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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023096319
(43)【公開日】2023-07-07
(54)【発明の名称】バイオディーゼル燃料の精製方法
(51)【国際特許分類】
B01D 61/02 20060101AFI20230630BHJP
B01D 61/12 20060101ALI20230630BHJP
B01D 63/10 20060101ALI20230630BHJP
C10L 1/02 20060101ALI20230630BHJP
【ＦＩ】
B01D61/02 500
B01D61/12
B01D63/10
C10L1/02
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021211975
(22)【出願日】2021-12-27
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-06-07
(71)【出願人】
【識別番号】398045865
【氏名又は名称】室町ケミカル株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】521567181
【氏名又は名称】水光技研株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】521567192
【氏名又は名称】有限会社健製作所
(71)【出願人】
【識別番号】521567206
【氏名又は名称】ＲＩＴＡ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078695
【弁理士】
【氏名又は名称】久保 司
(72)【発明者】
【氏名】北野 了
(72)【発明者】
【氏名】坂口 恵太
(72)【発明者】
【氏名】新原 政喜
(72)【発明者】
【氏名】松原 健
(72)【発明者】
【氏名】北川 悌也
【テーマコード（参考）】
4D006
4H013
【Ｆターム（参考）】
4D006GA03
4D006HA61
4D006JA05Z
4D006JA06Z
4D006JA19Z
4D006JA30Z
4D006JA55Z
4D006JA57Z
4D006JA58Z
4D006JA66Z
4D006KE07R
4D006KE16Q
4D006KE16R
4D006MA03
4D006MB05
4D006MB13
4D006PA01
4D006PB13
4D006PB20
4H013BA02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスであって、よりち密な分離膜にて精製精度を向上させることができるバイオディーゼル燃料の精製方法を提供する。
【解決手段】バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク１、高圧ポンプ２、膜モジュール３、処理液タンク４からなる精製装置を使用し、バイオディーゼル燃料を循環タンク１に入れ、循環タンク１から高圧ポンプ２で膜モジュール３に送り、膜モジュール３から循環タンク１に戻すように循環させて４０℃～６０℃に加温し、この状態で膜モジュール３の分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ナノフィルトレーション膜に通し、２～６ＭＰａの圧力下で未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド／アシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去し、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を高める。
【選択図】図１
【解決手段】バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク１、高圧ポンプ２、膜モジュール３、処理液タンク４からなる精製装置を使用し、バイオディーゼル燃料を循環タンク１に入れ、循環タンク１から高圧ポンプ２で膜モジュール３に送り、膜モジュール３から循環タンク１に戻すように循環させて４０℃～６０℃に加温し、この状態で膜モジュール３の分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ナノフィルトレーション膜に通し、２～６ＭＰａの圧力下で未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド／アシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去し、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を高める。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスであって、
バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク、高圧ポンプ、膜モジュール、処理液タンクからなる精製装置を使用し、冷却されていない、ろ過されていないバイオディーゼル燃料を循環タンクに入れ、
循環タンクから高圧ポンプで膜モジュールに送り、膜モジュールから循環タンクに戻すように循環させて４０℃より高い温度に加温し、この状態で膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜に通し、未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド／アシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去し、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を高めることを特徴としたバイオディーゼル燃料の精製方法。
バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク、高圧ポンプ、膜モジュール、処理液タンクからなる精製装置を使用し、冷却されていない、ろ過されていないバイオディーゼル燃料を循環タンクに入れ、
循環タンクから高圧ポンプで膜モジュールに送り、膜モジュールから循環タンクに戻すように循環させて４０℃より高い温度に加温し、この状態で膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜に通し、未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド／アシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去し、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を高めることを特徴としたバイオディーゼル燃料の精製方法。
【請求項2】
