(57)【要約】【課題】油から、臭気成分であるアルデヒド類を簡便且つ効果的に除去する方法の提供。【解決手段】アルデヒド類を含有する油を、洗浄液を用いて洗浄することにより前記油中のアルデヒド類を洗浄液に溶解して分離する油純化工程を有することを特徴とする、油中の臭気成分除去方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルデヒド類を含有する油を、洗浄液を用いて洗浄することにより前記油中のアルデヒド類を洗浄液に溶解して分離する油純化工程を有することを特徴とする、油中の臭気成分除去方法。
【請求項２】
前記洗浄液が低級アルコールであることを特徴とする、請求項１に記載の油中の臭気成分除去方法。
【請求項３】
前記洗浄液がエタノールであることを特徴とする、請求項２に記載の油中の臭気成分除去方法。
【請求項４】
前記油が冷間圧延工程で使用された後の潤滑油であって、前記油純化工程の前工程として金属と遊離脂肪酸を除去する工程を更に有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の油中の臭気成分除去方法。
【請求項５】
前記潤滑油がパーム油であることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の油中の臭気成分除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油中の臭気成分除去方法に関し、特に冷間圧延設備で使用した潤滑油を回収して、更に繰り返し使用するために再生する潤滑油再生設備において、使用した潤滑油中の臭気成分を有効に除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延ロールで金属帯を所望の板厚に圧延する冷間圧延設備においては、大量の冷却水と潤滑油を必要とする。冷却水は主に圧延ロールにスプレーすることにより、圧延中の温度上昇を抑制する目的で使用される。潤滑油は、主に金属帯にスプレーすることにより圧延ロール−金属帯間の潤滑性を確保するものであり、主としてパーム油が使用される。また、公害・環境問題並びにコストの観点より、使用後の冷却水および潤滑油は各々、排水処理設備および潤滑油再生設備を経て再利用される。冷間圧延設備における冷却水および潤滑油の処理フローを図１に示す。冷間圧延設備1より排出された使用後の冷却水および潤滑油は混合状態にあり、まずスキミングタンク10に流入させて比重差により排水と使用後の潤滑油とに分離され、排水は排水処理設備2に送られ、使用後の潤滑油は潤滑油再生設備3に送られる。
【０００３】
冷間圧延に使用した潤滑油は潤滑特性が劣化しているため、潤滑油再生設備3で潤滑特性を回復させる。例えば、潤滑油として広く普及しているパーム油は優れた潤滑性に欠かせない高級脂肪酸を多く含むが、金属帯の圧延時に瞬間的に加熱され、一部がアルコールと遊離脂肪酸（主として低級脂肪酸）とに分解する。この遊離脂肪酸が潤滑特性劣化の原因となっており、潤滑油再生設備3では遊離脂肪酸を除去する必要がある。
【０００４】
スキミングタンク10で分離された使用後の潤滑油には、鉄粉、酸化鉄、脂肪酸鉄等の不純物を含む。そこで、これらの油は金属溶解槽31に送られ、油を硫酸等と接触させることにより油から鉄粉、酸化鉄、脂肪酸鉄等の不純物を取り除く。不純物を除去した油は、水洗し、中和反応槽32でアルカリ溶液と接触させ、潤滑特性に悪影響を及ぼす遊離脂肪酸を低級脂肪酸塩とし、次いで中和反応槽32で生じた低級脂肪酸塩を分離塔33で油から除去する。低級脂肪酸塩が除去された油は、水洗塔34で水洗（シャワー洗浄）してアルカリ分等が除去され、その後、脱水機35を経ることにより再生工程を完了し、再生潤滑油は再生油タンク36に貯蔵される。なお、再生油タンクに貯蔵された油は、再び冷間圧延設備に供給されて潤滑油として再利用される。
【０００５】
以上のように、冷間圧延設備においては使用した冷却水および潤滑油を再利用し、外部環境への流出を避けることにより、公害・環境問題に配慮している。ところが、近年環境規制が一層厳しくなりつつある中、潤滑油再生設備3で再生された潤滑油が発する臭気について新たに問題視されるようになってきた。
【０００６】
従来の潤滑油再生工程は、専ら使用後の潤滑油の潤滑特性を回復することについて念頭に置いたものであって、臭気問題については全く配慮されていなかった。しかしながら、係る臭気問題は現場の作業環境や周囲の環境に影響を及ぼすものであり、使用後の潤滑油の潤滑特性の回復に加え、臭気抑制をも考慮した新たな潤滑油生成工程の模索が急務となっている。
