JPH1017875A

JPH1017875A - ディーゼルエンジン用植物油廃油ブレンド燃料

Info

Publication number: JPH1017875A
Application number: JP17528096A
Authority: JP
Inventors: Akio Ishii; 明夫石井; Takao Ishiguro; 孝夫石黒; Shinichi Saiga; 慎一雑賀; Yutaka Sato; 佐藤　　裕; Morio Ueno; 盛生上埜
Original assignee: MANYO SHOKUHIN KK; Niigata Engineering Co Ltd; Nichirei Corp
Current assignee: MANYO SHOKUHIN KK; Niigata Engineering Co Ltd; Nichirei Corp
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】植物油廃油を主体としたディーゼルエンジン
の代替燃料において、その排ガス中の窒素酸化物を低減
化できる燃料を得ることを目的とする。【解決手段】本発明の植物油廃油ブレンド燃料は、植
物油廃油と重油とからなり、重油を２０〜９０容量％含
むことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの代替燃料としての植物油廃油ブレンド燃料に関する
ものであり、特に排ガス中の窒素酸化物の量を低減化し
た植物油廃油ブレンド燃料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、植物油が内燃機関の代替燃料
として利用可能であることが知られている。例えば、植
物油をエステル化してアルコールまたはガソリンと混合
して利用する技術が開発されている。この植物油のエス
テル化は、主として燃料噴射ノズル先端へのカーボンの
蓄積を防止することを目的としている。

【０００３】このような技術的背景に加えて、植物油が
有望な代替燃料として期待される理由は、食品産業など
で排出される大量の植物油廃油が安価に入手できるから
である。この植物油廃油の有効利用は、資源活用という
点からも切望されている。そこで植物油廃油をろ過した
ものを、新品の植物油同様に内燃機関の代替燃料として
使用するための技術が開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら植物油廃
油をディーゼルエンジン等の代替燃料とする場合、その
排ガス中の窒素酸化物（ＮＯ_x）が高いという問題があ
る。デーゼルエンジンの排ガス中の窒素酸化物濃度は、
環境汚染防止の面からその低減化が強く要求されてい
る。例えば窒素酸化物に関する環境庁の排ガス規制値
は、９５０ｐｐｍであり、実用上も窒素酸化物濃度は約
０．１％以下となることが望ましい。ところが植物油廃
油単独でディーゼルエンジンの燃料に用いた場合、その
排ガス中には上記規制値を上回る窒素酸化物が検出され
る。

【０００５】一般に窒素酸化物の排出濃度の抑制対策は
困難であり、ガソリン車同様排気再循環や浄化触媒方式
などの研究開発が進められているものの、還元性雰囲気
でないため触媒式は非常に困難である。したがって、燃
料自体に改良を加えて、窒素酸化物の排出量の少ない燃
料とすることが重要となる。

【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、植物油廃油を主体としたディーゼルエンジンの代替
燃料において、その排ガス中の窒素酸化物を低減化でき
るような燃料を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の植物油廃油ブレ
ンド燃料は、植物油廃油と重油とからなり、重油を２０
〜９０容量％含むことを特徴としている。上記植物油廃
油ブレンド燃料においては、菜種油廃油とＡ重油を含ん
でよい。さらに上記植物油廃油ブレンド燃料において
は、エステル化された植物油廃油を含んでよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の植物油廃油ブレンド燃料においては、重油を２
０容量％以上含むことにより、植物油廃油単独を燃料と
した場合よりも、排ガス中の窒素酸化物の濃度を低減化
し、実用上問題のないレベルである、約０．１％以下と
することができる。

【０００９】上記植物油廃油とは、食品加工などで使用
される植物油の使用後の廃油をろ過したものである。上
記植物油の種類としては特に限定されないが、例えば、
菜種油、サフラワー油、大豆油、ヒマワリ油、トウモロ
コシ油、綿実油、ゴマ油、コメ油、カポック油、落花生
油、オリーブ油、パーム油、ヤシ油などが好適に用いら
れる。

【００１０】上記重油の種類は特に限定されず、通常デ
ィーゼルエンジンの燃料として用いられているものを広
く用いることができ、例えば用途に応じて、Ａ重油、Ｂ
重油、Ｃ重油等を用いることができる。本発明の植物油
廃油ブレンド燃料においては、重油の含量が多い方が排
ガス中の窒素酸化物の含量をより低減化することができ
るが、経済性および植物油廃油の有効活用という面から
は、植物油廃油の含量が多い方が好ましく、具体的には
重油含量を２０〜９０容量％、より好ましくは３０〜５
０容量％とすることが好ましい。

