WO2010146636A1 - 燃料製造方法および燃料製造装置 - Google Patents

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WO2010146636A1
WO2010146636A1 PCT/JP2009/006222 JP2009006222W WO2010146636A1 WO 2010146636 A1 WO2010146636 A1 WO 2010146636A1 JP 2009006222 W JP2009006222 W JP 2009006222W WO 2010146636 A1 WO2010146636 A1 WO 2010146636A1
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fuel
enzyme
water
enzyme water
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加藤徳
蔦茂治
堀部浩秀
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有限会社中部エンザイム
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Definitions

  • the present invention relates to a fuel manufacturing method and a fuel manufacturing apparatus for manufacturing a fuel oil that has high fuel efficiency and can prevent environmental destruction, for example.
  • This emulsifier for water-in-oil type emulsion fuel contains A heavy oil, B heavy oil, C heavy oil, methanol, dextrin, and water as components, and is manufactured by adding and mixing petroleum fuel and water. This is said to improve combustion efficiency and prevent the generation of toxic waste such as nitrogen oxides and dust.
  • a water-in-oil emulsion fuel containing A heavy oil, B heavy oil, C heavy oil, methanol, ethanol, palm oil, and water as components is also proposed (see Patent Document 2).
  • This water-in-oil emulsion fuel is also said to improve fuel efficiency and reduce the generation of toxic waste.
  • both the above-mentioned prior arts have a problem that the water-in-oil emulsion fuel thus produced is not stable. That is, since the water-in-oil emulsion fuel is agitated and mixed, when it is transported by a pipeline or the like, there still remains a problem of oil-water separation on the way and a problem of misfire.
  • the present invention provides a fuel manufacturing method and a fuel manufacturing apparatus that can improve fuel efficiency, easily suppress the generation of harmful substances, and are stable, and satisfy the user.
  • the purpose is to contribute to the prevention of environmental destruction.
  • the present invention is characterized by being a fuel production method for producing a fuel oil by mixing and reacting an enzyme water prepared by mixing a natural plant enzyme containing at least lipase with water and a petroleum hydrocarbon oil. Thereby, since the reacted water also functions as fuel, fuel efficiency can be improved.
  • the natural plant enzyme can preferably further comprise a cellulase.
  • the enzyme water can be further mixed with methanol.
  • the enzyme water and the petroleum hydrocarbon oil are mixed and reacted, the enzyme water and the oil are passed in a tornado shape in a conical stirrer having a plurality of pins inside. Can do. Thereby, reaction of enzyme water and oil can be promoted.
  • a refined fuel oil can be produced by removing residues from the fuel oil. Thereby, a refined fuel oil with high purity can be obtained by removing impurities.
  • the present invention also provides a fuel production apparatus for producing a fuel oil by reacting an enzyme water obtained by mixing a natural plant enzyme containing at least a lipase with water with a petroleum hydrocarbon oil in a decomposition reaction layer, wherein the decomposition reaction layer A plurality of pins are erected on a conical inner surface, and an inlet for the enzyme water and the petroleum hydrocarbon oil is provided on a side surface on the conical base side, and the enzyme water and the petroleum carbonization are provided. It can be set as the fuel manufacturing apparatus provided with the stirrer in which the outflow port of hydrogen oil was provided in any one of this conical vertex part or base part. Thereby, fuel oil with high fuel efficiency in which the reacted water also functions as fuel can be produced.
  • the inlet of the stirrer can be eccentrically arranged so that the inflow directions of the enzyme water and the petroleum hydrocarbon oil are eccentric from the center of the conical circle.
  • a liquid can be easily rotated inside a stirrer and it can implement
  • a residue removing unit that removes residues from the fuel oil produced by the decomposition reaction layer and produces refined fuel oil can be provided.
  • a refined fuel oil with high purity can be obtained by removing impurities.
  • a fuel oil produced by mixing and reacting an enzyme water prepared by mixing a natural plant enzyme containing at least lipase with water and a petroleum hydrocarbon oil may be used.
  • a fuel manufacturing method and a fuel manufacturing apparatus for manufacturing a fuel oil that can improve fuel efficiency, easily suppress the generation of harmful substances, and are stable are provided. It can improve and contribute to prevention of environmental destruction.
  • the block diagram of the enzyme water manufacturing apparatus which manufactures enzyme water.
  • the block diagram of a fuel manufacturing apparatus The block diagram which shows the structure of a stirring tank. Explanatory drawing explaining the structure of a stirrer. The longitudinal cross-sectional view which shows the inside of a stirrer. Explanatory drawing explaining the structure of a pulse filter and a precision filter. The longitudinal cross-sectional view of a Newton separation tank. Explanatory drawing explaining the characteristic of refined fuel oil.
  • the longitudinal cross-sectional view which shows the stirrer of another Example.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an enzyme water production apparatus 1 for producing enzyme water.
  • the enzyme water production apparatus 1 includes a plurality of mixing tanks 11 (11a to 11d), a stabilization tank 14, a blower pump 15 that sends air to each tank, a pump P that moves liquid between the tanks, and the movement thereof.
  • the filter F is configured to remove impurities and the like.
  • the mixing tanks 11a to 11d are provided in two lines at the top and bottom of the figure, and both systems are connected by a pump P and a filter F in the order of the mixing tanks 11a, 11b, 11c, and 11d.
  • Soft water and enzyme powder (for example, EP-10) are supplied to the mixing tank 11a, and the soft water and enzyme powder are stirred and mixed by the air supplied from the blower pump 15.
