JP3028282B2 - 廃食用油を原資源として精製する重油バーナー用燃料および廃食用油を原資源としての再利用方法 - Google Patents
廃食用油を原資源として精製する重油バーナー用燃料および廃食用油を原資源としての再利用方法Info
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- JP3028282B2 JP3028282B2 JP6715496A JP6715496A JP3028282B2 JP 3028282 B2 JP3028282 B2 JP 3028282B2 JP 6715496 A JP6715496 A JP 6715496A JP 6715496 A JP6715496 A JP 6715496A JP 3028282 B2 JP3028282 B2 JP 3028282B2
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Fats And Perfumes (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃食用油を原資源とし
て廃食用油からディーゼル燃料を分離した副産物から有
用な製品を分離する方法およびこれらの副産物を全て有
効に用いる方法に関するものである。従来捨てていた廃
食用油を原資源として製造するディーゼル燃料およびそ
のディーゼル燃料を分離した副産物から収率良く分離す
る有用なグリセリン、更に残った副産物を重油代替燃料
等に有効利用することに関するものである。
て廃食用油からディーゼル燃料を分離した副産物から有
用な製品を分離する方法およびこれらの副産物を全て有
効に用いる方法に関するものである。従来捨てていた廃
食用油を原資源として製造するディーゼル燃料およびそ
のディーゼル燃料を分離した副産物から収率良く分離す
る有用なグリセリン、更に残った副産物を重油代替燃料
等に有効利用することに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼル自動車の燃料として
は、重油、軽油が使用されていた。しかしながら、これ
らの燃料は排気ガスとして有害な発癌性物質、硫黄酸化
物および窒素酸化物を撒き散らし、大気汚染を引き起こ
していた。この窒素酸化物の対策として、各種触媒を使
用する方法が研究されているが、コストおよびその望ま
れる基準値を達成する手段について未だ解決されていな
い。
は、重油、軽油が使用されていた。しかしながら、これ
らの燃料は排気ガスとして有害な発癌性物質、硫黄酸化
物および窒素酸化物を撒き散らし、大気汚染を引き起こ
していた。この窒素酸化物の対策として、各種触媒を使
用する方法が研究されているが、コストおよびその望ま
れる基準値を達成する手段について未だ解決されていな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】家庭および外食産業か
らでる使用されて捨てられる食用油（以下廃食油とい
う）は、そのまま流したり、凝固剤により処理して捨て
られたり、土に埋められていた。それらは近年公害問題
として注目されている。従来、食用油は大豆油、胡麻
油、コーン油および紅花油等を用いている。これらの食
用油は、脂肪酸とグリセリンのエステルからなることは
知られているが、化石燃料に比較して著しく高価であ
り、実験的には自動車燃料として研究されたことがあっ
たとしても、実用上として考慮されたことはなかった。
しかし、廃食油は回収されても殆どが燃料として利用さ
れるに留まって他の利用方法がない現状である。
らでる使用されて捨てられる食用油（以下廃食油とい
う）は、そのまま流したり、凝固剤により処理して捨て
られたり、土に埋められていた。それらは近年公害問題
として注目されている。従来、食用油は大豆油、胡麻
油、コーン油および紅花油等を用いている。これらの食
用油は、脂肪酸とグリセリンのエステルからなることは
知られているが、化石燃料に比較して著しく高価であ
り、実験的には自動車燃料として研究されたことがあっ
