(57)【要約】使用済み油を燃料に変換する方法は、一般的に、アルコールと塩基との変換混合物を形成し（１００）、反応混合物を形成するために、変換混合物を使用済み油（使用済みモーターオイル等）に添加する（１１０）。また、当該方法は、高硝酸塩基化合物を前記反応混合物に添加すること（１４０）と、アミノ酸を前記反応混合物に添加すること（１５０）と、前記反応混合物をオゾン処理すること（１６０）と、を含み得る。当該方法の結果は、３相の系、即ち、下部の相であるアスファルト油の相と、真ん中の相であるディーゼル燃料またはジェット燃料の相と、上部の相である硫酸と、を含み得る。前記３相は、最終的なディーゼル燃料またはジェット燃料製品を得るために分離される（１７０）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油をディーゼル燃料またはジェット燃料に変換する方法であって、
アルコールと塩基とを混合することであって、変換混合物を形成することと、
前記変換混合物を油に添加することであって、反応混合物を形成することと、
前記反応混合物を２００°Ｆ〜４００°Ｆの温度に少なくとも１時間加熱することと、
前記反応混合物を７０°Ｆ未満の温度まで冷却することと、
高硝酸塩基化合物を前記反応混合物に添加することと、
アミノ酸を前記反応混合物に添加することと、
前記反応混合物をオゾン処理することと、
前記反応混合物を、硫酸と、ディーゼル燃料またはジェット燃料と、アスファルト油と、に分離することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記油が、油、使用済み油、使用済みモーターオイル、及び新しいモーターオイルからなる群の少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記塩基が前記アルコールに完全に溶解するまで、前記変換混合物を形成する前記アルコールと前記塩基との前記混合を実施する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記変換混合物を形成する前記アルコールと前記塩基との前記混合が、
前記変換混合物を前記混合中に該変換混合物を加熱することと、
前記変換混合物を前記油に添加して前記反応混合物を形成する前に、該変換混合物を実質的に室温まで冷却することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記変換混合物が、６５ｗｔ％〜９０ｗｔ％のアルコールと、１０ｗｔ％〜３５ｗｔ％の塩基とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記変換混合物を前記油に添加して前記反応混合物を形成する前に、該変換混合物を濾過することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アルコールが、前記塩基を完全に溶解することができ、該塩基用のキャリアとしての役割を果たすのに適するアルコール、メタノール、エタノール、ｔ−ブタノール、イソプロパノール、ブタノール、及びベンゼンと混合させたアルコールからなる群の少なくとも１つであり、
前記塩基が、前記油の炭化水素鎖中の結合を弱め及び／又は切断するのに適し、前記油の酸性成分を相殺する塩基、ソーダ灰、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、重曹及び水酸化カリウムからなる群の少なくとも１つであり、
前記高硝酸塩基化合物が、炭化水素の再構築における使用に適する高い反応性を有する硝酸塩基化合物、硝酸エチルアンモニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸とメタノールとの組合せ、及びテトラニトラオキシカーボン（tetranitraoxycarbon）からなる群の少なくとも１つであり、
前記アミノ酸が、タウリン、及びメチオニンからなる群の少なくとも１つである、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記変換混合物を前記油に添加して前記反応混合物を形成する前に、前記油を濾過することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記油の前記濾過が、３ミクロン以上の微粒子を除去する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記初期反応混合物が、２０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の前記油と、３５ｗｔ％〜６５ｗｔ％の前記変換混合物とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