分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜は、らせん状に巻かれたＯＳＮ膜（Ｅｖｏｎｉｋ ＰｕｒａＭｅｍＴＭ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜）である請求項１記載のバイオディーゼル燃料の精製方法。
【請求項3】
加熱温度の上限は６０℃とする請求項１または請求項２に記載のバイオディーゼルの精製方法
【請求項4】
有機溶剤耐性ＮＦ膜に通すときの圧力は２～６ＭＰａとする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバイオディーゼルの精製方法
【請求項5】
精製装置は，高圧ポンプの駆動モータの圧縮熱でバイオディーゼル燃料を４０℃程度までの温度に昇温させ、また、バイオディーゼル燃料を６０℃以上に上昇させない冷却器による温度制御手段を備える請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバイオディーゼル燃料の精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、菜種油や廃食用油などをメチルエステル化して製造されるものとして、ディーゼルエンジン用のバイオ燃料であるバイオディーゼル燃料の不純物を除去して品質を改善する精製方法に関するものである。
【0002】
バイオディーゼル（ＢＤＦ）燃料は、硫黄分酸化物をほとんど含まないため、軽油と比較して排出される硫黄酸化物（ＳＯｘ）を１／２～１／３に削減減少でき、ディーゼル車の排気ガス対策としても有効で、すでに国内外で利用されており、日本では廃食用油から、欧州では菜種油から、米国やブラジルでは大豆油から製造。特に欧州では、政策的支援が導入され、ドイツを中心に利用が進んでいる。なお、バイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）は、現在、航空燃料としての利用の検討もなされている。
【0003】
バイオディーゼル燃料の原料となる油脂は、グリセリンに脂肪酸が３個結合したトリグリセリドと呼ばれる物質で、このトリグリセリドをメタノールと反応させると、脂肪酸メチルエステル（Ｆａｔｔｙ Ａｃｉｄ Ｍｅｔｈｙｌ Ｅｓｔｅｒ、以下ＦＡＭＥ）と呼ばれるエステルが生成される。
【0004】
脂肪酸メチルエステルは、アルコールと脂肪酸との置換反応によって得られる化合物であり、植物油等（トリグリセリド）は脂肪酸とグリセリン（多価アルコール）のエステルで、トリグリセリドからメチルエステルを作る反応は、脂肪酸と結合するアルコールの種類を変換する反応でもあることから、エステル交換反応とも呼ばれる。
【0005】
このようにバイオディーゼル燃料生産の出発原料には、脂肪酸を含む原料が含まれるがこれに限定されない。これらの材料には、これらに限定されないが、トリアシルグリセロール、ジアシルグリセロール、モノアシルグリセロール、リン脂質、エステル、遊離脂肪酸またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。
【0006】
また、バイオディーゼル燃料の製造に使用される脂肪酸は、植物油、キャノーラ油、ベニバナ油、ヒマワリ油、キンレンカ種子油、マスタード油、オリーブ油、ゴマ油、大豆油、コーン油、落花生油、綿実油、米ぬか油、ババスナッツ油、ヒマシ油、パーム油、菜種油、低エルカ酸菜種油、パーム核油、ルピナス油、ジャトロファ油、ココナッツ油、亜麻仁油、月見草油、ホホバ油、カメリナ油、獣脂、牛脂、バター、鶏脂、ラード、乳脂肪、シアバター、バイオディーゼル燃料、使用済みフライ油、オイルミセラ、使用済み調理油、イエロートラップグリース、水素化油、油の誘導体、油の共役誘導体、およびそれらの混合物である。
【0007】
ところで、バイオディーゼル燃料を自動車用燃料として安全に使用するための品質を規定する規格として、欧州規格ＥＮ１４２１４、日本規格ＪＩＳ Ｋ２３９０、米国規格ＡＳＴＭ Ｄ６７５１が定められ、軽油に混合して市場に供給する際には、この品質規格を満たす必要がある。
【0008】
バイオディーゼル燃料中の容易に析出する成分が燃料の貯蔵タンク内やエンジン系統のフィルターで析出し、閉塞などの障害をもたらすことが大きな問題として報告されていて、析出成分としては、脂肪酸モノグリセリド（特に飽和脂肪酸のモノグリセリド）やステリルグリコシドなどが挙げられる。
【0009】
ステリルグリコシドについて言えば、低濃度のステリルグルコシドでさえ、燃料フィルター、インジェクター本体、インジェクターノズルを汚す可能性がある。
【0010】
ステリルグルコシド沈殿物の融点は非常に高いため（摂氏２４０度程度）、飽和脂肪酸のエステルとは異なり、沈殿物が形成されると、汚れたフィルターやその他の表面から簡単に除去できない。その結果、ステリルグルコシドは蓄積し、インジェクターの分解と洗浄を必要とする耐火性のガム状物質を形成する可能性があり、したがってディーゼルエンジンの運転費用が増加する。
【0011】
さらに、ステリルグルコシドは沈殿してアモルファスを形成する可能性があり、これは飽和脂肪酸のエステルの結晶化に関連する温度よりもはるかに高い温度でも、雲状の物質であり、バイオディーゼル燃料のフィルターブロッキング傾向を高める。
【0012】
バイオディーゼル燃料中の低レベルのステリルグルコシド（つまり、１０～９０ ｐｐｍ）でさえ、脂肪酸メチルエステルと凝集体を形成し、フィルターの詰まりを促進する可能性がある。
【0013】
そして、低温では、ステリルグリコシドの存在により、トリアシルグリセロール、ジアシルグリセロール、モノアシルグリセロールなどの飽和脂肪酸のアルキルエステルによって引き起こされるコールドフローの問題が確実に悪化する可能性がある。
【0014】
下記特許文献ではバイオディーゼル燃料およびプロセスに関し、ステロールグリコシドやその他のけん化物などの不純物を除去してバイオディーゼル燃料の品質を改善するプロセスとして、フラットシート無極性有機溶媒ナノろ過膜（ＯＳＮ）を通過させることが開示されている。
【特許文献1】特許協力条約公開 ＷＯ ２０１９／０３２５２１ 公報
【0015】
この特許文献１はバイオディーゼル燃料を非極性、疎水性、および化学的に安定な有機溶媒ナノろ過（ＯＳＮ）膜と接触させることにより、バイオディーゼル燃料からバイオディーゼル燃料中のステリルグリコシドおよびその他の不純物を除去するものである。
【0016】
特許文献１は請求項の記載から、バイオディーゼル燃料を処理するためのプロセスであって、以下を含む：バイオディーゼル燃料を有機溶媒アノフィルトレーションと接触させるもので、膜に接触する前に、バイオディーゼル燃料が、温度を４０℃未満に低下させること、周囲温度未満に冷却すること、ろ過助剤を使用して、冷却したバイオディーゼル燃料を保持し、リーフフィルターでバイオディーゼル燃料をろ過することとされる。
【0017】
また、特許文献１で使用されるフラットシート無極性有機溶媒ナノろ過膜（ＯＳＮ）は、メンブレン（ＰＭＳ－６００ ＰｕｒａＭｅｍメンブレン、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、シカゴ、イリノイ州、分子量カットオフ６００、メンブレン面積０．００６２ｍ２）である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
