(57)【要約】【課題】洗浄排水による環境への負荷を軽減でき、製造プロセスが簡単で製造コストが廉価であり、脂肪酸石鹸や残留触媒の含有率が極めて低く、エンジントラブルが起こりにくいディーゼル燃料として使用可能な高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造できる脂肪酸アルキルエステルの製造方法を提供する。【解決手段】脂肪酸アルキルエステル２０を製造する方法であって、油脂１、アルコール２およびアルカリ触媒３の混合物をエステル交換反応させて得られた反応生成物に、燐酸、亜燐酸、次燐酸、次亜燐酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、硫酸、ピロ硫酸、炭酸ガス、塩酸、酢酸、シュウ酸からなる群から選ばれる１種類または２種類以上の酸４を、前記反応生成物のｐＨが３．０  〜７．５  になるように添加し、酸４が添加された反応生成物１０を、重液ｇと軽液１２とに相分離させ、この軽液１２を取り出す。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油脂、アルコールおよびアルカリ触媒の混合物をエステル交換反応させて得られた反応生成物を出発材料にして、脂肪酸アルキルエステルを製造する方法であって、
前記反応生成物に、燐酸、亜燐酸、次燐酸、次亜燐酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、硫酸、ピロ硫酸、炭酸ガス、塩酸、酢酸、シュウ酸からなる群から選ばれる１種類または２種類以上の酸を、前記反応生成物のｐＨが３．０  〜７．５  になるように添加し、
酸が添加された前記反応生成物を、重液と軽液とに相分離させ、該軽液を取り出す
ことを特徴とする脂肪酸アルキルエステルの製造方法。
【請求項２】
油脂、アルコールおよびアルカリ触媒の混合物をエステル交換反応させて得られた反応生成物を出発材料にして、脂肪酸アルキルエステルを製造する方法であって、
前記反応生成物を、重液と軽液とに相分離させ、該軽液を取り出し、
該軽液に、燐酸、亜燐酸、次燐酸、次亜燐酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、硫酸、ピロ硫酸、炭酸ガス、塩酸、酢酸、シュウ酸からなる群から選ばれる１種類または２種類以上の酸を、前記軽液のｐＨが３．０  〜７．５  になるように添加し、
酸が添加された前記軽液から金属塩を除去する
ことを特徴とする脂肪酸アルキルエステルの製造方法。
【請求項３】
前記酸が、酸濃度１０〜９５％の硫酸である
ことを特徴とする請求項１または２記載の脂肪酸アルキルエステルの製造方法。
【請求項４】
前記酸が、酸濃度２０〜９５％の燐酸である
ことを特徴とする請求項１または２記載の脂肪酸アルキルエステルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脂肪酸アルキルエステルの製造方法に関する。
植物油または動物油脂を触媒の存在下でメタノール、エタノール、イソプロパノール等の低級アルコールとエステル交換反応させると、油脂成分であるトリグリセリド、ジグリセリドおよびモノグリセリドが、脂肪酸アルキルエステルの混合物とグリセリンに変換されることが従来から知られている（化式１：Ｒ’  、Ｒ”  、Ｒ”’、Ｒはアルキル基である）。この反応を利用して製造される脂肪酸アルキルエステルは、従来、オレオケミカルの原料および化成品として利用されているが、最近、地球環境の保護と資源の有効利用を図るために、軽油の代替燃料としても利用されるようになった。
ディーゼル機関の燃料として使われる脂肪酸アルキルエステルは、「バイオディーゼル燃料」とも呼ばれる。バイオディーゼル燃料を使用するディーゼル機関の排ガスは、軽油の場合に比べて、一酸化炭素、炭化水素、浮遊物質、空気毒性、突然変異率およびライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ  ）に基づく二酸化炭素の排出量とともに低減されるので、環境に優しい燃料と認知されている。
【化式１】
2005015562.tif 000003
【０００２】
油脂のエステル交換反応に用いる触媒として、水酸ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、カリウムアルコラート、ナトリウムアルコラートなどの強アルカリ触媒、スルホン酸や硫酸などの強酸触媒、リパーゼなどの加水分解酵素触媒が用いられる。しかし、酸触媒または酵素触媒を用いる場合、反応速度が遅く、反応生成物に大量のジグリセリドやモノグリセリドなどの反応中間体が残存するため、工業的に利用される例が少なく、現在アルカリ触媒を用いる油脂からの脂肪酸アルキルエステルへの変換がほとんどである。
【０００３】
アルカリ触媒を用いる油脂と低級アルコールとのエステル交換反応は、通常油脂に対して化学量論的必要量の１．２  〜１．６  倍のアルコールを添加し、常圧または加圧下２５〜１００  ℃の温度で行われる。触媒としてのアルカリ物質は、通常予めアルコールに溶解し、触媒とアルコールとの溶液の形で添加される。エステル交換反応生成物からグリセリン、残留メタノールおよび触媒などを分離除去し、最終的に精製された脂肪酸アルキルエステル混合物を得る。この方法により油脂の約９８％を脂肪酸アルキルエステルに変換することが可能である。
本発明は、軽油の代替燃料となるバイオディーゼル燃料として使用可能な脂肪酸アルキルエステルの製造方法に関する。
【０００４】
【従来の技術】
アルカリ触媒を用いるエステル交換反応は、基本的に水と遊離脂肪酸が含まない原料油脂を使う必要がある。ところが、ほとんどの天然油脂には、水および遊離脂肪酸が含まれている。水と遊離脂肪酸の含有量が原料油脂の起源、製造方法および使用経歴により異なり、精製食用油に含まれる水と遊離脂肪酸の含有量が通常低いが、使用済み食用油などには、５％以上の水分と２％以上の遊離脂肪酸が含まれる場合もある。アルカリ触媒を用いて脂肪酸アルキルエステルを製造する場合、原料油脂に含まれる水と遊離脂肪酸が下記の問題を引き起こす。
【０００５】
