WO2013076813A1 - バイオディーゼル燃料の製造方法 - Google Patents

バイオディーゼル燃料の製造方法 Download PDF

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伸昭 浜西
健 榊原
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    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing biodiesel fuel. More specifically, the present invention relates to a method for producing a biodiesel fuel mainly composed of a fatty acid alkyl ester using Jatropha oil as a raw material.
  • Biodiesel fuel has attracted attention as a diesel engine fuel to replace fossil fuel from the viewpoint of reducing environmental impact.
  • Biodiesel fuel is a fatty acid alkyl ester obtained by subjecting vegetable oils, animal fats or these waste oils as raw materials, and transesterification of fatty acid triglycerides (also referred to as fatty acid glycerides) contained therein with lower alcohols It is a fuel whose main component.
  • the alkali catalyst method is a method in which a transesterification reaction between a fatty acid triglyceride and an alcohol is performed in the presence of an alkali metal catalyst in the vicinity of the boiling point of the alcohol or at room temperature. This method is the mainstream in the production process of biodiesel fuel because the temperature and pressure during the reaction are lower and the catalytic activity is higher than in the supercritical methanol method.
  • the method for producing biodiesel fuel generally, before performing the transesterification reaction, for example, pretreatment for removing free fatty acids from raw oils and fats by a method such as neutralization washing, distillation separation, phase separation, adsorbent, etc.
  • the process is performed (for example, refer patent documents 1 and 2).
  • a transesterification step by an alkali catalyst method is performed, and when the amount of free fatty acid is large, a method of esterifying the free fatty acid in a supercritical state has also been proposed. (See Patent Document 3).
  • the present invention provides a method for producing a biodiesel fuel capable of producing a fatty acid alkyl ester at a constant yield without performing pretreatment even when the raw material contains a high concentration of free fatty acid.
  • the main purpose is a method for producing a biodiesel fuel capable of producing a fatty acid alkyl ester at a constant yield without performing pretreatment even when the raw material contains a high concentration of free fatty acid.
  • the biodiesel fuel production method is a biodiesel fuel production method for producing a fatty acid alkyl ester from jatropha oil, where the free fatty acid content of the raw material jatropha oil is n mass%. , 100 parts by mass of Jatropha oil, methanol: (25-28) ⁇ 2n parts by mass, potassium hydroxide: 1.1+ (0.20-0.25) ⁇ n parts by mass, and ester Perform an exchange reaction.
  • the methanol blending ratio in the transesterification reaction is higher than in the past, the fluidity of the generated alkali soap is improved, and the contact frequency between the potassium hydroxide as the catalyst and the jatropha oil as the raw material fat is increased. Maintained.
  • stirring may be performed with a static mixer during the transesterification reaction.
  • a static mixer By using a static mixer, the mixing property in the reaction system is improved, so that the reaction is not impaired even if the amount of potassium hydroxide is reduced.
  • the compounding ratio of the alkali catalyst with respect to raw material fats and oils can be reduced, and it leads also to the reduction of manufacturing cost.
  • the blending ratio of methanol to the raw material fat and alkali catalyst is increased, even when a raw material containing a high concentration of free fatty acid is used, the removal of the free fatty acid and the like
  • the fatty acid alkyl ester can be produced in high yield without any treatment.
  • FIG. 1 is a flowchart showing each step of a method for producing biodiesel fuel according to an embodiment of the present invention.
  • the alcohol ratio in the reaction system is increased as compared to the conventional method, thereby ensuring the fluidity of the generated alkali soap and the catalyst. Prevents adhesion and contamination of glycerin sedimentation layer.
  • methanol (25 to 28) ⁇ 2n parts by mass with respect to 100 parts by mass of Jatropha oil
  • potassium hydroxide 1 .1+ (0.20 to 0.25) ⁇ n parts by mass are mixed and a transesterification reaction is performed.