前記特許文献１では、分離膜にて不純物質を除去する事が記載されているが、例えば分画分子量６００の分離膜では十分なろ過精度を得る事が出来ない。
【0019】
仮にモノグリセリドを除去したとしても、ステリルグルコシドなどの不純物質がＢＤＦ中には多量に存在し、使用に際して析出やフィルター詰まりなどの不具合を生じる恐れが有り、且つ低温時の流動特性が低下するなどの問題が存在している。
【0020】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスにおいて、よりち密な分離膜にて精製精度を向上させることができるバイオディーゼル燃料の精製方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0021】
前記目的を達成するため本発明は、第１に、バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスであって、バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク、高圧ポンプ、膜モジュール、処理液タンクからなる精製装置を使用し、冷却されていない、ろ過されていないバイオディーゼル燃料を循環タンクに入れ、循環タンクから高圧ポンプで膜モジュールに送り、膜モジュールから循環タンクに戻すように循環させて４０℃より高い温度に加温し、この状態で膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜に通し、未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド／アシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去し、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を高めることを要旨とするものである。
【0022】
第２に、分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜は、らせん状に巻かれたＯＳＮ膜（Ｅｖｏｎｉｋ ＰｕｒａＭｅｍＴＭ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜）であること、第３に、加熱温度の上限は６０℃とすること、第４に、有機溶剤耐性ＮＦ膜に通すときの圧力は２～６ＭＰａとすることを要旨とするものである。
【0023】
第５に、精製装置は，高圧ポンプの駆動モータの圧縮熱でバイオディーゼル燃料を４０℃程度までの温度に昇温させ、また、バイオディーゼル燃料を６０℃以上に上昇させない冷却器による温度制御手段を備えることを要旨とするものである。
【0024】
本発明によれば、膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜を使用する事によりステリルグリコシドを除去し、主成分である脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を飛躍的に高める事が可能となった。
【0025】
また、膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜というよりち密な分離膜を使用すると通常透過流量は減少するが、液温を４０℃～６０℃に上昇させることで、４０℃付近においては５．３ＬＭＨ ａｔ ５ＭＰａ程度と透過流量の落ち込みは大幅に緩和できる。
【0026】
２～６ＭＰａ、このましくは５～６ＭＰａの圧力下で有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜を通過させるので、流量の減少を招くことなく、効率のよい処理が得られる。
【0027】
請求項２記載の本発明によれば、膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜として好適な例を示すものである。
【0028】
請求項５記載の本発明によれば、４０℃程度まで温度に昇温させるのにヒーター等の加熱装置を備えなくても行うことができ、また、温度制御手段により液温は６０℃以上には上昇させないものであり、これにより有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜を破損から保護することが可能なる。
【発明の効果】
【0029】
以上述べたように本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法は、バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスにおいて、よりち密な分離膜にて精製精度を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法に使用する精製装置の回路図である。
【図2】本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法に使用する精製装置の外観図である。
【図3】本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法で使用する膜モジュールの説明図である。
【図4】各種膜の分離性能を示すグラフである。
【図5】膜モジュールの入口側の写真観察結果を示す斜視図である。である。
【図6】サンプルの目視による写真結果を示す正面図である。
【図7】サンプルの目視による写真結果を示す正面図である。
【図8】原液と透過液サンプルの吸光度特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明は、バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスであって、バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク、高圧ポンプ、膜モジュール、処理液タンクからなる精製装置を使用し、冷却されていない、ろ過されていないバイオディーゼル燃料を循環タンクに入れ、循環タンクから高圧ポンプで膜モジュールに送り、膜モジュールから循環タンクに戻すように循環させて４０℃～６０℃に加温し、この状態で膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜に通し、６ＭＰａ程度の圧力下で未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド／アシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去する。
【0032】
