JP4987273B2 - Diesel fuel containing fatty acid ester and method for producing the same - Google Patents
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本発明は、脂肪酸エステルを含むディーゼル燃料およびその製造方法に関し、詳しくは、脂肪酸エステル、特に植物もしくは動物性脂肪を原料とする油脂（廃油を含む）と低級アルコールとをエステル交換して得られる脂肪酸アルキルエステルを、常温常圧で液体の有機化合物と混合することで得られるディーゼル燃料およびその製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a diesel fuel containing a fatty acid ester and a method for producing the same , and more particularly, a fatty acid obtained by transesterification of a fatty acid ester, in particular, fats and oils (including waste oil) made from plant or animal fats and lower alcohols. The present invention relates to a diesel fuel obtained by mixing an alkyl ester with a liquid organic compound at normal temperature and pressure and a method for producing the same .
地球温暖化対策と燃料資源多様化の観点から、軽油の代替燃料としてバイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）が注目されている。ＢＤＦは油脂を低級アルコールでエステル交換することで得られる脂肪酸のエステルであり、油脂の起源が植物であるから燃料原料として燃焼しても地球温暖化の原因になる地表上の二酸化炭素を増加させない地球温暖化防止に貢献する燃料となる。 From the viewpoint of global warming countermeasures and diversification of fuel resources, biodiesel fuel (BDF) is drawing attention as an alternative fuel for light oil. BDF is an ester of fatty acid obtained by transesterifying fats and oils with lower alcohols, and since the origin of fats and oils is a plant, it does not increase carbon dioxide on the surface that causes global warming even if burned as a fuel raw material A fuel that contributes to the prevention of global warming.
さらに、脂肪酸アルキルエステルを含む燃料は石油などから精製する燃料と違い、植物を原料とした油脂が硫黄分をほとんど含んでいないことから、燃焼時に硫黄酸化物をほとんど排出しない特徴を有しており、自動車燃料として使用した場合、人体への影響が軽油を使用した場合より低減される。 Furthermore, fuels containing fatty acid alkyl esters, unlike fuels refined from petroleum, etc., have the characteristics that almost no sulfur oxides are emitted during combustion because oils and fats made from plants contain little sulfur. When used as automobile fuel, the impact on the human body is reduced compared to when using light oil.
従来、油脂を原料として脂肪酸エステルを合成する方法は種々の方法が公知である。例えば、水酸化ナトリウム等の塩基の存在下で油脂とメタノールとを反応させて、脂肪酸メチルエステルとグリセリンを得、それぞれ、水洗、中和等をおこない精製する方法が非特許文献１に記載されている。この反応を利用して、油脂類からディーゼル燃料油として使用できるアルキルエステルを製造する技術についてもこれまで様々検討されてきたが例えば、水酸化アルカリの存在下で廃食用油とメタノールを反応させてディーゼル燃料を製造している（特許文献１〜３）。また、エステル交換反応後に酸を加えて反応混合物を中和することで脂肪酸アルキルエステルを取り出しやすくする試みがなされている（特許文献４）。 Conventionally, various methods are known for synthesizing fatty acid esters using fats and oils as raw materials. For example, Non-Patent Document 1 describes a method in which fats and oils are reacted with methanol in the presence of a base such as sodium hydroxide to obtain a fatty acid methyl ester and glycerin, followed by washing and neutralization, respectively. Yes. Various techniques for producing alkyl esters that can be used as diesel fuel oil from fats and oils using this reaction have been studied so far. For example, waste edible oil and methanol are reacted in the presence of alkali hydroxide. Diesel fuel is manufactured (Patent Documents 1 to 3). In addition, attempts have been made to make it easier to take out fatty acid alkyl esters by adding an acid after the transesterification to neutralize the reaction mixture (Patent Document 4).
これらの方法によって製造される脂肪酸メチルエステルはそのままの状態でディーゼル燃料として用いることが可能であると報告されているが、一般に油脂類は不飽和結合を有しており、通常の方法で得られるヨウ素価が１００前後のものでは酸化反応によって保存安定性が低いこと、エステル基を有しており吸湿しやすいこと、飽和度の高い脂肪酸エステルは流動点、曇り点が高く、低温での使用に制限がでやすいなどの問題を有している。 It has been reported that fatty acid methyl esters produced by these methods can be used as diesel fuel as they are, but generally fats and oils have unsaturated bonds and can be obtained by ordinary methods. When the iodine value is around 100, the storage stability is low due to oxidation reaction, it has an ester group, it is easy to absorb moisture, and the highly saturated fatty acid ester has a high pour point and cloud point, so it can be used at low temperatures. There are problems such as easy restrictions.