  • the biodiesel production method of the present embodiment is a raw material for vegetable oils and fats that easily contain 4.5% by mass or more of free fatty acids, such as jatropha oil, which is a kind of tung oil. It is suitable when used as.
  • the transesterification reaction is generally represented by the following chemical formula 1, and is a reaction in which a fatty acid glyceride and methanol (alcohol) contained in a raw oil and fat are converted into a fatty acid methyl ester (biodiesel fuel) and glycerin.
  • This reaction proceeds in the presence of potassium hydroxide (KOH), which is an alkali catalyst.
  • KOH potassium hydroxide
  • R represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom.
  • the free fatty acid content of jatropha oil which is a raw material fat
  • the free fatty acid content of jatropha oil is n% by mass.
  • the blending amount of methanol is less than (25 ⁇ 2n) parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material fats and oils
  • the raw material fats and oils contain free fatty acids at a high concentration
  • the transesterification reaction is performed with the generated alkali soap. Is inhibited, and the yield of fatty acid alkyl ester decreases.
  • the blending amount of methanol exceeds (28 ⁇ 2n) parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material fats and oils, it does not contribute to either “transesterification reaction” or “improvement of fluidity such as generated alkali soap”. Since methanol increases, it is not preferable in terms of economy.
  • the amount of potassium hydroxide which is an alkali catalyst
  • the amount of the catalyst is insufficient and the yield of fatty acid alkyl ester decreases.
  • the amount of potassium hydroxide exceeds (1.1 + 0.25 ⁇ n) parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material fats and oils
  • the amount of alkali soap produced by directly reacting with the raw material fats and oils increases.
  • the yield of the alkyl ester is lowered and the production cost is increased.
  • the alkali catalyst used in the transesterification reaction include sodium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and the like in addition to potassium hydroxide, and among these, water having particularly good reactivity. Potassium oxide is preferred.
  • reaction temperature and reaction time in the transesterification reaction are not particularly limited, and can be appropriately set according to the types of raw material fats and alkali catalysts and the configuration of the reaction apparatus.
  • the reaction temperature is 30 to 40 ° C.
  • the reaction time is 2 to 4 hours.
  • the reaction solution after the transesterification described above contains glycerin, unreacted methanol, alkaline soap, and the like in addition to the target fatty acid alkyl ester. Therefore, in the method for producing biodiesel fuel of the present embodiment, it is desirable to perform a separation step of separating the fatty acid alkyl ester and other components after the transesterification reaction.
  • the method is not particularly limited, and for example, separation and recovery of methanol by distillation under reduced pressure, stationary separation, centrifugation, electrostatic separation, adsorption by an ion exchange resin, and the like can be applied.
  • the biodiesel fuel production method of the present embodiment increases the blending ratio of methanol in the reaction system, so that the raw material fat contains a high concentration of free fatty acids such as jatropha oil. Even when using vegetable oils and fats, high quality fatty acid alkyl esters can be produced in high yield without pretreatment. Moreover, according to the manufacturing method of the biodiesel fuel of this embodiment, when the amount of free fatty acid in raw material fats and oils is small, it becomes possible to reduce the amount of the alkali catalyst to mix
  • biodiesel fuel manufacturing method of the present embodiment a high-quality biodiesel fuel conforming to European standards can be manufactured at a low cost and with a high yield.
  • transesterification was performed by changing the blending amounts of methanol and alkali catalyst by the method shown below, and the reaction yield was evaluated. At that time, jatropha oil having 0 to 8% free fatty acid was used as the raw oil and fat, and potassium hydroxide was used as the alkali catalyst.
  • the reaction yield was evaluated by measuring the contents of triglycerides as unreacted components, diglycerides and monoglycerides as partially unreacted components. Specifically, the reaction mixture after completion of the reaction was allowed to stand for 24 hours to obtain a methyl ester phase. Next, the amount of triglyceride, diglyceride and monoglyceride contained in the methyl ester phase was measured by GC / MS (based on EN1410), and the content with respect to the entire methyl ester phase was calculated from the value. The results are shown in Table 1 below.