図１は本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法に使用する精製装置の回路図、図２同上外観図で、図中１は原液を投入する循環タンク、２は高圧ポンプ、３は膜モジュール、４は処理液タンク、５は冷却器としての熱交換パネルで、バイオディーゼル燃料は高圧ポンプ２で膜モジュール３に送られ、ここを通過して循環タンク１に戻り、循環を繰り返してから、処理液タンク４に送られる。
【0033】
高圧ポンプ２の吐出側では安全弁戻りの戻り管、原液戻りの戻り管が接続され、また、高圧ポンプ２の吐出側は分岐されて、前記戻り管の他に膜モジュール３への接続管により連結される。
【0034】
膜モジュール３からの流出配管は流量調整弁を介在させて、熱交換パネル５を経由して循環タンク１へ戻るものと透過液側配管は処理液タンク４に至るものと循環タンク１に至るものに分かれる。
【0035】
熱交換パネル５では冷却水との熱交換が行われ、膜モジュール３での処理液を一定温度以上上げないように制御される。
【0036】
循環タンク１に投入する原液としては製造されたバイオディーゼル燃料で、精製が不十分なものである。
【0037】
図３に膜モジュール３の構造を示すと、らせん状に巻かれた有機溶剤耐性ＮＦ膜（ＯＳＮ膜）であり、孔のあいた中心チューブ７を中心にして供給のチャンネルスペーサー８、膜材６、透過マテアルコレクション材９、膜材６、供給のチャンネルスペーサー８、外装１０を重ねて巻き回した。
【0038】
巻き回しの端部にはアンチテレスコーピングデバイス１１を配して筒状体として固定する。
【0039】
前記ＯＳＮ膜のＯＳＮとは有機溶媒ナノ濾過技術を意味し、膜材を基盤とした拡張可能な分子分離技術で、有機溶媒混合物中の分子を分離する。
【0040】
本発明においては、膜モジュール３の膜６は分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜である。
【0041】
この分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜には、らせん状に巻かれたＯＳＮ膜（Ｅｖｏｎｉｋ ＰｕｒａＭｅｍＴＭ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜）、を採用した。
【0042】
膜材６の選定については、Ｅｖｏｎｉｋ社製のＰｕｒａＭｅｍ膜の内、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜、Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ膜、Ｆｌｕｘ膜が想定される。
【0043】
Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜（Ｓ６００膜）は分画分子量（ＭＷＣＯ）が６００、つまり分子量６００以上の溶解物質を除去する分離膜で有り、その他の３種は主に分子量３００前後の溶解物質を除去するものである。
【0044】
Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜は選択性が高く（≒ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ性が高く）より微細な物質を除去するもので、分画分子量２５０近辺の物質より除去するがそのトレードオフとして透過流量は少なくなる。
【0045】
これに対してＦｌｕｘ膜は主に分画分子量３５０以上の物質を除去し、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜と比較するとルーズであるが高透過流量と成り経済性の高い分離膜である。
【0046】
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ膜はＳｅｌｅｃｔｉｖｅ膜とＦｌｕｘ膜の中間に位置し、主に分画分子量３００以上の物質を除去し透過流量も経済性を得やすい量となっており、分離と透過流量を両立させた分離性能となっている。
【0047】
これら分離性能は膜面のｐｏｒｅサイズの違いにより発現しており、概ね図４のグラフの通りである。
【0048】
各膜の分離性能の違いについては以下の内容で知見できる。
バイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）の主成分で有る脂肪酸メチルエステル分（ＦＡＭＥ）及び、ステリルグルコシド及びアシルステリルグルコシド類を含む不純物質の濃度変化を下表１，表２に示す。なお、この表の数値は後述の表４，表５，表６，表７の動作の結果である。
バイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）の主成分で有る脂肪酸メチルエステル分（ＦＡＭＥ）及び、ステリルグルコシド及びアシルステリルグルコシド類を含む不純物質の濃度変化を下表１，表２に示す。なお、この表の数値は後述の表４，表５，表６，表７の動作の結果である。
【表1】
【表2】
【0049】
分析結果が示す通りＳｅｌｅｃｔｉｖｅ膜を使用する事により主成分であるエステルの濃度を飛躍的に高める事が可能となり、バイオディーゼル燃料の適用範囲を大きく広げる結果となっている。また、不純物質であるステリルグリコシド類の除去が行われている。
【0050】
目視においても明らかな脱色効果が確認出来る。
【0051】
更に分析結果を下表３に示す。
【表3】
【0052】
本発明は液温を４０℃～６０℃、好ましく４０℃～５０℃とし、処理能力の向上を図る。温度により粘性を低下させる事により処理能力の向上を図るものである。
【0053】
なお、液温を４０℃～６０℃、好ましく４０℃～５０℃とするのに、別途独立した設備としてのヒーターを使用しないで、高圧ポンプ２の駆動モータ２ａの放熱でバイオディーゼル燃料を４０℃程度まで温度に昇温させる。
【0054】
また、熱交換パネル５により、バイオディーゼル燃料を６０℃以上に上昇させないように温度制御した。
【0055】
次に、本発明の効果を試すための、試験結果について説明する。
試験目的は、Ｆｌｕｘ膜を用いてバイオディーゼル燃料を精製した場合の性能を確認すると共に、膜の閉塞状況を確認することである。また、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜を用いバイオディーゼル燃料をろ過した場合のその精製度と透過流量を確認することである。
試験目的は、Ｆｌｕｘ膜を用いてバイオディーゼル燃料を精製した場合の性能を確認すると共に、膜の閉塞状況を確認することである。また、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜を用いバイオディーゼル燃料をろ過した場合のその精製度と透過流量を確認することである。
【0056】
【0057】
先にＦｌｕｘ膜について述べる。Ｆｌｕｘ膜の状態にて濃縮液・透過液共にタンク循環させ、透過流量と液の状態を確認した。
【0058】
［Ｆｌｕｘ膜 運転結果］
透過流量を下表４，５に示す。なお、比較として２０２０年８月２０日の透過流量データも示す。
透過流量を下表４，５に示す。なお、比較として２０２０年８月２０日の透過流量データも示す。
【表4】
【表5】
【0059】
［モジュール状態観察］