原料油脂に遊離脂肪酸が存在すると、化式２に示した化学反応式（式中、Ｒ’：アルキル基、Ｍ：金属である）においてアルカリ触媒と遊離脂肪酸との反応により触媒が消耗されると同時に、脂肪酸石鹸が生成する。生成した脂肪酸石鹸は界面活性剤として働き、親油性の脂肪酸アルキルエステルと親水性のグリセリンとのエマルジョンまたは脂肪酸アルキルエステル、グリセリン、水およびアルカリ触媒などからなるミッセルを形成する。
この結果、グリセリンと脂肪酸アルキルエステルとの相分離および水洗浄した後に水と脂肪酸アルキルエステルとの相分離が困難となり、相分離した後でもグリセリン層に大量の脂肪酸アルキルエステルが溶存し、逆に脂肪酸アルキルエステル相に大量のグリセリンが溶存する。これによって、脂肪酸アルキルエステルの収率が大幅に低減するだけではなく、脂肪酸アルキルエステルの精製処理負荷が大きくなる。
一方、脂肪酸アルキルエステルがディーゼル燃料として使われる場合、脂肪酸アルキルエステルに脂肪酸石鹸が存在すると、前記のようなエマルジョンまたはミッセルの形成によって、脂肪酸アルキルエステルの流動性が悪くなり、燃料フィルターの目詰まりや燃料噴射ノズルの閉塞やエンジン内燃焼不安定およびこれらに起因する他のエンジントラブルが起こる。
【０００６】
一方、廃油脂中に水が存在すると、化式３（式中、Ｒ’  とＲ：アルキル基、Ｍ：金属である）において、油脂の加水分解によって遊離脂肪酸が生成する。生成した遊離脂肪酸はアルカリ触媒と反応して脂肪酸石鹸を生成するので、原料油脂に遊離脂肪酸が存在する場合と同様な問題がある。
【０００７】
アルカリ触媒プロセスに関する前記問題点の解決を図るために、いくつかの提案がなされている。
エステル交換反応後、グリセリンを一次的分離除去した後の脂肪酸アルキルエステルに大量の水を加えて洗浄した後、水を分離除去する。この洗浄工程を繰り返すことにより脂肪酸アルキルエステルに含まれるグリセリン、脂肪酸石鹸および触媒を取り除く方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、アルカリ触媒を用いるエステル交換反応を行う前に、トルエンスイルホン酸、クロロスルホン酸などを触媒として油脂をアルコールと反応し、油脂に存在する遊離脂肪酸を予めエステルに変換する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
さらに、原料油脂中に含まれる遊離脂肪酸を前もって除去する方法として、アルカリ触媒を用いる油脂と低級アルコールとのエステル交換反応により生成した反応生成物から分離されたアルカリ触媒含有グリセリンを原料油脂と混合し、原料油脂中の遊離脂肪酸がグリセリン中のアルカリ触媒と反応させ、生成した脂肪酸石鹸はグリセリン相に移行することにより、原料油脂から遊離脂肪酸を除去する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
【化式２】
2005015562.tif 000004
【化式３】
2005015562.tif 000005
【特許文献１】
特開平１０−１８２５１８号
【特許文献２】
米国特許第  ４，１６４，５０６号明細書
【特許文献３】
米国特許第  ５，４３４，２７９号明細書
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の脂肪酸アルキルエステルの製造方法には、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に示す問題がある。
（ｉ）特許文献１の方法は、大量に洗浄水を使用するので、触媒、油脂、脂肪酸アルキルエステル、グリセリン、石鹸などが含まれる大量の洗浄廃水が排出され、環境に与える負荷が増える。しかも、洗浄した後の脂肪酸アルキルエステルには、水が残存しているので、ディーゼル燃料として使用する場合、この水を減圧乾燥などにより取り除く必要があり、プロセスが複雑になるという欠点がある。
（ｉｉ）特許文献２の方法は、酸触媒による遊離脂肪酸のエステル化工程を行った後、アルカリ触媒によるエステル交換反応に移行する前に、エステル化反応生成物から酸触媒を分離除去しなければなく、プロセスはかなり複雑になるという問題がある。
（ｉｉｉ）特許文献３の方法は、プロセスの途中で生成される脂肪酸石鹸が界面活性剤として働くので、油脂とグリセリンとの分離が阻害され、分離されたグリセリン相には油脂成分が大量に溶存し、逆に原料油脂相にはグリセリン及び脂肪酸石鹸が残存するといった問題がある。
【００１２】
かかる事情に鑑み、本発明の目的は以下のとおりとする。
請求項１、２の発明は、脂肪酸アルキルエステルの精製工程において大量の水を使用せず洗浄排水による環境への負荷を軽減でき、製造プロセスが簡単で製造コストが廉価であり、原料油脂に水分や遊離脂肪酸が多く含まれていても、脂肪酸石鹸や残留触媒の含有率が極めて低く、エンジントラブルが起こりにくいディーゼル燃料として使用可能な高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造できる製造方法を提供することを目的とする。
請求項３、４の発明は、酸分解ステップで析出する金属塩を分離除去しやすく、脂肪酸アルキルエステル相における水分濃度の増加を防止でき、脂肪酸アルキルエステルの酸化分解を防止でき、アルコール除去や水分除去を行うことなく、簡単に高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の脂肪酸アルキルエステルの製造方法は、油脂、アルコールおよびアルカリ触媒の混合物をエステル交換反応させて得られた反応生成物を出発材料にして、脂肪酸アルキルエステルを製造する方法であって、前記反応生成物に、燐酸、亜燐酸、次燐酸、次亜燐酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、硫酸、ピロ硫酸、炭酸ガス、塩酸、酢酸、シュウ酸からなる群から選ばれる１種類または２種類以上の酸を、前記反応生成物のｐＨが３．０  〜７．５  になるように添加し、酸が添加された前記反応生成物を、重液と軽液とに相分離させ、該軽液を取り出すことを特徴とする。
