(57)【要約】【課題】輸送性および貯蔵性に問題がなく、かつ、重油等の化石燃料の含有量が少ない液体状燃料を提供する。【解決手段】本発明の液体状燃料は、木材もしくは廃木材を微粉化することにより得られる微粉化木粉と、界面活性剤と、液体燃料とを含有することを特徴とする。前記液体燃料は炭化水素油であることが好ましい。前記炭化水素油は重油であることが好ましい。また、前記微粉化木粉は、１００メッシュ以下の粒径のものが９５％以上、２００メッシュ以下の粒径のものが８０％以上であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材もしくは廃木材を微粉化することにより得られる微粉化木粉と、界面活性剤と、液体燃料とを含有することを特徴とする液体状燃料。
【請求項２】
前記液体燃料は炭化水素油である、請求項１に記載の液体状燃料。
【請求項３】
前記炭化水素油は重油である、請求項２に記載の液体状燃料。
【請求項４】
前記微粉化木粉は、１００メッシュ以下の粒径のものが９５％以上、２００メッシュ以下の粒径のものが８０％以上である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体状燃料。
【請求項５】
前記微粉化木粉が５０〜８０重量％、前記界面活性剤が０．１〜２重量％、前記液体燃料が２０〜５０重量％となる割合で各材料を含有する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の液体状燃料。
【請求項６】
前記界面活性剤の割合が０．５重量％以上である、請求項５に記載の液体状燃料。
【請求項７】
木材もしくは廃木材を微粉化することにより得られる微粉化木粉と、界面活性剤と、液体燃料とを混合することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の液体状燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ用バーナ燃料等に適した液体状燃料およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木粉や廃木材（バーク）を用いた燃焼発電が、岸和田等の各所において行われている。しかし、木粉や廃木材は嵩密度が小さいために輸送性や貯留性が悪く、このような木粉等を用いて燃焼発電を行う場合、上記の岸和田のように、木粉等が多量に生成される現場に発電施設を設ける必要がある。このため、上記の燃焼発電を実際に行うためには、木粉等が多量に生成される現場であり、かつ、発電施設を設ける面積を確保する等の地理的条件に恵まれなければならなかった。
【０００３】
他方、一般的に使用される場合が多いバーナ燃料としては重油、石炭等が挙げられるが、ＣＯ２を削減するという観点からは、重油等の化石燃料の使用量は低減されることが望まれている。
【０００４】
このような重油、石炭等の含有量を低減した燃料として、石炭を粉砕した石炭粉に水と分散剤等の添加剤を加えてスラリー化した石炭−水スラリー（Ｃｏａｌ  Ｗａｔｅｒ  Ｍｉｘｔｕｒｅ：ＣＷＭ）（例えば、特許文献１、２参照）や、石炭その他の炭化物と重油等の炭化水素油に水と分散剤等の添加剤を加えてスラリー化した石炭石油混合燃料（Ｃｏａｌ−Ｏｉｌ  Ｍｉｚｔｕｒｅ：ＣＯＭ）（例えば、特許文献３参照）が知られている。
【特許文献１】特開平１１−３３５６８０号公報
【特許文献２】特開平９−３０２３６４号公報
【特許文献３】特開２００３−２７７７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、輸送性および貯蔵性に問題がなく、かつ、重油等の化石燃料の含有量が少ない液体状燃料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者らは、木粉や廃木材を直接燃焼する燃焼発電の欠点、すなわち燃料の輸送性や貯留性の悪さを改善し、しかも地球温暖化防止の観点から使用量削減が望まれる重油等の化石燃料の含有量を低減することができる液体状燃料の製造法を考案した。
【０００７】
すなわち、本発明の液体燃料は、木材もしくは廃木材を微粉化することにより得られる微粉化木粉と、界面活性剤と、液体燃料とを含有することを特徴とするものである。
【０００８】
上記本発明の液体状燃料において、前記液体燃料は炭化水素油であることが好ましい。
【０００９】