透過液サンプルを採取後、ｖｅｓｓｅｌを開け、膜モジュール３の状態を確認した。膜モジュール３の入口側の写真観察結果を図６に示す。
透過液サンプルを採取後、ｖｅｓｓｅｌを開け、膜モジュール３の状態を確認した。膜モジュール３の入口側の写真観察結果を図６に示す。
【0060】
膜モジュール３の口側には多くの固形物が確認され、またｆｅｅｄ ｓｐａｃｅｒ部にもＳＳが入り込んでいる事が確認される。透過流量が８ＬＭＨ ａｔ ３ＭＰａ程度まで低下している事からも、有効膜面積が減少している事、ｆｏｕｌｉｎｇが発生している事が強く懸念される。
【0061】
次に、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜について述べる。膜モジュール３の膜をＳｅｌｅｃｔｉｖｅ膜に交換し濃縮液・透過液共にタンク循環させ、透過流量と液の状態を確認した。
【0062】
［Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜運転結果］
運転後の透過流量変化を下表６に示す。なお、透過流量を増加させる事を目的に液温を上昇させる為、チラーを停止させての運転も実施した。
運転後の透過流量変化を下表６に示す。なお、透過流量を増加させる事を目的に液温を上昇させる為、チラーを停止させての運転も実施した。
【表6】
【0063】
Ｆｌｕｘ膜においては、昨年の８月２０日のデータにて、１３．４ＬＭＨ ａｔ ３ＭＰａ／３１℃で有ったが、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜にといては、１５時４４分のデータを圧力換算した結果、１．７８ＬＭＨ ａｔ ３Ｍｐａ／２６℃となり透過流量については、ｏｒｄｅｒが違う結果となった。
目視による状態変化を写真にて図６に示す。
目視による状態変化を写真にて図６に示す。
【0064】
Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜の透過液質はＦｌｕｘ膜とは比較にならない程、脱色がされている。但し、透過流量が低すぎでこのままでは現実的な装置設計は困難で有る。よって、処理温度を上昇させる事による透過流量の上昇傾向を検証した結果を下表７に示す。
液温の上昇と共に透過流量は上昇し、４０℃付近においては５．３ＬＭＨ ａｔ ５ＭＰａ程度とＦｌｕｘ膜との透過流量差は大幅に緩和された。
【表7】
【0065】
４０℃以下では、透過流量が低すぎて現実的な装置設計は困難で有るので、処理温度を上昇させる事による透過流量の上昇を図ったものである。
【0066】
原液と透過液サンプル（ｓａｍｐｌｅ １１ ａｔ ５ＭＰａ／４０℃）の吸光度特性を図８に示す、なおｒｅｆｅｒｅｎｃｅとして２０２０年７月の吸光度特性も示す。
【符号の説明】
【0067】
１…循環タンク ２…高圧ポンプ
２ａ…駆動モータ ３…膜モジュール
４…処理液タンク ５…熱交換パネル
６…膜 ７…中心チューブ
８…チャンネルスペーサー ９…透過マテアルコレクション材
１０…外装 １１…アンチテレスココーピングデバイス
２ａ…駆動モータ ３…膜モジュール
４…処理液タンク ５…熱交換パネル
６…膜 ７…中心チューブ
８…チャンネルスペーサー ９…透過マテアルコレクション材
１０…外装 １１…アンチテレスココーピングデバイス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2023-04-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、菜種油や廃食用油などをメチルエステル化して製造されるものとして、ディーゼルエンジン用のバイオ燃料であるバイオディーゼル燃料の不純物を除去して品質を改善する精製方法に関するものである。
【0002】
バイオディーゼル（ＢＤＦ）燃料は、硫黄分酸化物をほとんど含まないため、軽油と比較して排出される硫黄酸化物（ＳＯｘ）を１／２～１／３に削減減少でき、ディーゼル車の排気ガス対策としても有効で、すでに国内外で利用されており、日本では廃食用油から、欧州では菜種油から、米国やブラジルでは大豆油から製造。特に欧州では、政策的支援が導入され、ドイツを中心に利用が進んでいる。なお、バイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）は、現在、航空燃料としての利用の検討もなされている。
【0003】
バイオディーゼル燃料の原料となる油脂は、グリセリンに脂肪酸が３個結合したトリグリセリドと呼ばれる物質で、このトリグリセリドをメタノールと反応させると、脂肪酸メチルエステル（Ｆａｔｔｙ Ａｃｉｄ Ｍｅｔｈｙｌ Ｅｓｔｅｒ、以下ＦＡＭＥ）と呼ばれるエステルが生成される。
【0004】
脂肪酸メチルエステルは、アルコールと脂肪酸との置換反応によって得られる化合物であり、植物油等（トリグリセリド）は脂肪酸とグリセリン（多価アルコール）のエステルで、トリグリセリドからメチルエステルを作る反応は、脂肪酸と結合するアルコールの種類を変換する反応でもあることから、エステル交換反応とも呼ばれる。
【0005】
このようにバイオディーゼル燃料生産の出発原料には、脂肪酸を含む原料が含まれるがこれに限定されない。これらの材料には、これらに限定されないが、トリアシルグリセロール、ジアシルグリセロール、モノアシルグリセロール、リン脂質、エステル、遊離脂肪酸またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。
【0006】
また、バイオディーゼル燃料の製造に使用される脂肪酸は、植物油、キャノーラ油、ベニバナ油、ヒマワリ油、キンレンカ種子油、マスタード油、オリーブ油、ゴマ油、大豆油、コーン油、落花生油、綿実油、米ぬか油、ババスナッツ油、ヒマシ油、パーム油、菜種油、低エルカ酸菜種油、パーム核油、ルピナス油、ジャトロファ油、ココナッツ油、亜麻仁油、月見草油、ホホバ油、カメリナ油、獣脂、牛脂、バター、鶏脂、ラード、乳脂肪、シアバター、バイオディーゼル燃料、使用済みフライ油、オイルミセラ、使用済み調理油、イエロートラップグリース、水素化油、油の誘導体、油の共役誘導体、およびそれらの混合物である。
【0007】
ところで、バイオディーゼル燃料を自動車用燃料として安全に使用するための品質を規定する規格として、欧州規格ＥＮ１４２１４、日本規格ＪＩＳ Ｋ２３９０、米国規格ＡＳＴＭ Ｄ６７５１が定められ、軽油に混合して市場に供給する際には、この品質規格を満たす必要がある。
【0008】
バイオディーゼル燃料中の容易に析出する成分が燃料の貯蔵タンク内やエンジン系統のフィルターで析出し、閉塞などの障害をもたらすことが大きな問題として報告されていて、析出成分としては、脂肪酸モノグリセリド（特に飽和脂肪酸のモノグリセリド）やステリルグリコシドなどが挙げられる。
【0009】
ステリルグリコシドについて言えば、低濃度のステリルグルコシドでさえ、燃料フィルター、インジェクター本体、インジェクターノズルを汚す可能性がある。
【0010】
ステリルグルコシド沈殿物の融点は非常に高いため（摂氏２４０度程度）、飽和脂肪酸のエステルとは異なり、沈殿物が形成されると、汚れたフィルターやその他の表面から簡単に除去できない。その結果、ステリルグルコシドは蓄積し、インジェクターの分解と洗浄を必要とする耐火性のガム状物質を形成する可能性があり、したがってディーゼルエンジンの運転費用が増加する。