請求項２の脂肪酸アルキルエステルの製造方法は、油脂、アルコールおよびアルカリ触媒の混合物をエステル交換反応させて得られた反応生成物を出発材料にして、脂肪酸アルキルエステルを製造する方法であって、前記反応生成物を、重液と軽液とに相分離させ、該軽液を取り出し、該軽液に、燐酸、亜燐酸、次燐酸、次亜燐酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、硫酸、ピロ硫酸、炭酸ガス、塩酸、酢酸、シュウ酸からなる群から選ばれる１種類または２種類以上の酸を、前記軽液のｐＨが３．０  〜７．５  になるように添加し、酸が添加された前記軽液から金属塩を除去することを特徴とする。
請求項３の脂肪酸アルキルエステルの製造方法は、請求項１または２記載の発明において、前記酸が、酸濃度１０〜９５％の硫酸であることを特徴とする。
請求項４の脂肪酸アルキルエステルの製造方法は、請求項１または２記載の発明において、前記酸が、酸濃度２０〜９５％の燐酸であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の脂肪酸アルキルエステルの第１製造方法における製造工程ブロック図である。同図に示すように、本発明の脂肪酸アルキルエステルの第１製造方法は、油脂１にアルコール２およびアルカリ触媒３が加えられた混合物を、エステル交換反応させて得られた反応生成物１０が出発原料である。
本発明の脂肪酸アルキルエステルの第１製造方法は、この反応生成物１０に対して、酸添加ステップＳ１１、相分離ステップＳ１２および精製ステップＳ１３を順に実行することにより、脂肪酸アルキルエステル２０を製造する方法である。
【００１５】
まず、反応生成物１０を説明する。
反応生成物１０は、本発明の脂肪酸アルキルエステルの第１製造方法における出発材料であり、油脂１、アルコール２およびアルカリ触媒３が加えられた混合物を、エステル交換反応させたものであればよい。
【００１６】
前記油脂１は、大豆油、菜種油、ひまわり油、綿実油、椰子油、胡麻油、落花生油、椿油などの植物油脂および牛脂、豚脂、馬脂、魚油、鯨油などの動物油脂およびこれらの使用済み廃油を用いることができる。これらの油脂は、それぞれ単独で、あるいは２種以上の混合物であってもよい。使用済み廃油としては、例えば油脂加工工場、食品製造工場、飲食店、一般家庭などから廃棄される廃油脂、食用油製造工程における油滓などの油脂残渣、金属熱圧延加工の潤滑油として使用する植物性油脂の廃油脂、マーガリン、ショートニング等の加工油脂類製造工程で発生する廃油脂、不良品および期間切れ等返品食用油脂、食用油魚肉加工工程で発生する動物油脂であってもよい。油脂１に含まれる遊離脂肪酸の含有量は特に制限がないが、５％以下のものが好ましい。
なお、エステル交換反応を行う前処理として、前記油脂１から、水分や固形分、遊離脂肪酸などの不純物を除去しておくとよい。この場合、エステル交換反応を効率的に行うことができるので好適である。
【００１７】
前記アルコール２は、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数１〜１０の一価アルコールが好ましい。また、これらのアルコールの含水量は特に制限がないが、１％以下のものが好ましい。
【００１８】
前記アルカリ触媒３は、水酸ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、カリウムアルコラート、ナトリウムアルコラートなど、エステル交換反応において活性を示すアルカリ性物質であれば特に制限がない。
【００１９】
前記油脂１、アルコール２およびアルカリ触媒３が混合された混合物を、エステル交換反応させることにより、反応生成物１０を得ることができる。エステル交換反応は、通常使われる反応条件、例えば常圧で６５℃という反応条件で行えばよい。
エステル交換反応（化式１）により、油脂１に含まれるトリグリセリド、ジグリセリドおよびモノグリセリドが、脂肪酸アルキルエステルとグリセリンに変換されており、これらの成分が反応生成物１０に含まれている。この反応生成物１０には、前記成分の他に、アルカリ触媒、アルコールおよび脂肪酸石鹸などが含まれている。
【００２０】
さて、本発明の脂肪酸アルキルエステルの第１製造方法を、ステップ順に説明する。
まず、前記反応生成物１０に、硫酸や燐酸などの酸４を、反応生成物１０のｐＨが３．０  〜７．５  になるように添加する（Ｓ１１）。
なお、酸４を添加した後、適宜撹拌するとよい。
【００２１】
酸添加ステップＳ１１における温度は、５〜１００  ℃、好ましくは５〜７０℃で行う。
温度が１００  ℃を超えると、酸分解により生成した金属塩が脂肪酸アルキルエステルへの溶解度が高くなり、脂肪酸アルキルエステルからの分離除去が困難となる。
逆に、５℃未満の場合は、冷却装置が必要となり経済的でない。
したがって、温度は５〜１００  ℃が好適であり、この場合、脂肪酸アルキルエステルへの金属塩の溶解が少なく、しかも脂肪酸アルキルエステルからの金属塩の分離除去が容易であって経済的である。
【００２２】
本発明における酸添加ステップＳ１１は、バッチ式でも連続式のいずれで行なってもよい。バッチ式で行う場合、前記反応生成物１０に対して所定量の酸４を加え、攪拌すればよいので、装置が簡単になるという点で好適である。
また、連続式で行う場合、攪拌・混合手段を備えた公知の反応器に、反応生成１０と酸４を反応器出口溶液のｐＨが所定値になるような割合で連続的にフィードすることにより行うことができるので、生産性が高いという点で好適である。
【００２３】
反応生成物１０に酸４を添加することにより、中和反応と酸分解の化学反応が起こる。
前者の中和反応により、反応生成物１０に含まれるアルカリ触媒は中和されて、金属塩および水となる。下記化学反応式３は、例示として、アルカリ触媒が水酸化カリウムであり、酸４が硫酸である場合の中和反応を示している。
【化式４】
2005015562.tif 000006
【００２４】
後者の酸分解により、反応生成物１０に含まれる石鹸（脂肪酸塩）は酸分解されて、脂肪酸および金属塩となる。下記化学反応式４は、酸４が硫酸である場合の酸分解を示している。
【化式５】
2005015562.tif 000007
【００２５】
前記中和反応および酸分解により生じた金属塩は、脂肪酸アルキルエステルに不溶であるから、固体の金属塩または金属塩水和物として析出する。
【００２６】