本発明は、脂肪酸エステル、特に植物もしくは動物性脂肪を原料とする油脂（廃油を含む）と低級アルコールとをエステル交換して得られる脂肪酸アルキルエステルを用いた、保存安定性が高く、低温での使用に制限が無い状態で利用可能な燃料およびその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention uses fatty acid esters, particularly fatty acid alkyl esters obtained by transesterification of fats and oils (including waste oil) made from plant or animal fats and lower alcohols, and has high storage stability at low temperatures. It is an object of the present invention to provide a fuel that can be used in a state where there is no restriction in use and a method for producing the fuel.
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行い、以下のディーゼル燃料にて、上記の課題が達成できることを見出した。すなわち、本発明は、
（１）油脂と、炭素数が１以上４以下の直鎖または分岐のアルコールとを用いたエステル交換により得られた脂肪酸エステルが、常温（２０℃）、常圧（１０１３２５Ｐａ）で液体の有機化合物に対して混合された液状混合物であって、該常温、常圧で液体の有機化合物が、軽油、灯油、または軽油と灯油の混合物からなり、該脂肪酸エステルが、パーム油、パーム核油、ココナッツ油、クフェア油またはキャノーラ油から選ばれる１種の油脂から得られた脂肪酸エステルであり、該混合物のヨウ素価が１．０〜５．７であり、かつ該混合物中、該エステル交換して得られた脂肪酸エステルの割合が２質量％以上１０質量％以下であることを特徴とする、ディーゼル燃料、
（２）前記混合物が、前記脂肪酸エステル、前記常温、常圧で液体の有機化合物および酸化防止剤から選択される化合物のみからなることを特徴とする、（１）に記載のディーゼル燃料、
（３）前記常温、常圧で液体の有機化合物が、軽油であることを特徴とする、（１）または（２）に記載のディーゼル燃料、
（４）前記常温、常圧で液体の有機化合物が、灯油と軽油の混合物であることを特徴とする、（１）または（２）に記載のディーゼル燃料、
（５）前記油脂が、パーム油、パーム核油またはキャノーラ油から選ばれる１種であることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか１項に記載のディーゼル燃料、
（６）流動点が５℃以下であることを特徴とする、（１）〜（５）のいずれか１項に記載のディーゼル燃料、
（７）油脂と、炭素数が１以上４以下の直鎖または分岐のアルコールとのエステル交換により脂肪酸エステルを得た後、得られた脂肪酸エステルと、常温（２０℃）、常圧（１０１３２５Ｐａ）で液体の有機化合物とを混合する液状混合物からなるディーゼル燃料の製造方法であって、該常温、常圧で液体の有機化合物が、軽油、灯油、または軽油と灯油の混合物であり、該脂肪酸エステルが、パーム油、パーム核油、ココナッツ油、クフェア油またはキャノーラ油から選ばれる１種の油脂をエステル交換して得られた脂肪酸エステルであり、該混合物のヨウ素価が１．０〜５．７であり、かつ該混合物中、該エステル交換して得られた脂肪酸エステルの割合が２質量％以上１０質量％以下であることを特徴とする、ディーゼル燃料の製造方法、
（８）前記混合物が、前記脂肪酸エステル、前記常温、常圧で液体の有機化合物および酸化防止剤から選択される化合物のみからなることを特徴とする、（７）に記載のディーゼル燃料の製造方法、
（９）前記常温、常圧で液体の有機化合物が、軽油であることを特徴とする、（７）または（８）に記載のディーゼル燃料の製造方法、
（１０）前記常温、常圧で液体の有機化合物が、灯油と軽油の混合物であることを特徴とする（７）または（８）に記載のディーゼル燃料の製造方法、
（１１）前記脂肪酸エステルを、前記灯油と混合し、次いで、該脂肪酸エステルと該灯油の混合物を前記軽油と混合して得ることを特徴とする、（１０）に記載のディーゼル燃料の製造方法、
（１２）前記油脂が、パーム油、パーム核油またはキャノーラ油から選ばれる１種であることを特徴とする、（７）〜（１１）のいずれか１項に記載のディーゼル燃料の製造方法、
（１３）流動点が５℃以下であることを特徴とする、（７）〜（１２）のいずれか１項に記載のディーゼル燃料の製造方法、
によって上記課題が達成された。
The present inventor has intensively studied to solve the above problems, and has found that the above problems can be achieved with the following diesel fuel. That is, the present invention
(1) An organic compound in which a fatty acid ester obtained by transesterification using fats and oils and a linear or branched alcohol having 1 to 4 carbon atoms is liquid at normal temperature (20 ° C.) and normal pressure (101325 Pa) a mixed liquid mixture against, the ambient temperature, the organic compound which is liquid at normal pressure, becomes gas oil, kerosene, or a mixture of diesel oil and kerosene, the fatty acid ester is, palm oil, coconut It is a fatty acid ester obtained from one type of oil selected from oil, sphere oil or canola oil, the iodine value of the mixture is 1.0 to 5.7, and obtained by transesterification in the mixture A diesel fuel characterized in that the proportion of the obtained fatty acid ester is 2 % by mass or more and 10% by mass or less,
(2) The diesel fuel according to (1), wherein the mixture is composed of only a compound selected from the fatty acid ester, the organic compound and the antioxidant that are liquid at normal temperature and pressure.