  • the ratio of water and enzyme powder is preferably about 0.05% (weight ratio) of enzyme powder with respect to 99.95% (weight ratio) of soft water, for example.
  • a plant-derived enzyme naturally plant enzyme
  • the enzyme preferably comprises lipase as the main raw material, and more preferably comprises lipase and cellulase.
  • an enzyme contains a bivalent iron oxide.
  • the enzyme is more preferably 98% (weight ratio) for lipase and 2% (weight ratio) for cellulase. These enzymes can be extracted from fruits such as mango, avocado, pineapple, noni and sagi.
  • the enzyme powder is preferably a powder obtained by heat-drying such an enzyme and used with improved storage stability.
  • the mixed water is moved to the next mixing tank 11b by the pump P after a certain time has elapsed. During this movement, impurities are removed by the filter F. And in the mixing tank 11b, it stirs and mixes with the air supplied from the blower pump 15 again. After repeating this to the mixing tank 11d, the alcohol is added in the stabilizing tank 14.
  • the alcohol can be, for example, methanol or ethanol, and methanol is preferably used.
  • the mixing ratio of the alcohol is preferably about 10% to 20% (weight ratio) of methanol with respect to the mixed water.
  • the purified enzyme water to which alcohol has been added is taken out from the stabilization tank 14 by the pump P. At that time, impurities are removed by the three filters F.
  • the extracted purified enzyme water is transferred to an appropriate container or stored in the enzyme water tank 22 of the fuel production apparatus 2 shown in FIG.
  • FIG. 2 shows a configuration diagram of the fuel production apparatus 2.
  • the fuel production apparatus 2 includes a raw material oil tank 21 as an oil reservoir that stores oil, an enzyme water tank 22 as an enzyme water reservoir that stores enzyme water, two stirring tanks 23, a control panel 24, and a pulse applying unit 25. , A Newton separation tank 26, a separation tank 27, a precision filter section 28, a completion tank 29, and a drainage tank 30.
  • the raw material oil tank 21 is a tank that stores oil as a raw material, and the stored raw material oil is poured into the stirring tank 23 through the pipe R in a necessary amount.
  • the raw material oil can be, for example, A heavy oil, B heavy oil, C heavy oil, light oil, kerosene, etc., and in this embodiment, A heavy oil is used.
  • the enzyme water tank 22 is a tank for storing the enzyme water purified by the enzyme water production apparatus 1, and the stored enzyme water is poured into the stirring tank 23 through the pipe R in a necessary amount.
  • the stirring tank 23 is a tank that produces fuel oil by stirring and reacting the poured raw material oil (A heavy oil in this example) and enzyme water.
  • the reaction here is a hydrolysis reaction of the raw material oil by an enzyme.
  • the ratio of the raw material oil and the enzyme water poured into the stirring tank 23 may be appropriately adjusted depending on the type of the raw material oil. For example, A heavy oil 60% and enzyme water 40%, light oil 70% and enzyme water 30%, or kerosene 70 % And the ratio of enzyme water 30% are preferable.
  • the control panel 24 is a control unit that controls each unit, and executes various controls such as ON / OFF of power supply.
  • the pulse applying unit 25 vibrates the fuel oil produced in the stirring tank 23 to make it easy to remove residues.
  • the residue is, for example, water that has not been completely reacted, impurities in heavy oil, and the like.
  • the Newton separation tank 26 stores the fuel oil, drops the residue downward by gravity, and extracts the fuel oil remaining above.
  • the separation tank 27 further separates residue from the fuel oil.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of the stirring tank 23.
  • the stirring tank 23 is provided with a substantially cylindrical stirring space 40, and a stirrer 43 (43L, 43R) and a pump 44 (44L, 44R) are provided in the stirring space 40.
  • stirrer 43 In the stirrer 43, the left stirrer 43L in the drawing is provided below the stirring space 40, and the right stirrer 43R in the drawing is provided above the stirring space 40, and each of them is distributed vertically and horizontally. Has been. Each stirrer 43 is connected to a pump 44 (44L, 44R) from which fuel oil, enzyme water, a mixture of enzyme water and oil, or the like is supplied.
  • the pump 44L is connected to a pipe having the suction port 41L disposed above.
  • the pump 44L sends fuel oil, enzyme water, or a mixture of enzyme water and oil to the stirrer 43L, so that the inside of the stirring space 40 Fuel oil, enzyme water, or a mixture of enzyme water and oil are circulated substantially evenly.
  • the pump 44R is connected to a pipe having a suction port 41R disposed below, and the pump 44L sends fuel oil, enzyme water, or a mixture of enzyme water and oil to the stirrer 43L, whereby the pump 44R Fuel oil, enzyme water, or a mixture of enzyme water and oil are circulated substantially evenly.
  • the pumps 44L and 44R are preferably 30 to 40 pressure pumps.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the configuration of the agitator 43.
  • the stirrer 43 is made of a hollow metal, and is mainly composed of a substantially cylindrical head 51, an inverted conical body 59 that follows the head 51, and a rear end 60 below the head 51. .
  • a cylindrical central shaft 53 is provided in the center of the upper surface of the head 51.
  • the central shaft 53 is provided with an inflow hole 53a (see FIG. 5) penetrating in the vertical direction, and fuel oil, enzyme water, or a mixture of enzyme water and oil flows from the inflow hole 53a.
  • a part of the side surface of the head 51 is provided with an inlet 57 through which fuel oil, enzyme water, or a mixture of enzyme water and oil flows.