たとしても、実用上として考慮されたことはなかった。
しかし、廃食油は回収されても殆どが燃料として利用さ
れるに留まって他の利用方法がない現状である。
【０００４】特に、廃食用油は高温で食物の加工に使用
された結果、酸化されており、その程度は、利用者によ
りことなり一様ではなく、回収された廃食用油の色は黒
く濁り、粘度も大きくどろっとしており、経済的に再利
用の道は、コスト高で狭く、上述のように、専らゴミと
して捨てられるものであったが、その極一部が精製され
て飼料になるだけであった。
された結果、酸化されており、その程度は、利用者によ
りことなり一様ではなく、回収された廃食用油の色は黒
く濁り、粘度も大きくどろっとしており、経済的に再利
用の道は、コスト高で狭く、上述のように、専らゴミと
して捨てられるものであったが、その極一部が精製され
て飼料になるだけであった。
【０００５】特許出願人は、特開平７−１９７０４７号
公報に、廃食用油をメタノールと特定の条件でエステル
交換反応を行い、ディーゼル燃料として好適な脂肪酸エ
ステルおよびその副産物との分離が容易な製造法を提案
した。
公報に、廃食用油をメタノールと特定の条件でエステル
交換反応を行い、ディーゼル燃料として好適な脂肪酸エ
ステルおよびその副産物との分離が容易な製造法を提案
した。
【０００６】しかしながら、先の出願はその副産物の分
離およびその副産物の利用に関して不十分なので、更に
種々研究した結果、その副産物の有効な分離方法および
その活用法を見出したのである。
離およびその副産物の利用に関して不十分なので、更に
種々研究した結果、その副産物の有効な分離方法および
その活用法を見出したのである。
【０００７】本発明の目的は、廃食用油をメタノールと
エステル交換反応を行い、ディーゼル燃料とし、これを
分離し、その副産物を中和反応、再度エステル化反応お
よび中和反応を行い、グリセリンおよび重油バーナー燃
料として有効な副産物を収率良く分離精製し、これを提
供することにある。
エステル交換反応を行い、ディーゼル燃料とし、これを
分離し、その副産物を中和反応、再度エステル化反応お
よび中和反応を行い、グリセリンおよび重油バーナー燃
料として有効な副産物を収率良く分離精製し、これを提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を解決するため種々研究した結果、廃食用油とメタノー
ルとのエステル交換反応によって製造したディーゼル燃
料から分離された副産物に中和反応を行い、余分なメタ
ノールを蒸留回収した後に、静置することで容易に油分
（高級脂肪酸）とグリセリンが二層に分離することを見
出した。従って下層のグリセリンを抜き取り残った残り
の油分（高級脂肪酸）は硫酸触媒を用いてメタノールと
再びエステル化反応を行い、更にアルカリで硫酸触媒を
中和して水洗除去し、製造した重油代替バーナー用燃料
の製造方法により解決した。
を解決するため種々研究した結果、廃食用油とメタノー
ルとのエステル交換反応によって製造したディーゼル燃
料から分離された副産物に中和反応を行い、余分なメタ
ノールを蒸留回収した後に、静置することで容易に油分
（高級脂肪酸）とグリセリンが二層に分離することを見
出した。従って下層のグリセリンを抜き取り残った残り
の油分（高級脂肪酸）は硫酸触媒を用いてメタノールと
再びエステル化反応を行い、更にアルカリで硫酸触媒を
中和して水洗除去し、製造した重油代替バーナー用燃料
の製造方法により解決した。
【０００９】本発明は、４５〜６５℃に加熱した廃食用
油１００部に対し、メタノール１５〜２５部に触媒とし
て、苛性ソーダ０．７５〜１．２５部をメタノールに溶
かして溶液としたものを後から加えて１時間反応させエ
ステル交換反応によって製造したディーゼル燃料を分離
した。残った副産物である油分（高級脂肪酸およびグリ
セリン等）に酸を用い中和反応を行い、メタノールを蒸
留回収した後、グリセリンを分離し、残った油分（高級
脂肪酸）１００部に対し、メチルアルコール１５〜２５
部に濃硫酸１〜２部を溶かして溶液としたものを加えて