また、前記酸添加ステップＳ１１において、反応生成物１０のｐＨが３．０  〜７．５  になるようにｐＨ調整するのは、つぎの理由による。
反応生成物１０のｐＨが７．５  を超える場合、アルカリ触媒の中和と石鹸の分解が不十分となり、後続の相分離ステップにおいて残存する石鹸が界面活性剤として作用するので、グリセリンの完全分離除去が困難となり、高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造できない。脂肪酸アルキルエステルにグリセリンが含まれていると、これがディーゼル燃料として使われる場合、燃料フィルターの目詰まりが起こりやすいことがある。
逆に、反応生成物１０のｐＨが３未満の場合は、酸性が強くなりすぎて、容器腐食などの不具合が生じることがある。
よって、反応生成物１０のｐＨが３．０  〜７．５  となるようにｐＨ調整することにより、反応生成物１０に含まれるアルカリ触媒を確実に中和できるので高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造でき、容器腐食の恐れを防止できるので、好ましい。さらに好ましくは、反応生成物１０のｐＨは、５．０  〜７．０  がよく、この場合、アルカリ触媒の中和と脂肪酸石鹸の分解がほぼ１００％完成できると同時に、酸の過剰による容器腐食の恐れが一層低減する。
【００２７】
反応生成物１０に添加する酸４としては、燐酸、亜燐酸、次燐酸、次亜燐酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、硫酸、ピロ硫酸、炭酸ガス、塩酸、酢酸、シュウ酸からなる群から選ばれる１種類の単一酸または２種類以上の混合酸を用いることができる。
【００２８】
前記酸４に、硫酸を用いる場合、好ましい酸濃度は１０〜９５％であり、より好ましい酸濃度は２０〜８５％である。
硫酸の酸濃度が、９５％を超える場合、脂肪酸アルキルエステルの酸化反応が起こり、酸化反応による有色物物質の濃度が増え、脂肪酸アルキルエステルの色が深くなり、品質が劣化する。
逆に、硫酸の酸濃度が１０％未満の場合、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなり、硫酸に含まれる水の一部分が脂肪酸アルキルエステルに残留するので、この残留水によって燃料としての脂肪酸アルキルエステルの特性が悪くなる。このため、酸分解した後、アルコール除去や水分除去を行わなければならなく、工程が増えるので経済的ではない。
よって、酸４に硫酸を使うときには硫酸の酸濃度は１０〜９５％が好適であり、この場合、脂肪酸アルキルエステルが酸化するのを防止でき、アルコール除去や水分除去を行わなくてもよく、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなるのを防止し、経済的である。
【００２９】
また、酸４に燐酸を用いる場合、好ましい酸濃度は２０〜９５％であり、より好ましい酸濃度は３０〜８５％である。
燐酸の酸濃度が、９５％を超える場合、脂肪酸アルキルエステルの酸化反応が起こり、酸化反応による有色物物質の濃度が増え、脂肪酸アルキルエステルの色が深くなり、品質が劣化する。
逆に、燐酸濃度が２０％以下の場合、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなり、燐酸に含まれる水の一部分が脂肪酸アルキルエステルに残留するので、この残留水によってこの残留水によって燃料としての脂肪酸アルキルエステルの特性が悪くなる。酸分解した後、アルコール除去や水分除去する必要があり処理工程が増えるので経済的ではない。
よって、酸４に燐酸を使うときには、燐酸の酸濃度は２０〜９５％が好適であり、この場合、脂肪酸アルキルエステルが酸化するのを防止でき、アルコール除去や水分除去を行わなくてもよく、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなるのを防止し、経済的である。
【００３０】
前記酸４に、硫酸や燐酸以外のものを使用する場合には、酸４の酸濃度は、酸の種類に応じて変えればよい。
【００３１】
前記酸４の酸濃度を適切に調整することにより、酸分解により析出する金属塩の結晶サイズを大きくすることができ、例えば沈降分離、遠心分離、ろ過分離等で分離除去しやすい。
また、酸４に含まれる水分量が金属塩の結晶水となるのに必要な水量となるように、酸４の酸濃度を調整することにより、酸４の水分が金属塩の結晶水となるので、酸分解後に脂肪酸アルキルエステル相中の水分濃度が増加するのを防止できる。よって、高純度な脂肪酸アルキルエステルを製造できる。
【００３２】
上記のごとく、反応生成物１０に酸４を添加することによって、中和反応により反応生成物１０に含まれるアルカリ触媒が金属塩等に変換され、酸分解により脂肪酸石鹸が金属塩等と脂肪酸に変換される。前記金属塩等は、脂肪酸アルキルエステルに不溶なので固体の結晶として析出する。
よって、酸添加ステップＳ１１によって得られる中間生成物１１には、脂肪酸アルキルエステル、グリセリン、金属塩または金属塩の水和物が含まれているが、アルカリ触媒や石鹸はほとんど含まれていない。
【００３３】
つぎに、中間生成物１１を、軽液と重液とに相分離させる（Ｓ１２）。
中間生成物１１を一定時間静置すると、中間生成物１１は脂肪酸アルキルエステルが主成分となる軽液（上層）と、金属塩が懸濁しているグリセリンが主成分となる重液（下層）との二相に分離する。あるいは、脂肪酸アルキルエステルが主成分となる軽液（上層）、グリセリンが主成分となる重液（下層）、金属塩または金属塩水和物の結晶が主成分となる固相との三相に分離する。
なお、この相分離ステップＳ１２は、静置だけでなく、遠心分離機により分離させてもよいし、これらの分離方法を組み合わせてもよい。
【００３４】
例えば、中間生成物１１を遠心分離機により分離する場合、デカンタタイプの遠心分離機で中間生成物１１を、脂肪酸アルキルおよびグリセリンが主成分である液相と、金属塩が主成分である固相とに分離してから、液−液遠心分離機や静置分離により前記液相を、脂肪酸アルキルエステル相とグリセリン相とに分離してもよい。
また、中間生成物１１をろ過分離により分離する場合、中間生成物１１に含まれる金属塩をろ過除去した後、液−液遠心分離または静置分離により、液相を、脂肪酸アルキルエステル相とグリセリン相とに分離してもよい。