  • the inflow port 57 is a hole penetrating from the outside to the inside, and is surrounded by a cylindrical connecting cover 55.
  • a thread groove 56 is provided on the inner surface of the connection cover 55 so that a pipe connected to the pump 44 is attached.
  • the position of the inlet 57 and the direction of the connecting cover 55 are deviated from the center of the stirrer 43 toward the inner periphery, as shown in the AA sectional view of FIG. Or it is comprised so that the mixture of enzyme water and oil may flow in. As a result, the fuel oil or the like flowing in from the inflow port 57 rotates efficiently around the cylindrical central shaft 53.
  • a plurality of pins 63 are provided inside the stirrer 43 along the inner periphery.
  • the plurality of pins 63 are arranged with a gap so as not to cross each other. For example, it is preferable to provide 55 to 80 0.03 mm pins with an interval of about 10 mm.
  • a discharge hole 61 is provided in the rear end portion 60 of the stirrer 43.
  • the stirrer 43 configured as described above can efficiently stir oil and enzyme water to cause a decomposition reaction. More specifically, the fuel oil, the enzyme water, or the mixture of the enzyme water and the oil flowing in from the inlet 57 rotates around the central shaft 53 and gradually decreases in radius of rotation toward the discharge hole 61. Move to. In that case, it agitates with the some pin 63 provided in the inside. Further, by rotating in a tornado shape, a negative pressure is generated in the vicinity of the lower portion of the central shaft 53, whereby fuel oil, enzyme water, or a mixture of enzyme water and oil flows from the inflow hole 53a.
  • the stirrer 43L shown in FIG. 3 mainly takes in oil sucked from the inlet 41L from the inlet 57 by the pump 44L and takes in enzyme water mainly from the inlet 53a and stirs.
  • the stirrer 43R mainly takes in the enzyme water sucked from the suction port 41R from the inlet 57 by the pump 44R, and takes in the oil mainly from the inlet hole 53a and stirs it.
  • the enzyme water and the oil can collide and react with each other in a strong water pressure.
  • the stirring tank 23 equipped with the stirrer 43 is stirred for a predetermined time (for example, about 15 to 20 minutes)
  • the oil and the enzyme that are moved tornado in the stirrer 43 and stirred are 300 to 500 times. Contact, the hydrolysis reaction is promoted, the molecular structure is reduced, and the specific gravity is also reduced.
  • FIG. 6A is a perspective view of the pulse filter 70 provided in the pulse applying unit 25.
  • the pulse filter 70 is provided between the two line mixers, and allows the fuel oil to pass through holes formed between the grid-like partitions 71.
  • the pulse applying unit 25 (particularly the partition 71) is formed of a ceramic fired body.
  • the partition 71 is gently twisted in a screw shape inside, and vibrates the fuel oil that has flowed in, thereby promoting the reaction. As a result, it is possible to easily remove impurities.
  • FIG. 6B shows a perspective view of the precision filter 80 provided in the precision filter section 28.
  • This precision filter 80 is provided with a filter 81 extending radially from the center around a cylindrical tube portion 82 formed of a mesh-like material. Impurities can be removed by allowing the fuel oil to pass through the filter 81 from the outer periphery toward the cylindrical portion 82.
  • the filters 81 are provided radially, the fuel oil can pass through the entire plate-like surface 81b from the base side 81a to the tip side 81c, as shown in the partially enlarged plan view of FIG. . For this reason, even if impurities accumulate on the base portion side 81a and become difficult to pass, the fuel oil can be passed through the plate-like surface 81b without any problem and removed.
  • FIG. 7 shows a longitudinal sectional view of the Newton separation tank 26.
  • the Newton separation tank 26 is mainly composed of an inclined plate 96 provided in the vicinity of the bottom, and a plurality of high-level plates 92 and low-level plates 93 provided alternately above the upper plate, and a liquid inlet 91 is provided at the front stage and the rear stage. Is provided with a liquid discharge port 95.
  • the high plate 92 is provided with a space between the lower end and the inclined plate 96 so that the fuel oil can move back and forth.
  • the lower plate 93 has an upper end formed lower than the higher plate 92, and can overflow the upper part of the stored fuel oil and move it to the adjacent storage unit.
  • the lower plate 93 is provided with a movable plate 94 at the lower end, and is configured such that the lower end of the movable plate 94 contacts the inclined plate 96.
  • the high level plate 92 and the low level plate 93 are alternately arranged in this order, and are configured such that the lower end becomes shorter one after another according to the inclination of the inclined plate 96.
  • the fuel oil that has flowed into the first reservoir 90a from the liquid inlet 91 accumulates impurities downward, and the refined fuel oil accumulates upward and overflows to the next second reservoir 90b.
  • the fuel oil that has been cleaned by repeating this from the first reservoir 90 a to the fourth reservoir 90 d is discharged from the liquid outlet 95.
  • Impurities precipitated in the reservoirs 90a to 90d move downward along the inclined plate 96.
  • the movable plate 94 is opened to allow impurities to move downward. Since the movable plate 94 does not open in the reverse direction, impurities do not flow backward.
  • Impurities that have moved downward along the inclined plate 96 move from the collection opening 97 to the collection unit 98 via the valve 99a and are collected in the collection unit 98.
  • the valve 99a is opened / closed intermittently, and is opened and collected in the collection unit 98 and closed when a certain amount of residue is accumulated. At this time, the gas is exhausted from an exhaust valve 99c provided near the upper portion of the recovery unit 98.
  • the impurities collected in the collection unit 98 may be taken out from the collection valve 99b and discarded.