( 3 ) The diesel fuel according to (1) or (2) , wherein the organic compound that is liquid at normal temperature and pressure is light oil,
( 4 ) The diesel fuel according to (1) or (2) , wherein the organic compound that is liquid at normal temperature and pressure is a mixture of kerosene and light oil,
( 5 ) The diesel fuel according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the fat is one selected from palm oil, palm kernel oil, or canola oil,
( 6 ) The diesel fuel according to any one of (1) to ( 5 ), wherein the pour point is 5 ° C or lower,
(7) and oil, after the carbon atoms to obtain a fatty acid ester by transesterification with 1 to 4 linear or branched alcohols, fatty acid esters obtained, a normal temperature (20 ° C.), atmospheric pressure (101325 Pa) A method for producing a diesel fuel comprising a liquid mixture in which a liquid organic compound is mixed, wherein the organic compound which is liquid at normal temperature and pressure is light oil, kerosene, or a mixture of light oil and kerosene, and the fatty acid ester Is a fatty acid ester obtained by transesterification of one type of fat selected from palm oil, palm kernel oil, coconut oil, queaf oil or canola oil, and the iodine value of the mixture is 1.0 to 5.7. characterized in that, and the and the mixture, the proportion of fatty acid ester obtained by the transesterification is 10 mass% or less 2 wt%, the production of diesel fuel Law,
( 8 ) The method for producing diesel fuel according to ( 7 ), wherein the mixture is composed of only a compound selected from the fatty acid ester, the organic compound and the antioxidant which are liquid at normal temperature and pressure. ,
( 9 ) The method for producing a diesel fuel according to ( 7 ) or (8) , wherein the organic compound that is liquid at normal temperature and pressure is light oil,
( 10 ) The method for producing a diesel fuel according to ( 7 ) or (8) , wherein the organic compound that is liquid at normal temperature and pressure is a mixture of kerosene and light oil,
( 11 ) The method for producing diesel fuel according to ( 10 ), wherein the fatty acid ester is mixed with the kerosene, and then a mixture of the fatty acid ester and the kerosene is mixed with the light oil.
( 12 ) The method for producing diesel fuel according to any one of ( 7 ) to ( 11 ), wherein the fat is one selected from palm oil, palm kernel oil, or canola oil,
( 13 ) The method for producing diesel fuel according to any one of ( 7 ) to ( 12 ), wherein the pour point is 5 ° C or lower,
The above problem has been achieved.
本発明により、油脂を原料にして製造した脂肪酸アルキルエステルを、保存安定性を損なわずに、低温でも使用することが可能な燃料として利用することが可能になった。 The present invention makes it possible to use a fatty acid alkyl ester produced from fats and oils as a fuel that can be used even at low temperatures without impairing storage stability.
本発明により得られる脂肪酸エステルを含む燃料について詳細に説明する。
本発明において、脂肪酸エステルは、油脂と、炭素数が１以上４以下の直鎖または分岐のアルコールとを用いたエステル交換により得られた脂肪酸（アルキル）エステルであり脂肪酸メチルエステルが好ましい。本発明におけるエステル交換方法には、公知のいずれかのエステル交換方法を用いることができ、例えば、油脂類とメタノールとを触媒の存在下でエステル交換する、先に例示した公知の方法を用いることができる。
The fuel containing the fatty acid ester obtained by the present invention will be described in detail.