２００°Ｆ〜４００°Ｆの温度への前記反応混合物の前記加熱を、１時間〜３時間実施する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記高硝酸塩基化合物を前記反応混合物に添加する前記プロセスが、６０ｗｔ％〜６５ｗｔ％の前記反応混合物と、４０ｗｔ％〜４５ｗｔ％の前記高硝酸塩基化合物とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記高硝酸塩基化合物を前記反応混合物に添加する前に、前記高硝酸塩基化合物をアルコールに添加することであって、アルコール／高硝酸塩基化合物の対を形成することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記アルコール／高硝酸塩基化合物の対を、７０ｗｔ％〜８５ｗｔ％の高硝酸塩基化合物と、１５ｗｔ％〜３０ｗｔ％のアルコールとする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記アルコール／高硝酸塩基化合物の対が、エタノール及び硝酸アンモニウム、エタノール及び硝酸カリウム、並びにエタノール及び硝酸ナトリウムからなる群の少なくとも１つである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記高硝酸塩基化合物を前記反応混合物に添加した後に、前記反応混合物を一定時間放置し、前記高硝酸塩基化合物と前記反応混合物との反応を完了させることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記高硝酸塩基化合物を前記反応混合物に添加した後に、前記反応混合物を一定時間放置し、前記高硝酸塩基化合物と前記反応混合物との反応を完了させることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記高硝酸塩基化合物と前記反応混合物との前記反応を完了させた後であり、且つ、前記反応混合物に前記アミノ酸を添加することの前に、前記反応混合物を７０°Ｆ未満まで冷却することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項１９】
ディーゼル燃料が製造されるように、アミノ酸を前記反応混合物に添加する前記プロセスが、９９．９５ｗｔ％〜９９．９９ｗｔ％の前記反応混合物と、０．０１ｗｔ％〜０．０５ｗｔ％の前記アミノ酸とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
ジェット燃料が製造されるように、アミノ酸を前記反応混合物に添加する前記プロセスが、９９．９９０ｗｔ％〜９９．９９９ｗｔ％の前記反応混合物と、０．００１ｗｔ％〜０．０１ｗｔ％の前記アミノ酸とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記反応混合物の前記オゾン処理が、１ｇｍ／時間〜５ｇｍ／時間の割合で、６時間〜３０時間の範囲の時間、前記反応混合物中にオゾンガスをバブリングさせる、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記反応混合物を、前記硫酸と、前記ディーゼル燃料またはジェット燃料と、前記アスファルト油と、に分離する前、且つ、前記反応混合物のオゾン処理の後に、前記反応混合物を３０°Ｆに冷却する、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記反応混合物を、前記硫酸と、前記ディーゼル燃料またはジェット燃料と、前記アスファルト油と、に分離する前、且つ、前記反応混合物のオゾン処理の後に、前記反応混合物を一定期間静置することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記反応混合物を静置する前記プロセスが、少なくとも２４時間続く、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記方法の前記プロセスを、該方法に挙げたように順次実施する、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