  • Example 1 in which methanol was 21 parts by mass and KOH was 1.7 parts by mass, “no reaction (no triglyceride less than 0.05)”, but methanol was 17 parts by mass.
  • Comparative Example 1 standard mixing ratio
  • Comparative Example 2 having 1.7 parts by mass of KOH, the remaining amount of triglyceride as an unreacted index was 0.3% by mass, and a slight amount of unreacted occurred.
  • Comparative Example 2 in which the amount of methanol was kept at 21 parts by mass and KOH was reduced to 1.1 parts by mass, a slight unreacted occurred.
  • Example 2 in which KOH was 1.1 parts by mass and methanol was 25 parts by mass, there was “no reaction”.
  • alkali soap a neutralized salt of fatty acid
  • Examples 3 and 4 are examples in which the content of free fatty acids in the raw fats and oils was 5.5% by mass, but the amount of catalyst reduction due to the reaction with free fatty acids was about 1% by mass (relative to 1% by mass of free fatty acids).
  • the KOH consumption was 0.2% by mass.
  • 40 parts by mass of methanol was required.
  • Example 4 where the blending amount of methanol was increased to 43 parts by mass, the residual amount of triglyceride as an unreacted index was slightly increased even when the blending amount of KOH as an alkali catalyst was 1.8 parts by mass. The inner reaction could be achieved.

Abstract

　原料が高濃度で遊離脂肪酸を含有する場合でも、前処理を行わずに、一定の収率で脂肪酸アルキルエステルを生成することが可能なバイオディーゼル燃料の製造方法を提供する。　原料となるジャトロファ油の遊離脂肪酸含有量がｎ質量％である場合、ジャトロファ油１００質量部に対して、メタノール：（２５～２８）×２ｎ質量部と、水酸化カリウム：１．１＋（０．２０～０．２５）×ｎ質量部とを配合して、エステル交換反応を行い、脂肪酸アルキルエステルを生成する。また、その際、スタティックミキサーによって撹拌しながら、エステル交換反応を行う。

Description

バイオディーゼル燃料の製造方法
　本発明は、バイオディーゼル燃料の製造方法に関する。より詳しくは、ジャトロファ（Ｊａｔｒｏｐｈａ）油を原料として、脂肪酸アルキルエステルを主成分とするバイオディーゼル燃料を製造する方法に関する。