【００３５】
中間生成物１１は、アルカリ触媒や脂肪酸石鹸をほとんど含んでいないため、相分離ステップＳ１２において、軽液と重液の相分離は、酸分解しない場合に比べて格段と速くなり、１時間以内でも十分に分離する。
また、中間生成物１１に未反応のアルコールや水などが残存しても、これらの極性が脂肪酸アルキルエステルの極性と違うため、ほとんどがグリセリン相に移行する。よって、軽液である脂肪酸アルキルエステル相には、未反応のアルコール、水およびグリセリンの残存濃度が極めて低くなる。
この脂肪酸アルキルエステル相の成分は、精製しなくても、例えばバイオディーゼル燃料に関するドイツの基準ＤＩＮ  Ｅ  ５１６０６（１９９７年９月）に定められた水分、残存メタノールおよびフリーグリセリンの基準値に満たすことが可能である。よって、脂肪酸アルキルエステル相を、そのままディーゼル燃料として使用することができる。
【００３６】
最後に、中間生成物１１から軽液、すなわち脂肪酸アルキルエステル相のみを取り出して、これを必要に応じて精製（Ｓ１３）して、残存アルコールや水などの不純物ｐをさらに取り除く。この結果、高純度の精製脂肪酸アルキルエステル２０を製造することができる。
この精製脂肪酸アルキルエステル２０は、アルカリ触媒と脂肪酸石鹸がフリーであり、ディーゼル燃料として使われる場合、燃料フィルターの目詰まりや噴射ノズルの閉塞などのトラブルが大幅に改善される。
なお、精製ステップＳ１３は必須ステップではなく、必要に応じて適宜実行すればよく、より純度の高い精製脂肪酸アルキルエステル２０を製造できる。
【００３７】
つぎに、本発明の脂肪酸アルキルエステルの第２製造方法を説明する。
図２は、本発明の脂肪酸アルキルエステルの第２製造方法における製造工程ブロック図である。同図に示すように、本発明の脂肪酸アルキルエステルの第２製造方法は、前述の第１製造方法と同様に、前記反応生成物１０を出発材料として、脂肪酸アルキルエステル２０を製造する方法である。
第２製造方法は、相分離ステップＳ２１、酸添加ステップＳ２２、金属塩除去ステップＳ２３および精製ステップＳ２４を順に実行することにより、脂肪酸アルキルエステル２０を製造する方法である。
【００３８】
第２製造方法は、酸添加ステップＳ２２の前に相分離ステップＳ２１を実行する点が、酸添加ステップＳ１１の後で相分離ステップＳ１２を実行する第１製造方法と異なる。また、金属塩除去ステップＳ２３を実行する点が、第１製造方法と異なる。
【００３９】
まず、前記反応生成物１０を、軽液と重液とに相分離させる（Ｓ２１）。この相分離ステップＳ２１は、前記相分離ステップＳ１２と実質同様のステップである。
反応生成物１０を一定時間静置すると、中間生成物１１は脂肪酸アルキルエステルが主成分となる軽液２１（上層）と、グリセリンが主成分となる重液ｇ（下層）との二相に分離する。
なお、この相分離ステップＳ１２は、静置だけでなく、遠心分離機により分離させてもよいし、既述のごとく、これらの分離方法を組み合わせてもよい。
【００４０】
前記反応生成物１０から軽液２１のみを取り出して、この軽液２１に、硫酸や燐酸などの酸４を、軽液２１のｐＨが３．０  〜７．５  になるように添加する（Ｓ２２）。
なお、酸４を添加した後、適宜撹拌するとよい。
この添加ステップＳ２２は、前記添加ステップＳ１１と実質同様のステップである。
【００４１】
酸添加ステップＳ２２における温度は、５〜１００  ℃、好ましくは５〜７０℃で行う。
温度が１００  ℃を超えると、酸分解により生成した金属塩が脂肪酸アルキルエステルへの溶解度が高くなり、脂肪酸アルキルエステルからの分離除去が困難となる。
逆に、５℃未満の場合は、冷却装置が必要となり経済的でない。
したがって、温度は５〜１００  ℃が好適であり、この場合、脂肪酸アルキルエステルへの金属塩の溶解が少なく、しかも脂肪酸アルキルエステルからの金属塩の分離除去が容易であって経済的である。
【００４２】
本発明における酸添加ステップＳ２２は、バッチ式でも連続式のいずれで行なってもよい。バッチ式で行う場合、前記反応生成物１０に対して所定量の酸４を加え、攪拌することにより行うことができるので、装置が簡単になるという点で好適である。
また、連続式で行う場合、攪拌・混合手段を備えた公知の反応器に、反応生成１０と酸４を反応器出口溶液のｐＨが所定値になるような割合で連続的にフィードすることにより行うことができるので、生産性が高いという点で好適である。
【００４３】
酸４を軽液２１に添加することにより、アルカリ触媒の中和と脂肪酸石鹸の分解が起こる。
前者の中和反応により、軽液２１に含まれるアルカリ触媒が中和されて、金属塩と水になる。中和反応は重要であるから、その例示である化式４を、再び示しておく。
［化式４］
2005015562.tif 000008
【００４４】
後者の酸分解により、石鹸（脂肪酸塩）は酸分解されて、脂肪酸および金属塩となる。酸分解は重要であるから、その例示である化式５を、再び示しておく。［化式５］
2005015562.tif 000009
【００４５】
前記中和反応および酸分解により生じた金属塩は、脂肪酸アルキルエステルに不溶であるから、金属塩または金属塩の水和物として析出する。
【００４６】
また、前記酸添加ステップＳ２２において、軽液２１のｐＨが３．０  〜７．５  になるようにｐＨ調整するのは、つぎの理由による。
軽液２１のｐＨが７．５  を超える場合、アルカリ触媒の中和と石鹸の分解が不十分となり、後続の相分離ステップにおいて残存する石鹸が界面活性剤として作用するので、グリセリンの完全分離除去が困難となり、高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造できない。脂肪酸アルキルエステルにグリセリンが含まれていると、これがディーゼル燃料として使われる場合、燃料フィルターの目詰まりが起こりやすいことがある。
逆に、軽液２１のｐＨが３未満の場合は、酸性が強くなりすぎて、容器腐食などの不具合が生じることがある。
