higher, and left to stand for 2 to 8 hours, and returned to room temperature (15 to 25 ° C.). As a result, the light liquid part (fatty acid alkyl ester liquid part) and the heavy liquid part (glycerin liquid part) are separated. The stationary specific gravity separation tank 30 is provided with a transparent window at a predetermined position so that the liquid-liquid interface can be confirmed. After this interface clearly appears, the heavy liquid is extracted from the drain at the bottom of the stationary specific gravity separation tank 30. The drain cock can be opened and closed manually by visual observation of the liquid state, but is automatically controlled by an interface sensor. The heavy liquid is sent to the neutralization / distillation processing unit 7. After extracting the heavy liquid, the light liquid part is sent to the basic substance adsorption processing part 8. In order to perform the process continuously, a plurality of separation layers 30 may be provided, and the reaction product is directly introduced into the liquid-liquid separation centrifuge 40 from the agitation tank 24 and separated into light liquid and heavy liquid. It is also possible to do.

塩基性物質吸着処理部8は、図4に示されるように、塩基性物質除去用吸着剤装填カラム31を備えている。液−液分離部6から送り込まれた軽液は、カラム31を通過する間に、含有する脂肪酸石鹸、アルカリ触媒等塩基性物質を吸着によって取り除かれる。さらに微量に残存する水、グリセリン、着色物質等の親水性物質も一部取り除かれる。カラム31も複数用意し、充填剤交換の際にも連続して作業が行えるようにしておくことが好ましい。使用後の充填剤は、再生あるいは廃棄いずれかの方法で処理される。通過流速は、吸着効果や、その後の処理の速度にあわせて調節することができるが、5〜30リットル毎分程度が好ましい。バッファータンクや遠心分離機の並列使用により、さらに高速にすることもできる。   As shown in FIG. 4, the basic substance adsorption processing unit 8 includes an adsorbent loading column 31 for removing a basic substance. While the light liquid sent from the liquid-liquid separation unit 6 passes through the column 31, basic substances such as fatty acid soap and alkali catalyst contained therein are removed by adsorption. Furthermore, a part of hydrophilic substances such as water, glycerin and coloring substances remaining in a trace amount are removed. It is preferable to prepare a plurality of columns 31 so that the work can be continuously performed even when the filler is replaced. The used filler is treated by either regeneration or disposal. The passage flow rate can be adjusted according to the adsorption effect and the speed of the subsequent treatment, but is preferably about 5 to 30 liters per minute. Even higher speeds can be achieved by parallel use of buffer tanks and centrifuges.

高比重物質除去処理部9は、固−液、液−液分離用遠心分離機41を備えている。塩基性物質吸着処理部8を通過した軽液中に含まれる、微量の細粒吸着剤成分(固体)や水分、グリセリンおよびグリセリン誘導体等比重1g/cm以上の高比重物質を、遠心分離機41によって分離除去する。 The high specific gravity substance removal processing unit 9 includes a solid-liquid, liquid-liquid separation centrifuge 41. A centrifuge is used to remove a small amount of fine-grained adsorbent component (solid), water, glycerin and glycerin derivatives and other high specific gravity substances having a specific gravity of 1 g / cm 3 or more contained in the light liquid that has passed through the basic substance adsorption processing unit 41 to separate and remove.

低沸点物質除去処理部10は、スタティックミキサー式添加剤導入機45、減圧脱水、脱臭、脱酸塔44、コンデンサー42、真空ポンプ43を備えている。高比重物質除去処理部9を通過した軽液は、必要に応じ、流動点降下剤等の添加剤を、スタティックミキサー式添加剤導入機45によって、減圧脱水、脱臭、脱酸塔44の前に添加される。その後、軽液は減圧脱水、脱臭、脱酸塔44に導入される。ここでは、20〜100℃、1〜100mmHgの条件で低沸点物質の除去処理が行われる。これによって、アルコール、水分、および臭気物質等が除去される。さらに添加剤等も均一に溶解させることが可能である。   The low boiling point substance removal processing unit 10 includes a static mixer type additive introduction machine 45, vacuum dehydration, deodorization, deoxidation tower 44, condenser 42, and vacuum pump 43. The light liquid that has passed through the high specific gravity substance removal processing unit 9 is supplied with an additive such as a pour point depressant, if necessary, by a static mixer type additive introduction machine 45 before dehydration, deodorization, and deoxidation tower 44 under reduced pressure. Added. Thereafter, the light liquid is introduced into the vacuum dehydration, deodorization and deoxidation tower 44. Here, the low-boiling point substance is removed under conditions of 20 to 100 ° C. and 1 to 100 mmHg. As a result, alcohol, moisture, odorous substances and the like are removed. Furthermore, additives and the like can be dissolved uniformly.

微粒子・凝縮物質除去処理部11は、カートリッジ式フィルター32、およびカートリッジ式フィルター33から構成されている。フィルター32には5μm、フィルター33には、1μmのフィルターがそれぞれ装備され、これを順次通過することによって、1μm以上の凝縮物質を除去することができる。フィルター通過後、製品タンクへ移送される。   The particulate / condensed substance removal processing unit 11 includes a cartridge type filter 32 and a cartridge type filter 33. The filter 32 is equipped with a 5 μm filter, and the filter 33 is equipped with a 1 μm filter. Condensed substances of 1 μm or more can be removed by sequentially passing through the filter 32. After passing through the filter, it is transferred to the product tank.