エステル化反応を行い、アルカリを用い触媒の硫酸を中
和し水洗除去を行い製造した重油代替バーナー用燃料で
ある。
油１００部に対し、メタノール１５〜２５部に触媒とし
て、苛性ソーダ０．７５〜１．２５部をメタノールに溶
かして溶液としたものを後から加えて１時間反応させエ
ステル交換反応によって製造したディーゼル燃料を分離
した。残った副産物である油分（高級脂肪酸およびグリ
セリン等）に酸を用い中和反応を行い、メタノールを蒸
留回収した後、グリセリンを分離し、残った油分（高級
脂肪酸）１００部に対し、メチルアルコール１５〜２５
部に濃硫酸１〜２部を溶かして溶液としたものを加えて
エステル化反応を行い、アルカリを用い触媒の硫酸を中
和し水洗除去を行い製造した重油代替バーナー用燃料で
ある。
【００１０】本発明の反応を次の反応式で説明する。
【００１１】
【化１】
【００１２】廃食用油とメタノールとをアルカリ存在下
に加熱反応して製造した脂肪酸のメチルエステルである
ディーゼル燃料を分離し、その副産物に塩酸を添加し、
中和反応を行い、常圧蒸留で未反応のメタノールを回収
する。その後、残部の油分はグリセリンと食塩の水溶液
と高級脂肪酸である。これによりグリセリンと食塩の水
溶液が奇麗に分離除去される。
に加熱反応して製造した脂肪酸のメチルエステルである
ディーゼル燃料を分離し、その副産物に塩酸を添加し、
中和反応を行い、常圧蒸留で未反応のメタノールを回収
する。その後、残部の油分はグリセリンと食塩の水溶液
と高級脂肪酸である。これによりグリセリンと食塩の水
溶液が奇麗に分離除去される。
【００１３】次に、残部の高級脂肪酸等とメタノールと
を酸の存在下において、エステル化反応を行う。脂肪酸
メチルエステル、未反応脂肪酸、未反応メタノールにな
る。次にアルカリで中和反応を行う。未反応メタノール
は常圧蒸留で回収する。酸とアルカリの中和反応で生成
した塩は水洗除去される。残留物の脂肪酸メチルエステ
ルおよび未反応脂肪酸混合物は重油バーナー用燃料とな
る。本発明は、エステル化反応を二回行うことにより廃
食用油より重油バーナー用燃料を製造し、後者は副産物
グリセリンの蒸留精製用の熱源バーナー燃料とすること
により極力産業廃棄物を減少せしめることに有効であ
る。
を酸の存在下において、エステル化反応を行う。脂肪酸
メチルエステル、未反応脂肪酸、未反応メタノールにな
る。次にアルカリで中和反応を行う。未反応メタノール
は常圧蒸留で回収する。酸とアルカリの中和反応で生成
した塩は水洗除去される。残留物の脂肪酸メチルエステ
ルおよび未反応脂肪酸混合物は重油バーナー用燃料とな
る。本発明は、エステル化反応を二回行うことにより廃
食用油より重油バーナー用燃料を製造し、後者は副産物
グリセリンの蒸留精製用の熱源バーナー燃料とすること
により極力産業廃棄物を減少せしめることに有効であ
る。
【００１４】本発明に用いられる廃食用油としては、家
庭および外食産業から廃棄物として出される食用油であ
る。食用油としては大豆油、胡麻油、コーン油、紅花
油、菜種油およびひまわり油が用いられる。本発明のエ
ステル交換反応に用いられるメタノール、アルカリであ
る苛性ソーダおよび酸である濃塩酸と濃硫酸は工業用が
用いられる。
庭および外食産業から廃棄物として出される食用油であ
る。食用油としては大豆油、胡麻油、コーン油、紅花
油、菜種油およびひまわり油が用いられる。本発明のエ
ステル交換反応に用いられるメタノール、アルカリであ
る苛性ソーダおよび酸である濃塩酸と濃硫酸は工業用が
用いられる。
【００１５】
【作用】油脂のエステル交換反応を利用して廃食用油に
応用して脂肪酸メチルエステルを生成し、これをディー
ゼル燃料にし、その副産物に中和反応を行い、メタノー
ルを蒸留回収して、グリセリンを分離し、残りの高級脂
肪酸をエステル化反応を再度行い、副産物の着火性を容
易にし、重油代替バーナー燃料とした。
応用して脂肪酸メチルエステルを生成し、これをディー
ゼル燃料にし、その副産物に中和反応を行い、メタノー
ルを蒸留回収して、グリセリンを分離し、残りの高級脂