油をディーゼル燃料またはジェット燃料に変換するシステムであって、前記方法が、
アルコールと塩基とを混合して、変換混合物を形成する手段と、
前記変換混合物を油に添加して、反応混合物を形成する手段と、
前記反応混合物を２００°Ｆ〜４００°Ｆの温度に１時間〜３時間加熱する手段と、
前記反応混合物を７０°Ｆ未満の温度まで冷却する手段と、
高硝酸塩基化合物を前記反応混合物に添加する手段と、
アミノ酸を前記反応混合物に添加する手段と、
前記反応混合物をオゾン処理する手段と、
前記反応混合物を、硫酸と、ディーゼル燃料またはジェット燃料と、アスファルト油と、に分離する手段と、
を含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
使用済みモーターオイルの再利用はこれまで、熱を発生させ及び／又はボイラに火をつける手段としての、製造所又は製造工場における使用済みモーターオイルの燃焼に限定されてきた。しかしながら、米国環境保護庁による、使用済みモーターオイルの燃焼に適用される規則に対する最近の変更が、この慣行を厳しく制限するものとなった。結果として、以前には燃焼させていた使用済みモーターオイルの多くは今では、廃棄物として処分されるか、又はいくつかの他の用途に再利用される（repurposed）必要がある。
【０００２】
使用済みモーターオイルをより高品位の燃料へと変換させようとするいくつかの試みが行われてきた。これには典型的に、精油システムにおいて使用済みモーターオイルを「再分解する（re-crack）」か、又は様々な反応物質を添加することによりオイルを化学変化させようとする試みが含まれる。いずれの方法も、経済的に実行可能であること及び／又は十分な量のより高品位の燃料を製造することを証明していない。
【発明の概要】
【０００３】
使用済み油を、ディーゼル燃料やジェット燃料のようなより高品位の燃料へ変換する方法の実施の形態を開示する。
【０００４】
いくつかの実施の形態では、使用済みモーターオイルのような使用済み油をディーゼル燃料またはジェット燃料に変換する方法は、
アルコールと塩基とを混合して、変換混合物を形成する工程と、
前記変換混合物を使用済み油に添加する工程と、
前記変換混合物および前記使用済み油を加熱および混合して反応混合物を形成する工程と、
前記反応混合物を冷却する工程と、
前記反応混合物に高硝酸塩基化合物を添加する工程と、
前記反応混合物にアミノ酸を添加する工程と、
前記反応混合物をオゾン処理する工程と、
前記反応混合物を、硫酸の相と、ディーゼル燃料またはジェット燃料の相と、アスファルト油の相とに分離する工程と、
を含む。
【０００５】
上述のものは、いくつかの開示した実施の形態の様々な態様の簡単な概要であることを理解されたい。したがって、本開示の範囲は、全てのかかる態様を必ず含むものでなく、又、上記の「背景技術」に述べられる全ての問題に対処若しくは全ての問題を解決するものでもない。加えて、開示された実施の形態の他の態様も存在し、これは本明細書を読み進めれば明らかとなるであろう。
【０００６】
このため、上述のもの、並びに本明細書中に記載される主題の他の特徴、有用性及び利点は、添付の図面に示されるような或る特定の実施の形態の以下のより詳細な説明から明らかとなるであろう。したがってこれに関連して、本発明の範囲は、挙げられる主題が、この「発明の概要」に述べられる一部又は全部の特徴又は態様を含むか、若しくは「背景技術」に述べられるいずれかの問題に対処するかによってではなく、特許が付される特許請求の範囲によって定められることも理解されたい。
【０００７】
添付の図面を伴って好ましい実施形態及び他の実施形態を開示する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本明細書中に開示される、使用済み油をディーゼル燃料又はジェット燃料へと変換させる方法の実施形態を詳述するフローチャートである。
【図２】本明細書中に記載される方法の実施形態により生成されたディーゼル燃料及びジェット燃料について行ったディーゼルエンジン試験の結果をまとめたチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に関して、使用済み油をディーゼル燃料又はジェット燃料へと変換させる方法の実施形態は、アルコールと塩基とを混合して変換混合物を形成する工程１００と、変換混合物を使用済み油に添加する工程１１０と、変換混合物及び使用済み油を加熱及び混合して反応混合物を形成する工程１２０と、反応混合物を冷却させる工程１３０と、高硝酸塩基化合物を反応混合物に添加する工程１４０と、アミノ酸を反応混合物に添加する工程１５０と、反応混合物をオゾン処理する工程１６０と、反応混合物を、硫酸の相、ディーゼル燃料又はジェット燃料の相、及びアスファルト油の相へと分離する工程１７０とを含み得る。