  • the figure shows the characteristics of the refined fuel oil produced by the enzyme water production apparatus 1 and the fuel production apparatus 2 described above for the A heavy oil.
  • the refined fuel oil has a CO 2 (CO 2 residual carbon content) of 99.5%, a sulfur oxide of 63.0%, a metal oxide (ash) of 98.0%, and a water content of It has been reduced by 96.67%.
  • FIG. 9 is a graph showing the results of performing a gas chromatogram test on enzyme light oil (free oil) produced by the above-described fuel production apparatus 2 using light oil as a raw material.
  • FIG. 10 is a graph showing the results of a gas chromatogram test performed on light oil as a raw material before the reaction.
  • This refined fuel oil can reduce the absolute amount of oil used by 20 to 30% and improve the combustion efficiency by 20% to 25%, so that a total fuel saving of about 40 to 50% can be realized.
  • refined fuel oil can be used as it is even in cold regions (for example, regions up to ⁇ 20 ° C.) due to enzyme power.
  • the finished refined fuel oil is stabilized by the enzyme after the reaction, the oil and water do not separate even if time passes. Further, the finished refined fuel oil has high transparency, and the reacted water also functions as fuel, so that fuel efficiency can be improved.
  • the finished refined fuel oil does not generate soot and black smoke due to the decomposition function of the enzyme, it can be prevented that soot and black smoke remain in the combustion engine that burns the refined fuel oil and the performance is deteriorated.
  • the fuel production apparatus 2 can easily separate and remove harmful substances such as CO 2 , sulfur oxides, and metal oxides by the action of enzymes. Moreover, the fuel production apparatus 2 can efficiently and uniformly stir by the stirrer 43 to promote the hydrolysis reaction of the oil by the enzyme.
  • the stirrer 43 may be a different type of stirrer 43A as shown in FIG.
  • the stirrer 43A is not provided with a discharge hole at the rear end portion 60.
  • a central pipe 54 is provided instead of the central shaft 53 of the above-described embodiment.
  • the center pipe 54 has a cylindrical shape having a hollow portion 67 therein, and its upper end 67a functions as a fuel oil discharge port.
  • the stirrer 43A configured as described above rotates the enzyme water and oil flowing from the inlet 57, moves downward in a tornado shape while reducing the rotation radius, and moves from the lower end to the upper end of the center pipe 54. It is discharged from the upper end.
  • This stirrer 43A can also exhibit the same effects as the stirrer 43 of the above-described embodiment.
  • the decomposition reaction layer of the present invention corresponds to the stirring tank 23 of the embodiment