肪酸をエステル化反応を再度行い、副産物の着火性を容
易にし、重油代替バーナー燃料とした。
【００１６】
【実施例】本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 （実施例１） 窒素置換し、空気を除去した大型反応器中で５０℃に加
熱した廃食用油１３００Ｋｇに、別に窒素置換した小型
の反応容器にメタノール２３４Ｋｇと苛性ソーダ１１．
８Ｋｇを加え、アルカリ・メタノール溶液としたものを
４５℃の温度に保ち、これを全部廃食油に加えて大型反
応容器中で攪拌しながら５０℃、１時間反応する。静置
すると上層にディーゼル燃料、下層にグリセリン、高級
脂肪酸石鹸および余剰メタノールを形成する。前記下層
のグリセリン、高級脂肪酸石鹸および余剰メタノールを
（以下副産物）という。副産物を大型反応容器下よりこ
れを別の小型反応タンクに抜取り分別する。ディーゼル
燃料１１７０Ｋｇが取れる。分離した副産物３３０Ｋｇ
に塩酸２２．５Ｋｇを加えて、中和反応を行う。そして
常圧蒸留で余剰メタノール３４Ｋｇを蒸留回収した。上
澄液である脂肪酸メチルエステルと未反応脂肪酸等合計
１０９Ｋｇと下澄液であるグリセリンと食塩の水溶液２
２６Ｋｇが取れた。下澄液のグリセリンと食塩の水溶液
を分離する。次に上澄液である脂肪酸メチルエステルと
未反応脂肪酸混合物１０９Ｋｇにメタノール１６Ｋｇ及
び酸触媒として濃硫酸１．１Ｋｇを加え、８０℃に加熱
して還流下で反応する。反応終了後、脂肪酸メチルエス
テル、未反応脂肪酸、未反応メタノールと触媒が残る。
次に苛性ソーダ９．０Ｋｇを加え、中和反応を行う。反
応生成物の硫酸ソーダを水洗除去する。常圧蒸留で未反
応メタノール１２Ｋｇを蒸留回収する。残留反応生成物
である脂肪酸メチルエステルと未反応の脂肪酸混合物を
９０Ｋｇを得られた。この混合物は回転式重油用バーナ
ーの重油代替燃料となる。
熱した廃食用油１３００Ｋｇに、別に窒素置換した小型
の反応容器にメタノール２３４Ｋｇと苛性ソーダ１１．
８Ｋｇを加え、アルカリ・メタノール溶液としたものを
４５℃の温度に保ち、これを全部廃食油に加えて大型反
応容器中で攪拌しながら５０℃、１時間反応する。静置
すると上層にディーゼル燃料、下層にグリセリン、高級
脂肪酸石鹸および余剰メタノールを形成する。前記下層
のグリセリン、高級脂肪酸石鹸および余剰メタノールを
（以下副産物）という。副産物を大型反応容器下よりこ
れを別の小型反応タンクに抜取り分別する。ディーゼル
燃料１１７０Ｋｇが取れる。分離した副産物３３０Ｋｇ
に塩酸２２．５Ｋｇを加えて、中和反応を行う。そして
常圧蒸留で余剰メタノール３４Ｋｇを蒸留回収した。上
澄液である脂肪酸メチルエステルと未反応脂肪酸等合計
１０９Ｋｇと下澄液であるグリセリンと食塩の水溶液２
２６Ｋｇが取れた。下澄液のグリセリンと食塩の水溶液
を分離する。次に上澄液である脂肪酸メチルエステルと
未反応脂肪酸混合物１０９Ｋｇにメタノール１６Ｋｇ及
び酸触媒として濃硫酸１．１Ｋｇを加え、８０℃に加熱
して還流下で反応する。反応終了後、脂肪酸メチルエス
テル、未反応脂肪酸、未反応メタノールと触媒が残る。
次に苛性ソーダ９．０Ｋｇを加え、中和反応を行う。反
応生成物の硫酸ソーダを水洗除去する。常圧蒸留で未反
応メタノール１２Ｋｇを蒸留回収する。残留反応生成物
である脂肪酸メチルエステルと未反応の脂肪酸混合物を
９０Ｋｇを得られた。この混合物は回転式重油用バーナ
ーの重油代替燃料となる。
【００１７】
【発明の効果】本発明の効果は、廃食用油をメタノール
とエステル交換反応を行い、無公害のディーゼル燃料を
製造すると共に発生する副産物（高級脂肪酸石鹸、メタ
ノールおよびグリセリン等）を塩酸で中和し、余剰メタ
ノールを蒸留回収して容易に高級脂肪酸等とグリセリン
を分離し、その精製した高品質のグリセリンを市場に供
給することができ、残った高級脂肪酸にメタノールを加
えて再び高級脂肪酸とメタノールを、濃硫酸を触媒とし
てエステル化を行うことにより燃料としての着火性を高
め重油代替燃料を精製することができ、この重油代替燃
