(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸とメタノールを混合撹拌して硫酸メトキシを製造する工程、当該工程で製造された硫酸メトキシと動植物性油を混合撹拌して粗製エステルを製造する工程、メタノールとモノエチレングリコールを混合撹拌して混合物を製造する工程、アミノエタノールとシクロヘキシルアミンを混合撹拌して混合物を製造する工程、上記工程で製造された粗製エステルとオレイン酸又は植物脂肪酸を混合撹拌したものに上記工程で製造されたメタノールとモノエチレングリコールとの混合物及びアミノエタノールとシクロヘキシルアミンとの混合物とアンモニア又はモノエチレングリコールを順次混入撹拌する工程、とからなることを特徴とする化石油・水混合燃料添加剤の製造方法。
【請求項２】
動植物性油には廃食油、植物油、動物油が含まれる請求項１記載の化石油・水混合燃料添加剤の製造方法。
【請求項３】
請求項１で製造された化石油・水混合燃料添加剤５％〜２５％と化石燃料油５０％〜７０％とを混合撹拌し、これに水１０％〜３５％を数回に分けて混入撹拌して製造することを特徴とする化石油加水燃料の製造方法。
【請求項４】
化石燃料油には重油、軽油、灯油が含まれる請求項３記載の化石油加水燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、重油、軽油、灯油などの化石燃料油に添加剤を加えこれに水を混合して得られる化石油加水燃料の技術に係り、特に、エマルジョン（乳化）状態にならず化石燃料油と水とが長期間分離することがなく、また、植物のライフサイクルを通じて大気中の二酸化炭素を増加させることのない廃食油、植物油、動物油などの動植物性油を原料に含む化石油・水混合燃料添加剤の製造方法及びこの化石油・水混合燃料添加剤を化石燃料油と水とを混合する際に添加剤として使用して製造される化石油加水燃料の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料油の燃料高値やこれの燃焼を行う際に出る排気ガス削減を行うために、化石燃料油に水を混合した化石油加水燃料の開発がなされている。化石油加水燃料は化石燃料油に水を混合し、さらに混合を有効にするために添加剤を加えている。
【特許文献１】特開２００６−２０５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の化石油加水燃料は、化石燃料油と水及び添加剤を混合するとエルジョン（乳化）状態となって、化石燃料油と水の分離が生じるという課題があり、長期間の保存が困難であった。また、水の混入の影響で、化石油加水燃料は引火点が上がる一方で燃焼炎温度が下がるなどの課題もあった。
【０００４】
この発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、長期間にわたり化石燃料油と水とが分離することがなく、しかも、化石油加水燃料の引火点が下がると共に燃焼炎温度が上がり、また、大気中の二酸化炭素を増加させることのない動植物性油を原料に含む化石油・水混合燃料添加剤の製造方法及びこの化石油・水混合燃料添加剤を化石燃料油と水とを混合する際に添加剤として使用した化石油加水燃料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、硫酸とメタノールを混合撹拌して硫酸メトキシを製造する工程、当該工程で製造された硫酸メトキシと動植物性油を混合撹拌して粗製エステルを製造する工程、メタノールとモノエチレングリコールを混合撹拌して混合物を製造する工程、アミノエタノールとシクロヘキシルアミンを混合撹拌して混合物を製造する工程、上記工程で製造された粗製エステルとオレイン酸又は植物脂肪酸を混合撹拌したものに上記工程で製造されたメタノールとモノエチレングリコールとの混合物及びアミノエタノールとシクロヘキシルアミンとの混合物とアンモニア又はモノエチレングリコールを順次混入撹拌する工程、とからなるものである。