中和・蒸留処理部7は、図5に示されるように中和処理攪拌槽46、希硫酸貯蔵タンク35、連続濾過機36、減圧式蒸留塔47、ボイラー51、コンデンサー48、真空ポンプ49、液−液遠心分離機50、グリセリン貯蔵タンク52を備えている。液−液分離部6から送液された重液は、まず中和処理攪拌槽46に投入される。これに、使用したアルカリ触媒に対し当量モルのプロトンに相当する希酸貯蔵タンク35に蓄えられた酸を、アルカリ触媒中のカリウム原子に対して0.3〜5モル当量の水で希釈し、滴下して、攪拌モーター53による攪拌を行いながら中和する。この際、中和熱によって中和液の温度が上昇するが、冷却水によって100℃以下、好ましくは60℃以下に調整する。滴下終了後5〜20分間攪拌し、その後攪拌を止め30分程度静置する。この際、所定量の水が含まれないとカリウム塩の結晶が成長せず、溶液がスラリー状態となって次工程の濾別が困難となる。カリウム塩の結晶が生じるのを確認後、下部ドレインバルブから液全体を、連続濾過機36に通す。濾液を減圧蒸留塔47に導入し、減圧蒸留を行う。蒸留は、1mmHg〜20mmHg、160℃〜190℃で行うことが好ましい。本留をコンデンサー48で凝縮し、これを液−液遠心分離機50にかけ、軽液(脂肪酸アルキルエステル)と重液(グリセリン)に分離する。   As shown in FIG. 5, the neutralization / distillation processing unit 7 includes a neutralization stirring tank 46, a dilute sulfuric acid storage tank 35, a continuous filter 36, a vacuum distillation tower 47, a boiler 51, a condenser 48, a vacuum pump 49, A liquid-liquid centrifuge 50 and a glycerin storage tank 52 are provided. The heavy liquid sent from the liquid-liquid separation unit 6 is first put into the neutralization stirring tank 46. To this, the acid stored in the dilute acid storage tank 35 corresponding to the equivalent mole of proton to the alkali catalyst used is diluted with 0.3 to 5 mole equivalent of water with respect to the potassium atom in the alkali catalyst, The solution is dropped and neutralized while stirring by the stirring motor 53. At this time, the temperature of the neutralizing solution rises due to the heat of neutralization, but is adjusted to 100 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower, with cooling water. Stir for 5 to 20 minutes after the end of dropping, then stop stirring and leave for about 30 minutes. At this time, if a predetermined amount of water is not contained, crystals of the potassium salt do not grow, and the solution becomes a slurry and it is difficult to separate the next step. After confirming the formation of potassium salt crystals, the entire liquid is passed through the continuous filter 36 from the lower drain valve. The filtrate is introduced into the vacuum distillation tower 47 and subjected to vacuum distillation. The distillation is preferably performed at 1 mmHg to 20 mmHg and 160 ° C to 190 ° C. The main distillate is condensed in a condenser 48, and this is subjected to a liquid-liquid centrifuge 50 to be separated into a light liquid (fatty acid alkyl ester) and a heavy liquid (glycerin).

軽液は、塩基性物質吸着処理部8へ再度もどし、製品化を行うことができる。重液はグリセリン貯蔵タンク52に移送する。   The light liquid can be returned to the basic substance adsorption processing unit 8 and commercialized. The heavy liquid is transferred to the glycerin storage tank 52.

以下、本バイオディーゼル燃料油の製造方法を、より具体的な実施例により説明する。   Hereinafter, the production method of the present biodiesel fuel oil will be described with reference to more specific examples.

[実施例1]
図1ないし図5に示した構成の、20トン/日の処理生産能力を有する製造装置において、原料油受け入れタンク13の受け入れ口に装着するフィルターとして、メッシュ数120のステンレス製網を用いた。原料油貯蔵タンク14あるいは固−液、液−液用遠心分離機15の出口側に設置したストレーナー17に装着されたフィルターとして、メッシュ数300のポリエステル長繊維製を使用した。
[Example 1]
In the manufacturing apparatus having the processing capacity of 20 tons / day configured as shown in FIGS. 1 to 5, a stainless steel net having 120 meshes was used as a filter attached to the receiving port of the raw material oil receiving tank 13. As a filter attached to the raw oil storage tank 14 or the strainer 17 installed on the outlet side of the solid-liquid / liquid-liquid centrifuge 15, a polyester long fiber made of 300 meshes was used.

レストラン等で使用した、使用済み廃食油(酸価:5.2、ヨウ素価:108、引火点230℃、水分1.1%)を原料油受け入れタンク13に受け入れ、これを原料油貯蔵タンク14に送り込んだ。この原料油を、8時間自然沈降させた後に、上澄みを、次工程以降に用いた。触媒として水酸化カリウム(純度90%)を用い、触媒溶解槽27で触媒を、メチルアルコール(純度99.8%)100重量部に対して、水酸化カリウム8.3重量部の割合で溶解させた。また軽液の精製用の吸着剤は活性白土とし、平均粒径0.1mmのものを用いた。重液の中和には、硫酸を用いた。   Used waste cooking oil (acid value: 5.2, iodine value: 108, flash point 230 ° C, moisture 1.1%) used in restaurants, etc. was received in the feed oil receiving tank 13 and sent to the feed oil storage tank 14. After this raw material oil was allowed to settle naturally for 8 hours, the supernatant was used in the subsequent steps. Potassium hydroxide (purity 90%) was used as a catalyst, and the catalyst was dissolved in a catalyst dissolving tank 27 at a ratio of 8.3 parts by weight of potassium hydroxide to 100 parts by weight of methyl alcohol (purity 99.8%). The adsorbent for light liquid purification was activated clay, and an average particle size of 0.1 mm was used. Sulfuric acid was used for neutralization of the heavy liquid.

原料油貯蔵タンク14から、ストレーナー17を通過し、送液ポンプ16によって、多管式熱交換器18によって、原料油を150℃に加熱した。これを、減圧脱水、脱臭、脱酸塔20に送り込んだ。送液速度は、質量流量20kg/分であった。減圧塔20の絶対圧力は5mmHgであった。この時点での酸価は3.1であった。固体親水性吸着剤装填カラム21の充填剤としては、活性アルミナ(平均粒径0.1mm、通過原料油に対して1重量%相当)を用いた。通過速度は25kg/分、通過時の原料油温度80℃で行った。この時点での酸価は0.6であった。送液ポンプにて、質量を確認しながら1000kgを攪拌反応槽24に送り込んだ。   From the raw material oil storage tank 14, the raw material oil was heated to 150 ° C. through the strainer 17, the liquid feed pump 16, and the multitubular heat exchanger 18. This was sent to dehydration, deodorization and deoxidation tower 20 under reduced pressure. The liquid feeding speed was 20 kg / min. The absolute pressure of the vacuum tower 20 was 5 mmHg. The acid value at this time was 3.1. As the filler for the solid hydrophilic adsorbent-loaded column 21, activated alumina (average particle size 0.1 mm, equivalent to 1% by weight with respect to the passing raw material oil) was used. The passage speed was 25 kg / min, and the temperature of the raw material oil during passage was 80 ° C. The acid value at this time was 0.6. 1000 kg was fed into the stirring reaction tank 24 while confirming the mass with a liquid feed pump.