料の一部をグリセリンの蒸留精製用の重油バーナーの燃
料に使用することにより燃料を節減し、かつ不用な廃棄
物を無くすことができるものである。
とエステル交換反応を行い、無公害のディーゼル燃料を
製造すると共に発生する副産物（高級脂肪酸石鹸、メタ
ノールおよびグリセリン等）を塩酸で中和し、余剰メタ
ノールを蒸留回収して容易に高級脂肪酸等とグリセリン
を分離し、その精製した高品質のグリセリンを市場に供
給することができ、残った高級脂肪酸にメタノールを加
えて再び高級脂肪酸とメタノールを、濃硫酸を触媒とし
てエステル化を行うことにより燃料としての着火性を高
め重油代替燃料を精製することができ、この重油代替燃
料の一部をグリセリンの蒸留精製用の重油バーナーの燃
料に使用することにより燃料を節減し、かつ不用な廃棄
物を無くすことができるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００
Claims (6)
- 【請求項１】 廃食用油を加熱し、これにメタノールと
苛性アルカリを溶解した溶液を加えてエステル交換反応
を行い、精製した高級脂肪酸メチルエステルからなるデ
ィーゼル燃料を分離し、その残りの副産物に中和反応を
行い、メタノールを分離蒸留回収し、精製したグリセリ
ンを分離し、その残部の高級脂肪酸を再度メタノールと
硫酸触媒でエステル化反応を行い、硫酸触媒を中和し
て、水洗除去した高級脂肪酸メチルエステルと高級脂肪
酸からなる重油バーナー用燃料。 - 【請求項２】 廃食用油とメタノールとのエステル交換
反応によって精製した高級脂肪酸メチルエステルからな
るディーゼル燃料を分離した副産物において、その副産
物に中和反応を行い、精製したグリセリンを分離し、そ
の残部の高級脂肪酸にメタノールと硫酸触媒でエステル
化反応を行い、硫酸触媒を中和し水洗除去した廃食用油
からのエステル交換反応により、ディーゼル燃料を分離
した副産物から精製した高級脂肪酸メチルエステルと高
級脂肪酸からなる重油バーナー用燃料。 - 【請求項３】 廃食用油１００部に対し、メタノール１
５〜２０部に、苛性ソーダ０．７５〜１．０部を溶解し
た溶液を加えて反応温度４５〜６５℃に加熱してエステ
ル交換反応を行い分離精製した高級脂肪酸メチルエステ
ルからなるディーゼル燃料を分離し、その副産物に酸を
用い中和反応を行い、メタノールを分離蒸留回収し、精
製したグリセリンを分離し、その残部の高級脂肪酸１０
０部に対し、メタノール１５〜２５部、濃硫酸１〜２部
で再度エステル化反応を行い、アルカリを用い硫酸を中
和し、水洗除去した高級脂肪酸メチルエステルと高級脂
肪酸からなる重油バーナー用燃料。 - 【請求項４】 廃食用油とメタノールとのエステル交換
反応によって精製した高級脂肪酸メチルエステルからな
るディーゼル燃料を分離した副産物において、その副産
物に酸を用い中和反応を行い、メタノールを蒸留回収
し、グリセリンを分離し、その残部の高級脂肪酸１００
部に対し、メタノール１５〜２５部に、濃硫酸１〜２部
を用い再度エステル化反応を行い、アルカリを用い濃硫
酸を中和し、水洗除去した廃食用油からのエステル交換
反応により、ディーゼル燃料を分離した副産物から製造
した高級脂肪酸メチルエステルと高級脂肪酸からなる重
油バーナー用燃料。 - 【請求項５】 廃食用油とメタノールとのエステル交換
反応によって製造した高級脂肪酸メチルエステルからな
るディーゼル燃料を分離し、その副産物に中和反応を行
い、メタノールを蒸留回収し、グリセリンを分離し、そ
の残った高級脂肪酸にメタノールと硫酸触媒でエステル
化反応を行い、硫酸触媒を中和し、水洗除去した高級脂
肪酸メチルエステルと高級脂肪酸からなる重油バーナー
用燃料を精製することを特徴とする廃食用油を原資源と
しての再利用方法。 - 【請求項６】 廃食用油とメタノールとのエステル交換
反応によって精製した高級脂肪酸メチルエステルからな
るディーゼル燃料を分離した副産物において、副産物に
塩酸を用い中和反応を行い、メタノールを蒸留回収し、
グリセリンを分離し、その残部の高級脂肪酸とメタノー