【０００７】
油脂の臭気を抑制する技術としては、例えば真空・水蒸気蒸留により油脂中の臭気成分を除去して脱臭する技術が知られており、特許文献１に詳しく記載されている。しかしながら、真空・水蒸気蒸留による脱臭技術では、短時間の処理では十分な効果が得られず、脱臭処理に多大な時間を費やすものであった。また、反応槽内を真空状態とする必要があるため、作業が複雑であり且つ設備コストも嵩む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２７１６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記現状に鑑みて開発されたもので、油の臭気を簡易かつ効果的に抑制することが可能な臭気成分除去方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、潤滑油再生設備で再生された潤滑油が発する臭気の原因、並びに、臭気抑制方法について鋭意研究を重ねた結果、以下(a)〜(c)の知見を得た。
(a)臭気元が、冷間圧延に使用した潤滑油に含まれるアルデヒド類であること。
(b)従来の潤滑油再生工程では冷間圧延に使用した潤滑油からアルデヒド類が除去されておらず、再生工程完了後の再生潤滑油にアルデヒド類が残存していること。
(c)潤滑油再生工程において、アルデヒド類を溶解し得る洗浄液で冷間圧延に使用した潤 滑油を洗浄する工程を設けることにより、大幅な増設を伴うことなく、簡便かつ効果的に使用後の潤滑油からアルデヒド類を除去し、潤滑油再生設備で発生する臭気の抑制が可能となること。
【００１１】
本発明は、上記の知見に基づきなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
（１）  アルデヒド類を含有する油を、洗浄液を用いて洗浄することにより前記油中のアルデヒド類を洗浄液に溶解して分離する油純化工程を有することを特徴とする、油中の臭気成分除去方法。
【００１２】
（２）  前記洗浄液が低級アルコールであることを特徴とする、上記（１）に記載の油中の臭気成分除去方法。
【００１３】
（３）  前記洗浄液がエタノールであることを特徴とする、上記（２）に記載の油中の臭気成分除去方法。
【００１４】
（４）  前記油が冷間圧延工程で使用された後の潤滑油であって、前記油純化工程の前工程として金属と遊離脂肪酸を除去する工程を更に有することを特徴とする、上記（１）〜（３）の何れかに記載の油中の臭気成分除去方法。
【００１５】
（５）  前記潤滑油がパーム油であることを特徴とする、上記（１）〜（４）の何れかに記載の油中の臭気成分除去方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、臭気成分としてアルデヒド類を含有する油の臭気を、簡便且つ効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】冷間圧延設備における冷却水および潤滑油の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における油中の臭気成分除去方法は、アルデヒド類を含有する油を、洗浄液を用いて洗浄することにより前記油中のアルデヒド類を洗浄液に溶解して分離する油純化工程を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明が対象とするアルデヒド類は、炭素数が3〜12のアルデヒド類であり、例えば、プロパナール、ブタナール、ペンタナール、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、ウンデカナール、ドデカナール等が挙げられる。
また、本発明の油純化工程において、アルデヒド類を含有する油を洗浄する方法は特に限定されず、例えば、油に洗浄液を噴霧する方法（シャワー洗浄）、油に洗浄液を添加・撹拌する方法等、種々の方法が挙げられる。
【００２０】
本発明の油純化工程では、アルデヒド類を溶解し得るものであれば如何なる洗浄液も使用可能であるが、洗浄液を低級アルコールとすることが好ましい。アルデヒド類は低級アルコールに溶解し易いためである。また、低級アルコールは、潤滑特性を得るのに欠かせない高級脂肪酸を溶解しない。そのため、例えば本発明を潤滑油再生設備に適用する場合には、洗浄液として低級アルコールを採用すれば、冷間圧延に使用した潤滑油のうち、潤滑特性を得る上で好ましい成分である高級脂肪酸を残存させたまま、臭気元となり好ましくない成分であるアルデヒド類のみを効果的に除去することができる。