反応槽24中の原料油温度を64℃にまで下げ、これに触媒溶液を、メタノール量(121kg、1.1当量)および触媒量(10kg、1重量%/原料油)相当を加えた。滴下時間は、15分間であった。滴下終了後、反応液を15分間攪拌した。攪拌速度は360rpmであった。反応液を攪拌反応槽24の下部ドレインコックより抜き出し、静置比重分離槽30に送り込んだ。ここで反応混合液を、4時間静置した。生じた界面の下部、すなわちグリセリン主成分の重液部を30のドレインから抜き出し、中和・蒸留処理部へ送った。重液部抜き出し後、軽液部は、塩基性物質吸着処理部8へと送った。塩基性物質除去用吸着剤充填カラム31の充填剤は活性炭および活性白土を多層構造で充填した。これらの量は、総量で通過液の1%であった。また通過速度は、20リットル/分であった。カラム通過後の軽液を、固−液分離用遠心分離機41に、20リットル/分の速度で通過させた。このときの遠心効果は1,000G相当の回転数で行った。遠心分離器通過後の軽液は、低沸点物質除去用の減圧脱水、脱臭、脱酸塔44に送り込まれ、減圧度10mmHg、温度80℃液の滞留時間30分で処理した。処理後、軽液はフィルター32、33を通し製品タンクへ送液した。   The temperature of the raw material oil in the reaction vessel 24 was lowered to 64 ° C., and the catalyst solution was added with a methanol amount (121 kg, 1.1 equivalents) and a catalyst amount (10 kg, 1% by weight / raw material oil). The dropping time was 15 minutes. After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 15 minutes. The stirring speed was 360 rpm. The reaction solution was extracted from the lower drain cock of the stirring reaction tank 24 and sent to the stationary specific gravity separation tank 30. Here, the reaction mixture was allowed to stand for 4 hours. The lower part of the generated interface, that is, the heavy liquid part of glycerin main component was extracted from 30 drains and sent to the neutralization / distillation treatment part. After extracting the heavy liquid part, the light liquid part was sent to the basic substance adsorption treatment part 8. The adsorbent packed column 31 for removing the basic substance was packed with activated carbon and activated clay in a multilayer structure. These amounts were 1% of the total flow through. The passing speed was 20 liters / minute. The light liquid after passing through the column was passed through a centrifuge 41 for solid-liquid separation at a speed of 20 liters / minute. The centrifugal effect at this time was performed at a rotational speed equivalent to 1,000 G. The light liquid after passing through the centrifugal separator was fed into a vacuum dehydration, deodorization and deoxidation tower 44 for removing low-boiling substances, and processed at a vacuum degree of 10 mmHg and a liquid residence time of 30 ° C. for 30 minutes. After the treatment, the light liquid was passed through the filters 32 and 33 to the product tank.

得られた軽液すなわちバイオディーゼル燃料の純度の測定は、キャピラリーガスクロマトグラフ(GC−14A, TC−1, 0.25mmID,15m)を用いて、注入口温度:280℃、検出温度:250℃、カラム温度40℃5分〜320℃15分、昇温速度:10℃/分、サンプル注入量:5マイクロリットルで分析を行い、保持時間が16分から30分までのピーク面積から求めた。これらのピークについてはあらかじめ、GC-MSによって構造を確認した。同時に、残留アルコール量およびその他揮発性物質量もピーク面積から求めた。水分はカールフィッシャー水分計でもとめた。密度(15℃):[0.85〜0.9g/cm3]、動粘度(40℃):[1.9〜6.0mm2/s]、95%留出温度:[360℃以下]、引火点:[100℃以上]、目詰まり点:[0〜-20℃(流動点:0〜-20℃)]、硫黄分:[200ppm以下]、残留炭素:[0.05%以下(10%残油の残留炭素:0.5%以下)]、セタン価:[>51]、ヨウ素価:[120以下]、高不飽和脂肪酸(C18:3以上)量:[15%以下]、リン量:[20mg/kg]([]内は基準値を記載)をJIS規格に定められた方法および通常の方法で分析した。結果を表1に示した。表中の変換率(Conversion%)は、以下の式で計算した。また表中の変換率は、重液精製時に回収される軽液量を含んでいる。   The purity of the obtained light liquid, ie, biodiesel fuel, was measured using a capillary gas chromatograph (GC-14A, TC-1, 0.25mmID, 15m), inlet temperature: 280 ° C, detection temperature: 250 ° C, column The analysis was performed at a temperature of 40 ° C. for 5 minutes to 320 ° C. for 15 minutes, a temperature increase rate of 10 ° C./minute, a sample injection amount: 5 microliters, and the retention time was determined from the peak area from 16 minutes to 30 minutes. The structure of these peaks was confirmed by GC-MS in advance. At the same time, the amount of residual alcohol and other volatile substances were also determined from the peak areas. Water was also stopped with a Karl Fischer moisture meter. Density (15 ° C): [0.85-0.9g / cm3], Kinematic viscosity (40 ° C): [1.9-6.0mm2 / s], 95% distillation temperature: [360 ° C or less], Flash point: [100 ° C or more ], Clogging point: [0 to -20 ° C (Pour point: 0 to -20 ° C)], Sulfur content: [200ppm or less], Residual carbon: [0.05% or less (10% Residual carbon of residual oil: 0.5%) )], Cetane number: [> 51], iodine number: [120 or less], highly unsaturated fatty acid (C18: 3 or more) amount: [15% or less], phosphorus amount: [20 mg / kg] (inside []) Is described by a method defined in JIS standard and a normal method. The results are shown in Table 1. The conversion rate (Conversion%) in the table was calculated by the following formula. Moreover, the conversion rate in a table | surface contains the light liquid quantity collect | recovered at the time of heavy liquid refinement | purification.