【0011】
さらに、ステリルグルコシドは沈殿してアモルファスを形成する可能性があり、これは飽和脂肪酸のエステルの結晶化に関連する温度よりもはるかに高い温度でも、雲状の物質であり、バイオディーゼル燃料のフィルターブロッキング傾向を高める。
【0012】
バイオディーゼル燃料中の低レベルのステリルグルコシド（つまり、１０～９０ ｐｐｍ）でさえ、脂肪酸メチルエステルと凝集体を形成し、フィルターの詰まりを促進する可能性がある。
【0013】
そして、低温では、ステリルグリコシドの存在により、トリアシルグリセロール、ジアシルグリセロール、モノアシルグリセロールなどの飽和脂肪酸のアルキルエステルによって引き起こされるコールドフローの問題が確実に悪化する可能性がある。
【0014】
下記特許文献ではバイオディーゼル燃料およびプロセスに関し、ステロールグリコシドやその他のけん化物などの不純物を除去してバイオディーゼル燃料の品質を改善するプロセスとして、フラットシート無極性有機溶媒ナノろ過膜（ＯＳＮ）を通過させることが開示されている。
【特許文献1】特許協力条約公開 ＷＯ ２０１９／０３２５２１ 公報
【0015】
この特許文献１はバイオディーゼル燃料を非極性、疎水性、および化学的に安定な有機溶媒ナノろ過（ＯＳＮ）膜と接触させることにより、バイオディーゼル燃料からバイオディーゼル燃料中のステリルグリコシドおよびその他の不純物を除去するものである。
【0016】
特許文献１は請求項の記載から、バイオディーゼル燃料を処理するためのプロセスであって、以下を含む：バイオディーゼル燃料を有機溶媒アノフィルトレーションと接触させるもので、膜に接触する前に、バイオディーゼル燃料が、温度を４０℃未満に低下させること、周囲温度未満に冷却すること、ろ過助剤を使用して、冷却したバイオディーゼル燃料を保持し、リーフフィルターでバイオディーゼル燃料をろ過することとされる。
【0017】
また、特許文献１で使用されるフラットシート無極性有機溶媒ナノろ過膜（ＯＳＮ）は、メンブレン（ＰＭＳ－６００ ＰｕｒａＭｅｍメンブレン、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、シカゴ、イリノイ州、分子量カットオフ６００、メンブレン面積０．００６２ｍ２）である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
前記特許文献１では、分離膜にて不純物質を除去する事が記載されているが、例えば分画分子量６００の分離膜では十分なろ過精度を得る事が出来ない。
【0019】
仮にモノグリセリドを除去したとしても、ステリルグルコシドなどの不純物質がＢＤＦ中には多量に存在し、使用に際して析出やフィルター詰まりなどの不具合を生じる恐れが有り、且つ低温時の流動特性が低下するなどの問題が存在している。
【0020】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスにおいて、よりち密な分離膜にて精製精度を向上させることができるバイオディーゼル燃料の精製方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0021】
前記目的を達成するため本発明は、バイオディーゼル燃料を精製処理するための方法であって、バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク、高圧ポンプ、膜モジュール、処理液タンクからなる精製装置を使用し、冷却されていない、ろ過されていないバイオディーゼル燃料を循環タンクに入れ、循環タンクから高圧ポンプで膜モジュールに送り、膜モジュールから循環タンクに戻すように循環させて６０℃を上限として４０℃より高い温度で管理し、この状態で膜モジュールの分画分子量２００～４００、穴径のサイズ２．０５～２．３５ｎｍであり、穴径のピークが２．２０±０．０１ｎｍの範囲の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜に操作圧力３～６ＭＰａにて通し、未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド及びアシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去し、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を高めることを要旨とするものである。
【0022】
本発明によれば、膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜を使用する事によりステリルグリコシドを除去し、主成分である脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を飛躍的に高める事が可能となった。
【0023】
また、膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜というよりち密な分離膜を使用すると通常透過流量は減少するが、液温を４０℃～６０℃に上昇させることで、４０℃付近においては５．３ＬＭＨ ａｔ ５ＭＰａ程度と透過流量の落ち込みは大幅に緩和できる。
【0024】
２～６ＭＰａ、このましくは５～６ＭＰａの圧力下で有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜を通過させるので、流量の減少を招くことなく、効率のよい処理が得られる。
【0025】
本発明によれば、膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜として好適な例を示すものである。
【0026】
また、本発明によれば、４０℃程度まで温度に昇温させるのにヒーター等の加熱装置を備えなくても行うことができ、また、温度制御手段により液温は６０℃以上には上昇させないものであり、これにより有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜を破損から保護することが可能なる。
【発明の効果】
【0027】
以上述べたように本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法は、バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスにおいて、よりち密な分離膜にて精製精度を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法に使用する精製装置の回路図である。
【図2】本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法に使用する精製装置の外観図である。
【図3】本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法で使用する膜モジュールの説明図である。