ここで、動植物性油には廃食油、植物油、動物油が含まれる。
【０００６】
また、請求項３の発明は、請求項１で製造された化石油・水混合燃料添加剤５％〜２５％と化石燃料油５０％〜７０％とを混合撹拌し、これに水１０％〜３５％を数回に分けて混入撹拌して製造する方法よりなるものである。
ここで、化石燃料油には重油、軽油、灯油が含まれる。
【発明の効果】
【０００７】
以上の記載より明らかなように、この発明によれば、化石油・水混合燃料添加剤を加えることで、化石油加水燃料の化石燃料油に水を均一に混合させて燃料して使用でき、これにより、燃焼を行う際に出る排気ガス削減を図ることができると共に水の混入により燃料代を安価にできる。しかも、化石燃料油と水を混合させてもエマルジョン（乳化）状態になることがなく、このため、化石油加水燃料の化石燃料油と水とが長期間にわたって分離するのを防ぐことができ、化石燃料油と水とが分離することによって生じる種々のトラブルの発生を未然に防ぐことができる。さらに、化石油加水燃料の引火点を下げることができると共に燃焼炎温度を高めることもでき、化石油加水燃料の利用範囲を広げることが可能となる。これらに加えて、化石油・水混合燃料添加剤の原料に廃食油、植物油、動物油などの動植物性油を使用することにより、燃焼する化石油加水燃料に混入した化石油・水混合燃料添加剤から大気中の二酸化炭素を増加させるのを極力抑制することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に記載の発明を実施するための最良の形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
ここで、図１は形態を示す化石油・水混合燃料添加剤の製造工程の前半側で使用される装置の概略側面図、図２は化石油・水混合燃料添加剤の製造工程の後半側及び化石油加水燃料の製造工程で使用される装置の概略側面図である。
【０００９】
図において、濾過装置１は廃食油、植物油、動物油などの動植物性油の不純物を除去する為の装置である。動物油には例えば魚油が含まれる。濾過装置１で不純物が除去された廃食油、植物油、動物油などの動植物性油は水分除去反応釜２の工程へ進む。
【００１０】
水分除去反応釜２は、廃食油、植物油、動物油などの動植物性油に含まれた水分を除去するための装置として使用され、また、後述の分離槽５より取り出した粗製エステルのメタノール除去する為の反応釜としても使用される。水分除去された廃食油、植物油、動物油などの動植物性油は後述の粗製エステル還元装置４ヘ進む。
【００１１】
〔硫酸メトキシの製造工程〕
撹拌タンク３は、粗製エステルにする為の、硫酸メトキシを精製するタンクである。撹拌タンク３で精製する硫酸メトキシの比率は、粗製エステルを行う量に対し、硫酸CASNo.192-04696  分子式：H2SO4＝98.08  3％〜5％、メタノール分子式：CH4O JIS Kl501  分子量：32.04  5％〜10％混入させ撹拌を行うが発熱が急速におこるが、60℃以下に発熱を抑え約10分〜20分の撹拌を行い、毎分200〜300rpmの回転にて行うことで、硫酸メトキシが出来上がる。撹拌タンク３は粗製エステル還元装置４の上部に設けられていて、撹拌タンク３で出来上がった硫酸メトキシはその下方の粗製エステル還元装置４に送られる。粗製エステル還元装置４では水分除去反応釜２で水分が除去された廃食油、植物油、動物油などの動植物性油が混入されて撹拌が行われる。
【００１２】
〔粗製エステルの製造工程〕
粗製エステル還元装置４は撹拌タンク３の下部側に設けられており、水分除去反応釜２で水分が除去された廃食油、植物油、動物油などの動植物性油に、撹拌タンク３で精製された硫酸メトキシを混入し撹拌して粗製エステルが得られる。粗製エステル還元装置４には攪拌器が取り付けられている。この粗製エステル還元装置４での混入時間は、点滴行うような間隔にて約30分撹拌を行う。撹拌回転は分200rpm〜300rpmとし粗製エステルが出来上がる。不純物として遊離脂肪酸を取り除くことが出来る。その不純物の量は全容量の0.5％〜1.5％の遊離脂肪酸が取れるが、遊離脂肪酸の分離を高めるために分離層５に送る。