よって、軽液２１のｐＨが３．０  〜７．５  となるようにｐＨ調整することにより、軽液２１に含まれるアルカリ触媒を確実に中和でき、容器腐食の恐れを防止できるので、好ましい。さらに好ましくは、反応生成物１０のｐＨは、５．０  〜７．０  がよく、この場合、アルカリ触媒の中和と脂肪酸石鹸の分解がほぼ１００％完成できると同時に、酸の過剰による容器腐食の恐れもほとんどない。
【００４７】
この軽液２１に添加する酸４としては、第１方法の酸４と同様に、燐酸、亜燐酸、次燐酸、次亜燐酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、硫酸、ピロ硫酸、炭酸ガス、塩酸、酢酸、シュウ酸からなる群から選ばれる１種類の単一酸または２種類以上の混合酸を用いることができる。
【００４８】
前記酸４に、硫酸を用いる場合、好ましい酸濃度は１０〜９５％であり、より好ましい酸濃度は２０〜８５％である。
硫酸の酸濃度が、９５％を超える場合、脂肪酸アルキルエステルの酸化反応が起こり、酸化反応による有色物物質の濃度が増え、脂肪酸アルキルエステルの色が深くなり、品質が劣化する。
逆に、硫酸の酸濃度が１０％未満の場合、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなり、硫酸に含まれる水の一部分が脂肪酸アルキルエステルに残留するので、この残留水によって燃料としての脂肪酸アルキルエステルの特性が悪くなる。このため、酸分解した後、アルコール除去や水分除去を行わなければならなく、工程が増えるので経済的ではない。
よって、酸４に硫酸を使うときには硫酸の酸濃度は１０〜９５％が好適であり、この場合、脂肪酸アルキルエステルが酸化するのを防止でき、アルコール除去や水分除去を行わなくてもよく、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなるのを防止し、経済的である。
【００４９】
また、酸４に燐酸を用いる場合、好ましい酸濃度は２０〜９５％であり、より好ましい酸濃度は３０〜８５％である。
燐酸の酸濃度が、９５％を超える場合、脂肪酸アルキルエステルの酸化反応が起こり、酸化反応による有色物物質の濃度が増え、脂肪酸アルキルエステルの色が深くなり、品質が劣化する。
逆に、燐酸濃度が２０％以下の場合、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなり、燐酸に含まれる水の一部分が脂肪酸アルキルエステルに残留するので、この残留水によって燃料としての脂肪酸アルキルエステルの特性が悪くなる。酸分解した後、アルコール除去や水分除去する必要があり処理工程が増えるので経済的ではない。
よって、酸４に燐酸を使うときには、燐酸の酸濃度は２０〜９５％が好適であり、この場合、脂肪酸アルキルエステルが酸化するのを防止でき、アルコール除去や水分除去を行わなくてもよく、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなることが避けられ、経済的である。
【００５０】
前記酸４に、硫酸や燐酸以外のものを使用する場合には、酸４の酸濃度は、酸の種類に応じて変えればよい。
【００５１】
前記酸４の酸濃度を適切に調整することにより、酸分解により析出する金属塩の結晶サイズを大きくすることができ、例えば沈降分離、遠心分離、ろ過分離等で分離除去しやすい。
また、酸４に含まれる水分量が金属塩の結晶水となるのに必要な水量となるように、酸４の酸濃度を調整することにより、酸４の水分が金属塩の結晶水となるので、酸分解後に脂肪酸アルキルエステル相中の水分濃度が増加するのを防止できる。よって、高純度な脂肪酸アルキルエステルを製造できる。
【００５２】
上記のごとく、軽液２１に酸４を添加することによって、中和反応により軽液２１に含まれるアルカリ触媒が金属塩等に変換され、酸分解により脂肪酸石鹸が金属塩と脂肪酸に変換される。前記金属塩等は、脂肪酸アルキルエステルに不溶なので固体として析出する。
よって、酸添加ステップＳ２２によって得られる酸添加後軽液２２には、脂肪酸アルキルエステルやグリセリン、金属塩あるいは金属塩の水和物が含まれているが、アルカリ触媒や石鹸はほとんど含まれていない。
【００５３】
上記のごとく、軽液２１に酸４を添加することによって、中和反応により軽液２１に含まれるアルカリ触媒が金属塩およびその水和物に変換され、酸分解により脂肪酸石鹸が金属塩およびその水和物と脂肪酸に変換される。前記金属塩等は、脂肪酸アルキルエステルに不溶なので固体の結晶として析出する。
よって、酸添加ステップＳ２２によって得られる酸添加後軽液２２には、脂肪酸アルキルエステル、金属塩および金属塩の水和物が含まれているが、アルカリ触媒や石鹸はほとんど含まれていない。もちろん、グリセリンは含まれていない。
【００５４】
つぎに、酸添加後軽液２２から金属塩等を除去する（Ｓ２３）。
酸添加後軽液２２に含まれる金属塩等の結晶は、脂肪酸アルキルエステルとの比重差を利用して酸添加後軽液２２から分離除去することができる。
金属塩等の分離除去方法として、静置分離、遠心分離、ろ過分離のいずれかの方法、またはこれらの方法の組み合わせにより行うことができる。
【００５５】
例えば、酸添加後軽液２２を一定時間静置すると、金属塩の結晶は酸添加後軽液２２から析出し、容器の底に堆積する。
また、酸添加後軽液２２に、未反応のアルコール、前段工程で分離しきれなかったグリセリン、水などの極性不純物が存在する場合、これらの不純物は金属塩の結晶と一緒に軽液から析出する。
【００５６】
酸添加後軽液２２は、アルカリ触媒や脂肪酸石鹸をほとんど含んでいないため、金属塩除去ステップＳ２３における分離は、酸分解しない場合に比べて格段と速くなり、０．５  時間以内でも十分に分離する。
また、酸添加後軽液２２に未反応のアルコールや水やグリセリンなどが残存しても、これらの極性が脂肪酸アルキルエステルと違うため、ほとんどが金属塩等と一緒に析出する。よって、金属塩を分離除去した後の脂肪酸アルキルエステル相には、未反応のアルコール、水およびグリセリンの残存濃度が極めて低くなる。
この脂肪酸アルキルエステル相の成分は、精製しなくても、例えばバイオディーゼル燃料に関するドイツの基準ＤＩＮ  Ｅ  ５１６０６（１９９７年９月）に定められた水分、残存メタノールおよびフリーグリセリンの基準値に満たすことが可能である。よって、脂肪酸アルキルエステル相を、そのままディーゼル燃料として使用できる。
【００５７】