　近年、環境負荷低減の観点から、化石燃料に代わるディーゼルエンジン用燃料として、バイオディーゼル燃料が注目されている。バイオディーゼル燃料は、植物性油脂、動物性油脂又はこれらの廃油脂を原料とし、これらに含有される脂肪酸トリグリセリド（脂肪酸グリセリドともいう）を、低級アルコールとエステル交換反応させることによって得られる脂肪酸アルキルエステルを主成分とする燃料である。
　また、バイオディーゼル燃料の主成分である脂肪酸アルキルエステルの工業的製法としては、例えばアルカリ触媒法がある。アルカリ触媒法は、アルカリ金属触媒の存在下で、アルコールの沸点近傍又は常温において、脂肪酸トリグリセリドとアルコールとのエステル交換反応を行う方法である。この方法は、超臨界メタノール法に比べて反応時の温度や圧力が低く、触媒活性も高いことから、バイオディーゼル燃料の製造プロセスにおいて主流となっている。
　一方、前述したアルカリ触媒法は、原料油脂に遊離脂肪酸が多く含まれていると、エステル交換反応の際に、遊離脂肪酸が水酸化カリウム（ＫＯＨ）などのアルカリ触媒と反応し、中和塩（アルカリ石鹸）が生成するという問題点がある。このように反応系中にアルカリ石鹸が生成すると、アルカリ触媒量が減少すると共に、アルカリ石鹸によって触媒と原料油及びメタノールとの接触が阻害されるため、反応率の低下を招く。更に、粘性の高いアルカリ石鹸が多く生成し、それらが沈降した場合、原料油脂とメタノールとの反応で生成するグリセリン沈降層に流動阻害が生じ、反応系からの分離抜出が困難になる。
　そこで、バイオディーゼル燃料の製造方法では、一般に、エステル交換反応を行う前に、例えば、中和洗浄、留去分離、相分離、吸着剤などの方法で、原料油脂から遊離脂肪酸を除去する前処理工程を行っている（例えば、特許文献１，２参照。）。また、従来、原料油脂中の遊離脂肪酸量が少ない場合は、アルカリ触媒法によるエステル交換工程を行い、遊離脂肪酸量が多い場合は、超臨界状態で遊離脂肪酸をエステル化処理する方法も提案されている（特許文献３参照）。
特開２００８－２３１３４５号公報 特開２００８－２６０８１９号公報 特開２００５－３５０６３２号公報
　しかしながら、特許文献１，２に記載の方法のように、原料油脂から遊離脂肪酸を除去するための前処理工程を設けると、大量の水を使用したり、加熱設備が必要となったりするため、設備投資費用を含め、製造コストが増加するという問題点がある。同様に、特許文献３に記載の方法も、エステル化の前に遊離脂肪酸を加熱蒸留して除去しているため、設備投資費用が必要となる。更に、この特許文献３に記載の方法は、コストがかかる超臨界法によって脂肪酸のエステル化を行っているため、製造コストが高くなり、工業化技術には不向きである。
　そこで、本発明は、原料が高濃度で遊離脂肪酸を含有する場合でも、前処理を行わずに、一定の収率で脂肪酸アルキルエステルを生成することが可能なバイオディーゼル燃料の製造方法を提供することを主目的とする。
　本発明者は、前述した課題を解決するため、アルカリ石鹸がメタノールに溶解しやすい性質であることに着目し、鋭意実験検討を行った。その結果、反応系中に従来よりも多量のアルコールを投入することにより、原料油脂が遊離脂肪酸を高濃度に含有している状態でも、即ち前処理工程により遊離脂肪酸を除去しなくても、脂肪酸アルキルエステルを一定の収率で生成できることを見出した。更に、エステル交換反応の際に静的撹拌機（スタティックミキサー）を使用することにより、各成分の混合が促進され、高収率で脂肪酸アルキルエステルを製造できることを見出し、本発明に至った。
　即ち、本発明に係るバイオディーゼル燃料の製造方法は、ジャトロファ油から脂肪酸アルキルエステルを生成するバイオディーゼル燃料の製造方法であって、原料となるジャトロファ油の遊離脂肪酸含有量をｎ質量％としたとき、ジャトロファ油１００質量部に対して、メタノール：（２５～２８）×２ｎ質量部と、水酸化カリウム：１．１＋（０．２０～０．２５）×ｎ質量部とを配合して、エステル交換反応を行う。
　本発明においては、従来よりもエステル交換反応におけるメタノール配合比を高めているため、生成したアルカリ石鹸の流動性が向上し、触媒である水酸化カリウムと原料油脂であるジャトロファ油との接触頻度が維持される。これにより、遊離脂肪酸を除去する前処理工程が不要となる。