【００２１】
洗浄液に用いられる低級アルコールの種類は特に問わないが、炭素数が6以下のアルコールであることが好ましく、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、n-アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキシルアルコール、アリルアルコール、クロチルアルコール、プロパルギルアルコール、エチレングリコール、グリセリンから選ばれる１種以上を用いることが好ましい。
【００２２】
上記低級アルコールのうち、エタノールは、高級脂肪酸とアルデヒド類に対する分離効率に優れる点、及び洗浄液自身として有する臭気が少ない点で特に好ましい。
【００２３】
なお、油を低級アルコールで洗浄するに際し、油に低級アルコールを噴霧する場合には、低級アルコールの噴射量は油に対して100質量％以上であることが好ましい。一方、油に低級アルコールを添加・撹拌する場合には、低級アルコールの添加量は油に対して20質量％以上であることが好ましい。より好ましくは50質量％以上であり、更に好ましくは75質量％以上である。また、油に低級アルコールを添加した後、10〜1000rpmで2〜60min撹拌処理を行うことが好ましい。
【００２４】
本発明は、冷間圧延工程で使用した後の潤滑油を再生する潤滑油再生工程に適用することが可能である。冷間圧延設備では、高級脂肪酸を多く含有するパーム油が潤滑油として広く用いられている。金属帯の冷間圧延時にパーム油が瞬間的に加熱され、パーム油の一部がアルコールと遊離脂肪酸（主として低級脂肪酸）とに分解することは先述のとおりである。しかしながら、本研究者は、上記加熱に伴いパーム油が一部分解する際、アルコールおよび遊離脂肪酸に加えてアルデヒド類が生じ、このアルデヒド類が冷間圧延に使用したパーム油（潤滑油）の臭気元となっていることを見出した。従来の潤滑油再生設備においては、このアルデヒド類が冷間圧延に使用したパーム油（潤滑油）から除去されないまま再生パーム油（潤滑油）とされ、冷間圧延設備で再利用されていたため、臭気問題を引き起こしていた。
【００２５】
本発明は、上記問題を解決する好適手段である。本発明は、従前の潤滑油再生工程の如何なる工程に設けてもよく、例えば、低級脂肪酸塩を除去する工程の後に本発明の工程を設けることができる。具体的には、図１の金属溶解槽31で冷間圧延に使用したパーム油（潤滑油）から鉄粉、酸化鉄、脂肪酸鉄等の不純物が取り除かれ、中和反応槽32および分離塔33を経て低級脂肪酸塩が除去されたパーム油（潤滑油）を、低級アルコール等の洗浄液で洗浄し、パーム油（潤滑油）中のアルデヒド類を分離することにより、最終的に得られる再生パーム油（潤滑油）が発する臭気を効果的に抑制することが可能となる。
【００２６】
上記において低級脂肪酸塩が除去されたパーム油（潤滑油）を、低級アルコール等の洗浄液で洗浄する方法としては、例えば、上記パーム油（潤滑油）に対して低級アルコール等を噴霧してアルデヒド類を溶出する方法（シャワー洗浄）、或いは、上記パーム油（潤滑油）に対して低級アルコール等を添加・撹拌して抽出する方法等、種々の方法が挙げられる。
【００２７】
本発明を潤滑油再生設備に適用する上では、冷間圧延に使用したパーム油（潤滑油）を洗浄する設備を設けるのみであるため、従来の真空・水蒸気蒸留方法のように反応槽内を真空状態とする必要がなく、簡便かつ低コストで臭気を抑制することが可能となる。特に、冷間圧延に使用したパーム油（潤滑油）に対して低級アルコール等を噴霧してアルデヒド類を溶出する方法（シャワー洗浄）を採用する場合には、図１に示した潤滑油再生設備3 の水洗塔34において、水洗に代えて低級アルコール等によるシャワー洗浄とし、アルデヒド類の除去をアルカリ分等の除去工程と併合して行うことも可能である。係る場合には、潤滑油再生設備3 の増設を行うことなく、既存設備を用いることにより臭気問題を解決することが可能となる。なお、臭気成分であるアルデヒド類はそのほとんどが水に対して難溶解性であるため、水洗塔34において従来の水洗を行う場合には、低級脂肪酸塩が除去されたパーム油（潤滑油）からアルデヒド類を効果的に除去することはできない。
【００２８】
上記のとおり、本発明の臭気成分除去方法によると、臭気成分としてアルデヒド類を含有する油の臭気を効果的に抑制することが可能となる。また、本発明の臭気成分除去方法によると、従来の真空・水蒸気蒸留方法に比べて処理時間が大幅に短縮される。更に、本発明の臭気成分除去方法は、既存の設備に油を洗浄する設備を設けるだけでよいため、反応槽内を真空状態とする必要がある従来の真空・水蒸気蒸留方法に比べて設備コスト面においても有利である。