  • the residue removal unit corresponds to the pulse applying unit 25, the Newton separation tank 26, the separation tank 27, and the precision filter unit 28
  • the stirrer corresponds to the stirrers 43L, 43R, 43A
  • the inflow port corresponds to the inflow port 57 and the inflow hole 53a
  • the outlet corresponds to the discharge hole 61
  • the pin corresponds to pin 63
  • the present invention can be used for improving the fuel efficiency of various oils, for example, A heavy oil, B heavy oil, C heavy oil, light oil, kerosene and the like.

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Abstract

　燃料効率を向上でき、有害物質の発生を抑制するのが容易であり、しかも安定している燃料製造方法および燃料製造装置を提供し、利用者の満足度を向上させ、あわせて環境破壊防止に貢献する。　少なくともリパーゼを含む天然植物性酵素を水に混合して作成された酵素水を石油系炭化水素油と混合反応させて燃料油を製造する燃料製造方法を提供する。前記天然植物性酵素は、セルラーゼをさらに有する。また、前記酵素水は、さらにメタノールが混合されている。

Description

燃料製造方法および燃料製造装置
　この発明は、例えば燃料効率がよく環境破壊も防止できるような燃料油を製造する燃料製造方法および燃料製造装置に関する。
　人類は、化石燃料、バイオエネルギー、太陽光エネルギーといった様々なエネルギーを使用している。このエネルギーの中でも化石燃料は、古くから使用されており、世界中で使用されている。このため、化石燃料は貴重である。
　一方、近年、エネルギーによる環境破壊が問題となっている。そして、化石燃料は、有毒ガスの元である硫黄分、窒素分、フェノール分が含まれており、環境破壊に繋がることが知られている。また、ＣＯ２の発生による地球温暖化の対策も急務である。
　この環境破壊を防止若しくは抑制するために、化石燃料の使用により発生する有毒ガスを削減することや、燃料効率を高めることが有効である。
　このような技術として、油中水滴型エマルジョン燃料用乳化剤が提案されている（特許文献１参照）。この油中水滴型エマルジョン燃料用乳化剤は、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、メタノール、デキストリン、および水を成分としており、石油燃料と水に添加混合して石油エマルジョン燃料を製造するものである。これにより、燃焼効率を改善し、窒素酸化物やばいじん等の有毒廃棄物の発生を防止できるとされている。
　また、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、メタノール、エタノール、パーム油、および水を成分とする油中水滴型エマルジョン燃料も提案されている（特許文献２参照）。この油中水滴型エマルジョン燃料も、燃料効率の改善と有毒廃棄物の発生の減少を図れるとされている。
特開平４－７１１１８号公報 特開２００９－９１５９３号公報
　しかし、上述した両先行技術は、いずれも製造された油中水滴型エマルジョン燃料の安定性に欠けるという問題点があった。すなわち、油中水滴型エマルジョン燃料は、攪拌混合されたものであるため、パイプライン等によって搬送する場合、途中で油水分離する問題や失火トラブルに繋がる問題が残っていた。
　この発明は、上述した問題に鑑み、燃料効率を向上でき、有害物質の発生を抑制するのが容易であり、しかも安定している燃料製造方法および燃料製造装置を提供し、利用者の満足度を向上させ、あわせて環境破壊防止に貢献することを目的とする。
　この発明は、少なくともリパーゼを含む天然植物性酵素を水に混合して作成された酵素水を石油系炭化水素油と混合反応させて燃料油を製造する燃料製造方法であることを特徴とする。　
　これにより、反応した水も燃料として機能するため、燃費効率を向上することができる。
　この発明の態様として、前記天然植物性酵素は、好ましくはセルラーゼをさらに有することができる。　
　また、前記酵素水は、さらにメタノールを混合することができる。
　またこの発明の態様として、前記酵素水と前記石油系炭化水素油を混合反応させる際、複数のピンを内部に有する円錐状の攪拌器内に前記酵素水および前記油を竜巻状に通過させることができる。　
　これにより、酵素水と油の反応を促進することができる。
　またこの発明の態様として、前記燃料油から残渣を取り除き精製燃料油を製造することができる。これにより、不純物を取り除き純度の高い精製燃料油を得ることができる。
　またこの発明は、水に少なくともリパーゼを含む天然植物性酵素を混合した酵素水を分解反応層で石油系炭化水素油に反応させて燃料油を製造する燃料製造装置であって、前記分解反応層内に、円錐状の内面に複数のピンが立設され、前記酵素水と前記石油系炭化水素油の流入口が該円錐状の基部側の側面に設けられ、前記酵素水と前記石油系炭化水素油の流出口が該円錐状の頂点部または基部中心のいずれか一方に設けられた攪拌器を備えた燃料製造装置とすることができる。　
　これにより、反応した水も燃料として機能する燃費効率の高い燃料油を製造することができる。
　この発明の態様として、前記攪拌器の流入口は、前記酵素水と前記石油系炭化水素油の流入方向が前記円錐状の円中心から偏心するように偏心配置されることができる。　
　これにより、攪拌器の内部で液体を容易に回転させることができ、竜巻状に攪拌することを容易に実現できる。
　またこの発明の態様として、前記分解反応層により製造した燃料油から残渣を取り除いて精製燃料油を製造する残渣除去部を備えることができる。　
　これにより、不純物を取り除き純度の高い精製燃料油を得ることができる。　
　さらにこの発明の態様として、少なくともリパーゼを含む天然植物性酵素を水に混合して作成された酵素水を石油系炭化水素油と混合反応させて製造した燃料油とすることもできる。
