合同会社 バイオ燃料 ( BioFuels,LLC )

      

バイオ油燃料(酵素&超高速反応BDF,合成軽油)製造を通じエコな再生可能エネルギー社会の実現を目指します- 合同会社バイオ燃料(BioFuels,LLC)



バイオ油製造装置: 各種バイオ油製造装置の情報を掲載します。バイオ・ディーゼル(BDF)反応装置では最新の固体酵素触媒法、及びアルカリ法でも考えられない程の超高速反応を実現しています。 バイオマス直接液化法では、最新技術の合成軽油製造技術をご紹介しています。バイオマス原料のガス化発電方式に加え、ディーゼル発電機と組み合わせバイオマス液化発電も可能です。 更に、バイオ・バイオマス分野からは多少外れますが、類似技術廃プラ類の触媒熱分解液化法も技術見直しを最近しています。

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  バイオ油製造装置

各種バイオ油製造装置の情報を掲載します。バイオ・ディーゼル(BDF)反応装置では最新の固体酵素触媒法、及びアルカリ法でも考えられない程の超高速反応を実現しています。
バイオマス直接液化法では、最新技術の合成軽油製造技術をご紹介しています。バイオマス原料のガス化発電方式に加え、ディーゼル発電機と組み合わせバイオマス液化発電も可能です。
更に、バイオ・バイオマス分野からは多少外れますが、類似技術廃プラ類の触媒熱分解液化法も技術見直しを最近しています。


(1)固体酵素法BDF製造法
固体酵素触媒反応装置
固体酵素触媒反応装置フロー図
 バイオディーゼル(Bio-Diesel)、日本では多くはBDFと呼ばれる軽油代替燃料です。 植物油の主に粘性(動粘度)改善の為の最も簡単な手段として、メタノール等のアルコール及びアルカリ触媒(NaOH,KOH)を加えてエステル交換反応で、バイオディーゼル(BDF)を製造しています。 酵素酵素法は、危険なアルカリ物質に代えて酵素(リパーゼ)触媒

固体酵素触媒はイオン交換樹脂等の固体に液体のリパーゼを固定化した触媒です。 特徴は常温反応、安全な酵素触媒、加えてクリーンなグリセリン副産物が得られます。

リパーゼ酵素(液体)を直接利用するエステル交換反応も可能ですが、取扱の容易性等から固体化酵素触媒が好まれます。 固体触媒法には、イオン交換樹脂(陰イオン、陽イオン)を活用する方法、他もあります。

酵素触媒法BDFの紹介は下記添付資料を参照下さい。

『固体酵素法BDFのBlog検索記事紹介』Blog記事はこちらです


(2)超高速BDF製造法
 アルカリ触媒を使う通常の化学反応ですが、超高速で反応が完結します。MSR(Micro-Second Reactor)と呼んでいる方式で、1秒以内で反応が完結します。 BDFの反応時間は通常1〜3時間の反応時間が掛かります。

マイクロ秒単位で反応が完結するBDF製造装置はマイクロ波、超音波等と言う最新・高価な機器を使っても、この反応スピードの実現は無理だと思います。

バッチ方式、循環方式でも反応機器設計・製作は可能ですが、秒単位は不可能で、少なくとも10分程度は必要かと思います。通常のバッチ・攪拌方式でも、 バッチ容量にも影響を受けますが、1000L反応器で多分30分程度必要です。 MSR反応装置は連続式を採用し、初めてこの様な超高速反応が実現出来ます。
超高速BDF反応装置

MSR方式のBDF、BDF一般の製造情報は下記添付資料を参照下さい。
1)最新BDF製造技術とグリセリン利用法(PDF)はこちらからダウンロードできます
2)最新BDF製造技術(英語版)(PDF)はこちらからダウンロードできます
3)『超高速BDF製造装置の紹介』Blog記事はこちらです
4)『BDF生産の採算性』Blog記事はこちらです




(3)バイオマス液化法(合成軽油)
AlphaKATKDV装置

藻ジェット燃料
 バイオマスの熱分解でバイオマスから液体燃料を得るうことも出来ますが、 通常得られた油は酸・水を含む低品質・不安定油で、 軽油・重油等に一部少量ブレンドしてボイラー補助燃料としての利用法程度です。
これに対して、石油精製設備の接触分解装置(FCC)で使う触媒(ゼオライト系)等を加えて熱触媒反応を行うことで、 より品質の良い液体燃料を直接1−ステップで得ようとするプロセス方式があります。
それでもディーゼル・エンジン燃料として使う場合、更に通常は水素化反応+異性化反応+蒸留操作の2〜3工程(ステップ)の諸工程・装置が必要となります。 添付写真はバイオマス原料,廃棄物を含め、1-ステップ液化合成軽油製造装置(KDV、IH2,他)です。 この方式なら固体原料から直接燃料油を製造でき、そしてディーゼルエンジン発電機で発電ができます。 バイオマス・ガス化発電と同じ売電(FIT)ビジネスが可能となります。