【００１０】
工程１００では、変換混合物が生成される。変換混合物の生成は概して、塩基がアルコールに完全に溶解するまでアルコールと塩基とを混合することを含む。塩基がアルコールに完全に溶解するのであれば、これらの２つの成分を混合するいずれの方法も使用することができる。同様に、２つの成分を混合するのに好適ないずれの混合装置も使用することができる。アルコールへの塩基の溶解を進行させる手段として混合の間、混合物に熱を加えることができる。溶解を進行させるために熱を加えたら、工程１１０で使用済み油に添加する前に、変換混合物を室温に戻るまで冷却するべきである。
【００１１】
工程１００で使用されるアルコールは概して、塩基用のキャリアとしての役割を果たすのに適し、また塩基が完全に溶解し得るいずれのアルコールも含み得る。いくつかの実施形態では、アルコールが、メタノール、エタノール、ｔ−ブタノール、イソプロパノール若しくはブタノール、又はそれらの任意の組合せである。いくつかの実施形態では、アルコールをベンゼンと混合させる。
【００１２】
工程１００で使用される塩基は概して、油の炭化水素鎖中の結合を弱め及び／又は切断するのに適し、また使用済み油の酸性成分を相殺するいずれの塩基も含み得る。いくつかの実施形態では、塩基が、ソーダ灰、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、重曹、水酸化カリウム、又はそれらの任意の組合せである。
【００１３】
いくつかの実施形態では、変換混合物が、６５ｗｔ％〜９０ｗｔ％のアルコールと、１０ｗｔ％〜３５ｗｔ％の塩基とを含む。好ましい実施形態では、変換混合物が、７５ｗｔ％〜８５ｗｔ％のアルコールと、１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の塩基とを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、塩基がアルコールに完全に溶解した後に、金属屑、乾燥した油の塊、汚れ及び種々雑多な堆積物等のあらゆる微小粒子を除去するために変換混合物を篩にかけるか又は濾過する。篩にかけるか又は濾過するいずれの方法も使用することができ、篩かけ又は濾過は概して、３ミクロンを超えるサイズを有するあらゆる微粒子を除去することを目的とするものである。篩かけ又は濾過の工程は変換混合物を使用済み油に添加する前に行う。
【００１５】
工程１１０では、変換混合物を使用済み油に添加する。第１の混合容器内に形成した変換混合物を、第２の容器に入れた使用済み油に注ぎ入れるといった、変換混合物を使用済み油に添加するいずれの手法も使用することができる。変換混合物が添加される使用済み油は概して、いずれのタイプの使用済み油も含み得るが、使用済みモーターオイルが好ましい。使用済みモーターオイルは、シングルグレード及びマルチグレードのモーターオイルの両方を含むいずれのグレードのモーターオイルであってもよい。使用済みモーターオイルはまた、粘度が、本明細書中に記載される方法により生産される製品に影響を及ぼさない限り、いずれの粘度を有していてもよい。使用済みモーターオイルはまた、大抵のモーターオイルに典型的に含まれる添加剤、例えば、洗浄剤、分散剤、腐食防止剤等を含んでいてもよい。使用済みモーターオイルはまた、自動車、オートバイ、バス、トラック、ゴーカート、スノーモービル、ボート、芝刈り機、農業設備及び建設設備、機関車、並びに航空機に使用されるモーターオイルを含む、いずれのタイプの車両用のモーターオイルであってもよい。本明細書中に記載される実施形態における使用に好適な使用済みモーターオイルは典型的に、熱分解及び機械的分解を経ている、モーターオイルをそれまで使用したエンジンから取り出したようなものである。本明細書中に記載される実施形態はまた、新しいモーターオイルについても使用することができる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、変換混合物を使用済みモーターオイルに添加する前に、使用済みモーターオイルを濾過又は篩にかける。