上記本発明の液体状燃料において、前記炭化水素油は重油であることが好ましい。
【００１０】
上記本発明の液体状燃料において、前記微粉化木粉は、１００メッシュ以下の粒径のものが９５％以上、２００メッシュ以下の粒径のものが８０％以上であることが好ましい。
【００１１】
上記本発明の液体状燃料において、前記微粉化木粉が５０〜８０重量％、前記界面活性剤が０．１〜２重量％、前記液体燃料が２０〜５０重量％となる割合で各材料を含有することが好ましい。
【００１２】
上記本発明の液体状燃料において、前記界面活性剤の割合が０．５重量％以上であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の液体状燃料の製造方法は、木材もしくは廃木材を微粉化することにより得られる微粉化木粉と、界面活性剤と、液体燃料とを混合することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液体状燃料は、木材または廃木材を利用した液体状燃料であり、輸送性および貯蔵性に問題がないので、山林の集木場以外の場所で液体状燃料として利用することができる。すなわち、例えば、重油等の燃料をパイプ輸送により山林の集木場に送り、この集木場において間伐材や枝打ち材等の廃材木等を粉砕してこれを微粉化し、これと、パイプ輸送された重油と界面活性剤とを混合すれば、本発明の液体状燃料を製造することができる。このようにして製造された液体状燃料は、輸送性および貯蔵性に問題がなく、ポンプ輸送により消費地に搬送することができる。消費地ではサービスタンク等に貯蔵し必要に応じて使用するのみでよい。
【００１５】
また、ＣＯ２の発生量は、例えば、微粉化木粉（８０％）と重油（２０％）として液体状燃料を製造すれば、単純に重油のみからなる燃料に比較して１／５に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の液体状燃料およびその製造方法について詳細に説明する。
【００１７】
微粉化木粉は、木材もしくは廃木材を微粉化することにより得られるものであり、この微粉化装置としては、例えば、砕機（ターボミル）が用いられる。これにより得られる微粉化木粉は、液体燃料に適用できる粒径のものであれば特に限定されるものではないが、粒径が１００メッシュ以下であるものが９５％以上、粒径が２００メッシュ以下であるものが８０％以上であれば液体燃料の材料として好ましい。ここで、１メッシュ＝０．３７μｍである。
【００１８】
微粉化木粉の原料となる木材は、杉、トドマツ等の建築用途等に使用される木等を断面矩形状等になるように切断して得られるものである。また、微粉化木材の原料となる廃木材は、材木所等に搬送された木のうち建築用途等のために製造された木材とはならなかった断片部分や間伐材や枝打ち材をいう。また、本明細書では、燃料用途を目的とし、微粉化して利用するものであるため、木材製造の際に発生する粉状の木粉や皮や葉の部分等の燃料となり得る部分を含めて利用するようにしてもよい。これら木材または廃木材は、後に水分を調整する工程を行うので、水分を含む生木であっても、乾燥したものであってもよい。生木を用いる場合には、含まれる水分率が３５〜４０％程度であれば、乾燥する工程を省くことができるので好適である。また、廃木材では含水量が少ない場合が多く、このような場合には、水分、油分の調整操作を行う必要がある。
【００１９】
界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の各種のものが使用され得る。アニオン系界面活性剤としては、例えば、オクタデセン酸等の長鎖脂肪酸またはその塩（カルシウム、マグネシウム、ナトリウム等）、リグニンスルホン酸塩（カルシウム、マグネシウム、ナトリウム塩等）、部分脱スルホンリグニンスルホン酸塩であって官能基としてスルホン酸基、カルボキシル基、フェノール性水酸基またはアルコール性水酸基を持つもの、ナフタレンスルホン酸塩（ナトリウム、マグネシウム塩等）、ポリスチレンスルホン酸塩（ナトリウム塩等）、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物またはそのナトリウムもしくはマグネシウム塩等が挙げられる。ここに挙げた具体的なアニオン界面活性剤は、単独で用いても、複数種を組み合わせて用いてもよい。また、ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノウラレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミート等が挙げられる。ここで挙げた具体的なノニオン界面活性剤は、単独で用いても、複数種を組み合わせて用いてもよい。界面活性剤は、ここに挙げたものに限定されない。例えば、特公平５−３１９１１号公報に記載されたものが適宜使用されてもよい。