　このバイオディーゼル燃料の製造方法では、エステル交換反応の際、スタティックミキサーよって撹拌してもよい。スタティックミキサーを使用することで、反応系における混合性が良好となるため、水酸化カリウムの配合量を少なくしても反応が損なわれない。これにより、原料油脂に対するアルカリ触媒の配合比を低減することができ、製造コストの低減にもつながる。
　本発明によれば、エステル交換反応において、原料油脂及びアルカリ触媒に対するメタノールの配合比を高くしているため、高濃度で遊離脂肪酸を含有する原料を使用した場合でも、遊離脂肪酸の除去などの前処理を行わずに、高収率で脂肪酸アルキルエステルを生成することができる。
本発明の実施形態のバイオディーゼル燃料の製造方法の各工程を示すフロー図である。
　以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。図１は本発明の実施形態に係るバイオディーゼル燃料の製造方法の各工程を示すフロー図である。
　従来、バイオディーゼル燃料を製造する際の原料としては、菜種、大豆又はトウモロコシなどの食糧が用いられていたが、近年、食糧でない油糧原料が求められている。その候補の１つとして、温帯域でも生育可能で、通常食用植物の栽培が行われない酸性土壌でも育つナンヨウアブラギリ（Jatropha Curcas）が注目されているが、ナンヨウアブラギリの実から得られるジャトロファ（Ｊａｔｒｏｐｈａ）油は、遊離脂肪酸の含有量が多いことが知られている。
　そこで、図１に示す本実施形態のバイオディーゼル燃料の製造方法では、エステル交換反応の際、反応系におけるアルコール比率を従来よりも高めることで、生成したアルカリ石鹸の流動性を確保し、触媒への付着やグリセリン沈降層への混入を防止する。具体的には、原料となるジャトロファ油の遊離脂肪酸含有量をｎ質量％としたとき、ジャトロファ油１００質量部に対して、メタノール：（２５～２８）×２ｎ質量部と、水酸化カリウム：１．１＋（０．２０～０．２５）×ｎ質量部とを配合して、エステル交換反応を行う。
［原料油脂］
　原料油脂には、パーム油、ココナツ油、菜種油、ごま油、大豆油、コーン油、ひまわり油、ヤシ油、紅花油、綿実油及び桐油などの各種植物性油脂を使用することができる。本実施形態のバイオディーゼルの製造方法は、これらの植物性油脂の中でも、特に、桐油の一種であるジャトロファ油などのように、遊離脂肪酸を４．５質量%以上含有しやすい植物性油脂を原料として使用する際に好適である。
［エステル交換反応工程：Ｓ１］
　エステル交換反応は、一般に下記化学式１で表され、原料油脂に含まれる脂肪酸グリセリドとメタノール（アルコール）とが、脂肪酸メチルエステル（バイオディーゼル燃料）とグリセリンとに変換される反応である。この反応は、アルカリ触媒である水酸化カリウム（ＫＯＨ）の存在下で進行する。なお、上記化学式１におけるＲは炭化水素基又は水素原子を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　一般に、ジャトロファ油のエステル交換反応では、原料油脂が遊離脂肪酸を含有していない場合、前述した各成分の配合比は、質量比で、原料油脂：メタノール：ＫＯＨ＝１００：１８～２２：１．８～２．２程度に設定されている。そして、遊離脂肪酸量が多い原料油脂の場合は、アルコールとアルカリ触媒の両方の配合比率を高めることにより、収率の低下を防止している。
　これに対して、本実施形態のバイオディーゼル燃料の製造方法では、エステル交換反応系におけるメタノールの配合比率を従来よりも高め、原料油脂であるジャトロファ油の遊離脂肪酸含有量がｎ質量％である場合は、原料油脂１００質量部に対して、メタノールを｛（２５～２８）×２ｎ｝質量部配合すると共に、水酸化カリウムを｛１．１＋（０．２０～０．２５）×ｎ｝質量部配合する。これにより、原料油脂に多量の遊離脂肪酸が含まれていても、従来よりも少ない触媒量で、脂肪酸アルキルエステルを高収率で得ることができる。
