JP6641063B2 - バイオディーゼル中のモノグリセリドを除去する方法 - Google Patents
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Description
[1]
脂肪酸アルキルエステルの製造方法であって、
下記工程(A)および(B)を含む、方法:
(A)脂肪酸アルキルエステルおよびモノグリセリドを含有する混合物を撹拌し、該モノグリセリドを析出させる工程;
(B)析出した前記モノグリセリドを前記混合物から除去する工程。
[2]
前記工程(A)における撹拌時の撹拌動力が、5W/m3〜1000W/m3である、前記方法。
[3]
前記工程(A)における撹拌時の撹拌翼の先端速度が、0.2m/s〜3.0m/sである、前記方法。
[4]
前記工程(A)の温度が、14℃〜20℃である、前記方法。
[5]
前記工程(A)の時間が、0.5時間〜20時間である、前記方法。
[6]
前記工程(A)における撹拌が実施されている期間が、0.5時間〜10時間である、前記方法。
[7]
前記工程(A)における撹拌が停止している期間が、0時間〜10時間である、前記方法。
[8]
前記脂肪酸アルキルエステルが、脂肪酸メチルエステルである、前記方法。
[9]
さらに、前記工程(A)の実施前に、前記混合物を水素化する工程を含む、前記方法。
[10]
さらに、前記工程(A)の実施前または実施中に、前記混合物にモノグリセリドの種晶を添加する工程を含む、前記方法。
[11]
さらに、前記工程(A)の実施前または実施中に、前記混合物に軽油を添加する工程を含む、前記方法。
[12]
さらに、前記工程(B)の実施後に、吸着剤を用いて前記混合物中に残留する前記モノグリセリドを除去する工程を含む、前記方法。
[13]
前記工程(A)における撹拌時の撹拌動力が、14W/m3〜391W/m3である、前記方法。
[14]
前記工程(A)における撹拌時の撹拌翼の先端速度が、0.4m/s〜1.4m/sである、前記方法。
(A)脂肪酸アルキルエステルおよびモノグリセリドを含有する混合物を撹拌し、該モノグリセリドを析出させる工程;
(B)析出した前記モノグリセリドを前記混合物から除去する工程。
モノグリセリド除去率(%)=(粗混合物中のモノグリセリド濃度−生産物中のモノグリセリド濃度)/粗混合物中のモノグリセリド濃度×100
脂肪酸アルキルエステル収率(%)=モノグリセリド除去後の結果物重量(生産物重量)/モノグリセリド除去前の懸濁した粗混合物重量×100
脂肪酸アルキルエステル収率(%)=濾過後の濾液重量(生産物重量)/濾過前の懸濁した粗混合物重量×100
本実施例では、部分的に水素化(部分水添)したバイオディーゼルを原料として種々の条件で撹拌しながら晶析を実施し、モノグリセリド(MG)の残存濃度と脂肪酸メチルエステル(部分水添されたもの;H−FAME)の収率を比較した。晶析は、セパラブルフラスコを用いて、間接冷却により実施した。部分水添したバイオディーゼルは、パーム油由来バイオディーゼル(PTTおよびBangchak Petroleumより入手)を特許第5756972号明細書に記載の方法で部分水添して得られたものである。水素化は、具体的には、0.5wt%Pdアルミナ担体触媒を用いて、圧力1.0MPaG、温度100℃、WHSV24hr-1、H2/ジエン比2.2mol/molで実施した。部分水添したバイオディーゼルは、脂肪酸メチルエステルを、C14:0:1.2wt%、C16:0:43.2wt%、C18:2:1.7wt%、C18:1:43.4wt%、C18:0:9.4wt%、その他(C12:0、C20:0、C20:1、C22:0、C24:0を含む):1wt%以下含有していた。また、部分水添したバイオディーゼルは、モノグリセリドを0.49wt%、ジグリセリドを0.13wt%、トリグリセリドを0.06wt%、グリセリンを0.05wt%含有していた。
晶析温度を15℃、撹拌動力161W/m3、晶析時間6時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.20wt%、脂肪酸メチルエステル収率は97%であった。なお、撹拌は所定の撹拌動力で晶析時間中継続した(以下の試験例についても同じ)。また、撹拌は40℃で開始し、温度は撹拌中に所定の晶析温度に到達した(以下の試験例についても同じ)。
晶析温度17℃、撹拌動力161W/m3、晶析時間3時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.18wt%、脂肪酸メチルエステル収率は98%であった。
晶析温度17℃、撹拌動力14W/m3、晶析時間6時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.20wt%、脂肪酸メチルエステル収率は98%であった。
晶析温度17℃、撹拌動力391W/m3、晶析時間6時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.18wt%、脂肪酸メチルエステル収率は97%であった。
