(57)【要約】【課題】安定した状態を長期間維持でき、且つ、透明性のある商品価値の高い燃料油の製造方法を提供する。【解決手段】水に酵素を入れて混合・曝気した後、この酵素入り水を、酵素入り水タンク４と脱気手段１０と鉱物除去手段１２とミキサー１１とで形成される第１循環ルートＲ１にて所要時間循環させる第１工程と、原料油と、界面活性剤との混合油を、混合油水タンク５と脱気手段１３とミキサー１４と温度調整手段１８で形成される第２循環ルートＲ２にて所要時間循環させた後、前記第１工程にて循環させた酵素入り水と、前記循環させた混合油との混合油水を第２循環ルートＲ２にてさらに所要時間循環させる第２工程と、前記第２工程にて循環させた混合油水を油水静置タンク８内で所要時間静置させることによって、タンク８内上側の透明層部Ｍと下側に沈降した油分を含む乳白層部Ｎとに分離させ、透明層部Ｍを燃料油として取り出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に酵素を入れて混合・曝気した後、この酵素入り水を、酵素入り水タンクと脱気手段と鉱物除去手段とミキサーとで形成される第１循環ルートにて所要時間循環させる第１工程と、
原料油と、界面活性剤との混合油を、混合油水タンクと脱気手段とミキサーと温度調整手段で形成される第２循環ルートにて所要時間循環させた後、前記第１工程にて循環させた酵素入り水と、前記循環させた混合油との混合油水を前記第２循環ルートにてさらに所要時間循環させる第２工程と、
前記第２工程にて循環させた混合油水を油水静置タンク内で所要時間静置させることによって、タンク内上側の透明層部と下側に沈降した油分を含む乳白層部とに分離させ、その透明層部を燃料油として取り出す第３工程とを含むことを特徴とする燃料油の製造方法。
【請求項２】
前記油水静置タンク内の下側に沈降した油分を含む乳白層部を遠心分離機にかけることにより更に透明液と乳白液とに分離させて、その透明液を燃料油として取り出すことを特徴とする請求項１に記載の燃料油の製造方法。
【請求項３】
前記原料油は、石油系液体燃料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料油の製造方法。
【請求項４】
前記水として軟水を使用することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料油の製造方法。
【請求項５】
前記酵素入り水にはメタノールを混入することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の燃料油の製造方法。
【請求項６】
前記脱気手段は、真空ポンプからなることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の燃料油の製造方法。
【請求項７】
前記鉱物除去手段は、電磁活水器からなることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の燃料油の製造方法。
【請求項８】
前記ミキサーは、ラインミキサーからなることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料油の製造方法。
【請求項９】
前記油水静置タンクから取り出した燃料油としての透明層部をフィルターにかけて濾過することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の燃料油の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料油の中に所定比率の水を混合・分散させた燃料油を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば重油の中に水を微粒子状に分散させた燃料油が、重油の燃焼費の節約や、燃焼排気ガス中のＮＯｘ、ＳＯｘの減少等の効果を有することから注目され検討されている。このような燃料油の製造方法としては、活性剤を乳化剤に添加し、水を重油中に分散させ、撹拌機により撹拌する方法が多数採用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような方法で製造された燃料油は、透過度や安定性が低いため、長期間貯蔵した場合には、油水分離して使用不可能となる場合や、使用価値の低い乳化油になる場合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、安定した状態を長期間維持でき、且つ、透明性のある商品価値の高い燃料油を製造する方法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】