In the present invention, the fatty acid ester is a fatty acid (alkyl) ester obtained by transesterification using an oil and fat and a linear or branched alcohol having 1 to 4 carbon atoms, and preferably a fatty acid methyl ester. For the transesterification method in the present invention, any known transesterification method can be used. For example, the known method exemplified above, in which fats and oils and methanol are transesterified in the presence of a catalyst, Can do.
脂肪酸エステルの原料の油脂としては、パーム油、パーム核油、大豆油、キャノーラ油、ココナッツ油、コーン油、オリーブ油、クフェア油、ひまわり油、ナタネ油、クフェア油、ヤシ油、アマニ油、綿実油、キリ油、ヒマシ油、牛脂、鯨油などが好ましく、パーム油、パーム核油、大豆油、菜種油（キャノーラ油を含む）、クフェア油、ひまわり油、ココナッツ油などがより好ましい。また、一般家庭や飲食店から廃棄される廃食油を原料にすることも好ましい。これらの油脂の中でさらに好ましくはパーム油、パーム核油、ココナッツ油などのヨウ素価の低い油脂、およびそれらを主成分とする油脂の混合物であり、最も好ましくはパーム油である。
ただし、本発明においては、脂肪酸エステルの原料の油脂として、パーム油、パーム核油、ココナッツ油、クフェア油またはキャノーラ油から選ばれる１種の油脂から得られた脂肪酸エステルを使用する。
The raw material oil or fat of fatty acid esters, palm oil, palm kernel oil, soybean oil, canola oil, coconut oil, corn oil, olive oil, cuphea oil, sunflower oil, rapeseed oil, cuphea oil, coconut oil, linseed oil, Cottonseed oil, tung oil, castor oil, beef tallow, whale oil and the like are preferable, and palm oil, palm kernel oil, soybean oil, rapeseed oil (including canola oil), quefia oil, sunflower oil, coconut oil and the like are more preferable. It is also preferable to use waste cooking oil discarded from ordinary households and restaurants as a raw material. Among these oils and fats, oil oils having a low iodine value such as palm oil, palm kernel oil and coconut oil, and a mixture of oils and fats based on them are most preferable, and palm oil is most preferable.
However, in this invention, the fatty acid ester obtained from 1 type of fats and oils chosen from palm oil, palm kernel oil, coconut oil, quare oil, or canola oil is used as fats and oils of the raw material of fatty acid ester.
特にパーム油を原料として得た脂肪酸メチルエステルは流動点、曇り点が高く、単独での使用には低温下に弱いという欠点を有しているが、ヨウ素価が５０前後と低く、セタン価が高いため、本発明に開示される混合燃料化を行うことによって流動点、曇り点を下げることによってディーゼル燃料として相応しい性能を発揮することが可能になる。 In particular, fatty acid methyl ester obtained from palm oil as a raw material has a high pour point and cloud point, and has the disadvantage of being weak at low temperatures when used alone, but has a low iodine number of around 50 and a cetane number of Therefore, by performing the mixed fuel disclosed in the present invention, it is possible to exhibit suitable performance as a diesel fuel by lowering the pour point and cloud point.
本発明に使用するアルコールは、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノールなど、炭素数が１以上４以下の直鎖または分岐のアルコールを例示でき、これらのアルコールは単独あるいは２種以上混合して使用することができる。得られた脂肪酸エステルの利用性の観点から、メタノール、エタノール、２−メチル−１−プロパノールを使用するのが好ましく、さらに好ましくはメタノール、２−メチル−１−プロパノールであり、最も好ましくはメタノールである。また、これらのアルコールの含水量は低いものが好ましく、含水量１％以下のものが好ましい。 The alcohol used in the present invention has 1 or more carbon atoms such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, etc. 4 or less linear or branched alcohols can be exemplified, and these alcohols can be used alone or in admixture of two or more. From the viewpoint of availability of the obtained fatty acid ester, it is preferable to use methanol, ethanol, 2-methyl-1-propanol, more preferably methanol, 2-methyl-1-propanol, and most preferably methanol. is there. In addition, these alcohols preferably have a low water content, and preferably have a water content of 1% or less.
