JP2021091875A - 流通式反応装置を用いたバイオ燃料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明において使用されるシリカーアルミナ系固体酸触媒は、アモルファスなもので、アルミナの重量比は10%〜30%で、成型されたシリカーアルミナである。
本発明において使用される固体酸触媒の一例として、次のように酸化ホウ素―アルミナ(Al2O3/B2O3)を調製した。適量の市販アルミナ担体を乾燥器で120℃、1時間乾燥させ、適当なホウ素塩を蒸留水に溶解し、含浸法でホウ素をアルミナ担体に担持した。次に電気炉でこの触媒前駆体を450℃で焼成し、適量な酸化ホウ素を担持した酸化ホウ素―アルミナ触媒(B/Al(x)、x:B2O3担持量、重量%)を調製した。
本発明において使用される固体酸触媒の一例として、次のようなアルミニウム挿入したSBA-15固体酸触媒を調製した。SBA-15合成に使用する適量のPluronic P123に、適量な塩酸を加え、撹拌・溶解させ、適量なテトラエチルシリルケート(TEOS)を加え、3.0時間撹拌した。適量のアンモニウム塩を適当な塩酸水溶液に溶解したものを加えて、撹拌した後、25%アンモニア水でPH調整を行い、更に20h撹拌した。40℃の条件下で20時間撹拌し、白色の沈殿が生じた。この沈殿を適当な温度・時間で静置エージングを行った。最後に、吸引濾過しながら蒸留水で洗浄し、得られた粉末を550℃で6時間焼成させ、アルミニウム挿入したSBA-15固体酸触媒を調製した。
図8は、流通式反応装置の概略図であり、触媒が充填された反応器の外周にはヒータが設けられる。
転化率1):原料油中のトリグリセリドの転換率(%)
転化率2):原料油中遊離脂肪酸(FFA)の転化率(%)
原料油:約55.0%の遊離脂肪酸を含むパーム酸オイル(PAO)で、酸価は110.9mgKOH/g原料油で、動粘度は34.4mPa・sであった。
(1)固体酸触媒Si/Alを用いてMeOHとPAOの質量比について考察結果、質量比が0.3(g/g)の時高いFFAより低いTG転化率が得られる。したがって質量比が0.3(g/g)がの時、最適である。
(2)固体酸触媒Si/AlとB/Alを用いてLHSVについて考察結果、両方とも1.6(h-1)の時FFAの転化率が高かった。
(3)三つの触媒について考察結果、B/Al方の酸価が一番低
(4)粘度測定もB/Alの動粘度が一番低かった。
(5)最適の反応条件としては、触媒B/Al、反応温度240℃、MeOH:PAO質量比は0.3(g/g)、LHSVは1.6(h-1)が最適である。
Claims (4)
- 固体酸触媒の存在下で遊離脂肪酸を含む原料油と低級アルコールを反応させる流動式反応装置を用いたバイオ燃料の製造方法において、固体酸触媒としてSiO2/Al2O3系固体酸触媒、メソポーラスシリカにアルミニウムを一部導入したSiO2/Al2O3系固体酸触媒、Al2O3/B2O3系固体酸触媒から選択された触媒を使用し、反応温度として100℃〜300℃で行わせるバイオ燃料の製造方法
- SiO2/Al2O3系固体酸触媒がアモルファスな成型品である請求項1記載のバイオ燃料の製造方法。
- 低級アルコールと油脂の質量比を0.01〜1..0の範囲で行う請求項1記載のバイオ燃料の製造方法。
- 液空間速度(LHSV)を0.1(h-1)〜10(h-1)の範囲で行う請求項1記載のバイオ燃料の製造方法
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