最後に、酸添加後軽液２２を必要に応じて精製（Ｓ２４）して、残存アルコールや水などの不純物ｐをさらに取り除く。この結果、高純度の精製脂肪酸アルキルエステル３０を製造することができる。
この精製脂肪酸アルキルエステル３０は、アルカリ触媒と脂肪酸石鹸がフリーであり、ディーゼル燃料として使われる場合、燃料フィルターの目詰まりや噴射ノズルの閉塞などのトラブルが大幅に改善される。
なお、精製ステップＳ２４は必須ステップではなく、必要に応じて適宜実行すればよく、より純度の高い精製脂肪酸アルキルエステル３０を製造できる。
【００５８】
【実施例】
つぎに、本発明に係る脂肪酸アルキルエステルの製造方法を、より具体的な実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
油脂１は、一般家庭から回収された廃食用油（遊離脂肪酸２％、水分０．９  ％）を用いた。
アルコール２は、メタノール（純度９９．８％）を用いた。
アルカリ触媒３は、工業用水酸化カリウム（ＫＯＨ含有量：９５％）を用いた。
酸４は、酸濃度７０％の硫酸を用いた。
【００５９】
まず、１００  体積部のアルコール２に対して、アルカリ触媒３を９．６６重量部の割合で添加し、室温で攪拌することによってアルコール２とアルカリ触媒３の混合溶液を調製した。
油脂とアルコールとのエステル交換反応は、１００  体積部の油脂１と１６．６体積部の前記アルコール２とアルカリ触媒３の混合溶液を混合し、この混合溶液を、温度６５℃で２０分間攪拌して、エステル交換反応を行った。
【００６０】
エステル交換反応により得られた反応生成物を室温で攪拌しながら、反応生成物１０に、そのｐＨが６．５  になるまで、前記酸４を添加した。
酸添加された反応生成物を室温で３０分間静置し、脂肪酸メチルエステルが主成分となる軽液（上澄み）と、グリセリンが主成分となる重液（下澄み）に分離させた。
これらグリセリンと脂肪酸メチルエステルの収率は、原料の廃食油に対して、それぞれ１５ｖｏｌ％と１０５ｖｏｌ％であった。
【００６１】
そして、上澄みの軽液を取出し、この軽液について、残存メタノール、水分、灰分、フリーグリセリンおよびアルカリ金属の各含有率、並びに、フィルター通過速度を測定した。
フリーグリセリンと残存メタノールの測定はガスクロマトグラフィ法により行い、水分の測定は、カールフィシャー法により行い、灰分の測定は、軽油に関するＪＩＳ規格に定められている方法（ＪＩＳ  Ｋ  ２２７２）により行った。またアルカリ金属含有量の測定は、灰分測定と同様な条件で、まず所定量の脂肪酸メチルエステルを燃やした後の灰を鉱物酸で溶かし得た水溶液中のアルカリ金属濃度を原子吸光法により測定することにより行った。
また、フィルター透過速度は、軽液を減圧吸引により滞留粒径１μの定量濾紙に通し、単位時間当たりの通油量を測定した。この評価結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
2005015562.tif 000010
【００６３】
実施例１の脂肪酸メチルエステルは、残存メタノール、水分、灰分、フリーグリセリンおよびアルカリ金属の含有率がともに低く、バイオディーゼル燃料に関するドイツの基準ＤＩＮ  Ｅ  ５１６０６（１９９７年９月）を満たしており、そのままディーゼル燃料として使用することができる。
【００６４】
［実施例２］
実施例２は、実施例１における酸４が酸濃度６０％のリン酸を使用したものであり、その余の原料および製造ステップは実施例１と同様である。
この時、グリセリンと脂肪酸メチルエステルの収率は原料廃食油に対して、それぞれ１５．４ｖｏｌ％と１０４．８ｖｏｌ％であった。
実施例２の脂肪酸メチルエステルは、残存メタノール、水分、灰分、フリーグリセリンおよびアルカリ金属の含有率が、バイオディーゼル燃料に関するドイツの基準ＤＩＮ  Ｅ  ５１６０６  を満たしており、そのままディーゼル燃料として使用することができる。
【００６５】
［実施例３］
実施例３は、第２製造法に対応するものであり、エステル交換反応を、実施例１と同様に行ったものである。
反応生成物１０を室温で２４時間静置し、脂肪酸メチルエステルが主成分となる軽液（上澄み）と、グリセリンが主成分となる重液（下澄み）とに分離させた。
得られた軽液を室温で攪拌しながら、軽液のｐＨが６．５  になるまで７０％の硫酸を添加した。酸処理した軽液を室温で３０分間静置した。これにより、容器の底に僅かながらスラッジ層が現れたので、そのスラッジ層を除去した。
【００６６】
実施例３の脂肪酸メチルエステルは、残存メタノール、水分、灰分、フリーグリセリンおよびアルカリ金属の含有率が、バイオディーゼル燃料に関するドイツの基準ＤＩＮ  Ｅ  ５１６０６  を満たしており、そのままディーゼル燃料として使用することができる。
【００６７】
［比較例１］
比較例１は、油脂のエステル交換反応と重液の分離除去を、実施例４と同様に行ったものである。この時、重液のグリセリンと脂肪酸メチルエステルの量から算出したグリセリンと脂肪酸メチルエステルの収率は、原料廃食油に対してそれぞれ２８．７ｖｏｌ％と９０ｖｏｌ％であった。
前記軽液は、酸を添加せずに、残存メタノール、水分、灰分、フリーグリセリンおよびアルカリ金属の含有率とフィルター透過速度を評価した。
【００６８】
［比較例２］
比較例２は、油脂のエステル交換反応と重液の分離除去を、実施例４と同様に行ったものである。この時、重液のグリセリンと脂肪酸メチルエステルの量から算出したグリセリンと脂肪酸メチルエステルの収率は、原料廃食油に対してそれぞれ２８．７ｖｏｌ％と９０ｖｏｌ％であった。
軽液を、６５℃に保持しながら、活性白土（水澤化学工業製、平均粒径１．７  〜０．７１ｍｍ、比表面積２４０ｍ２／ｇ  、酸度１．２  ＫＯＨ  ｍｇ／ｇ）を充填したカラムに、１．０ｈ−１の空間速度で通過することにより精製した。さらに、精製後の軽液を、２０ｍｍＨｇ、６５℃に保持しながら２０分間攪拌して、真空乾燥した。
【００６９】
［比較例３］
比較例３は、油脂のエステル交換反応とグリセリンの分離除去は、実施例３と同様に行ったものである。この時、重液と脂肪酸メチルエステルの量から算出したグリセリンと脂肪酸メチルエステルの収率は、原料廃食油に対してそれぞれ２８．７ｖｏｌ％と９０ｖｏｌ％であった。