また、本発明におけるエステル交換においては、触媒として、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸カリウムなどの塩基触媒を用いることが反応速度の観点から好ましい。反応後は必要に応じて酸を用いて中和してから生成物の分離操作を行っても良い。 In the transesterification in the present invention, a reaction may be performed using a base catalyst such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, calcium hydroxide, calcium oxide, magnesium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, or potassium phosphate. It is preferable from the viewpoint of speed. After the reaction, the product may be subjected to a separation operation after neutralization with an acid, if necessary.
たとえば、油脂として菜種油１００質量部、アルコールとしてメタノール１６質量部、触媒として水酸化カリウム１質量部を６０℃にて３０分〜２時間攪拌した後に中和し、生成した脂肪酸メチルエステルを比重分離した後に水洗、乾燥処理、また必要に応じて蒸留を施すことによって容易に製造できる。 For example, 100 parts by mass of rapeseed oil as fats and oils, 16 parts by mass of methanol as alcohols, and 1 part by mass of potassium hydroxide as catalysts were neutralized after stirring at 60 ° C. for 30 minutes to 2 hours, and the produced fatty acid methyl esters were separated by specific gravity. Later, it can be easily produced by washing with water, drying, and if necessary, distillation.
このようにして得られたバイオディーゼル（脂肪酸エステル）の混合に用いることのできる常温（２０℃）、常圧（１０１３２５Ｐａ）で液体の有機化合物としては、単一の組成の化合物である必要はなく、一般的に入手可能な主にＣ８〜Ｃ２６からなる炭化水素の混合物であることがむしろ好ましく、本発明においては、常温、常圧の有機化合物は、灯油、軽油、および灯油と軽油の混合物を使用する。
The organic compound that is liquid at normal temperature (20 ° C.) and normal pressure (101325 Pa) that can be used for mixing the biodiesel (fatty acid ester) thus obtained does not have to be a compound having a single composition. , commonly available rather primarily rather preferably be a mixture of hydrocarbons consisting of C 8 -C 26, in the present invention, room temperature, an organic compound of atmospheric pressure, kerosene, gas oil, and kerosene Use a mixture of light oils.
本発明においては、灯油とは理化学辞典第五版（岩波書店）の定義によれば原油の常圧蒸留によって得られる沸点１５０〜２８０℃の石油製品をいい、市販の灯油をいずれも用いることができる。本発明に用いられる灯油としては、ＪＩＳＫ２２０３の１号または２号の規定に適合する灯油が好ましい。
また、本発明において、軽油とは理化学辞典第五版（岩波書店）の定義によれば原油の常圧蒸留によって得られる沸点２００〜３５０℃の石油製品をいい、市販の軽油をいずれも用いることができる。本発明に用いられる軽油としては、ＪＩＳＫ２２０４の特１号、１号、２号、３号、または特３号の規定に適合する軽油が好ましい。
In the present invention, kerosene refers to a petroleum product having a boiling point of 150 to 280 ° C. obtained by atmospheric distillation of crude oil according to the definition of RIKEN Dictionary 5th edition (Iwanami Shoten), and any commercially available kerosene may be used. it can. The kerosene used in the present invention is preferably kerosene that complies with JISK2203 No. 1 or No. 2.
Further, in the present invention, light oil means a petroleum product having a boiling point of 200 to 350 ° C. obtained by atmospheric distillation of crude oil according to the definition of the RIKEN Dictionary 5th edition (Iwanami Shoten), and uses any commercially available light oil. Can do. As the light oil used in the present invention, a light oil that conforms to the provisions of JISK2204 No. 1, No. 1, No. 2, No. 3, or No. 3 is preferable.
脂肪酸エステルは、常温（２０℃）、常圧（１０１３２５Ｐａ）で液体の有機化合物との混合物中、１質量％以上９９質量％以下の割合で混合され、混合比率は好ましくは１質量％以上３０質量％以下もしくは７０質量％以上９９質量％以下、さらに好ましくは１質量％以上２５質量％以下であり、本発明においては、２質量％以上１０質量％以下の割合で混合される。
Fatty acid esters, normal temperature (20 ° C.), a mixture of an organic compound which is liquid at normal pressure (101325 Pa), are mixed in a ratio of 99 mass% 1 mass% or more, the mixing ratio is preferably at least 1 wt% 30% by mass or less, or 70% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 25% by mass or less. In the present invention, the mixing is performed at a rate of 2 % by mass or more and 10% by mass or less.