変換率 = 生成脂肪酸アルキルエステル量 / 攪拌反応槽への投入量
また、液−液分離後の重液は、中和・蒸留処理部7へ送られ、以下の条件で中和した。
Conversion rate = Amount of fatty acid alkyl ester produced / Amount to be added to the stirring reaction tank The heavy liquid after the liquid-liquid separation was sent to the neutralization / distillation processing unit 7 and neutralized under the following conditions.

中和剤:濃硫酸8.0kg+水8.7kgからなる希硫酸
中和処理攪拌槽34の攪拌速度:100rpm
攪拌時間:10分間その後静置30分
温度:50℃
下部ドレインより反応混合液(含結晶)を連続濾過機36へ送液した。送液速度は、10リットル/分であった。硫酸カリウム塩結晶を濾過後、得られた濾液を減圧式蒸留塔47へ導入し蒸留した。蒸留における減圧度は10mmHg、ボトム温度180℃で行った。一部水分を含む初留分を除去後、本留をコンデンサー48で凝縮し、これを液−液遠心分離機50にかけ、脂肪酸アルキルエステル主成分の軽液とグリセリン主成分の重液とに分離した。重液は製品グリセリンとしてグリセリン貯蔵タンク52に送液した。得られた軽液は24kgであった。これは再度塩基性物質吸着処理部8に送られバイオディーゼル燃料として精製した。独立して精製した後のBDFは23.8kgであった。重液から得られたグリセリンの純度は99.0%であり、その量は、150kg(反応原料油からの収率:95.5%)であった。
Neutralizing agent: Diluted sulfuric acid consisting of 8.0 kg of concentrated sulfuric acid + 8.7 kg of water
Stirring time: 10 minutes, then left still for 30 minutes Temperature: 50 ° C
The reaction mixture (crystal-containing) was sent to the continuous filter 36 from the lower drain. The liquid feeding speed was 10 liters / minute. After filtering the potassium sulfate salt crystals, the obtained filtrate was introduced into a vacuum distillation column 47 and distilled. The degree of vacuum in distillation was 10 mmHg and the bottom temperature was 180 ° C. After removing the initial fraction containing some water, the main fraction is condensed with a condenser 48, and this is subjected to a liquid-liquid centrifuge 50 to separate into light liquid of fatty acid alkyl ester main component and heavy liquid of glycerin main component. did. The heavy liquid was fed to the glycerin storage tank 52 as product glycerin. The obtained light liquid was 24 kg. This was sent again to the basic substance adsorption treatment unit 8 and purified as biodiesel fuel. BDF after independent purification was 23.8 kg. The purity of glycerin obtained from the heavy liquid was 99.0%, and the amount thereof was 150 kg (yield from reaction raw material oil: 95.5%).

[実施例2]
原料油として、ナタネ油(酸価:0.6、ヨウ素価:118、引火点230℃、水分0.2%)を使用した以外は、実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表1に示した。
[Example 2]
It was carried out in the same manner as in Example 1 except that rapeseed oil (acid value: 0.6, iodine value: 118, flash point 230 ° C., moisture 0.2%) was used as the raw material oil. The results of property analysis are shown in Table 1.

[実施例3]
原料油として、ダイズ油(酸価:0.6、ヨウ素価:132、引火点240℃、水分0.2%)を使用した以外は、実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表1に示した。
[Example 3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that soybean oil (acid value: 0.6, iodine value: 132, flash point 240 ° C., moisture 0.2%) was used as the raw material oil. The results of property analysis are shown in Table 1.

[実施例4]
原料油として、パーム油(酸価:0.8、ヨウ素価:54、引火点230℃、水分0.3%)を使用した以外は、実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表1に示した。
[Example 4]
The same procedure as in Example 1 was performed except that palm oil (acid value: 0.8, iodine value: 54, flash point 230 ° C., moisture 0.3%) was used as the raw material oil. The results of property analysis are shown in Table 1.

[実施例5]
原料油受け入れタンク13から、原料油貯蔵タンク14で、8時間静置せず、直接液−液遠心分離機15へ送液し、分離操作を行った。このときの原料油の温度を55℃とした。その後ストレーナー17へ通した。通液速度は15リットル/分であった。このことによって、原料受け入れから反応工程へいたるまでの時間が、1時間30分に短縮された。これ以外は、実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表2に示した。
[Example 5]
From the raw material oil receiving tank 13, the raw material oil storage tank 14 was not allowed to stand for 8 hours, but was directly fed to the liquid-liquid centrifuge 15 for separation operation. The temperature of the raw material oil at this time was 55 ° C. Then passed to strainer 17. The flow rate was 15 liters / minute. As a result, the time from receiving the raw material to the reaction process was shortened to 1 hour 30 minutes. Except for this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 2.

[実施例6]
液−液分離部6において、反応槽24から、直接液−液分離用遠心分離機40へ反応混合液を通した。通過時の混合液の温度は、40℃とした。また通過速度は15リットル/分であった。このことによって、液-液分離部の滞留時間を1時間30分に短縮した。これ以外は、実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表2に示した。
[Example 6]
In the liquid-liquid separation unit 6, the reaction mixture was passed directly from the reaction tank 24 to the liquid-liquid separation centrifuge 40. The temperature of the mixed solution at the time of passage was 40 ° C. The passing speed was 15 liters / minute. This shortened the residence time of the liquid-liquid separation part to 1 hour 30 minutes. Except this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 2.

[実施例7]
高比重物質除去処理部9と低沸点物質除去処理部10の間で、アクリルポリマー系(分子量100,000)流動点降下剤をスタティックミキサーで、2,000ppm添加した。これ以外は、実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表2に示した。
[Example 7]
Between the high specific gravity substance removal treatment part 9 and the low boiling point substance removal treatment part 10, 2,000 ppm of an acrylic polymer (molecular weight 100,000) pour point depressant was added by a static mixer. Except this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 2.