軽液１００  体積部に対して、塩酸でｐＨを調整した酸性水（ｐＨ＝２．５）１００  体積部を加え、室温で５分間攪拌した後、４時間静置し、油水分離をさせ、第一回目の水洗浄が施された軽液を得た。第一回目の水洗浄が施された軽液１００  体積部に対して、０．５％硫酸亜鉛水溶液１００  体積部を加え、室温で５分間攪拌した後、４時間静置し、油水分離をして、第二回目の水洗浄が施された軽液を得た。このように２回にわたる水洗浄を行った軽液を、２０ｍｍＨｇ、７５℃に保持しながら２０分間攪拌することにより真空乾燥した。
上記のごとく、実施例１〜３は、いずれも残存メタノール（＜０．３％）、水分（＜５００ｐｐｍ）、灰分（＜０．０１％）、アルカリ金属の含有量（＜１０ｍｇ／ｋｇ）およびフリーグリセリン（＜０．０２％）の含有率が少なく、高純度の脂肪酸メチルエステルである。
しかも、実施例１〜３は、比較例１〜３に比べて、アルカリ金属の含有量は極めて低く（０．１  〜０．２ｍｇ／ｋｇ）、燃料フィルター通過速度は格段に速い（５．５  〜５．６ｍｌ／ｍｉｎ・ｃｍ２  ）である。すなわち、脂肪酸メチルエステルに含まれるアルカリ金属の割合については、実施１は０．２ｐｐｍ、実施例２は０．２ｐｐｍ、実施例３は０．１ｐｐｍであるから、アルカリ触媒の中和と脂肪酸石鹸の分解はほぼ１００％完成されているので、燃料フィルター内で目詰まりが起こらないディーゼル燃料として使用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、以下の作用効果を奏する。
（１１）酸添加ステップにより、反応生成物に含まれるアルカリ触媒は中和されるとともに、反応生成物に含まれる石鹸は分解されるから、アルカリ触媒や石鹸がほとんど含まれていない反応生成物に変換できる。しかも酸添加ステップにより生じる金属塩は、脂肪酸アルキルエステルに不溶であるから、固体の金属塩あるいは金属塩の水和物として析出させることができる。さらに、反応生成物のｐＨが３．０  〜７．５  になるようにｐＨ調整することにより、反応生成物に含まれるアルカリ触媒を確実に中和できるので高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造でき、容器腐食を防止できる。
（１２）酸添加された反応生成物は石鹸を含んでいないため、相分離ステップにおいて、反応生成物を、脂肪酸アルキルエステルが主成分の軽液と、グリセリンが主成分の重液とに、確実に、かつ速やかに相分離させることができる。
（１３）酸分解後に取り出された軽液には、未反応のアルコール、水およびグリセリンの残存濃度が極めて低く、さらに精製しなくても、ディーゼル燃料としてそのまま使用できる高純度の脂肪酸アルキルエステルを得ることができる。
上記（１１）〜（１３）のごとく、脂肪酸アルキルエステルの精製工程において大量の水を使用しないため洗浄排水による環境への負荷を軽減でき、製造プロセスが簡単で製造コストが廉価であり、原料油脂に水分や遊離脂肪酸が多く含まれていても、脂肪酸石鹸や残留触媒の含有率が極めて低く、エンジントラブルが起こりにくいディーゼル燃料として使用可能な高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造できる。
請求項２の発明によれば、以下の作用効果を奏する。
（２１）相分離ステップにより、反応生成物を、脂肪酸アルキルエステルが主成分の軽液と、グリセリンが主成分の重液とに、相分離させることができる。
（２２）酸添加ステップにより、軽液に含まれるアルカリ触媒は中和されるとともに、軽液に含まれる石鹸は酸分解されるから、アルカリ触媒や石鹸がほとんど含まれていない軽液に変換できる。しかも酸添加ステップにより生じる金属塩は、脂肪酸アルキルエステルに不溶であるから、固体の金属塩または金属塩の水和物として析出させることができる。さらに、軽液のｐＨが３．０  〜７．５  になるようにｐＨ調整することにより、軽液に含まれるアルカリ触媒と脂肪酸石鹸を確実に分解きるので高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造でき、容器腐食の恐れもない。
（２３）金属塩除去ステップにより、軽液に含まれる固体の金属塩を、軽液の液相から分離できる。
（２４）酸分解後に取り出された軽液には、未反応のアルコール、水およびグリセリンの残存濃度が極めて低く、精製しなくても、ディーゼル燃料としてそのまま使用できる高純度の脂肪酸アルキルエステルを得ることができる。
上記（２１）〜（２４）のごとく、脂肪酸アルキルエステルの精製工程において大量の水を使用しないから洗浄排水による環境への負荷を軽減でき、製造プロセスが簡単で製造コストが廉価であり、原料油脂に水分や遊離脂肪酸が多く含まれていても、脂肪酸石鹸や残留触媒の含有率が極めて低く、エンジントラブルが起こりにくいディーゼル燃料として使用可能な高純度の脂肪酸アルキルエステルを製造できる。
請求項３の発明によれば、反応生成物に添加する酸として、酸濃度が１０〜９５％の硫酸を使用することにより、脂肪酸アルキルエステルが酸化するのを防止でき、アルコール除去や水分除去を行わなくてもよく、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなるのを防止し、経済的である。
請求項４の発明によれば、軽液に添加する酸として、酸濃度が２０〜９５％の燐酸を使用することにより、脂肪酸アルキルエステルが酸化するのを防止でき、アルコール除去や水分除去を行わなくてもよく、脂肪酸石鹸の分解反応が遅くなるのを防止し、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脂肪酸アルキルエステルの第１製造方法における製造工程ブロック図である。
【図２】本発明の脂肪酸アルキルエステルの第２製造方法における製造工程ブロック図である。
【符号の説明】
１    油脂
２    アルカリ触媒
３    アルコール
４    酸
１０    反応生成物
１２    軽液
２０    脂肪酸アルキルエステル
２１    軽液
３０    脂肪酸アルキルエステル
ｍ    金属塩
ｇ    重液
【図１】
2005015562.tif 000011
【図２】
2005015562.tif 000012