　この発明により、燃料効率を向上でき、有害物質の発生を抑制するのが容易であり、しかも安定している燃料油を製造する燃料製造方法および燃料製造装置を提供し、利用者の満足度を向上させ、あわせて環境破壊防止に貢献することができる。
酵素水を製造する酵素水製造装置の構成図。 燃料製造装置の構成図。 攪拌タンクの構成を示す構成図。 攪拌器の構成を説明する説明図。 攪拌器の内部を示す縦断面図。 パルスフィルタと精密フィルタの構成を説明する説明図。 ニュートン分離槽の縦断面図。 精製燃料油の特徴を説明する説明図。 燃料製造装置で軽油から精製した酵素軽油のガスクロマトグラム試験結果を示すグラフ。 原料の軽油のガスクロマトグラム試験結果を示すグラフ。 別の実施例の攪拌器を示す縦断面図。
　この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。　
　図１は、酵素水を製造する酵素水製造装置１の構成図である。
　酵素水製造装置１は、複数の混合槽１１（１１ａ～１１ｄ）と、安定化槽１４と、各槽に空気を送り込むブロワーポンプ１５と、各槽間で液体を移動させるポンプＰと、その移動の際に不純物などを除去するフィルタＦとで構成されている。
　混合槽１１ａ～１１ｄは、図示上下に２系統設けられており、両系統とも、混合槽１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの順にポンプＰとフィルタＦとで接続されている。
　混合槽１１ａには、軟水と酵素粉末（例えばＥＰ－１０）とが供給され、この軟水と酵素粉末がブロワーポンプ１５から供給される空気によって攪拌混合される。水と酵素粉末の比率は、例えば軟水９９．９５％（重量比）に対して酵素粉末０．０５％（重量比）程度とすることが好ましい。また、この酵素粉末を構成する酵素は、植物由来の酵素（天然植物性酵素）を用いることが好ましく、特に果物由来の酵素を用いることが好ましい。さらに、酵素は、リパーゼを主原料とすることが好ましく、リパーゼとセルラーゼで構成することがさらに好ましい。また、酵素は、二価酸化鉄を含むことが好ましい。また、酵素は、リパーゼを９８％（重量比）、セルラーゼを２％（重量比）とすることがより好ましい。これらの酵素は、マンゴー、アボカド、パイナップル、ノニ、サジー等の果物から抽出することができる。また、酵素粉末は、このような酵素を熱乾燥させた粉末とし、保存性を高めて用いることが好ましい。
　この混合水は、一定時間経過後にポンプＰによって次の混合槽１１ｂへ移動される。この移動の際、フィルタＦで不純物が取り除かれる。そして、混合槽１１ｂでは、再度ブロワーポンプ１５から供給される空気によって攪拌混合される。これを混合槽１１ｄまで繰り返したのち、安定化槽１４にてアルコールが添加される。このアルコールは、例えばメタノールやエタノールとすることができ、メタノールを用いることが好ましい。このアルコールの配合率は、例えば混合水に対してメタノール１０％～２０％（重量比）程度とすることが好ましい。
　アルコールが添加された精製酵素水は、安定化槽１４からポンプＰにより取り出される。その際、３つのフィルタＦにより不純物が取り除かれる。取り出された精製酵素水は、適宜の容器に移す、あるいは、次の図２に示す燃料製造装置２の酵素水タンク２２に貯留する。
　図２は、燃料製造装置２の構成図を示す。　
　燃料製造装置２は、油を貯留する油貯留部としての原料油タンク２１、酵素水を貯留する酵素水貯留部としての酵素水タンク２２、２つの攪拌タンク２３、制御盤２４、パルス付与部２５、ニュートン分離槽２６、分離タンク２７、精密フィルタ部２８、完成タンク２９、および排液タンク３０により構成されている。
　原料油タンク２１は、原料となる油を貯留するタンクであり、貯留している原料油を必要量ずつ攪拌タンク２３へパイプＲを通じて注ぎ込む。原料油は、例えばＡ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、軽油、灯油等とすることができ、この実施例ではＡ重油を用いる。
　酵素水タンク２２は、酵素水製造装置１で精製した酵素水を貯留するタンクであり、貯留している酵素水を必要量ずつ攪拌タンク２３へパイプＲを通じて注ぎ込む。
　攪拌タンク２３は、注ぎ込まれた原料油（この例ではＡ重油）と酵素水を攪拌して反応させて燃料油を製造するタンクである。ここでの反応は、酵素による原料油の加水分解反応である。この攪拌タンク２３に注ぎ込む原料油と酵素水の比率は、原料油の種類によって適宜調整するとよく、例えば、Ａ重油６０％と酵素水４０％、軽油７０％と酵素水３０％、あるいは、灯油７０％と酵素水３０％といった比率にすることが好ましい。
　制御盤２４は、各部を制御する制御部であり、電力供給のＯＮ／ＯＦＦなどの各種制御を実行する。
　パルス付与部２５は、攪拌タンク２３で製造された燃料油に振動を与えて残渣物を取りやすくする。残渣物は、例えば反応し切れなかった水、重油中の不純物等である。
　ニュートン分離槽２６は、燃料油を貯留して重力によって残渣物を下方へ落とし、上方に残る燃料油を抽出する。　
　分離タンク２７は、燃料油からさらに残渣物を分離する。
　精密フィルタ部２８は、燃料油からフィルタによって残渣物を取り除く。　
　完成タンク２９は、完成した精製燃料油を貯留する。　
　排液タンク３０は、パルス付与部２５およびニュートン分離槽２６で発生した排液を貯留する
　図３は、攪拌タンク２３の構成を示す構成図である。　
　攪拌タンク２３は、略円筒形の攪拌空間４０が設けられ、この攪拌空間４０内に、攪拌器４３（４３Ｌ，４３Ｒ）、及びポンプ４４（４４Ｌ，４４Ｒ）が設けられている。
　攪拌器４３は、図示左方の攪拌器４３Ｌが攪拌空間４０内の下方に設けられ、図示右方の攪拌器４３Ｒが攪拌空間４０内の上方に設けられており、それぞれが上下左右に分散配置されている。各攪拌器４３は、ポンプ４４（４４Ｌ，４４Ｒ）が接続されており、このポンプ４４から燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物などが供給される。
　ポンプ４４Ｌは、吸入口４１Ｌが上方に配置されたパイプが接続されており、ポンプ４４Ｌが燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物を攪拌器４３Ｌへ送り出すことによって、攪拌空間４０内の燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物などを略均等に循環させている。