ルを硫酸触媒でエステル化反応を再度行い、メタノール
を蒸留回収し、アルカリを用い、硫酸触媒を中和し、水
洗除去した廃食用油からのエステル交換反応によりディ
ーゼル燃料を分離した副産物から高級脂肪酸メチルエス
テルと高級脂肪酸からなる重油バーナー用燃料を精製す
ることを特徴とする廃食用油を原資源としての再利用方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6715496A JP3028282B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 廃食用油を原資源として精製する重油バーナー用燃料および廃食用油を原資源としての再利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6715496A JP3028282B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 廃食用油を原資源として精製する重油バーナー用燃料および廃食用油を原資源としての再利用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235573A JPH09235573A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3028282B2 true JP3028282B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=13336709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6715496A Expired - Fee Related JP3028282B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 廃食用油を原資源として精製する重油バーナー用燃料および廃食用油を原資源としての再利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3028282B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101677603B1 (ko) * | 2015-02-26 | 2016-11-29 | 연세대학교 원주산학협력단 | 휠체어 틸팅 장치 |
| KR102307658B1 (ko) * | 2019-11-19 | 2021-09-30 | 경일대학교산학협력단 | 수동휠체어용 보조동력장치 |
| US11602468B2 (en) | 2018-06-12 | 2023-03-14 | Rehabilitation Institute Of Chicago | Methods and apparatus for increasing the effectiveness of wheelchair training |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3837950B2 (ja) | 1998-09-09 | 2006-10-25 | 住友化学株式会社 | 脂肪酸エステルの製造方法および脂肪酸エステルを含む燃料 |
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| KR100490116B1 (ko) * | 2001-10-13 | 2005-05-16 | 에이비씨 에너지주식회사 | 대체연료 생산방법 및 그 장치 |
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- 1996-02-28 JP JP6715496A patent/JP3028282B2/ja not_active Expired - Fee Related
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