【００１３】
分離層５では、粗製エステルに未だ含まれている遊離脂肪酸の沈殿を1日〜2日程静置し、遊離脂肪酸と粗製エステルに分離する。分離した粗製エステルは化石油・水混合燃料添加剤の粗製オレインとして使用される。
【００１４】
備蓄タンク６は分離層５にて精製した粗製エステル（粗製オレイン）を撹拌タンク１１にて使用する材料として備蓄する。備蓄タンク６とその下方に設けられた撹拌タンク１１との間には原材料を供給するための供給管６ａが配管されている。備蓄タンク６で備蓄された粗製エステル（粗製オレイン）はこの供給管６ａを通じて撹拌タンク１１に重量比で20％〜40％投入される。
【００１５】
備蓄タンク７はオレイン酸又は植物脂肪酸を備蓄するためのタンクで、備蓄タンク７とその下方に設けられた撹拌タンク１１との間には供給管７ａが配管されている。備蓄タンク７で備蓄されたオレイン酸又は植物脂肪酸はこの供給管７ａを通じて撹拌タンク１１に重量比で35％〜70％投入される。このオレイン酸は、動物植物に含まれる飽和脂肪酸不飽和脂肪酸で、界面活性剤の一種。CASNo.1l2-80-1  分子式：C18H34O2である。
【００１６】
〔モノエチレンメタノールの製造工程〕
撹拌タンク８は撹拌タンク１１に混入するモノエチレンメタノールを精製するタンクで、メタノール（分子式：CH4O  JIS  K1501  分子量：32.04）重量比10％〜15％、モノエチレングリコールCASNo.107-21-1  分子式：HOCH2CH2OH含量：99％以上重量比3％〜4％投入し約10〜15分撹拌を行う。回転数は200〜3001pmで化学反応は起きない。撹拌タンク８とその下方に設けられた撹拌タンク１１との間には、撹拌タンク８で精製されたモノエチレンメタノールを撹拌タンク１１に供給するための供給管８ａが配管されている。
【００１７】
〔シクロアミノエタノールの製造工程〕
撹拌タンク９は撹拌タンク１１に混入するシクロアミノエタノールを精製するタンクで、アミノエタノールCASNo.l41-43-5  分子式：C2H7NO  JIS:K8109〜1963  分子量：61.08  重量比2.5％〜4％を投入する。シクロヘキシルアミン  CASNo.lO8-91-8  分子式：C6H13N  分子量：99.17  重量比6％〜12％混入し撹拌を行う。撹拌時間は10〜15分撹拌回転は200〜300rpmで化学反応は起きない。撹拌タンク９とその下方に設けられた撹拌タンク１１との間には、撹拌タンク９で精製されたシクロアミノエタノールを撹拌タンク１１に供給するための供給管９ａが配管されている。
【００１８】
備蓄タンク１０は撹拌タンク１１に投入する、アンモニア又はモノエチレングリコールの備蓄として使用する。アンモニア分子式：NH4OH含量：25〜28％重量比3.5％〜5％を使用する。或いはモノエチレングリコールHOCH2CH2OH含量：99％以上重量比3.5％〜5％を使用する。備蓄タンク１０とその下方に設けられた撹拌タンク１１との間には、備蓄タンク１０で備蓄されたアンモニア又はモノエチレングリコールを撹拌タンク１１に供給するための供給管１０ａが配管されている。
【００１９】
〔化石油・水混合燃料添加剤の製造工程〕
（１）撹拌タンク１１は化石油・水混合燃料添加剤の精製タンクである。まず備蓄タンク６に備蓄された粗製エステルを撹拌タンク１１に重量比20％〜40％投入する。次に備蓄タンク７に備蓄されたオレイン酸又は植物脂肪酸を35％〜70％混入し撹拌を行う。化学反応は起きない。撹拌時間は10〜15分で撹拌回転は200〜300rpmである。
（２）撹拌タンク８で精製したモノエチレンメタノールを撹拌タンク１１に混入する。重量比10％〜20％混入し撹拌を行う。撹拌時間は10〜15分撹拌回転は200〜300rpm。化学反応は起きない。