　ポンプ４４Ｒは、吸入口４１Ｒが下方に配置されたパイプが接続されており、ポンプ４４Ｌが燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物を攪拌器４３Ｌへ送り出すことによって、攪拌空間４０内の燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物などを略均等に循環させている。
　このポンプ４４Ｌ，４４Ｒは、いずれも３０圧～４０圧のポンプを用いることが好ましい。
　図４は、攪拌器４３の構成を説明する説明図である。　
　攪拌器４３は、内部中空の金属製であり、略円筒形の頭部５１と、その下に続く逆円錐形の胴部５９と、その下の後端部６０とで主に構成されている。
　頭部５１の上面中央には、円筒形の中心軸５３が設けられている。この中心軸５３は、上下方向に貫通する流入孔５３ａ（図５参照）が設けられており、この流入孔５３ａから燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物が流入する。
　頭部５１の側面の一部には、燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物が流入する流入口５７が設けられている。この流入口５７は、外から内へ貫通する孔であり、円筒形の連結カバー５５で周囲が囲繞されている。連結カバー５５の内面にはネジ溝５６が設けられており、ポンプ４４と連結するパイプが取り付けられる構成になっている。
　また、流入口５７の位置および連結カバー５５の向きは、図４（Ｂ）のＡ－Ａ断面図に示すように、攪拌器４３の中心より偏心して内周へ向かって燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物が流入するように構成されている。これにより、流入口５７のから流入した燃料油等が、円筒形の中心軸５３を軸にして効率よく回転する。
　図５のＢ－Ｂ断面図に示すように、攪拌器４３の内部には、内周に沿って複数のピン６３が立設されている。この複数のピン６３は、それぞれが交差しないように隙間を空けて配置されている。例えば、０．０３ｍｍのピンを、１０ｍｍ程度の間隔を開けて５５～８０本設けるとよい。　
　攪拌器４３の後端部６０には、排出孔６１が設けられている。
　このように構成された攪拌器４３は、油と酵素水を効率よく攪拌して分解反応させることができる。詳述すると、流入口５７から流入した燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物は、中心軸５３の周囲を回転しつ、排出孔６１へ向かって回転半径が徐々に小さくなる竜巻状に移動する。その際、内部に設けられた複数のピン６３によって攪拌される。また、竜巻状に回転することによって、中心軸５３の下方付近に負圧が発生し、これによって流入孔５３ａから燃料油、酵素水、あるいは酵素水と油の混合物が流入する。
　すなわち、図３に示した攪拌器４３Ｌは、吸入口４１Ｌから吸入する主に油をポンプ４４Ｌによって流入口５７から取り込み、流入孔５３ａから主に酵素水を取り込んで攪拌する。
　これと逆に攪拌器４３Ｒは、吸入口４１Ｒから吸入する主に酵素水をポンプ４４Ｒによって流入口５７から取り込み、流入孔５３ａから主に油を取り込んで攪拌する。
　この攪拌器４３により、強力な水圧の中で酵素水と油を激突させて攪拌し、反応させることができる。　
　この攪拌器４３を備えた攪拌タンク２３にて所定時間（例えば１５分～２０分程度）攪拌すると、攪拌器４３内で竜巻状に移動して攪拌されている油と酵素が３００回から５００回接触し、加水分解反応が促進されて分子構造が小さくなり、比重も軽くなる。
　図６（Ａ）は、パルス付与部２５に設けられるパルスフィルタ７０の斜視図である。このパルスフィルタ７０は、２つのラインミキサーの間に設けられ、格子状の間仕切り７１の間に形成される孔に燃料油を通過させる。このパルス付与部２５（特に間仕切り７１）は、セラミック焼成体で形成されている。
　間仕切り７１は、内部でスクリュー状に緩やかにねじれており、流入してきた燃料油を振動させ、反応を促進させる。これにより、不純物を取り除きやすい状態にすることができる。
　図６（Ｂ）は、精密フィルタ部２８に設けられる精密フィルタ８０の斜視図を示す。　
　この精密フィルタ８０は、メッシュ状の素材で形成された円筒形の筒部８２の周囲に、中心から放射状に広がるフィルタ８１が設けられている。このフィルタ８１に対して外周から筒部８２内へ向けて燃料油を通過させることで不純物を取り除くことができる。
　フィルタ８１は放射状に設けられているため、図６（Ｃ）の一部拡大平面図に示すように、基部側８１ａから先端側８１ｃまでの板状面８１ｂ全体で燃料油を通過させることができる。このため、基部側８１ａに不純物が蓄積してきて通過しづらくなっても、板状面８１ｂで燃料油を問題なく通過させて不純物を取り除くことができる。
　図７は、ニュートン分離槽２６の縦断面図を示す。　
　ニュートン分離槽２６は、底部付近に設けられた傾斜板９６と、その上方位置に交互に複数設けられた高位板９２と低位板９３とで主に構成され、前段に液体流入口９１が、後段に液体排出口９５が設けられている。
　高位板９２は、下端と傾斜板９６の間に空間が設けられており、燃料油が前後へ移動できるように構成されている。
　低位板９３は、上端が高位板９２より低く形成されており、貯留している燃料油の上部を溢れさせて隣の貯留部に移動させることができる。この低位板９３は、下端部に可動板９４が設けられており、この可動板９４の下端が傾斜板９６に接触するように構成されている。
　高位板９２と低位板９３は、この順で交互に並べて構成されており、傾斜板９６の傾斜に合わせて下端が次々に短くなるように構成されている。
　この構成により、液体流入口９１から第１貯留部９０ａに流入した燃料油は、不純物が下方へ蓄積し、精製された燃料油が上方に溜まって次の第２貯留部９０ｂへあふれ出る。これを第１貯留部９０ａから第４貯留部位９０ｄまで繰り返して綺麗になった燃料油は、液体排出口９５から排出される。
　各貯留部９０ａ～９０ｄで沈殿した不純物は、傾斜板９６に沿って下方へ移動する。この際、可動板９４が開いて不純物が下方へ移動することを許容する。なお、この可動板９４は、逆方向には開かないため、不純物が逆流することはない。
　傾斜板９６に沿って下方へ移動した不純物は、回収開口部９７からバルブ９９ａを介して回収部９８へ移動し、この回収部９８内に回収される。バルブ９９ａは、間欠的に開閉動作し、ある程度残渣が溜まれば開放して回収部９８に回収し、閉鎖する。このとき、回収部９８の上部付近に設けられた排気バルブ９９ｃより排気される。回収部９８に回収した不純物は、回収バルブ９９ｂから取り出して廃棄等するとよい。