【００２０】
液体燃料は、特に限定されるものではないが、例えば、炭化水素油が挙げられる。また、炭化水素油としては、重油等が挙げられる。
【００２１】
本発明の液体状燃料の各材料の混合量は適宜調整することができる。微粉化木粉は、５０〜８０重量％であることが好ましい。微粉化木粉が５０重量％に満たない場合には、木粉が少なすぎて木粉を加える意味がない。８０重量％を超える場合には、木粉が多すぎて、液体燃料が足りないという問題がある。
【００２２】
界面活性剤は、好ましくは、０．１〜２重量％であり、より好ましくは、０．５〜２重量％である。界面活性剤が０．１重量％に満たない場合には、界面活性剤が少なすぎて分散・乳化しないという問題がある。また、界面活性剤が２重量％であれば、十分に分散・乳化させることができるので、２重量％を超える量の界面活性剤を加えても意味がない。また、液体燃料は、２０〜５０重量％であることが好ましい。液体燃料が２０重量％に満たない場合には、液体燃料の量に対して木粉が多すぎるという問題がある。５０重量％を超える場合には、液体燃料の量に対して木粉が少なすぎるという問題がある。
【００２３】
微粉化木粉を製造する場合、まず、木材を、例えば、２００メッシュ（７４μｍ）以下等の所定の大きさに粉砕し、得られた粉砕物に水または油を吸着させ、それを遠心分離などにより木粉と水または油と分離する。
【００２４】
このように、一旦、水または油を吸収させた後に、再度、水または油を分離するのは、木粉中の水分または油分量を短時間で乳化分散に適した含量にするためである。木材中の水分が３５〜４０％程度の生木を用いる場合には、このような操作を省略することができる。一方、廃木材のような木材中の水分が少ない場合には、上記のような水分、油分の調節操作が必要になる。
【００２５】
上記各材料を混合することにより本発明の液体状燃料を製造することができる。この混合には、例えば、ホモミキサー等が用いられる。
【００２６】
以下、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例を挙げる。ただし、本発明は、下記実施例によって制限されるものではない。
【実施例】
【００２７】
図１に示すように、微粉化木粉、界面活性剤および液体燃料の各材料を所定の割合としてホモミキサーを用いて常温において混合した。ここで、界面活性剤は、９−オクタデセン酸を用いた。液体燃料は、炭化水素油であるＡ重油を用いた。ホモミキサーの回転速度は５０００ｒｐｍとし、攪拌時間は２０分とした。微粉化木粉は、実施例１〜５においては、木材（杉）を２００メッシュ（７４μｍ）以下に粉砕し、乾燥したものを用い、実施例６〜１０においては、木材（杉）を２００メッシュ（７４μｍ）以下に粉砕し、乾燥処理を施さない生木のものを用いた。実施例１〜１０の結果を下記表１に示す。
【表１】
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【００２８】
分散化された実施例１〜４については、発熱量は２３，０００〜３０，０００ｋＪ／ｋｇであり、バーナ燃料等に使用される液体状燃料（Ｂｉｏ−Ｗｏｏｄ  Ｆｌｏｕｒ−Ｏｉｌ−Ｍｉｘｔｕｒｅ）として十分利用できることが分かった。また、分散化された実施例６〜９については、発熱量は１６，０００〜２６，０００ｋＪ／ｋｇであり、バーナ燃料等に使用される液体状燃料（Ｂｉｏ−Ｗｏｏｄ  Ｆｌｏｕｒ−Ｏｉｌ−Ｍｉｘｔｕｒｅ）として十分利用できることが分かった。
【００２９】
また、微粉化木粉（８０％）、重油（２０％）、界面活性剤（１％）として、上記液体状燃料を製造し、燃焼してみると、重油燃料と比較して、ＣＯ２発生量は１／５に低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の液体状燃料の製造プロセスを示すフローシートである。
【図１】
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