濾過又は篩かけは、コークス粒子又は金属粒子等の固体微粒子を除去することを目的とするものである。いくつかの実施形態では、使用済み油を濾過して、３ミクロン以上の大部分又は全ての微粒子を除去する。いずれの既知の濾過設備又は篩かけ設備を使用して、使用済みモーターオイルから微粒子を除去することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、変換混合物と使用済み油との得られる混合物が、約２０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の使用済み油及び約３５ｗｔ％〜６５ｗｔ％の変換混合物となるように、変換混合物を使用済み油に添加する。
【００１８】
工程１２０では、変換混合物及び使用済み油を加熱及び混合して、反応混合物を形成する。使用済み油と変換混合物との混合及び加熱は、かかる成分を混合及び加熱するのに好適な任意の容器内で行うことができる。いくつかの実施形態では、容器は、下部、内部及び／又は周囲に熱源が据えられ、かつ混合機器が内部に設けられているか又は混合機器を内部に挿入することができるバレルである。混合機器は概して、限定されるものではなく、例えば、電気モーター等によって駆動することができる一連の混合用のパドル又はブレードを含み得る。
【００１９】
いくつかの実施形態では、使用済み油と変換混合物との混合物を、２００°Ｆ〜４００°Ｆの範囲の温度、より好ましくは２２５°Ｆ〜２５０°Ｆの範囲の温度に加熱する。この範囲内の温度に加熱したら、その温度を１時間以上、好ましくは１時間〜３時間の範囲内で維持する。使用済み油と反応混合物とを収容する容器の下に据えたプロパン加熱ユニットの使用によるもの等の、使用済み油と反応混合物とを加熱するいずれの手法も使用することができる。いくつかの実施形態では、加熱工程によって、水及びアルコールを（変換混合物から）除去する。
【００２０】
使用済み油と変換混合物との混合は、所望の温度に達している間及び／又は達した後に行ってもよい。所望の温度に達した後に混合を実行する場合、混合は、高い温度が維持されている期間中ずっと、高い温度が維持されている期間より短い間、又は、高い温度が維持されている時間中に断続的に行ってもよい。いくつかの実施形態では、使用する混合機器を３０ＲＰＭ〜４０ＲＰＭの範囲で操作する。
【００２１】
工程１３０では、工程１２０で生成した反応混合物を冷却させる。反応混合物を周囲温度で冷却させることを含む、反応混合物を冷却させるのに好適ないずれの手法も使用することができる。いくつかの実施形態では、反応混合物を７０°Ｆ未満の温度に冷却させる。反応混合物の冷却は、反応混合物を７０°Ｆ未満に冷却させるのに必要な任意の期間にわたり行ってよい。周囲温度を使用して反応混合物を冷却させる場合、冷却工程は８時間以上行ってもよい。反応混合物の冷却を冷却システムを使用するように強制的に進める場合、反応混合物を７０°Ｆ未満に至らせる時間は実質的により短くなる。
【００２２】
工程１４０では、高硝酸塩基化合物を反応混合物に添加する。高硝酸塩基化合物は、高い反応性を有する任意の硝酸塩基化合物である。先の工程において分解された炭化水素の再構築における使用に適するいずれの高硝酸塩基化合物も使用することができる。いくつかの実施形態では、高硝酸塩基化合物が、硝酸エチルアンモニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸とメタノールとの組合せ、若しくはテトラニトラオキシカーボン（tetranitraoxycarbon）、又はそれらの任意の組合せである。高硝酸塩基化合物を、反応混合物の入った容器に注ぎ入れるといった、高硝酸塩基化合物を反応混合物に添加するいずれの手法も使用することができる。高硝酸塩基化合物を反応混合物に添加したら、反応混合物を撹拌して、成分の全ての均質な混合を促してもよい。変換混合物と使用済み油とを混合するのに先に使用した混合機構の使用を含む、反応混合物を混合するいずれの好適な手法も使用することができる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、反応混合物に添加する高硝酸塩基化合物の量を、高硝酸塩基化合物と反応混合物との得られる混合物が、６０ｗｔ％〜６５ｗｔ％の反応混合物と、４０ｗｔ％〜４５ｗｔ％の高硝酸塩基化合物となるようにする。
【００２４】