　なお、原料油脂１００質量部に対して、メタノールの配合量が（２５×２ｎ）質量部未満の場合、原料油脂が高濃度で遊離脂肪酸を含有していた場合、生成したアルカリ石鹸によりエステル交換反応が阻害され、脂肪酸アルキルエステルの収率が低下する。一方、メタノールの配合量が原料油脂１００質量部に対して（２８×２ｎ）質量部を超えると、「エステル交換反応」及び「生成したアルカリ石鹸などの流動性良化」のいずれにも寄与しないメタノールが増加するため、経済性の点で好ましくない。
　また、アルカリ触媒である水酸化カリウム量が、原料油脂１００質量部に対して（１．１＋０．２０×ｎ）質量部未満の場合、触媒量が不足して脂肪酸アルキルエステルの収率が低下する。一方、水酸化カリウム量が、原料油脂１００質量部に対して（１．１＋０．２５×ｎ）質量部を超えると、原料油脂と直接反応してアルカリ石鹸が生成する量が増加するため、脂肪酸アルキルエステルの収率が低下すると共に、製造コストの増加を招く。ここで、エステル交換反応で使用されるアルカリ触媒としては、水酸化カリウム以外に、例えば水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシムなどが挙げられるが、これらの中でも、特に反応性が良好な水酸化カリウムが好適である。
　一方、エステル交換反応においては、前述した各成分を、撹拌効果の高い静的撹拌機（スタティックミキサー）によって撹拌することが望ましい。これにより、各成分の混合が促進されるため、脂肪酸アルキルエステルの収率が向上すると共に、アルカリ触媒であるＫＯＨの配合量を低減することが可能となる。
　なお、エステル交換反応における反応温度及び反応時間は、特に限定されるものではなく、原料油脂やアルカリ触媒の種類及び反応装置の構成などに応じて適宜設定することができる。一般的には、反応温度が３０～４０℃、反応時間が２～４時間である。
［後工程］
　前述したエステル交換反応後の反応溶液には、目的とする脂肪酸アルキルエステルの他に、グリセリン、未反応のメタノール及びアルカリ石鹸などが含有されている。そこで、本実施形態のバイオディーゼル燃料の製造方法においては、エステル交換反応の後に、脂肪酸アルキルエステルとその他の成分とを分離する分離工程を行うことが望ましい。その方法は、特に限定されるものではないが、例えば、減圧蒸留によるメタノールの分離回収、静置分離、遠心分離、静電分離及びイオン交換樹脂による吸着などを適用することができる。
　以上詳述したように、本実施形態のバイオディーゼル燃料の製造方法は、反応系内におけるメタノールの配合比率を高めているため、原料油脂にジャトロファ油などのように高濃度で遊離脂肪酸を含有する植物性油脂を使用する場合でも、前処理を行わずに、高品質の脂肪酸アルキルエステルを、高収率で生成することができる。また、本実施形態のバイオディーゼル燃料の製造方法によれば、原料油脂中の遊離脂肪酸量が少ない場合には、配合するアルカリ触媒量を従来よりも低減することが可能となる。更に、未反応のメタノールは、回収して再利用することができる。
　その結果、本実施形態のバイオディーゼル燃料の製造方法によれば、低コストで、ヨーロッパ規格に適合する高品質のバイオディーゼル燃料を、収率よく製造することができる。
　以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、以下に示す方法で、メタノール及びアルカリ触媒の配合量を変えてエステル交換反応を行い、反応収率を評価した。その際、原料油脂には、遊離脂肪酸が０～８％のジャトロファ油を使用し、アルカリ触媒には水酸化カリウムを使用した。