　以上に説明した酵素水製造装置１および燃料製造装置２により、油と酵素水を分解反応させた精製燃料油を製造することができる。　
　これにより、図８の特徴説明図に示すように、燃料効率の向上と、環境破壊防止に役立つ燃料油を得ることができる。
　すなわち、図は、Ａ重油について上述した酵素水製造装置１および燃料製造装置２によって製造した精製燃料油の特性を示すものである。　
　この表に示すように、精製燃料油は、ＣＯ２（ＣＯ２残留炭素分）は９９．５％、硫黄酸化物は６３．０％、金属酸化物（灰分）は９８．０％、水分は９６．６７％削減されている。
　図９は、軽油を原料として上述した燃料製造装置２により製造した酵素軽油（フリーオイル）についてガスクロマトグラム試験を行った結果を示すグラフである。図１０は、反応前の原料である軽油についてガスクロマトグラム試験を行った結果を示すグラフである。
　両グラフを比較すると、含まれる炭化水素の分子量が、リパーゼを含む天然植物性酵素による加水分解により細分化されている状況を、視覚的に理解できる。　
　そして、本願発明が基礎とする化学反応は、十分な再現性を備えている。さらに、酵素水と石油系炭化水素油との反応は混合反応であり、酵素水自体も反応後そのまま燃料として燃焼に供される。
　このように、非常にクリーンで環境破壊防止に役立ち、燃料効率も高い精製燃料油を製造できる。この精製燃料油は、使用する油の絶対量を２０～３０％削減でき、しかも燃焼効率を２０％～２５％向上できるため、合計約４０～５０％の燃料節約を実現することができる。
　また、酵素パワーにより、寒冷地（例えば－２０℃までの地域）でも精製燃料油をそのまま使用することができる。
　また、この精製燃料油を使ってもエンジンやボイラー内のカーボン付着やノズルの錆びがなく腐食を防止できるため、一般のメンテナンスが殆ど不要となり、メンテナンス費用を削減することができる。
　また、完成した精製燃料油は、反応後の酵素によって安定化されるため、時間が経過しても油分と水分が分離しない。　
　また、完成した精製燃料油は、透明度が高く、反応した水も燃料として機能するため、燃費を高めることができる。
　また、完成した精製燃料油は、酵素の分解機能によりススや黒煙が出ないため、精製燃料油を燃焼させる燃焼機関にススや黒煙が残って性能低下することを防止できる。
　また、燃料製造装置２は、有害物質であるＣＯ２、硫黄酸化物、および金属酸化物等を酵素の働きにより容易に分離、除去することができる。　
　また、燃料製造装置２は、攪拌器４３により効率よく満遍なく攪拌して酵素による油の加水分解反応を促進することができる。
　なお、攪拌器４３は、図１１に示すように異なるタイプの攪拌器４３Ａを用いてもよい。この攪拌器４３Ａは、後端部６０に排出孔が設けられていない。そして、上述した実施例の中心軸５３の代わりに中心パイプ５４が設けられている。この中心パイプ５４は、内部に中空部６７を有する円筒形状を有しており、その上端６７ａが燃料油の排出口として機能する。
　このように構成された攪拌器４３Ａは、流入口５７から流入した酵素水と油を回転させ、回転半径を小さくしながら竜巻状に下方へ移動させ、中心パイプ５４の下端から上端へ移動して上端から排出される。　
　この攪拌器４３Ａも、上述した実施例の攪拌器４３と同一の作用効果を奏することができる。
　この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の分解反応層は、実施形態の攪拌タンク２３に対応し、
以下同様に、
残渣除去部は、パルス付与部２５、ニュートン分離槽２６、分離タンク２７、精密フィルタ部２８に対応し、
攪拌器は、攪拌器４３Ｌ，４３Ｒ，４３Ａに対応し、
流入口は、流入口５７および流入孔５３ａに対応し、
流出口は、排出孔６１に対応し、
ピンは、ピン６３に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
　この発明は、様々な油の燃料効率向上に利用することができ、例えばＡ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、軽油、灯油等に利用することができる。
２…燃料製造装置、２３…攪拌タンク、２５…パルス付与部、２６ニュートン分離槽、２７分離タンク、２８精密フィルタ部、４３Ｌ，４３Ｒ，４３Ａ…攪拌器、５３ａ…流入孔、５７…流入口、６１…排出孔、６３…ピン

Claims (9)

  1. 　少なくともリパーゼを含む天然植物性酵素を水に混合して作成された酵素水を石油系炭化水素油と混合反応させて燃料油を製造する
    燃料製造方法。
  2. 　前記天然植物性酵素は、セルラーゼをさらに有する
    請求項１記載の燃料製造方法。
  3. 　前記酵素水は、さらにメタノールが混合されている
    請求項１または２記載の燃料製造方法。
  4. 　前記酵素水と前記石油系炭化水素油を混合反応させる際、複数のピンを内部に有する円錐状の攪拌器内に前記酵素水および前記油を竜巻状に通過させる
    請求項１から３のいずれか１つに記載の燃料製造方法。
  5. 　前記燃料油から残渣を取り除き精製燃料油を製造する
    請求項１から４のいずれか１つに記載の燃料製造方法。
  6. 　水に少なくともリパーゼを含む天然植物性酵素を混合した酵素水を分解反応層で石油系炭化水素油に反応させて燃料油を製造する燃料製造装置であって、
    前記分解反応層内に、円錐状の内面に複数のピンが立設され、前記酵素水と前記石油系炭化水素油の流入口が該円錐状の基部側の側面に設けられ、前記酵素水と前記石油系炭化水素油の流出口が該円錐状の頂点部または基部中心のいずれか一方に設けられた攪拌器を備えた
    燃料製造装置。
  7. 　前記攪拌器の流入口は、前記酵素水と前記石油系炭化水素油の流入方向が前記円錐状の円中心から偏心するように偏心配置された
    請求項６記載の燃料製造装置。
  8. 　前記分解反応層により製造した燃料油から残渣を取り除いて精製燃料油を製造する残渣除去部を備えた
    請求項６または７記載の燃料製造装置。
  9. 　少なくともリパーゼを含む天然植物性酵素を水に混合して作成された酵素水を石油系炭化水素油と混合反応させて製造された
    燃料油。
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