【００２９】
なお、アルデヒド類に関する諸問題の対応策としては、油に抗酸化剤を添加することによりアルデヒド類の発生を抑制する技術も知られている。しかしながら、例えば、製缶ライン等の冷間圧延設備においては、缶素材となる鋼板製品に不要な添加剤を付着させる可能性を極力避けることが好ましいため、潤滑油再生工程において抗酸化剤を用いることは適当ではない。一方、本発明は、抗酸化剤を用いる必要がないため、製缶ライン等、抗酸化剤など不要な添加剤の使用が不適当な設備にも好適に使用される。
【００３０】
以上、主として冷間圧延設備の潤滑油再生工程を例示して述べたが、本発明はこれに限らず、例えば食品工場あるいは飲食店の含油廃水処理等、アルデヒド類を臭気成分として含有する油の処理工程であれば、あらゆる技術に適用可能である。
【実施例】
【００３１】
本発明の実施例について以下で詳細に説明する。
新品パーム油（組成：パルミチン酸45質量％、オレイン酸40質量％、リノール酸10質量％、ステアリン酸4質量％、ミリスチン酸1質量％）を潤滑油として冷間圧延を行い、冷間圧延工程を経た上記パーム油に対して従前の方法に従い再生処理を施して再生パーム油を得た。すなわち、冷間圧延工程を経たパーム油を図１の潤滑油再生設備3 に送り、金属溶解槽31で鉄粉、酸化鉄、脂肪酸鉄等の不純物を取り除き、中和反応槽32および分離塔33で低級脂肪酸塩を除去した再生パーム油を得た。この再生パーム油のアルデヒド類濃度をガスクロマトグラフィー質量分析（GC-MS）で測定したところ、325μg/g（アルデヒド類の質量 / 再生パーム油の質量）であった。また、この再生パーム油を50℃、30分間加熱し、得られた揮発ガス分について臭気官能試験を実施し、試験結果から算出した臭気濃度は77であった。
【００３２】
（実施例１）
臭気濃度は77の上記再生パーム油100gをビーカーに分取し、これにエタノール100mlを添加して300rpmで10分間モータ撹拌後、ろ過することにより油分を得た。続いてこの油分に水300mlを加え、300rpmで1分間モータ撹拌後、ろ過することによりエタノール臭を除去して臭気除去油を得た。なお、上記２回のろ過処理に14分を要した。
【００３３】
（実施例２）
エタノール添加時の撹拌時間を5分に短縮した以外は、実施例１と同じ条件で処理した臭気除去油を得た。
【００３４】
（実施例３）
エタノール添加時の撹拌時間を2分に短縮した以外は、実施例１と同じ条件で処理した臭気除去油を得た。
【００３５】
（比較例）
臭気濃度は77の上記再生パーム油100gを、真空度100torr、水蒸気量20gの条件で、25分間真空・水蒸気蒸留して臭気除去油を得た。
【００３６】
（評価）
実施例１〜３および比較例の臭気除去油について、アルデヒド類濃度をGC-MSで測定した。また、実施例１〜３および比較例の臭気除去油を、50℃、30分間加熱し、得られた揮発ガス分について臭気官能試験を実施し、試験結果から臭気濃度を算出した。これらの評価結果を表１に示す。なお、表１の「トータル処理時間」は、再生パーム油から臭気除去油が得られるまでに要した全時間である。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１に示すように、本発明の実施例１では、同じトータル処理時間で臭気除去処理がなされた比較例よりも、アルデヒド類濃度が遥かに低減されており、これに伴い臭気濃度も1/2まで低下している。また、本発明の実施例２および３では、トータル処理時間が比較例よりも20％以上短縮されているにも拘らず、比較例よりもアルデヒド類濃度および臭気濃度が低い結果となっている。
以上、本発明の方法によると、従来の真空・水蒸気蒸留法に比べて臭気除去効果が飛躍的に向上することが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によると、臭気成分としてアルデヒド類を含有する油の臭気を、簡便且つ効果的に抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
1 … 冷間圧延設備
2 … 排水処理設備
3 … 潤滑油再生設備
10 … スキミングタンク
31 … 金属溶解槽
32 … 中和反応槽
33 … 分離塔
34 … 水洗塔
35 … 脱水機
36 … 再生油タンク
【図１】
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