脂肪酸エステルと常温、常圧で液体の有機化合物との混合方法としては、たとえばＪＩＳＫ２２０４軽油の上に合成した脂肪酸エステルをスプラッシュ（飛沫）ブレンドする方法が挙げられ、その他にも、インタンクブレンド、インラインブレンドなどの既知の方法によって混合することができる（例えば、特表2002-530515号公報、特表2004-520453号公報などを参照）。 Examples of the method of mixing the fatty acid ester with the organic compound that is liquid at normal temperature and normal pressure include, for example, a method of splash blending the fatty acid ester synthesized on JISK2204 gas oil. They can be mixed by a known method such as blending (for example, see JP-T 2002-530515, JP-T 2004-520453, etc.).
たとえば、軽油９９重量部に対して本発明で得られた脂肪酸メチルエステル１重量部をスプラッシュブレンドして得られる燃料は軽油の規格ＪＩＳＫ２２０４に適合するディーゼル燃料として使用することが可能である。 For example, a fuel obtained by splash blending 1 part by weight of the fatty acid methyl ester obtained in the present invention with respect to 99 parts by weight of light oil can be used as a diesel fuel conforming to the standard JISK2204 of light oil.
また、本発明の好ましい混合方法としては、脂肪酸エステルを、灯油と混合し、次いで、この脂肪酸エステルと灯油の混合物を軽油と混合する方法が挙げられ、例えば、脂肪酸エステルを２０質量％以上８０質量％以下の割合で灯油と混合し、この混合物をさらに軽油が製品中少なくとも２０〜９９質量％、好ましくは６０〜９８質量％となるように混合することにより、脂肪酸エステルを１質量％以上３０質量％以下含む燃料とすることができる。混合は上記のスプラッシュブレンドの他、公知の混合方法で行うことができる。脂肪酸エステルを先に灯油と混合することで曇り点や流動点、粘度をあらかじめ下げることができ、軽油との混合作業性と保存安定性を向上させることができる。 Moreover, as a preferable mixing method of the present invention, a method in which a fatty acid ester is mixed with kerosene, and then a mixture of the fatty acid ester and kerosene is mixed with light oil. For example, the fatty acid ester is 20% by mass or more and 80% by mass. % By mixing with kerosene, and the mixture is further mixed so that the light oil is at least 20 to 99% by mass, preferably 60 to 98% by mass, in the product, whereby the fatty acid ester is 1% by mass to 30% by mass. % Or less. In addition to the splash blend described above, the mixing can be performed by a known mixing method. By previously mixing the fatty acid ester with kerosene, the cloud point, pour point, and viscosity can be lowered in advance, and the mixing workability and storage stability with light oil can be improved.
このように混合して得られた燃料は米国の規格ＡＳＴＭ Ｄ９７５やＡ−Ａ５９６９３Ａの規格を満たすことが可能であり、たとえば自動車などのディーゼル燃料として使用することが可能である。 The fuel obtained by mixing in this way can satisfy the standards of US standards ASTM D975 and A-A59693A, and can be used as diesel fuel for automobiles, for example.
ディーゼル燃料は、保存安定性の点で、ヨウ素価が２０以下であることが好ましく、１０以下であることがさらに好ましく、本発明においては１．０〜５．７である。また、本発明のディーゼル燃料は、低温での使用の点で、流動点は５℃以下であることが好ましく、０℃以下であることがさらに好ましい。また、曇り点が１０℃以下であることが好ましく、５℃以下であることがさらに好ましい。
In terms of storage stability, the diesel fuel preferably has an iodine value of 20 or less, more preferably 10 or less, and 1.0 to 5.7 in the present invention. In addition, the diesel fuel of the present invention has a pour point of preferably 5 ° C. or less, and more preferably 0 ° C. or less, in terms of use at low temperatures. Moreover, it is preferable that a cloud point is 10 degrees C or less, and it is more preferable that it is 5 degrees C or less.
また、本発明のディーゼル燃料には、含有する脂肪酸アルキルエステルの安定性を高めるためにｔ−ブチルハイドロキノンなどの酸化防止剤を加えても良い。 In addition, an antioxidant such as t-butyl hydroquinone may be added to the diesel fuel of the present invention in order to increase the stability of the fatty acid alkyl ester contained therein.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.