発電目的以外で、BDFの様なエステル構造ではない石油系燃料と同じ炭化水素分子構造の本格的な液体バイオ燃料ビジネス(Drop-in BioFuels)展開では、 一般的な陸上車両用等のバイオ・ガソリン、バイオ軽油、航空燃料のバイオ・ジェット燃料等の燃料製造となります。 当然、厳密な品質・(製法)規格準拠の燃料製品の製造が必要です。 この分野、残念ながら日本は未だですが、既にフィンランドNeste Oil(植・動物油原料、REGも同様)、 米国REG(旧Syntroleum)、他から合成バイオ燃料製品が市場に出回っています。 原料は液体廃棄物油・バイオ油(パーム油、(合成ジェット燃料,左写真とUOPジェット燃料プロセス)、他)、固体廃棄物・バイオマス原料等です。 プロセスもバイオ油の場合は、水素化、更に異性化等の組み合わせが通常の手法となります。一方、固体バイオマス原料は、前述の様な直接熱分解・液化法の他、ガス化・FT液化法が通常の手法です。 商業化の前提は、高効率プロセス選択、大規模化、高額投資、及び石油精製との統合(或いは,協力)が不可欠です。 こちらも興味があれば、是非お問い合わせ下さい。
バイオマス(チップ、廃棄物)を使う売電ビジネスでは、液化(合成軽油)発電とガス化発電の2つの方法,どちらでも可能と言うことです。 どちらの方法にするかは、原料事情、設備投資等を考慮し決めれば良いことになります。
一方、添付右は毎時150Lの合成軽油が得られるKDVの最小プラントのYouTube動画です。
バイオマス、廃プラの合成軽油関連情報(プロセスと発電)は下記添付資料を参照下さい。
1)『チップ類・廃棄物利用のバイオマス合成軽油製造技術』(PDF)はこちらからダウンロードできます
2)『チップ類・廃棄物利用のバイオマス合成軽油製造技術と売電ビジネス』(PDF)はこちらからダウンロードできます
3)『次世代バイオマス合成軽油技術製品の紹介』Blog記事はこちらです



(4)触媒熱分解液化法
 主に廃プラ、廃タイヤ、及び石炭等を熱分解すれば、一応液体油を得ることも出来ます。通常の方法は無触媒方式ですが、燃料化可能な品質、収率のより優れる方式は触媒方式となります。 これら装置メーカーは内外に多数あります。触媒方式には、インドPyrocrat、他数社があります。 バイオマス原料でも油は得られますが、原料の分子構造の違いから、油は酸・水を含む低品質・不安定油となり、水素添加なしでは余り使えません。

尚、プラ類の液化はバイオ油ではありませんが、EUでは廃棄物リサイクル、そして 再生可能エネルギー扱いされている様です(補助金、税金優遇策)。  分解油の用途目標を舶用中速ディーゼル発電燃料に代替・補充を考えています。 即ち軽油・重油と類似の燃料品質にトライします。当面は、とかく供給不安定で高価な植物油(SVO)の代替・ブレンド燃料化、或いは軽油・重油等の廉価燃料代替を狙っています。 勿論、触媒(ゼオライト)を加えて触媒熱分解反応を行うだけでは不充分です。
 添付右は、廃プラ原料に特化した技術提携先イタリアINSER社熱分解炉です。触媒方式に加え、少なくとも蒸留+油の安定化工程を加えてます。
INSER触媒熱分解装置
プラスティクス分解ディーゼル合成装置
廃プラ類の液化関連情報は下記添付資料を参照下さい。
1)『INSER社の廃プラ熱分解プレゼン資料』(PDF,英語版)はこちらからダウンロードできます
2)『廃プラ・タイヤ等の油化製造』Blog記事はこちらです
廃プラ、タイヤ、或いは石炭の熱分解油は、バイオマス分解油に比べ燃料物性は良好です。 但し、ディーゼル燃料の代替には使えません。
そこで、左添付写真の様にプラ類のダーク色分解油を比較的簡単な方法で無色透明油に変換する新技術(上記のINSER社)も開発しつつあります。
3)『原料別、熱分解油製造装置の紹介』Blog記事はこちらです




以上、良くある質問(バイオ油製造)はこちらです。

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