【０００５】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の燃料油の製造方法は、水に酵素を入れて混合・曝気した後、この酵素入り水を、酵素入り水タンク４と脱気手段１０と鉱物除去手段１２とミキサー１１とで形成される第１循環ルートＲ１にて所要時間循環させる第１工程と、原料油と、界面活性剤との混合油を、混合油水タンク５と脱気手段１３とミキサー１４と温度調整手段１８で形成される第２循環ルートＲ２にて所要時間循環させた後、前記第１工程にて循環させた酵素入り水と、前記循環させた混合油との混合油水を前記第２循環ルートにてさらに所要時間循環させる第２工程と、前記第２工程にて循環させた混合油水を油水静置タンク８内で所要時間静置させることによって、タンク８内上側の透明層部Ｍと下側に沈降した油分を含む乳白層部Ｎとに分離させ、その透明層部Ｍを燃料油として取り出す第３工程とを含むことを特徴とする。
【０００６】
請求項２は、上記請求項１に記載の燃料油の製造方法において、前記油水静置タンク８内の下側に沈降した油分を含む乳白層部Ｎを遠心分離機１６にかけることにより更に透明液と乳白液とに分離させて、その透明液を燃料油として取り出すことを特徴とする。
【０００７】
請求項３は、上記請求項１又は２に記載の燃料油の製造方法において、前記原料油は、石油系液体燃料からなることを特徴とする。
【０００８】
請求項４は、上記請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料油の製造方法において、前記水として軟水を使用することを特徴とする。
【０００９】
請求項５は、上記請求項１〜４の何れか１項に記載の燃料油の製造方法において、前記酵素入り水にはメタノールを混入することを特徴とする。
【００１０】
請求項６は、上記請求項１〜５の何れか１項に記載の燃料油の製造方法において、前記脱気手段１０又は１３は、真空ポンプからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項７は、上記請求項１〜６の何れか１項に記載の燃料油の製造方法において、前記鉱物除去手段１２は、電磁活水器からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項８は、上記請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料油の製造方法において、前記ミキサー１１又は１４は、ラインミキサーからなることを特徴とする。
【００１３】
請求項９は、上記請求項１〜８の何れか１項に記載の燃料油の製造方法において、前記油水静置タンク８から取り出した燃料油としての透明層部Ｍをフィルター１５にかけて濾過することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の燃料油製造方法によれば、第１工程によって、水中の空気及び鉱物を除去すると共に水と酵素とをさらに混合し、そして、第２工程によって、原料油と界面活性剤との混合油を第２循環ルートにて循環させることによって、一定温度に保つことができ、さらに、その一定温度に保った混合油を酵素入り水と十分に混合することができる。そしてさらに、第３工程によって、分離させた透明層部Ｍを燃料油として取り出すから、原料油への水の分散混合が容易となり、長期間に亘って油水が分離することのない、安定し、且つ、透明性のある商品価値の高い燃料油を生成することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、安定した燃料油を効率良く取り出すことができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、石油系液体燃料である重油や軽油を、安定した燃料油とすることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、水として軟水を使用することによって、より安定した燃料油を得ることができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、酵素入り水にメタノールを混入することによって、燃料効率の高い燃料油を製造できる。
【００１９】
請求項６に係る発明のように、脱気手段１０又は１３として真空ポンプを使用すれば、水中の空気成分を有効に除去することができる。
【００２０】
請求項７に係る発明のように、シリカ除去手段１２として電磁活水器を使用した場合には、水中の鉱物を有効に除去することができる。
【００２１】
請求項８に係る発明のように、ミキサー１１又は１４としてラインミキサーを使用した場合は、混合・撹拌のみならず、油に対する水の分散・乳化も有効に行なわせることができる。