[実施例8]
アルコールとして、エチルアルコール(純度99.5%)を用いた。このとき反応温度は75℃とした。これ以外は、実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表2に示した。
[Example 8]
Ethyl alcohol (purity 99.5%) was used as the alcohol. At this time, the reaction temperature was 75 ° C. Except for this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 2.

[比較例1]
原料油貯蔵タンク14から、ストレーナー17を通過し、送液ポンプ16によって、多管式熱交換器18によって、原料油を100℃に加熱した。これを、減圧脱水、脱臭、脱酸塔20に送り込んだ。送液速度は、質量流量20kg/分であった。減圧塔20の絶対圧力は5mmHgであった。この原料油を、固体親水性吸着剤装填カラム21を通さずに送液ポンプにて、質量を確認しながら1000kgを攪拌反応槽24に送り込んだ。このときの原料油の酸価は3.1であった。これ以外は実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表3に示した。
[Comparative Example 1]
From the raw material oil storage tank 14, the raw material oil was heated to 100 ° C. through the strainer 17, the liquid feed pump 16, and the multitubular heat exchanger 18. This was sent to dehydration, deodorization and deoxidation tower 20 under reduced pressure. The liquid feeding speed was 20 kg / min. The absolute pressure of the vacuum tower 20 was 5 mmHg. 1000 kg of this raw material oil was fed into the stirred reaction tank 24 while confirming the mass with a liquid feed pump without passing through the solid hydrophilic adsorbent loaded column 21. The acid value of the raw material oil at this time was 3.1. Except this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 3.

[比較例2]
原料油貯蔵タンク14から、ストレーナー17を通過し、送液ポンプ16によって、多管式熱交換器18によって、原料油を200℃に加熱した。これを、減圧脱水、脱臭、脱酸塔20に送り込んだ。送液速度は、質量流量20kg/分であった。減圧塔20の絶対圧力は5mmHgであった。この原料油を、固体親水性吸着剤装填カラム21を通さずに送液ポンプにて、質量を確認しながら1000kgを攪拌反応槽24に送り込んだ。このときの原料油の酸価は0.8であった。これ以外は実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表3に示した。
[Comparative Example 2]
From the raw oil storage tank 14, the raw oil was heated to 200 ° C. through the strainer 17, the liquid feed pump 16, and the multitubular heat exchanger 18. This was sent to dehydration, deodorization and deoxidation tower 20 under reduced pressure. The liquid feeding speed was 20 kg / min. The absolute pressure of the vacuum tower 20 was 5 mmHg. 1000 kg of this raw material oil was fed into the stirred reaction tank 24 while confirming the mass with a liquid feed pump without passing through the solid hydrophilic adsorbent loaded column 21. The acid value of the raw material oil at this time was 0.8. Except this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 3.

[比較例3]
実施例1で用いられた水酸化カリウムに代えて、水酸化ナトリウム(96.0%純度)を用い、触媒溶解槽27内で、触媒をメタノール(純度99.8%)100重量部に対して触媒11.5重量部の割合で溶解させこれを所定量原料油に投入し反応させた。これ以外は、実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表3に示した。
[Comparative Example 3]
Instead of the potassium hydroxide used in Example 1, sodium hydroxide (96.0% purity) was used, and in the catalyst dissolution tank 27, the catalyst was 11.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of methanol (purity 99.8%). This was dissolved at a ratio of 1 to a predetermined amount of raw material oil and reacted. Except for this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 3.

[比較例4]
比重分離後の軽液を、塩基性物質吸着処理部8の塩基性物質除去用吸着剤充填カラム31を通さずに、直接高比重物質除去処理部9へ送った。これ以外は実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表4に示した。
[Comparative Example 4]
The light liquid after the specific gravity separation was sent directly to the high specific gravity substance removal processing section 9 without passing through the basic substance removal adsorbent packed column 31 of the basic substance adsorption processing section 8. Except this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 4.

[比較例5]
低沸点物質除去処理部10を通さずに処理を行った。これ以外は実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表4に示した。
[Comparative Example 5]
The treatment was carried out without passing through the low boiling point substance removal treatment section 10. Except this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 4.

[比較例6]
原料油として、酸化劣化の非常に進んだ廃食油(酸価:30、ヨウ素価:75、水分3.3%)を用いた。脱臭、脱水、脱酸部2における減圧脱臭、脱水、脱酸塔20での処理条件を、100℃、3mmHgとし、通過流速を10リットル/分にした。これ以外は実施例1と同様に行った。性状分析の結果を表4に示した。
[Comparative Example 6]
As a raw material oil, waste cooking oil (acid value: 30, iodine value: 75, water content: 3.3%) that has undergone very high oxidative degradation was used. The treatment conditions in the deodorization, dehydration and deoxidation section 2 under reduced pressure deodorization, dehydration and deoxidation tower 20 were 100 ° C. and 3 mmHg, and the flow rate was 10 liters / minute. Except this, the same procedure as in Example 1 was performed. The results of property analysis are shown in Table 4.

[比較例7]
液−液分離部6で生じた重液の中和を行う際、硫酸を所定量の水で希釈せずに、濃硫酸(96%以上)のまま、中和所定量を加えて中和した。このとき、中和後の混合液は、硫酸カリウム塩が系から分離せず、溶液全体に分布し非常に粘度の高いスラリーとなった。これをこのまま減圧式蒸留塔37に送り蒸留を行ったところ、グリセリンの収率は63%であった。

Figure 2008231345
Figure 2008231345
Figure 2008231345
Figure 2008231345
[Comparative Example 7]
When neutralizing the heavy liquid generated in the liquid-liquid separator 6, neutralization was performed by adding a predetermined amount of neutralized sulfuric acid (96% or more) without diluting the sulfuric acid with a predetermined amount of water. . At this time, in the mixed solution after neutralization, the potassium sulfate salt was not separated from the system, and was distributed throughout the solution to become a very viscous slurry. When this was sent as it was to the reduced pressure distillation column 37 and distilled, the yield of glycerin was 63%.
Figure 2008231345
Figure 2008231345
Figure 2008231345
Figure 2008231345

表からわかるように、流動点やヨウ素価といった原料油種に依存する値が規格値を満たさない劣化油脂類を用いても、本発明に係る製造方法によれば、他の規格値を満たす高品質なバイオディーゼル燃料を得られることが確認された。   As can be seen from the table, even when using deteriorated fats and oils whose values depending on the type of raw material oil such as pour point and iodine value do not satisfy the standard value, according to the production method according to the present invention, high values satisfying other standard values are obtained. It was confirmed that quality biodiesel fuel could be obtained.