　そして、反応収率の評価には、未反応成分であるトリグリセリド、一部未反応成分であるジグリセリド及びモノグリセリドの含有量を測定することにより行った。具体的には、反応終了後の反応混合物を２４時間静置分離させて、メチルエステル相を得た。次に、ＧＣ／ＭＳ（ＥＮ１４１０に準拠）により、メチルエステル相に含まれるトリグリセリド、ジグリセリド及びモノグリセリドの量を測定し、その値から、メチルエステル相全体に対する含有量を算出した。その結果を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　上記表１に示すように、例えば、メタノールが２１質量部、ＫＯＨが１．７質量部の実施例１では「未反応なし（トリグリセリドが０．０５未満）」であったが、メタノールが１７質量部、ＫＯＨが１．７質量部の比較例１（標準的な混合割合）では、未反応の指標であるトリグリセリドの残量が０．３質量％であり、若干ながら未反応が生じた。また、メタノール量を２１質量部のままにし、ＫＯＨを１．１質量部に減らした比較例２でも、若干未反応が生じた。これに対して、ＫＯＨを１．１質量部とし、メタノールを２５質量部とした実施例２では、「未反応なし」であった。
　このように、メタノール配合比を増加すると、ＫＯＨ配合比が少なくとも、未反応が生じないことが確認された。なお、反応系におけるメタノール配合比を増加させると、反応しない余剰のメタノールの量も増加するが、メタノールは減圧蒸留で回収しリサイクルすることが可能であるため、問題はない。一方、アルカリ触媒であるＫＯＨは、反応後に回収することが困難であるため、その配合比は少ない方が経済的であり、運転反応条件としては、メタノール配合比を増加させてＫＯＨ配合比を減らすことが好適である。遊離脂肪酸含有量が多い原料油脂ほど、この傾向は顕著になる。
　また、アルカリ触媒のＫＯＨは、スタティックミキサーの混合性の良さから、遊離脂肪酸とまず反応してアルカリ石鹸（脂肪酸の中和塩）となり、触媒機能を失うと共に、未反応触媒の反応障害物となる。そこで、生成したアルカリ石鹸の流動性を維持するためにも、多量のメタノールを供給することが好ましい。
　実施例３，４は、原料油脂の遊離脂肪酸含有量が５．５質量％の実施例であるが、遊離脂肪酸との反応による触媒減少量は、約１質量％（遊離脂肪酸１質量％に対してＫＯＨ消費量０．２質量％）であった。そして、実施例３では、４０質量部のメタノールが必要であった。また、メタノール配合量を４３質量部まで増加した実施例４は、アルカリ触媒であるＫＯＨの配合量が１．８質量部でも、未反応の指標であるトリグリセリドの残量が若干増加したが、規格内の反応を達成できた。
　一方、比較例４のように、メタノール配合比を増やし過ぎると、反応に寄与しないだけでなく、メタノールの層が生じ、流動性の良化にも寄与しないメタノールが増加するため、不経済となる。また、原料油脂の遊離脂肪酸含有量が８質量％で、メタノール配合比が原料油脂の遊離脂肪酸含有量が５．５質量％の場合と同等とし、ＫＯＨ配合比を増加させた実施例５，６，７では、ほぼ良好な反応が得られた。なお、上記表１に示すように、エステル交換反応におけるメタノール量とＫＯＨ量は、一義的に定まるものではない。
　更に、遊離脂肪酸含有量が５．８５質量％のジャトロファ油を原料として、本発明の方法で製造したバイオディーゼル燃料の評価結果を下記表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　以上の結果から、本発明によれば、遊離脂肪酸の除去などの前処理を行わなくて、高濃度で遊離脂肪酸を含有する原料から、高収率で、高品質の脂肪酸アルキルエステルを製造できることが確認された。

Claims (2)

  1. 　ジャトロファ（Ｊａｔｒｏｐｈａ）油から脂肪酸アルキルエステルを生成するバイオディーゼル燃料の製造方法であって、
    　原料となるジャトロファ油の遊離脂肪酸含有量をｎ質量％としたとき、ジャトロファ油１００質量部に対して、メタノール：（２５～２８）×２ｎ質量部と、水酸化カリウム：１．１＋（０．２０～０．２５）×ｎ質量部とを配合して、エステル交換反応を行うバイオディーゼル燃料の製造方法。
  2. 　エステル交換反応の際、スタティックミキサーによって撹拌することを特徴とする請求項１に記載のバイオディーゼル燃料の製造方法。
PCT/JP2011/076920 2011-11-22 2011-11-22 バイオディーゼル燃料の製造方法 WO2013076813A1 (ja)

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