【図4】各種膜の分離性能を示すグラフである。
【図5】膜モジュールの入口側の写真観察結果を示す斜視図である。である。
【図6】サンプルの目視による写真結果を示す正面図である。
【図7】サンプルの目視による写真結果を示す正面図である。
【図8】原液と透過液サンプルの吸光度特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明は、バイオディーゼル燃料を精製処理するためのプロセスであって、バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク、高圧ポンプ、膜モジュール、処理液タンクからなる精製装置を使用し、冷却されていない、ろ過されていないバイオディーゼル燃料を循環タンクに入れ、循環タンクから高圧ポンプで膜モジュールに送り、膜モジュールから循環タンクに戻すように循環させて４０℃～６０℃に加温し、この状態で膜モジュールの分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜に通し、６ＭＰａ程度の圧力下で未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド／アシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去する。
【0030】
図１は本発明のバイオディーゼル燃料の精製方法に使用する精製装置の回路図、図２同上外観図で、図中１は原液を投入する循環タンク、２は高圧ポンプ、３は膜モジュール、４は処理液タンク、５は冷却器としての熱交換パネルで、バイオディーゼル燃料は高圧ポンプ２で膜モジュール３に送られ、ここを通過して循環タンク１に戻り、循環を繰り返してから、処理液タンク４に送られる。
【0031】
高圧ポンプ２の吐出側では安全弁戻りの戻り管、原液戻りの戻り管が接続され、また、高圧ポンプ２の吐出側は分岐されて、前記戻り管の他に膜モジュール３への接続管により連結される。
【0032】
膜モジュール３からの流出配管は流量調整弁を介在させて、熱交換パネル５を経由して循環タンク１へ戻るものと透過液側配管は処理液タンク４に至るものと循環タンク１に至るものに分かれる。
【0033】
熱交換パネル５では冷却水との熱交換が行われ、膜モジュール３での処理液を一定温度以上上げないように制御される。
【0034】
循環タンク１に投入する原液としては製造されたバイオディーゼル燃料で、精製が不十分なものである。
【0035】
図３に膜モジュール３の構造を示すと、らせん状に巻かれた有機溶剤耐性ＮＦ膜（ＯＳＮ膜）であり、孔のあいた中心チューブ７を中心にして供給のチャンネルスペーサー８、膜材６、透過マテアルコレクション材９、膜材６、供給のチャンネルスペーサー８、外装１０を重ねて巻き回した。
【0036】
巻き回しの端部にはアンチテレスコーピングデバイス１１を配して筒状体として固定する。
【0037】
前記ＯＳＮ膜のＯＳＮとは有機溶媒ナノ濾過技術を意味し、膜材を基盤とした拡張可能な分子分離技術で、有機溶媒混合物中の分子を分離する。
【0038】
本発明においては、膜モジュール３の膜６は分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜である。
【0039】
この分画分子量２００～４００程度の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜には、らせん状に巻かれたＯＳＮ膜（Ｅｖｏｎｉｋ ＰｕｒａＭｅｍＴＭ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜）、を採用した。
【0040】
膜材６の選定については、Ｅｖｏｎｉｋ社製のＰｕｒａＭｅｍ膜の内、Ｓ６００、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜、Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ膜、Ｆｌｕｘ膜が想定される。
【0041】
Ｓ６００膜は分画分子量（ＭＷＣＯ）が６００、つまり分子量６００以上つまり分子量６００以上の溶解物質を除去する分離膜で有り、その他の３種は主に分子量３００前後の溶解物質を除去するものである。
【0042】
Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜は選択性が高く（≒ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ性が高く）より微細な物質を除去するもので、分画分子量２５０近辺の物質より除去するがそのトレードオフとして透過流量は少なくなる。
【0043】
これに対してＦｌｕｘ膜は主に分画分子量３５０以上の物質を除去し、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜と比較するとルーズであるが高透過流量と成り経済性の高い分離膜である。
【0044】
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ膜はＳｅｌｅｃｔｉｖｅ膜とＦｌｕｘ膜の中間に位置し、主に分画分子量３００以上の物質を除去し透過流量も経済性を得やすい量となっており、分離と透過流量を両立させた分離性能となっている。
【0045】
これら分離性能は膜面のｐｏｒｅサイズの違いにより発現しており、概ね図４のグラフの通りである。
【0046】
各膜の分離性能の違いについては以下の内容で知見できる。
バイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）の主成分で有る脂肪酸メチルエステル分（ＦＡＭＥ）及び、ステリルグルコシド及びアシルステリルグルコシド類を含む不純物質の濃度変化を下表１，表２に示す。なお、この表の数値は後述の表４，表５，表６，表７の動作の結果である。
バイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）の主成分で有る脂肪酸メチルエステル分（ＦＡＭＥ）及び、ステリルグルコシド及びアシルステリルグルコシド類を含む不純物質の濃度変化を下表１，表２に示す。なお、この表の数値は後述の表４，表５，表６，表７の動作の結果である。
【表1】
【表2】
【0047】
分析結果が示す通りＳｅｌｅｃｔｉｖｅ膜を使用する事により主成分であるエステルの濃度を飛躍的に高める事が可能となり、バイオディーゼル燃料の適用範囲を大きく広げる結果となっている。また、不純物質であるステリルグリコシド類の除去が行われている。
【0048】
目視においても明らかな脱色効果が確認出来る。
【0049】
更に分析結果を下表３に示す。
【表3】
【0050】
本発明は液温を４０℃～６０℃、好ましく４０℃～５０℃とし、処理能力の向上を図る。温度により粘性を低下させる事により処理能力の向上を図るものである。
【0051】
なお、液温を４０℃～６０℃、好ましく４０℃～５０℃とするのに、別途独立した設備としてのヒーターを使用しないで、高圧ポンプ２の駆動モータ２ａの放熱でバイオディーゼル燃料を４０℃程度まで温度に昇温させる。
【0052】