晶析温度17℃、撹拌動力161W/m3、晶析時間6時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.18wt%、脂肪酸メチルエステル収率は98%であった。
晶析温度17℃、撹拌動力161W/m3、晶析時間9時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.18wt%、脂肪酸メチルエステル収率は97%であった。
晶析温度13℃、撹拌動力161W/m3、晶析時間6時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.18wt%、脂肪酸メチルエステル収率は43%であった。
晶析温度17℃、撹拌動力161W/m3、晶析時間1時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.33wt%、脂肪酸メチルエステル収率は99%であった。
晶析温度17℃、撹拌なし、晶析時間6時間、常圧にて、部分水添したバイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過する。
本実施例では、部分的に水素化(部分水添)したバイオディーゼルに軽油を添加して種々の条件で撹拌しながら晶析を実施し、モノグリセリド(MG)の残存濃度と脂肪酸メチルエステル(部分水添されたもの;H−FAME)の収率を比較した。晶析は、セパラブルフラスコを用いて、間接冷却により実施した。部分水添したバイオディーゼルは、水素化の温度を80℃に設定したこと以外は、実施例<1>と同様の方法によりパーム油由来バイオディーゼルを部分水添して得られたものである。部分水添したバイオディーゼルは、モノグリセリドを0.45wt%含有していた。
部分水添したバイオディーゼル30容量部に対し70容量部の1号軽油を混合し、軽油含有バイオディーゼルを調製した。晶析温度を5℃、撹拌動力161W/m3、晶析時間6時間、常圧にて、軽油含有バイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.08wt%(軽油混合前のバイオディーゼルにおける濃度に換算して0.27wt%)、脂肪酸メチルエステル収率は98.9wt%であった。なお、撹拌は所定の撹拌動力で晶析時間中継続した(以下の試験例についても同じ)。また、撹拌は40℃で開始し、温度は撹拌中に所定の晶析温度に到達した(以下の試験例についても同じ)。
部分水添したバイオディーゼル50容量部に対し50容量部の1号軽油を混合し、軽油含有バイオディーゼルを調製した。晶析温度を10℃、撹拌動力161W/m3、晶析時間6時間、常圧にて、軽油含有バイオディーゼル100gに予め種晶となるモノグリセリドを数mg添加して晶析を行い、その後孔径3μm、直径90mmのメンブレンフィルターを用いて母液を吸引濾過した結果、濾液のモノグリセリド濃度は0.21wt%(軽油混合前のバイオディーゼルにおける濃度に換算して0.42wt%)、脂肪酸メチルエステル収率は98.7wt%であった。
Claims (8)
- 脂肪酸アルキルエステルの製造方法であって、
下記工程(A)および(B)を含む、方法:
(A)脂肪酸アルキルエステルおよびモノグリセリドを含有する混合物を、16℃〜17℃において、撹拌動力150W/m 3〜200W/m 3で3〜6時間撹拌し、該モノグリセリドを析出させる工程;
(B)析出した前記モノグリセリドを前記混合物から除去する工程。 - 前記工程(A)における撹拌時の撹拌翼の先端速度が、0.2m/s〜3.0m/sである、請求項1に記載の方法。
- 前記脂肪酸アルキルエステルが、脂肪酸メチルエステルである、請求項1または2に記載の方法。
- さらに、前記工程(A)の実施前に、前記混合物を水素化する工程を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- さらに、前記工程(A)の実施前または実施中に、前記混合物にモノグリセリドの種晶を添加する工程を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- さらに、前記工程(B)の実施後に、吸着剤を用いて前記混合物中に残留する前記モノグリセリドを除去する工程を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程(A)における撹拌時の撹拌動力が、161W/m 3〜200W/m 3である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程(A)における撹拌時の撹拌翼の先端速度が、0.4m/s〜1.4m/sである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
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