【００２２】
請求項９に係る発明のように、油水静置タンク８から取り出した燃料油としての透明層部Ｍをフィルター１５にかけることによって、塵等の不純物を除去することができ、さらには、燃料効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料油製造システムを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の一実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明すると、図１は燃料油の製造システムを示すもので、この燃料油製造システムにより、原料油として、例えば軽油を使用して、燃料油を製造する方法について以下に詳述する。
【００２５】
先ず、水タンク１に水を貯め、この水に酵素を入れて混合する。酵素と水の配合比は、重量比で例えば１：５００〜３０００とする。この酵素は、後述する水と油との混合、あるいは水と油とメタノールとの混合を容易にする働きがある。この酵素としては脂肪分解酵素を使用し、また、水としては、ミネラル量の少ない軟水を使用する。マグネシウムやカルシウムなどのミネラルを多く含む硬水を使用すると、マグネシウム等のミネラルが上記酵素の働きに悪影響を及ぼすからである。従って、図１に示すように、水タンク１に接続される水供給管Ｌｏに軟水化装置１７を設けておくことにより、水タンク１に軟水を貯めることができる。なお、軟水化装置１７を設けなくとも、水タンク１に直接軟水を貯めるようにしても良い。
【００２６】
水タンク１内においては、水と酵素とを撹拌混合すると共に、水を連続的にエアレーション（曝気）する。図示は省略するが、水と酵素との撹拌混合及びエアレーションは、例えば、水タンク１内にエアポンプを設置することによって行なうことができる。また、この撹拌混合及びエアレーションは、２４時間〜４８時間連続して行なう。尚、図１において、Ｐはポンプ、Ａは流量計、Ｑは圧力計、Ｖは手動開閉弁、ＡＶは自動開閉弁を示す。
【００２７】
上記のように水に酵素を入れて混合・曝気した酵素入りの水を、水タンク１から管路Ｌ１を通じてポンプＰによりタンク３に供給する一方、２で示されるメタノールタンクに貯留されているメタノールをメタノールタンク２から管路Ｌ２を通じてポンプＰによりメタノール混合タンク３に供給する。そして、このタンク３においてメタノールと酵素入りの水とを、例えば２：８の容量比で撹拌混合する。この撹拌混合はメタノール混合タンク３内に設置した撹拌機１６によって行なう。撹拌混合時間は１０〜２０分とされる。なお、本実施形態において示したように、水に対してメタノールを撹拌混合しなくとも良いが、撹拌混合した方が好ましい。製造される燃料油の燃料効率を高める働きがあるためである。
【００２８】
このように、メタノール混合タンク３においてメタノールと酵素入りの水とを一定の比率で混合した後、酵素入り水とメタノールとの混合水を、混合水タンク４に導入する。そして、この混合水タンク４と脱気手段１０とミキサー１１と鉱物除去手段１２とをつなぐ管路Ｌ４，Ｌ５によって形成される第１循環ルートＲ１を図中の矢印方向に所要時間（例えば、１０分間）循環させることによって、混合水中の空気及び鉱物（例えば、シリカ）を除去すると共に水と酵素とを更に混合する。ここで、脱気手段１０は、真空ポンプからなり、ミキサー１１はラインミキサーからなり、また鉱物除去手段１２は電磁活水器からなる。
【００２９】
このように、脱気手段１０として真空ポンプを使用すれば、水中の空気成分を有効に除去することができる。それは、水中に空気成分が含まれていると、後工程において油に対する水の混合分散性が悪くなるためである。また、鉱物除去手段１２として電磁活水器を使用すれば、水中の鉱物（例えば、シリカ）を有効に除去することができる。それは、鉱物（例えば、シリカ）が酵素と結びついてしまうと、酵素の働きを悪くするためである。また、ミキサー１１としてはラインミキサーが有効である。このラインミキサーは、静止型混合撹拌機で、混合・撹拌のみならず、油に対する水の分散・乳化に最適である。
【００３０】
上記のようにメタノールと酵素入り水との混合水を、混合水タンク４と脱気手段１０とミキサー１１とシリカ除去手段１２とからなる第１循環ルートＲ１を所要時間（例えば１０分間）循環させることによって、メタノールと酵素入り水の混合水とを十分に撹拌混合できると共に、水中の空気成分及び鉱物（例えば、シリカ）を有効に除去することができる。
【００３１】