いくつかの実施形態では、反応混合物と混合する前に高硝酸塩基化合物をアルコールに添加する。いずれの好適なアルコールも使用することができ、アルコール／高硝酸塩基化合物の対の具体例としては、エタノール及び硝酸アンモニウム、エタノール及び硝酸カリウム、並びにエタノール及び硝酸ナトリウムが挙げられる。いくつかの実施形態では、高硝酸塩基化合物とアルコールとの混合物を、７０ｗｔ％〜８５ｗｔ％の高硝酸塩基化合物と、１５ｗｔ％〜３０ｗｔ％のアルコールとする。高硝酸塩基化合物と反応混合物との組合せによって発熱反応へと導かれる。いくつかの実施形態では、高硝酸塩基化合物と反応混合物との混合物を、反応が完了する一定期間放置するべきである。いくつかの実施形態では、発熱反応が１時間以上起こることがある。発熱反応が反応混合物の温度を上げる場合、発熱反応が完了した後に反応混合物を冷却してもよい。いくつかの実施形態では、反応混合物を７０°Ｆ未満に冷却してもよい。周囲温度における冷却、又は冷却システムの使用による強制冷却を含む、反応混合物を冷却させるいずれの手法も使用することができる。
【００２５】
工程１５０では、アミノ酸を反応混合物に添加する。工程１５０ではいずれの特定のアミノ酸も使用することができる。いくつかの実施形態では、好ましいアミノ酸としてタウリン又はメチオニンを含む。アミノ酸を、反応混合物の入った容器に注ぎ入れるといった、アミノ酸を反応混合物に添加するいずれの手法も使用することができる。アミノ酸を反応混合物に添加する場合、反応混合物を撹拌して、均質な混合物の形成の促進を助けることができる。変換混合物と使用済み油とを混合するのに先に使用した混合機構の使用を含む、反応混合物を混合するいずれの好適な手法も使用することができる。
【００２６】
反応混合物に添加するアミノ酸の量は概して、本明細書中に記載される方法の実施形態が使用済み油をディーゼル燃料へと変換するか又はジェット燃料へと変換するかを制御する。使用済み油をディーゼル燃料に変換させる場合、反応混合物に添加するアミノ酸の量は、アミノ酸と反応混合物との得られる混合物が、９９．９５ｗｔ％〜９９．９９ｗｔ％の反応混合物と、０．０１ｗｔ％〜０．０５ｗｔ％のアミノ酸となるようなものとする。使用済み油をジェット燃料に変換させる場合、反応混合物に添加するアミノ酸の量は、アミノ酸と反応混合物との得られる混合物が、９９．９９０ｗｔ％〜９９．９９９ｗｔ％の反応混合物と、０．００１ｗｔ％〜０．０１ｗｔ％のアミノ酸となるようなものとする。
【００２７】
工程１６０では、反応混合物をオゾン処理する。これには一般的に、オゾンガスを反応混合物中にバブリング（bubbling）させることが含まれる。反応混合物から硫黄を除去及び／又は分離するのを助けるためにオゾン処理を使用してもよい。オゾンを反応混合物中にバブリングさせることができるいずれの装置も使用することができる。反応混合物中にバブリングさせるオゾンの量は概して、限定されるものではないが、いくつかの実施形態では、１ｇｍ／時間〜５ｇｍ／時間の量で反応混合物中にバブリングさせることができる。オゾン処理工程は、約６時間〜３０時間以上の範囲、より好ましくはおおよそ２２時間位の範囲〜２６時間の範囲の期間実行することができる。
【００２８】
オゾン処理工程中及び／又はその後、反応混合物を冷却してもよい。いくつかの実施形態では、反応混合物を約３０°Ｆの温度に冷却させる。
【００２９】
オゾン処理工程を完了させたら、概して、反応混合物を静置させて沈降および相分離してもよい。いくつかの実施形態では、反応混合物を２４時間以上沈降させてもよい。一般的に言えば、沈降させた場合反応混合物は、下部にアスファルト油の相、中央にディーゼル燃料又はジェット燃料の相、上部に硫酸の相となるように沈降する。沈降させた反応混合物は、容器の一番下に異物を含むこともある。
【００３０】
反応混合物を沈降させたら、沈降させた反応混合物の相を分離する工程１７０を実行することができる。傾瀉（decanting）又は除滓（skimming）といった、反応混合物の相を分離するいずれの方法も使用することができる。いくつかの実施形態では、沈降させた反応混合物の上部から硫酸を回収する。これには注意深く正確な除滓が必要とされ得る。硫酸を除去したら、燃料の層を、下部にあるアスファルト油の層から傾瀉又は除滓する。
【００３１】