【００１１】上記植物油廃油は、アルコール添加等の方
法でエステル化して、燃料噴射ノズル先端へのカーボン
の蓄積を防止することが好ましい。例えば、新鮮な植物
油であっても、α-リノレン酸、リノール酸、オレイン
酸、９-ヘキサデセン酸などの遊離不飽和脂肪酸、ステ
アリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸な
どの遊離飽和脂肪酸が含まれているが、植物油廃油で
は、貯蔵、加工工程における酸敗、加水分解などによっ
て遊離の脂肪酸含有率が増加する傾向がある。したがっ
て使用する植物油廃油の遊離脂肪酸含有率が高い場合
は、エステル化によって、燃料噴射ノズル先端へのカー
ボンの蓄積を防止することが好ましい。このエステル化
は、植物油廃油と上記重油との混合を容易にする効果も
ある。

【００１２】また、植物油廃油には硫黄分が少ないの
で、重油とブレンドした場合、重油１００％に比べて硫
黄酸化物の排出量を減少する効果がある。

【００１３】さらに、本発明の植物油廃油ブレンド燃料
を使用する場合には、冷却型燃料弁を装備したディーゼ
ルエンジンを用いることにより、燃焼弁ノズル先端部の
カーボンの付着を防止することができるので好ましい。

【００１４】

【実施例】以下本発明を実施例に基づいて説明する。（実施例１）植物油廃油として菜種油廃油、重油として
Ａ重油を用い、菜種油廃油（７０容量％）とＡ重油（３
０容量％）のブレンド燃料を作製し、機関負荷率を変化
させて実際に機関性能試験を行った。また菜種油廃油単
独およびＡ重油単独を用いて、同様の比較実験も行っ
た。

【００１５】図１に１３％Ｏ₂換算ＮＯ_x（ｐｐｍ）、煙
濃度（ＢＯＳＣＨ）、シリンダ出口排気温度（℃）、燃
料噴射圧力（ＭＰａ）、着火遅れ（゜ＣＡ）、圧力上昇
率（ＭＰａ）の結果を示す。図中△印は菜種油廃油（７
０容量％）とＡ重油（３０容量％）のブレンド燃料、○
印は菜種油廃油、●印はＡ重油の結果を表す。

【００１６】１３％Ｏ₂換算ＮＯ_x（ｐｐｍ）の結果、菜
種油廃油は１０００ｐｐｍを越えているのに対して、菜
種油廃油（７０容量％）とＡ重油（３０容量％）のブレ
ンド燃料は、１０００ｐｐｍ以下となり、排ガス中の窒
素酸化物が問題ない濃度に低減化されたことが確かめら
れた。

【００１７】菜種油廃油の場合は低負荷域ではＡ重油に
比べ着火遅れ及び圧力上昇は少ない傾向がみられるが、
高負荷域ではＡ重油とほぼ同等である。また煙濃度は無
色の状態で良好であるが、これは菜種油中の含有酸素分
が多いためと考えられる。これら菜種油廃油、Ａ重油に
対し、菜種油廃油（７０容量％）とＡ重油（３０容量
％）のブレンド燃料は、菜種油廃油とＡ重油の中間の値
を示し、機関性能に問題がないことが確かめられた。

【００１８】（実施例２）実施例１と同様に、菜種油廃
油（７０容量％）とＡ重油（３０容量％）のブレンド燃
料を作製し、機関負荷率１００％および２５％における
機関燃焼性試験を行った。また菜種油廃油単独およびＡ
重油単独を用いて、同様の比較実験も行った。

【００１９】図２および図３は、上死点を０度としたク
ランク角度を横軸にとり、シリンダ内圧力（図中Ｐ、単
位ＭＰａ）、圧力上昇率（図中ｄＰ、単位ＭＰａ）、シ
リンダ内温度（図中Ｔ、単位℃）、および熱発生率（図
中ｄＱ、単位kcal/deg）を表したものである。そして図
２は機関負荷率を１００％としたとき、図３は機関負荷
率を２５％としたときの結果を表し、いずれの図におい
ても実線はＡ重油の結果、点線は菜種油廃油の結果を表
す。同様の実験において、菜種油廃油（７０容量％）と
Ａ重油（３０容量％）のブレンド燃料はＡ重油と菜種油
廃油の中間の値を示した（図示せず）。

