合同会社 バイオ燃料 ( BioFuels,LLC )


バイオ燃料(酵素&超高速反応BDF,合成軽油&バイオ石炭)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)



各種バイオ燃料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。 バイオマス高効率・燃料製造法では、液化法の最新技術の合成軽油製造技術、固体法のHTCバイオ・コール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、更にバイオコール固体燃料によるボイラー発電も可能です。 更に、バイオ・バイオマス分野からは外れますが、同じ様な燃料油化の廃プラ触媒熱分解液化法も紹介してます。最近、海洋汚染、及び中国、マレーシヤ等への輸出も出来なくなり、 特に世界各国とも国内・社内処理がビジネス上の緊急課題です。

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  バイオ燃料製造装置

各種バイオ燃料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。
バイオマス高効率・燃料法では、液化法の最新技術の合成軽油製造技術、固体法のHTCバイオ・コール法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、更にバイオコール固体燃料によるボイラー発電も可能です。
更に、バイオ・バイオマス分野からは外れますが、同じ様な燃料油化の廃プラ触媒熱分解液化法も紹介してます。最近、海洋汚染、及び中国、マレーシヤ等への輸出も出来なくなり、 特に世界各国とも国内・社内処理がビジネス上の緊急課題です。


(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)高効率燃料変換法(バイオ軽油、バイオ石炭)
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、 バイオマス液化法では、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(KDV)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です。類似技術は他にあります(W2E,IH2,他)。 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、これらを直接使うボイラー発電の他、液化(合成軽油)発電とガス化発電を、 或いは廃棄バイオマス原料から、固体燃料(Bio-Coal、バイオ石炭)を製造し、 これらを使い発電等を行うことも出来ます(下記4)参照)。以上の主に3つの方法があり,何れも可能です。 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。

添付右上段は毎時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。
バイオマス高熱量・燃料関連情報(合成軽油、バイオコール)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)『水分の多い全バイオマスを直接利用しBio-Coal(バイオ石炭)製造装置の紹介』Blog記事はこちらです
尚、このBlog記事は現在一般非公開です。次の ダイジェスト版を見て、特に必要なら直接お問い合わせ下さい。 この項、バイオ油燃料ではなく固形バイオ燃料のBio-Coal(バイオ炭、バイオ石炭)ですが、 水分の多い農林業廃棄物(パームEFB、バガス、鶏糞・養豚糞、野菜くず、剪定枝、他)、都市廃棄物(スラッジ)等、メタン発酵法以外利用できない様な原料を直接処理し 石炭並みの高熱量・固体バイオ燃料)が製造(例、右下段の写真)できます。特に海外からの輸入、 或いは遠方からの輸送が必要な場合、現地で処理すれば、コンパクト化により運賃の大幅な削減が可能です。 同時に処理の一環でカリウム分等も除去され(現地で肥料利用)、ボイラー/ガス化での炭・灰の溶融問題も解消でき、一石二鳥です!!


BioCoal燃料


(4)触媒熱分解液化(廃プラ油化)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(熱分解油と呼ばれる)を得ることも出来ます。 通常の方法は無触媒熱分解方式ですが、燃料化可能な収率、品質等のより優れた方式は触媒方式油となります。 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、欧米メーカー、インド/中国メーカー、他があります(右側上段の写真はその例です)。 バイオマス原料でも熱分解油は得られますが、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)。 熱分解油の用途目標は、ボイラー燃料用途の他、(舶用中速)ディーゼル発電燃料の代替・補充(ブレンド用途)があります。

当面は、とかく供給不安定で高価な植物油(SVO)の一部代替・ブレンド燃料化、 或いは軽油・重油等の廉価燃料ブレンド(代替)を狙います。 勿論、触媒(ゼオライト、類似天然無理物)を加えた触媒熱分解反応、或いは単純な熱分解反応を行うだけでは、 分解油の品質上から、軽油・重油の100%代替燃料化の達成は不充分です。 廃プラ類の熱分解油の用途は、軽油ブレンド剤(50%以下)として燃料油の製造となります。
重油・軽油・バイオ油等とのブレンドがお好みで無ければ(現実実的でない、中途半端等で利用できない)、ガス化し合成ガス100%で発電(下記 7)参照)も可能です。 尚、廃プラ類の中国,マレーシヤ等への輸出が今や停止・不可能です。この結果、国内で大幅に余剰となり、関係者は処理に苦慮している様です。 加えて、陸上に加え、海洋汚染も大問題です。 この為か、従来の廃棄物集配業者に加え、海外の石油・石化・プラスティク製造業者(一部国内でも)もメーカー責任で直接廃プラ処理(及び研究)を始めつつあります。 最近、また原油価格も上昇していますので、代替燃料としての廃プラ分解油がビジネス的にも最注目されつつあります。 下記の2)〜4)の例の様に、幸い投資も比較的安価、高採算性です。
油化ビジネス再検討のチャンス到来かもしれません!!
APC触媒熱分解装置

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
 上段の添付装置写真は、廃プラ原料に特化した技術提携先イタリアINSER社廃プラ熱分解炉です。 蒸留操作でEUの船舶燃料規格を完全にパスしています(100%燃料可)。最近この廃プラ舶用油化技術)がEUで、環境に優しい低硫黄燃料油として注目されています。
更に追加装置として、左記添付写真の様なプラ類のダーク色熱分解油を比較的簡単な水素添加法で無色透明油( 高セタン価,70+の軽油、他)に変換する新技術(INSER社)も開発済です。 此れなら石油系燃料として同等(以上)に使えます。

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)『廃プラ触媒熱分解液化プラント価格の例』(PDF)はこちらからダウンロードできます
3)『廃プラ触媒熱分解液化プラント採算性計算の例』(PDF)はこちらからダウンロードできます
4)『廃プラ油化ビジネスが今後有望です!?!?』Blog記事はこちらです
5)『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(ブレンド率50%以下)には使えません。
6)『原料別、熱分解油製造装置の紹介』Blog記事はこちらです
7)『全廃プラ,プラ類のガス化が出来る超高温ガス化装置の紹介』Blog記事はこちらです
全廃プラ、廃タイヤ、バイオマス廃棄物等から得られた合成ガスを使えば、発電も出来て他の燃料と(油化の様な)混焼は不要です。 今や廃プラは輸出もできません!


以上、良くある質問(バイオ燃料製造)はこちらです。

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