本明細書中に記載される方法の実施形態を使用して、ディーゼル燃料を生成する場合、得られるディーゼル燃料は、従来通りの精油法等の他の方法により生成したディーゼル燃料に引けを取らない特徴及び品質を有する。例えば、ディーゼル燃料のノルマルアルカン分布が、従来通りに生成されたディーゼル燃料のノルマルアルカン分布に引けを取らない。ディーゼルエンジン試験も、本明細書中に記載される方法によって生成されたディーゼル燃料が、従来通りに製造されたディーゼル燃料に関するディーゼルエンジン試験に引けを取らないことを裏付けている。この試験の更なる詳細は、「実施例」において以下で説明する。
【００３２】
本明細書中に記載される方法によって生成されたジェット燃料を、より従来通りの精油法によって生成されたジェット燃料と比較すると、同様の望ましい結果が得られた。この比較の更なる詳細は、「実施例」において以下で説明する。
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載される方法を順次実施しなければならない。即ち、各成分を上記に挙げた順番で添加しなければならない。種々の成分を使用済み油に添加する順序を逸脱するとあまり望ましい結果にならないおそれがある。
【実施例】
【００３３】
実施例１
４３オンスのメタノールと１０オンスのソーダ灰とを第１の容器内で混ぜ合わせることによって、変換混合物を形成した。メタノールとソーダ灰とは、ソーダ灰がメタノールに実質的に溶解するまで混合させた。
【００３４】
１０ガロンの使用済みモーターオイルを濾過して、３ミクロン以上の微粒子を除去した。濾過したモーターオイルを次に第２の容器に入れた。変換混合物を、濾過した使用済みモーターオイルの入った第２の容器に注ぎ入れ、第２の容器の下に設置したプロパン加熱ユニットを点火して、モーターオイル及び変換混合物の加熱を開始した。使用済みモーターオイル及び変換混合物の温度を２３０°Ｆに上げ、この温度で１時間維持させた。使用済み油と変換混合物との混合は、加熱中に定期的に行った。
【００３５】
２３０°Ｆで１時間後、混合物が７０°Ｆより低い温度に達するまで、混合物を周囲温度で冷却させた。冷却工程はおよそ８時間かかった。
【００３６】
１２８オンスの硝酸エチルアンモニウムを第２の容器に注ぎ入れた結果、発熱反応が起こった。反応は１時間進行した。１時間後、混合物の温度を測り、混合物が再度７０°Ｆ未満の温度に達するまで、混合物を周囲温度で冷却させた。
【００３７】
１４オンスのタウリンを混合物に添加した後、スパ用オゾン発生器を用いてオゾンを混合物中にバブリングさせた。オゾンは２４時間、混合物中にバブリングさせた。
【００３８】
２４時間後、オゾンをバブリングさせるのを停止し、混合物を２４時間沈降させた。混合物は大部分が３つの相に相分離した。最下相はアスファルト油、中央の相はディーゼル燃料、上相は硫酸となった。硫酸を上部から回収し、取り除いた後、ディーゼル燃料をアスファルト油の相の上部から分離した。
【００３９】
実施例２
２０オンスのタウリンを添加した以外は、実施例１に記載したものと同じ手順を実行した。相分離された混合物は、下相のアスファルト油と、中央の相のジェット燃料と、上相の硫酸とを含んでいた。３つの相は実施例１に記載した通りに分離した。
【００４０】
実施例３
実施例１及び実施例２で回収したディーゼル燃料及びジェット燃料の相に関するディーゼルエンジン試験を行った。２つの試料の性能及び排出量を試験して、超低硫黄ディーゼル（ＵＬＳＤ）及び軍事グレードのＪＰ−８に関する性能及び排出量の試験と比較した。試験は、２つの異なる負荷（名目上７００Ｎ−ｍ及び１０００Ｎ−ｍ）において一定速度（１７００ＲＰＭ）で動作させたＪｏｈｎ  Ｄｅｅｒｅ  ６０６８Ｈディーゼルエンジンを用いて実施した。Ｊｏｈｎ  Ｄｅｅｒｅエンジンは、オフロードディーゼルエンジンについてのＥＰＡ  Ｔｉｅｒ  ２規格を満たす、２７５ＨＰ、６．８Ｌ、６気筒、ターボ搭載、コモンレール型燃料噴射ディーゼルエンジンのものとした。
【００４１】
２つの試験条件の各々で、Ａ  ＶＬフローメータを用いて燃料消費率を正確に測定し、ＮＯ、ＮＯ２及び総ＮＯｘの化学発光測定、総炭化水素の水素炎イオン化型検出、並びにＣＯ及びＣＯ２の非分散型赤外線検出を含む、５成分のガスの排出量解析システムを用いて、排ガス測定を行った。これらの試験の結果を図２に示す。
【００４２】
結果から、エンジンは、実施例１のディーゼル燃料配合物（図２中で合成ディーゼルと識別）を用いて正常に動作し、ＵＬＳＤで動作するエンジンの結果に引けを取らないことが示される。詳細には、エンジンの全効率／燃費の尺度となる正味燃料消費率（ｇ／ｋｗ−ｈｒ）が、実施例１のディーゼル燃料及びＵＬＳＤについて低負荷状態で同一であり、高負荷状態では公称レベルが０．８％大きくなった。後者の増大は十分に実験不確定性の範囲内である。同様に、実施例２のジェット燃料配合物（図２中で合成Ｊｅｔ  Ａと識別）は、正味燃料消費率に関して同様のエンジンにおいてＪＰ−８と同程度に機能した。