本発明に係るバイオディーゼル燃料油の製造方法を実施するための装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the apparatus for enforcing the manufacturing method of the biodiesel fuel oil which concerns on this invention. 図1に示した製造装置の一部を構成する前処理部、脱水、脱臭、脱酸部、及び酸性物質除去処理部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the pre-processing part which comprises some manufacturing apparatuses shown in FIG. 1, dehydration, deodorizing, a deoxidation part, and an acidic substance removal process part. 図1に示した製造装置の一部を構成する触媒含有アルコール溶液調整部、混合反応部、および液−液分離部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the catalyst containing alcohol solution adjustment part which comprises a part of manufacturing apparatus shown in FIG. 1, a mixing reaction part, and a liquid-liquid separation part. 図1に示した製造装置の一部を構成する塩基性物質吸着処理部、高比重物質除去処理部、低沸点物質除去処理部、及び微粒子・凝縮物質除去処理部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the basic substance adsorption process part which comprises some manufacturing apparatuses shown in FIG. 1, a high specific gravity substance removal process part, a low boiling point substance removal process part, and a microparticles | fine-particles / condensed substance removal process part. . 図1に示した製造装置の一部を構成する中和・蒸留処理部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the neutralization and distillation process part which comprises some manufacturing apparatuses shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…前処理部、2…脱水、脱臭、脱酸部、3…酸性物質除去処理部、4…触媒含有アルコール溶液調製部、5…混合反応部、6…液−液分離部、7…中和・蒸留処理部、8…塩基性物質吸着処理部、9…高比重物質除去処理部、10…低沸点物質除去処理部、11…微粒子・凝縮物質除去処理部、13…原料油受け入れタンク、14…原料油貯蔵タンク、15、40、41、50…遠心分離機、17…カートリッジフィルター付きストレーナー、18…多管式熱交換器、19、51…ボイラー、20…減圧脱水、脱臭、脱酸塔、21…固体親水性吸着剤装填カラム、22、42、48…コンデンサー、23、43、49…真空ポンプ、24…攪拌反応槽、25、53…攪拌モーター、26…攪拌羽根、27…触媒溶解槽、29…アルコール貯蔵タンク、30…静置比重分離槽、31…塩基性物質除去用吸着剤装填カラム、32、33…カートリッジ式フィルター、35…希酸貯蔵タンク、36…連続濾過機、47…減圧式蒸留塔中和処理攪拌槽、45…スタティックミキサー式添加剤導入機、52…グリセリン貯蔵タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pre-processing part, 2 ... Dehydration, deodorization, deoxidation part, 3 ... Acidic substance removal processing part, 4 ... Catalyst containing alcohol solution preparation part, 5 ... Mixing reaction part, 6 ... Liquid-liquid separation part, 7 ... Medium Summation / distillation processing unit, 8 ... basic material adsorption processing unit, 9 ... high specific gravity material removal processing unit, 10 ... low boiling point material removal processing unit, 11 ... particulate / condensed material removal processing unit, 13 ... feed oil receiving tank, 14 ... Raw oil storage tank, 15, 40, 41, 50 ... Centrifuge, 17 ... Strainer with cartridge filter, 18 ... Multi-tube heat exchanger, 19, 51 ... Boiler, 20 ... Vacuum dehydration, deodorization, deoxidation Tower, 21 ... Solid hydrophilic adsorbent-loaded column, 22, 42, 48 ... Condenser, 23, 43, 49 ... Vacuum pump, 24 ... Stirring reaction tank, 25, 53 ... Stirring motor, 26 ... Stirring blade, 27 ... Catalyst Dissolution tank, 29 ... Alcohol storage Tank, 30 ... Static gravity separation tank, 31 ... Adsorbent-loaded column for basic substance removal, 32, 33 ... Cartridge filter, 35 ... Diluted acid storage tank, 36 ... Continuous filter, 47 ... In a vacuum distillation column Japanese processing agitation tank, 45 ... Static mixer type additive introduction machine, 52 ... Glycerin storage tank

Claims (9)