参考例１
５０ｍＬのナス型フラスコに、水酸化カリウム０．２１ｇ、メタノール３．６ｍＬを加え、完全に溶解するまで３０分間撹拌した。これに市販キャノーラ油（商品名：日清キャノーラ油（推定平均分子量８８０、ｄ＝０．９）、日清オイリオ製）２０ｍＬを加え、６０℃にて３０分間撹拌した。反応混合物を５０ｍＬの遠心管に移し、７００ｇｘ３０分遠心し、分離した脂肪酸メチルエステル層を回収した。これに水２０ｍＬを加えて攪拌し、７００ｇｘ３０分遠心分離を行う操作を２回繰り返し、キャノーラ油由来のメチルエステルを１４ｇ得た。このもののヨウ素価は１１４、流動点は−５℃以下であった。
Reference example 1
To a 50 mL eggplant type flask, 0.21 g of potassium hydroxide and 3.6 mL of methanol were added and stirred for 30 minutes until completely dissolved. 20 mL of commercially available canola oil (trade name: Nisshin Canola Oil (estimated average molecular weight 880, d = 0.9), manufactured by Nisshin Eulio) was added thereto, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes. The reaction mixture was transferred to a 50 mL centrifuge tube and centrifuged at 700 g × 30 minutes, and the separated fatty acid methyl ester layer was recovered. The operation of adding 20 mL of water and stirring the mixture and centrifuging for 700 g × 30 minutes was repeated twice to obtain 14 g of methyl ester derived from canola oil. This had an iodine value of 114 and a pour point of −5 ° C. or lower.
比較例１
３００ｍＬの３口フラスコにメタノール１８ｍＬ、水酸化カリウム１．０ｇを加え、これに５０℃に加温した市販のパーム油（Ｆｌｕｋａ社製）１００ｇを添加して、５０℃にて１時間反応させた。反応終了後、３０℃まで冷却し、分離した上層のメチルエステル層を吸引で抜き取った。原料の油脂の変換率は９９％、生成した脂肪酸メチルエステルの重量は９５ｇであった。また、このもののヨウ素価は５２であり、流動点は１０℃であった。このように、参考例１のメチルエステルに比べ比較例１のメチルエステルはヨウ素価が低く、原料油脂の飽和度が高いものであり、酸化安定性は向上するものの、流動点が高くなり、たとえば自動車などのディーゼル燃料としてはＪＩＳ規格を満たさず、使用することができないものであった。
Comparative Example 1
18 mL of methanol and 1.0 g of potassium hydroxide were added to a 300 mL three-necked flask, and 100 g of commercially available palm oil (Fluka) heated to 50 ° C. was added thereto, and reacted at 50 ° C. for 1 hour. . After completion of the reaction, the mixture was cooled to 30 ° C., and the separated upper methyl ester layer was extracted by suction. The conversion rate of the raw oil and fat was 99%, and the weight of the fatty acid methyl ester produced was 95 g. Moreover, the iodine value of this thing was 52 and the pour point was 10 degreeC. Thus, compared with the methyl ester of Reference Example 1, the methyl ester of Comparative Example 1 has a low iodine value and a high degree of saturation of the raw oil and fat, and although the oxidation stability is improved, the pour point becomes high. As diesel fuel for automobiles and the like, it did not meet JIS standards and could not be used.
実施例１
軽油（製品名：ＥＮＥＯＳ軽油、新日本石油社製）１９０ｇを、アースをつけた金属バケツに用意し、２５℃で、これに撹拌しながら、参考例１で得られた脂肪酸メチルエステル１０ｇを導入し、１０分間撹拌した。撹拌直後の液体は均一に混合されており、２時間後も白濁を生じず均一な状態を保っていた。このもののヨウ素価は５．７、流動点は−５℃以下であった。このようにして得られた液体は保存安定性が高く、引火点、９０％留出温度、流動点、セタン価、動粘度、硫黄分、密度についてＪＩＳ Ｋ ２２０４の規格をみたし、例えば自動車などのディーゼル燃料として使用することができる。
Example 1
Prepare 190 g of diesel oil (product name: ENEOS diesel oil, manufactured by Shin Nippon Oil Co., Ltd.) in a grounded metal bucket and introduce 10 g of the fatty acid methyl ester obtained in Reference Example 1 while stirring at 25 ° C. And stirred for 10 minutes. The liquid immediately after stirring was uniformly mixed, and even after 2 hours, it was not clouded and kept in a uniform state. This had an iodine value of 5.7 and a pour point of −5 ° C. or lower. The liquid thus obtained has high storage stability, and meets the standards of JIS K 2204 for flash point, 90% distillation temperature, pour point, cetane number, kinematic viscosity, sulfur content and density, for example, automobiles, etc. Can be used as diesel fuel.