上記第１循環ルートＲ１を循環して空気及び鉱物（例えば、シリカ）を除去した混合水は、第１循環ルートＲ１の管路Ｌ４から直線状に延びた管路Ｌ６を通じて混合油水タンク５に供給され、原料油及び界面活性剤と共に混合される。原料油（例えば、軽油）を原料油タンク６に貯留し、この原料油タンク６からポンプＰにより管路Ｌ７を通じて混合油水タンク５に供給する。また界面活性剤は、界面活性剤タンク７からポンプＰにより管路Ｌ８を通じて混合油水タンク５に供給する。この場合、混合油水タンク５で混合される酵素入り水と油（軽油）との配合比率は、容積比で２：８とされる。
【００３２】
こうして混合油水タンク５に供給した混合水と油と界面活性剤との混合油水を、図示のように混合油水タンク５と脱気手段１３とミキサー１４とをつなぐ管路Ｌ９，Ｌ１０により形成される第２循環ルートＲ２を図中の矢印方向に所要時間（例えば１０分間）循環させることによって、混合油水中の空気を除去すると共に、混合水と原料油と界面活性剤とを更に撹拌・混合する。この場合、第２循環ルートＲ２には温度調整手段１８として温度調整ヒーターを介在させる。界面活性剤としては、例えばソルビタンモノオレートを使用する。ここでも、脱気手段１３は真空ポンプからなり、ミキサー１１はラインミキサーからなる。
【００３３】
ここでより詳しく説明すると、混合油水タンク５には、先ず、第１循環ルートＲ１にてメタノールと酵素入り水の混合水とを撹拌させるのと略同タイミングで、原料油タンク６からの油（軽油）と界面活性剤タンク７からの界面活性剤とを略々同時に混入させ、第２循環ルートＲ２にて、その油（軽油）と界面活性剤を上記第１循環ルートＲ１と同じ所要時間（例えば１０分間）循環させる。これにより、温度調整手段１８にて混合油の温度を一定（例えば約４０℃）に保つことができ、水と油の混合をより容易にすることができる。そして、その後、混合油水タンク５に、上記混合水を供給し、さらに、所要時間（例えば、１０分間）、その混合水と油（軽油）と界面活性剤との混合油水を、タンク４と脱気手段１３とミキサー１４と温度調整手段１８とからなる第２循環ルートＲ２にて循環させる。これにより、この混合油水を十分に撹拌混合できると共に、混合油水中の空気成分を徹底的に除去することができる。
【００３４】
こうして、第２循環ルートＲ２を所要時間循環した混合油水は、管路Ｌ１１を通って油水静置タンク８に導入させて、このタンク８内で所要時間（例えば２４時間）静置させることによって、タンク８内上側の透明層部Ｍと、その下側に沈降した油分を含む乳白層部Ｎとに分離させる。これにより、タンク８内上側の透明層部Ｍは、管路Ｌ１２を通じてポンプＰにより製品（燃料油）タンク９へ供給するが、この管路Ｌ１２の途中に設けてあるフィルター１５で濾過することによって塵等の不純物を除去する。
【００３５】
一方、油水静置タンク８の下部に沈降した油分を含む乳白層部Ｎは、図示のように、管路Ｌ１３を通じてポンプＰにより遠心分離機１６へ導入し、この遠心分離機１６にかけることによって、更に透明液と乳白液とに分離させ、その透明液を管路Ｌ１４から管路Ｌ１２へ送り込んでフィルター１５を介して製品タンク９へ供給し、製品（燃料油）として取り出し、透明液と分離された残渣は、管路Ｌ１５によって排出場所へ送るようにする。この残渣は水タンク１にて使用することができる。
【００３６】
以上説明した製造方法によれば、原料油への水の分散混合が容易となり、１年程度にわたって水の分離が少ない、非常に安定し、且つ、透明度の高い高品質の燃料油を生成することができる。即ち、高品質の燃料油とは、例えば、油と混合水との比率が容量比で８：２、混合率１０％、また油と混合水との比率が容量比で７：３、混合率１５％で、ＮＯｘ、ＳＯｘといった酸化物の排出の少ないクリーン油を言う。
【００３７】
また、この製造方法により製造される燃料油は、透過性のある液体で、完全燃焼するから、燃料効率を高めることができる。
【００３８】
また、本発明の方法では、石油系液体燃料以外の例えばバイオマス燃料等を使用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１            水タンク
２            メタノールタンク
３            水メタノールタンク
４            混合水タンク
５            混合油水タンク
７            界面活性剤タンク
８            油水静置タンク
９            製品タンク
１０，１３    脱気手段（真空ポンプ）
１１，１４    ミキサー（ラインミキサー）
１２          鉱物除去手段（電磁活水器）
１８          温度調整手段（温度調整ヒータ）
Ｒ１          第１循環ルート
Ｒ２          第２循環ルート
Ｍ            透明層部
Ｎ            乳白層部
【図１】
2013119621.tif 000003