酸価20以下の原料油からバイオディーゼル燃料を製造する方法であって、
前記原料油を減圧下で加熱して水分、臭気物質及び遊離脂肪酸類を留去する工程と、
前記原料油を親水性吸着剤と接触させ残存する遊離脂肪酸及び酸性物質を吸着除去する工程と、
前記原料油とアルコールを、水酸化カリウム、炭酸カリウム、およびカリウムアルコラートからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ触媒存在下でエステル交換反応させる工程と、
前記エステル交換反応による反応生成物から軽液成分を分離する工程と、
前記軽液成分に対し、塩基性物質吸着性固体吸着剤に接触させる処理、遠心分離により固体不純物等を除去する処理、減圧下で加熱して低沸点物質を除去する処理、及びフィルターを通して固体不純物等を除去する処理、を行う工程と、を含むバイオディーゼル燃料の製造方法。
A method for producing biodiesel fuel from a feedstock having an acid value of 20 or less,
Heating the raw oil under reduced pressure to distill off moisture, odorous substances and free fatty acids;
Contacting the raw material oil with a hydrophilic adsorbent to adsorb and remove remaining free fatty acids and acidic substances;
A step of transesterifying the raw oil and alcohol in the presence of at least one alkali catalyst selected from the group consisting of potassium hydroxide, potassium carbonate, and potassium alcoholate;
Separating a light liquid component from the reaction product of the transesterification reaction;
The light liquid component is contacted with a basic substance-adsorbing solid adsorbent, the solid impurities are removed by centrifugation, the low boiling point substance is removed by heating under reduced pressure, and the solid impurities are passed through a filter. A process for removing the like, and a process for producing biodiesel fuel.
前記親水性吸着剤は、活性アルミナ、塩基性処理活性炭、およびシリカゲルからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項1に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。   The method for producing biodiesel fuel according to claim 1, wherein the hydrophilic adsorbent is at least one selected from the group consisting of activated alumina, basic treated activated carbon, and silica gel. 前記エステル交換反応工程は、
原料油の脂肪酸部位に対して1.05〜1.25モル当量のアルコールに、原料油に対して0.5重量%〜2.0重量%の前記アルカリ触媒を溶解させて、触媒含有アルコール溶液を調整する工程と、
前記原料油と前記触媒含有アルコール溶液を混合し撹拌する工程と、を含む、請求項1又は2に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。
The transesterification reaction step includes
A catalyst-containing alcohol solution is prepared by dissolving 0.5% to 2.0% by weight of the alkali catalyst in 1.05 to 1.25 molar equivalent of alcohol with respect to the fatty acid portion of the raw material oil. Adjusting the process,
The method for producing biodiesel fuel according to claim 1, comprising mixing and stirring the raw material oil and the catalyst-containing alcohol solution.
前記軽液成分を分離する工程は、前記反応生成物を遠心分離することによって行われる、請求項1から3のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。   The method for producing biodiesel fuel according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of separating the light liquid component is performed by centrifuging the reaction product. 前記塩基性物質吸着性固体吸着剤は、活性白土、酸性白土、活性炭、ベントナイト、シリカゲル、活性アルミナ、及びモレキュラーシーブスからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項1から4のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。   The basic substance-adsorbing solid adsorbent is at least one selected from the group consisting of activated clay, acidic clay, activated carbon, bentonite, silica gel, activated alumina, and molecular sieves. The manufacturing method of the biodiesel fuel as described in a term. 前記軽液成分を減圧下で加熱して低沸点物質を除去する処理を行う前に、前記軽液に流動点降下剤、酸化安定剤を添加する、請求項1から5のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。   6. The method according to claim 1, wherein a pour point depressant and an oxidation stabilizer are added to the light liquid before the light liquid component is heated under reduced pressure to remove a low boiling point substance. The manufacturing method of biodiesel fuel of description. 前記留去工程に先立って、原料油から水又は水溶液を比重分離する工程と、比重分離後の原料油から固体物質をフィルターにより除去する工程と、を含む、請求項1から6のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。   Prior to the distilling step, the method includes specific gravity separation of water or an aqueous solution from the raw material oil, and a step of removing a solid substance from the raw material oil after the specific gravity separation using a filter. The manufacturing method of the biodiesel fuel as described in a term. 前記エステル交換反応に用いられるアルコールが、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、及びt−ブチルアルコールからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項1から7のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。   The alcohol used for the transesterification is at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and t-butyl alcohol. The manufacturing method of the biodiesel fuel of any one of 1-7. 前記反応生成物から軽液成分を分離した後の重液成分に、アルカリ触媒に対して当量モルのプロトンに相当する硫酸または燐酸を、アルカリ触媒中のカリウム原子に対して0.3〜5モル当量の水で希釈して添加し、中和する工程と、
得られた包摂水和物、または、水和硫酸カリウム結晶若しくは水和第三燐酸カリウム結晶を濾別後の濾液、を減圧蒸留し、副生成物としてグリセリンを得る工程と、を含む、請求項1から9のいずれか1項に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。
In the heavy liquid component after separation of the light liquid component from the reaction product, sulfuric acid or phosphoric acid corresponding to an equivalent mole of proton with respect to the alkali catalyst is added in an amount of 0.3 to 5 mol with respect to the potassium atom in the alkali catalyst. Diluting with an equivalent amount of water, adding and neutralizing;
A step of distilling the obtained inclusion hydrate or the filtrate after filtering the hydrated potassium sulfate crystal or the hydrated potassium phosphate crystal under reduced pressure to obtain glycerin as a by-product. The method for producing biodiesel fuel according to any one of 1 to 9.
JP2007076206A 2007-03-23 2007-03-23 Method for producing biodiesel fuel Pending JP2008231345A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007076206A JP2008231345A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Method for producing biodiesel fuel
PCT/JP2008/055051 WO2008117709A1 (en) 2007-03-23 2008-03-19 Process for producing biodiesel fuel
US12/532,316 US20100132252A1 (en) 2007-03-23 2008-03-19 Method of producing biodiesel fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007076206A JP2008231345A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Method for producing biodiesel fuel

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007092934A Division JP4078383B1 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Method for producing biodiesel fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008231345A true JP2008231345A (en) 2008-10-02

Family

ID=39788445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007076206A Pending JP2008231345A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Method for producing biodiesel fuel

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100132252A1 (en)
JP (1) JP2008231345A (en)
WO (1) WO2008117709A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100950280B1 (en) * 2009-08-19 2010-03-31 바이오원 (주) The ingredients of bio-diesel and how to make it
WO2013076813A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-30 豊田通商株式会社 Method for producing biodiesel fuel
JP2015527335A (en) * 2013-03-15 2015-09-17 リニューワブル エナジー グループ,インコーポレイティド Double catalyst esterification
WO2023120912A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-29 한국석유관리원 Method for producing bio-diesel using animal lipids and removing sulfur