（３）上記（２）の撹拌時間が終了とともに、撹拌タンク９で精製したシクロアミノエタノールを撹拌タンク１１に混入する。重量比5％〜15％混入し撹拌を行う。撹拌時間は15〜30分、撹拌回転は250〜350rpm。混入し始めたら化学反応が起きる。発熱が急速に始まるため少量を投入し、55℃以上上がらないように混入を続ける。
（４）上記（３）精製・終了と同時に備蓄タンク１０に備蓄されたアンモニア又はモノエチレングリコールを混入する。重量比で3.5％〜5％、撹拌時間は10〜15分、撹拌回転は250〜350rpm、化学反応が少しある。発熱が出るため少量の投入を行う。
（５）全工程終了後各試薬を完全につなぐ為に撹拌時間を15〜30分行い終了する。これにより、化石油・水混合燃料添加剤が完成する。
（６）化石油・水混合燃料添加剤の使用開始は、上記（５）で精製した化石油・水混合燃料添加剤を備蓄タンク１２に移し、5〜24時間静置した後に使用を行う。
【００２０】
上記（１）〜（５）の全工程撹伴を連続して行う。
【００２１】
〔化石油加水燃料の製造工程〕
（１）化石油・水混合燃料添加剤を備蓄した備蓄タンク１２、化石燃料油の例えばＡ重油を備蓄した備蓄タンク１３、及び水を備蓄した備蓄タンク１４の下方には撹拌タンク１５が設けられている。また、上部側の各タンクからは撹拌タンク１５に向けて原材料を供給するための供給管１２ａ，１３ａ，１４ａがそれぞれ配管されている。この撹拌タンク１５に、前記〔００１９〕の（６）で精製した化石油・水混合燃料添加剤を化石油加水燃料精製量の5％〜25％投入し、原材料の元と成る化石燃料油の例えばＡ重油を50％〜75％混入し撹拌を開始する。撹拌時間は5〜15分撹拌回転は250〜400rpmで行う。
（２）撹拌時間終了と同時に水の混入行う。混入量は精製量の10％〜35％で撹拌回転は250〜400rpm。
（３）水の混入方法は、混入量の5％〜10％を混入後、1〜2分の撹拌を行う。この繰り返しを行うことで、乳化乳白色のエマルジョンに成らない。
（４）水を全混入後、撹拌を10〜15分、撹拌回転は200〜300rpm行い終了。これにより、化石油加水燃料が完成する。
【００２２】
〔分析結果〕
化石油・水混合燃料添加剤を使用した化石油加水燃料の実験で下記のデーターが出ている。
（１）分析結果、化石油・水混合燃料添加剤10％、Ａ重油70％、水20％場合、燃料分析の報告にＡ重油の引火点82.0℃  JIS  K2265.6  化石油加水燃料の引火点68.5℃  JIS K2265.6。つまり、化石油加水燃料の方がＡ重油より引火点が低い。
（２）燃焼ダーター、化石油・水混合燃料添加剤10％、Ａ重油70％、水20％場合、燃焼測定比較にＡ重油燃焼炎温度891℃  化石油加水燃料燃焼炎温度1123℃。つまり、化石油加水燃料の方がＡ重油より燃焼炎温度が高い。
【００２３】
なお、この発明は上記発明を実施するための最良の形態に限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明を実施するための最良の形態を示す化石油・水混合燃料添加剤の製造工程の前半側で使用される装置の概略側面図である。
【図２】この発明を実施するための最良の形態を示す化石油・水混合燃料添加剤の製造工程の後半側及び化石油加水燃料の製造工程で使用される装置の概略側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    濾過装置
２    水分除去反応釜
３    撹拌タンク
４    粗製エステル還元装置
５    分離層
６    備蓄タンク
６ａ  供給管
７    備蓄タンク
７ａ  供給管
８    撹拌タンク
８ａ  供給管
９    撹拌タンク
９ａ  供給管
１０    備蓄タンク
１０ａ  供給管
１１    撹拌タンク
１１ａ  供給管
１２    備蓄タンク
１２ａ  供給管
１３    備蓄タンク
１３ａ  供給管
１４    備蓄タンク
１４ａ  供給管
１５    撹拌タンク
【図１】
0005384021.tif 000002
【図２】
0005384021.tif 000003