また、熱交換パネル５により、バイオディーゼル燃料を６０℃以上に上昇させないように温度制御した。
【0053】
次に、本発明の効果を試すための、試験結果について説明する。
試験目的は、Ｆｌｕｘ膜を用いてバイオディーゼル燃料を精製した場合の性能を確認すると共に、膜の閉塞状況を確認することである。また、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜を用いバイオディーゼル燃料をろ過した場合のその精製度と透過流量を確認することである。
試験目的は、Ｆｌｕｘ膜を用いてバイオディーゼル燃料を精製した場合の性能を確認すると共に、膜の閉塞状況を確認することである。また、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜を用いバイオディーゼル燃料をろ過した場合のその精製度と透過流量を確認することである。
【0054】
【0055】
先にＦｌｕｘ膜について述べる。Ｆｌｕｘ膜の状態にて濃縮液・透過液共にタンク循環させ、透過流量と液の状態を確認した。
【0056】
［Ｆｌｕｘ膜 運転結果］
透過流量を下表４，５に示す。なお、比較として２０２０年８月２０日の透過流量データも示す。
透過流量を下表４，５に示す。なお、比較として２０２０年８月２０日の透過流量データも示す。
【表4】
【表5】
【0057】
［モジュール状態観察］
透過液サンプルを採取後、ｖｅｓｓｅｌを開け、膜モジュール３の状態を確認した。膜モジュール３の入口側の写真観察結果を図６に示す。
透過液サンプルを採取後、ｖｅｓｓｅｌを開け、膜モジュール３の状態を確認した。膜モジュール３の入口側の写真観察結果を図６に示す。
【0058】
膜モジュール３の口側には多くの固形物が確認され、またｆｅｅｄ ｓｐａｃｅｒ部にもＳＳが入り込んでいる事が確認される。透過流量が８ＬＭＨ ａｔ ３ＭＰａ程度まで低下している事からも、有効膜面積が減少している事、ｆｏｕｌｉｎｇが発生している事が強く懸念される。
【0059】
次に、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜について述べる。膜モジュール３の膜をＳｅｌｅｃｔｉｖｅ膜に交換し濃縮液・透過液共にタンク循環させ、透過流量と液の状態を確認した。
【0060】
［Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜運転結果］
運転後の透過流量変化を下表６に示す。なお、透過流量を増加させる事を目的に液温を上昇させる為、チラーを停止させての運転も実施した。
運転後の透過流量変化を下表６に示す。なお、透過流量を増加させる事を目的に液温を上昇させる為、チラーを停止させての運転も実施した。
【表6】
【0061】
Ｆｌｕｘ膜においては、昨年の８月２０日のデータにて、１３．４ＬＭＨ ａｔ ３ＭＰａ／３１℃で有ったが、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜にといては、１５時４４分のデータを圧力換算した結果、１．７８ＬＭＨ ａｔ ３Ｍｐａ／２６℃となり透過流量については、ｏｒｄｅｒが違う結果となった。
目視による状態変化を写真にて図６に示す。
目視による状態変化を写真にて図６に示す。
【0062】
Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ膜の透過液質はＦｌｕｘ膜とは比較にならない程、脱色がされている。但し、透過流量が低すぎでこのままでは現実的な装置設計は困難で有る。よって、処理温度を上昇させる事による透過流量の上昇傾向を検証した結果を下表７に示す。
液温の上昇と共に透過流量は上昇し、４０℃付近においては５．３ＬＭＨ ａｔ ５ＭＰａ程度とＦｌｕｘ膜との透過流量差は大幅に緩和された。
【表7】
【0063】
４０℃以下では、透過流量が低すぎて現実的な装置設計は困難で有るので、処理温度を上昇させる事による透過流量の上昇を図ったものである。
【0064】
原液と透過液サンプル（ｓａｍｐｌｅ １１ ａｔ ５ＭＰａ／４０℃）の吸光度特性を図８に示す、なおｒｅｆｅｒｅｎｃｅとして２０２０年７月の吸光度特性も示す。
【符号の説明】
【0065】
１…循環タンク ２…高圧ポンプ
２ａ…駆動モータ ３…膜モジュール
４…処理液タンク ５…熱交換パネル
６…膜 ７…中心チューブ
８…チャンネルスペーサー ９…透過マテアルコレクション材
１０…外装 １１…アンチテレスココーピングデバイス
２ａ…駆動モータ ３…膜モジュール
４…処理液タンク ５…熱交換パネル
６…膜 ７…中心チューブ
８…チャンネルスペーサー ９…透過マテアルコレクション材
１０…外装 １１…アンチテレスココーピングデバイス
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バイオディーゼル燃料を精製処理するための方法であって、
バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク、高圧ポンプ、膜モジュール、処理液タンクからなる精製装置を使用し、冷却されていない、ろ過されていないバイオディーゼル燃料を循環タンクに入れ、
循環タンクから高圧ポンプで膜モジュールに送り、膜モジュールから循環タンクに戻すように循環させて６０℃を上限として４０℃より高い温度で管理し、
この状態で膜モジュールの分画分子量２００～４００、穴径のサイズ２．０５～２．３５ｎｍであり、穴径のピークが２．２０±０．０１ｎｍの範囲の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜に操作圧力３～６ＭＰａにて通し、未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド及びアシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去し、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を高めることを特徴としたバイオディーゼル燃料の精製方法。
バイオディーゼル燃料を投入する循環タンク、高圧ポンプ、膜モジュール、処理液タンクからなる精製装置を使用し、冷却されていない、ろ過されていないバイオディーゼル燃料を循環タンクに入れ、
循環タンクから高圧ポンプで膜モジュールに送り、膜モジュールから循環タンクに戻すように循環させて６０℃を上限として４０℃より高い温度で管理し、
この状態で膜モジュールの分画分子量２００～４００、穴径のサイズ２．０５～２．３５ｎｍであり、穴径のピークが２．２０±０．０１ｎｍの範囲の有機溶剤耐性ＮＦ（ナノフィルトレーション）膜に操作圧力３～６ＭＰａにて通し、未反応のグリセリン脂肪酸エステル（グリセリド）、ステリルグリコシド及びアシルステリルグルコシドを含む糖脂質成分を除去し、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）分の濃度を高めることを特徴としたバイオディーゼル燃料の精製方法。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図4】