【００４３】
実施例１のディーゼル燃料及び実施例２のジェット燃料の両方についての排出量結果も、それぞれＵＬＳＤ及びＪＰ−８と同程度であった。詳細には、実施例１のディーゼル燃料は、ＵＬＳＤと比較して、低状態で０．８％の正味ＮＯｘ排出量（ｇＮＯｘ／ｋｗ−ｈｒ）の減少、高負荷状態で０．４％の増大をもたらした。実施例１のディーゼル燃料は、ＵＬＳＤと比較して、低状態で７％の正味ＣＯ排出量（ｇＣＯ／ｋｗ−ｈｒ）の減少、高負荷状態で８％の増大をもたらした。実施例１のディーゼル燃料は、ＵＬＳＤと比較して、低状態で９％の正味未燃焼炭化水素排出量（ｇＨＣ／ｋｗ−ｈｒ）の減少、高負荷状態で８％の減少をもたらした。
【００４４】
開示された本発明の原則を適用し得る多くの実行可能な実施形態を考慮すれば、例示した実施形態は本発明の単に好ましい実施例であり、本発明の範囲を限定するものとしてとらえるべきではないことが認識される。それどころか、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。それ故、これらの特許請求の範囲及び趣旨にある全てのものを本出願人の発明として主張する。
【００４５】
本明細書中で使用する場合、空間又は方向に関する用語、例えば、「左」、「右」、「前方」、「後方」等は、図面中に示されるような対象に関するものである。しかしながら、本明細書中に記載される対象が様々な代替的な配置を想定し得るため、かかる用語は限定するものではないと考えられることを理解されたい。さらに、本件中（即ち、特許請求の範囲及び明細書中）で使用する場合、"the," "a," and "an"といった冠詞は、単数形又は複数形を含意し得る。また、本明細書中で使用する場合、「又は（or）」という単語は、「いずれか」（又は、「又は」が排他的であること（例えば、ｘ又はｙの１つだけ等）を明確に意味することを示す他の類似の言葉）を伴わずに用いた場合、包含的に解釈されるものとする（例えば、「ｘ又はｙ」はｘ又はｙの一方又は両方を意味する）。同様に、本明細書中で使用する場合、「及び／又は」という用語も、包含的に解釈されるものとする（例えば、「ｘ及び／又はｙ」はｘ又はｙの一方又は両方を意味する）。「及び／又は」又は「又は」を３つ以上の項目の群の接続詞として使用する場合、群は１つの項目のみ、全ての項目を合わせて、又は項目のいずれかの組合せ若しくは項目のいくつかを含むものと解釈されるものとする。その上、有する（have, having）、包含する（include, and including）といった、明細書及び特許請求の範囲で使用される用語は、含む（comprise and comprising）という用語と同義であると解釈されるものとする。
【００４６】
別段の指示がない限り、明細書（特許請求の範囲以外）に使用される、寸法、物理的特徴等を表すもの等の数字又は表現は全て、如何なる場合も「およそ」という用語によって修飾されると理解される。最低限、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限するものではなく、「およそ」という用語によって修飾される、明細書又は特許請求の範囲に列挙される各数値パラメータは、少なくとも、列挙された有効数字の数を踏まえ、通常の四捨五入法を利用することによって構成されるものとする。
【００４７】
加えて、本明細書中に開示される範囲は全て、あらゆる部分範囲、又はそこに含まれるあらゆる個々の値を列挙する特許請求の範囲に関するサポート要件（support）を網羅及び提示するものと理解される。例えば、１〜１０と定められた範囲は、最小値１〜最大値１０であり及び／又は最小値１と最大値１０とを包括する、あらゆる部分範囲又は個々の値を列挙する特許請求の範囲に関するサポート要件を包含及び提示すると見なされるものとする。即ち、全ての部分範囲は、最小値１以上から始まり、最大値１０以下で終わるもの（例えば、５．５〜１０、２．３４〜３．５６等）又は１〜１０の任意の値（例えば、３、５．８、９．９９９４等）となる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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