実施例２
比較例１と同様の方法で得られたパーム油由来の脂肪酸メチルエステル２ｇを４０℃に加温し、これを、アースをつけた金属バケツに用意した軽油（製品名：ＥＮＥＯＳ軽油、新日本石油社製）９８ｇに加え、１０分間撹拌した。撹拌直後の液体は均一に混合されており、６時間後も白濁を生じず均一な状態を保っていた。このもののヨウ素価は１.０、流動点は−５℃以下であった。また、３０℃における動粘度は２．７ｍｍ２/Ｓ以上であった。このものは５℃に保管しても外見上変化無く流動性を保っており、引火点、９０％留出温度、流動点、セタン価、動粘度、硫黄分、密度についてＪＩＳＫ２２０４の特１号軽油の規格をみたし、例えば自動車などのディーゼル燃料として使用することができる。
Example 2
2 g of fatty acid methyl ester derived from palm oil obtained by the same method as in Comparative Example 1 was heated to 40 ° C., and this was prepared in a metal bucket with a ground (product name: ENEOS gas oil, Nippon Oil Corporation) 98 g) and stirred for 10 minutes. The liquid immediately after stirring was uniformly mixed, and even after 6 hours, the liquid was not clouded and kept in a uniform state. This product had an iodine value of 1.0 and a pour point of -5 ° C or lower. The kinematic viscosity at 30 ° C. was 2.7 mm 2 / S or more. This oil retains its fluidity even when stored at 5 ° C, and maintains its fluidity in appearance. It is a JISK2204 special No. 1 light oil with respect to flash point, 90% distillation temperature, pour point, cetane number, kinematic viscosity, sulfur content and density. Can be used as diesel fuel for automobiles, for example.
実施例３
比較例１と同様の方法で得られたパーム油由来の脂肪酸メチルエステル１０ｇを４０℃に加温し、これを、アースをつけた金属バケツに用意した灯油（製品名：ＥＮＥＯＳ灯油、新日本石油社製）１０ｇに加え、３０分間撹拌した。撹拌直後の液体は均一に混合されており、１２時間後も白濁を生じず均一な状態を保っていた。この混合液のヨウ素価は２６、流動点は−５℃以下であった。この混合液を、アースをつけた別の金属バケツに用意した軽油（製品名：ＥＮＥＯＳ軽油、新日本石油社製）８０ｇに攪拌しながら注意深く加え、そのまま１０分間攪拌した。得られた液体のヨウ素価は５．４、流動点は−５℃以下であった。このものは引火点、９０％留出温度、流動点、セタン価、動粘度、硫黄分、密度についてＪＩＳＫ２２０４の規格をみたし、例えば自動車などのディーゼル燃料として使用することができる。
Example 3
10 g of fatty acid methyl ester derived from palm oil obtained in the same manner as in Comparative Example 1 was heated to 40 ° C., and this was prepared with kerosene (product name: ENEOS kerosene, Shin Nippon Oil Co., Ltd.) with a grounded metal bucket. 10 g) and stirred for 30 minutes. The liquid immediately after the stirring was uniformly mixed, and it remained in a uniform state with no cloudiness after 12 hours. This mixed solution had an iodine value of 26 and a pour point of −5 ° C. or lower. This mixed solution was carefully added to 80 g of light oil (product name: ENEOS gas oil, manufactured by Shin Nippon Oil Co., Ltd.) prepared in another metal bucket with a ground, and stirred for 10 minutes. The obtained liquid had an iodine value of 5.4 and a pour point of −5 ° C. or lower. This meets the standards of JISK2204 for flash point, 90% distillation temperature, pour point, cetane number, kinematic viscosity, sulfur content and density and can be used as diesel fuel for automobiles, for example.
Claims (13)
The method for producing diesel fuel according to any one of claims 7 to 12 , wherein the pour point is 5 ° C or lower.
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