【００２０】図２および図３の結果より、Ａ重油と菜種
油廃油は、シリンダ内圧力、圧力上昇率、シリンダ内温
度、および熱発生率においてほとんど差はなく、同等の
機関燃焼性を有することがわかる。そして菜種油廃油
（７０容量％）とＡ重油（３０容量％）のブレンド燃料
も、Ａ重油、菜種油廃油と比べて、シリンダ内圧力、圧
力上昇率、シリンダ内温度、および熱発生率において差
はなく、機関燃焼性に問題がないことが確かめられた。

【００２１】（実施例３）実施例１と同様に、菜種油廃
油（７０容量％）とＡ重油（３０容量％）のブレンド燃
料を作製し、燃焼噴射特性試験を行った。また菜種油廃
油単独およびＡ重油単独を用いて、同様の比較実験も行
った。

【００２２】図４は、上死点を０度としたクランク角度
を横軸にとり、燃料噴射圧力（単位ＭＰａ）を表したも
ので、実線はＡ重油の結果、点線は菜種油廃油の結果、
一点鎖線は菜種油廃油（７０容量％）とＡ重油（３０容
量％）のブレンド燃料の結果を表す。図４の結果によれ
ば、菜種油廃油の燃焼噴射圧力は、Ａ重油に比べ１５Ｍ
pa程高めになっている。これは機関への供給菜種油廃油
の粘度が高いためであり、機関負荷はＣ重油と同等とな
る。菜種油廃油（７０容量％）とＡ重油（３０容量％）
のブレンド燃料はＡ重油と菜種油廃油の中間の値を示し
た。

【００２３】実施例１から３の結果より、菜種油廃油
（７０容量％）とＡ重油（３０容量％）のブレンド燃料
は、排ガス中の窒素酸化物含量を１％以下にまで低減し
つつ、菜種油廃油またはＡ重油と同等の機関性能、機関
燃焼性、および燃料噴射特性を有することが確認され
た。

【００２４】（実施例４）菜種油廃油とＡ重油との混合
割合を変化させて、菜種油廃油７０容量％＋Ａ重油３０
容量％、菜種油廃油５０容量％＋Ａ重油５０容量％、菜
種油廃油３０容量％＋Ａ重油７０容量％のブレンド燃料
を作製し、菜種油廃油１００容量％、Ａ重油１００容量
％とともに、機関負荷率１００％で燃焼試験を行い、そ
れらの排ガス中のＮＯ_x濃度を調べた。その結果を図５
に示す。図５で示したグラフにおいて、菜種油１００％
単独では、高いＮＯ_x濃度を示すが、Ａ重油の混合量を
増加するに従って、ＮＯ_x濃度が減少することがわか
る。そして、排ガス中のＮＯ_x濃度の減少の割合は、菜
種油廃油１００％から菜種油廃油７０容量％＋Ａ重油３
０容量％の間で著しい。したがって、Ａ重油を３０％以
上混合させることにより、排ガス中のＮＯ_x濃度を効果
的に抑制できることがわかる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の植物油廃
油ブレンド燃料は、植物油廃油と重油とからなり、重油
を２０〜９０容量％含むことを特徴としている。したが
って、ディーゼルエンジンの代替燃料として植物油廃油
を有効活用しつつ、排ガス中の窒素酸化物の量を低減化
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】機関性能を比較したグラフである。

【図２】機関燃焼性を比較したグラフである。

【図３】機関燃焼性を比較したグラフである。

【図４】燃料噴射特性を比較したグラフである。

【図５】排気ガス特性を比較したグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石黒孝夫東京都大田区蒲田本町１−10−１株式会社新潟鉄工所原動機事業部プラント技術部内 (72)発明者雑賀慎一東京都大田区蒲田本町１−10−１エヌ・エス・エンジニアリング株式会社内 (72)発明者佐藤裕東京都中央区築地６−19−20 株式会社ニチレイ食品技術部内 (72)発明者上埜盛生富山県氷見市七分一 485番地の１株式会社マンヨー食品内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物油廃油と重油とからなり、重油を２
０〜９０容量％含むことを特徴とするディーゼルエンジ
ン用植物油廃油ブレンド燃料。
【請求項２】菜種油廃油とＡ重油を含むことを特徴と
する請求項１記載のディーゼルエンジン用植物油廃油ブ
レンド燃料。
【請求項３】エステル化された植物油廃油を含むこと
を特徴とする請求項１または２記載のディーゼルエンジ
ン用植物油廃油ブレンド燃料。