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2607478A1 (en) * 2007-09-27 2009-03-27 11 Good's Energy Ltd. Fuel composition
ES2687776T3 (en) * 2008-11-26 2018-10-29 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods for producing airplane fuel from natural oil raw materials through metathesis reactions
US8889932B2 (en) 2008-11-26 2014-11-18 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of producing jet fuel from natural oil feedstocks through oxygen-cleaved reactions
US9000246B2 (en) 2009-10-12 2015-04-07 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of refining and producing dibasic esters and acids from natural oil feedstocks
US9051519B2 (en) 2009-10-12 2015-06-09 Elevance Renewable Sciences, Inc. Diene-selective hydrogenation of metathesis derived olefins and unsaturated esters
US9382502B2 (en) 2009-10-12 2016-07-05 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of refining and producing isomerized fatty acid esters and fatty acids from natural oil feedstocks
US9175231B2 (en) 2009-10-12 2015-11-03 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of refining natural oils and methods of producing fuel compositions
US8735640B2 (en) 2009-10-12 2014-05-27 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of refining and producing fuel and specialty chemicals from natural oil feedstocks
US9365487B2 (en) 2009-10-12 2016-06-14 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of refining and producing dibasic esters and acids from natural oil feedstocks
WO2011046872A2 (en) 2009-10-12 2011-04-21 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of refining and producing fuel from natural oil feedstocks
US9222056B2 (en) 2009-10-12 2015-12-29 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of refining natural oils, and methods of producing fuel compositions
US9169447B2 (en) 2009-10-12 2015-10-27 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of refining natural oils, and methods of producing fuel compositions
US9028697B2 (en) * 2011-02-01 2015-05-12 Masatoshi Matsumura Methods and apparatus for controlling moisture in plant oils and liquid biofuels
FR2984755B1 (en) * 2011-12-21 2014-01-10 Ge Energy Products France Snc PROCESS FOR CONTINUOUSLY BREAKING A WATER EMULSION IN OIL AND CORRESPONDING DEVICE
US9133416B2 (en) 2011-12-22 2015-09-15 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods for suppressing isomerization of olefin metathesis products
US9169174B2 (en) 2011-12-22 2015-10-27 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods for suppressing isomerization of olefin metathesis products
US9139493B2 (en) 2011-12-22 2015-09-22 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods for suppressing isomerization of olefin metathesis products
US9388098B2 (en) 2012-10-09 2016-07-12 Elevance Renewable Sciences, Inc. Methods of making high-weight esters, acids, and derivatives thereof
CN103908946B (en) * 2013-01-07 2018-04-06 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 A kind of mixed adsorbent, grease and preparation method thereof
CN107513472A (en) * 2017-03-03 2017-12-26 长春工业大学 A kind of preparation method of biodiesel
WO2018191653A1 (en) * 2017-04-13 2018-10-18 Aemetis, Inc. Methods and compositions for biodiesel production
CN107446707B (en) * 2017-09-22 2021-05-04 山东理工大学 Process for preparing fatty acid by membrane separation reinforced lard normal pressure hydrolysis reaction
FI129178B (en) * 2017-12-29 2021-08-31 Neste Oyj Purification of biomass-based lipid material
CN116355690B (en) * 2023-02-22 2023-09-05 山东亿科化学有限责任公司 Biodiesel raw material pretreatment process

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7806945B2 (en) * 2003-01-27 2010-10-05 Seneca Landlord, Llc Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
JP3934630B2 (en) * 2004-06-14 2007-06-20 株式会社シー・ディー・エムコンサルティング Process for producing biodiesel fuel from acidic oils and fats
EA012177B1 (en) * 2004-07-02 2009-08-28 Монсанто С.А.С. A new biofuel composition
US20060260184A1 (en) * 2005-05-20 2006-11-23 Mbp Bioenergy, Llc Apparatus and process for the refinement of biodiesel fuel
AU2007220657B2 (en) * 2006-02-28 2012-07-05 Grace Gmbh & Co. Kg Physical refining process using adsorbent particles for the production of biodiesel fuel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100950280B1 (en) * 2009-08-19 2010-03-31 바이오원 (주) The ingredients of bio-diesel and how to make it
WO2013076813A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-30 豊田通商株式会社 Method for producing biodiesel fuel
JP2015527335A (en) * 2013-03-15 2015-09-17 リニューワブル エナジー グループ,インコーポレイティド Double catalyst esterification
WO2023120912A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-29 한국석유관리원 Method for producing bio-diesel using animal lipids and removing sulfur

Also Published As

Publication number Publication date
US20100132252A1 (en) 2010-06-03
WO2008117709A1 (en) 2008-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008231345A (en) Method for producing biodiesel fuel
AU2007205806B2 (en) Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
US7806945B2 (en) Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
US7871448B2 (en) Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
Talebian-Kiakalaieh et al. A review on novel processes of biodiesel production from waste cooking oil
JP4078383B1 (en) Method for producing biodiesel fuel
WO2007088702A1 (en) Process for production of fatty acid alkyl ester and production apparatus for fatty acid alkyl ester
CN105492617B (en) Biodiesel compositions and related processes and products
WO2003070859A1 (en) Method of producing fatty acid alkyl ester for diesel fuel oil
JP2005350632A (en) Method for producing biodiesel fuel
US8624048B2 (en) Method of producing alkyl esters from vegetable or animal oil and an aliphatic monoalcohol with fixed-bed hot purification
Manzanera et al. Biodiesel: An alternative fuel
JP4617379B2 (en) Method for producing fatty acid alkyl ester and production system thereof
JPWO2006016492A1 (en) Method for producing composition for biodiesel fuel and apparatus for producing biodiesel fuel
JP3934630B2 (en) Process for producing biodiesel fuel from acidic oils and fats
JP2009275127A (en) Method for manufacturing biodiesel fuel by cleaning with glycerol
JP2009161776A (en) Method for producing biodiesel fuel and device for producing the same
JP2009120847A (en) Process for producing biodiesel fuel
JP5066325B2 (en) Method for producing fatty acid alkyl ester
JP7252588B2 (en) Method for producing biodiesel fuel
JP2009203343A (en) Method for producing fatty acid ester
Kukkohovi Catalyst-free simultaneous esterification and transesterification of low-quality fats and oils to FAME under subcritical water conditions and their purification
JP2010084055A (en) Method for producing fatty acid alkyl ester
JP2012021116A (en) Method for producing biodiesel fuel oil