合同会社 バイオ燃料 ( BioFuels,LLC )


バイオ燃料(合成軽油&バイオ石炭、酵素&超高速反応BDF)製造を介しエコな再生可能エネルギー社会、環境問題の解決を目指します- 合同会社バイオ燃料(BioFuels,LLC)




バイオ系燃料の各種製造装置のお薦め情報を掲載します。 先ずバイオマス高効率・燃料製造法では、固化法のバイオ・コール焙焼/HTC製造技術及び液化法の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・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燃料発電も、更にバイオコール固体燃料によるガス化、或いはボイラー発電も可能です。 更に、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。

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  バイオ燃料製造装置

   バイオ系燃料の各種製造装置のお薦め情報を掲載します。
先ずバイオマス高効率・燃料変換法では、 最新技術の固化法の乾式焙焼法並びに湿式HTCバイオ・コール法,及び液化法の合成軽油製造技術、,他をご紹介します。 バイオマス原料のガス化発電に加え、ディーゼル発電機と組み合わせた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ガス化発電、或いはボイラー発電も可能です。
更にバイオ・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。
以下、既存諸原料(燃料)(固体・液体)を特定の製造装置を利用し、より使い易い高付加価値燃料(固体・液体)へ高効率で再度燃料変換する製造装置を各種ご紹介します。


(1)バイオマス固化燃料(半炭化/バイオコール)装置(固体⇒固体・燃料変換法)
  注目の合成バイオコール(Bio-Coal,半炭化,Torrefied-Pellets,Black-Pellets,Hydro-Char,.他)です。 製造プロセスはバイオマス原料の乾式(水分10〜15%)常圧処理法の焙焼プロセスTorrefaction), 及び湿式(水分60〜80%)高圧(20気圧程度)のHTC(Hydrothermal Carbonation)法、等があります。 前者の焙焼プロセスは、空気を遮断し低温で熱分解(200〜320℃程度)するMild-Pyrolysisプロセスとほゞ同じ、ロータリー・ドラム/キルン,或いは流動床型の熱分解炉ですが、 商業プラント(5万d/年+)は、安全性・設備費、及び用途開発、等の諸理由から、未だ海外でも限定的です。 ご質問があればお問い合わせ下さい。

固体バイオマス原料を直接使う売電ビジネスでは、低灰分の木質チップ/ペレット、PKS等は、焙焼処理後、ボイラー発電/ガス化発電用途に、一方 高灰分、高不純物を含む廃棄バイオマス原料(EFB、スラッジ類他)は、HTC処理により品質改善(高エネルギー化、脱灰分処理)後に、通常ボイラー/ガス化発電用途に使用します。

ここで最近の大注目技術が先ずバイオ・コールを製造し(下記Blog記事参照)、そしてボイラー発電/ガス化発電を行うことです。 特にず高灰分、高水分バイオマス原料/廃棄物でも、直接処理できる高エネルギ-燃料転換技術(HTC:Hydrothermal Carbonation)(石炭とほゞ同等)であり、極めて有効です。 一方、比較的良質低水分バイオマス原料(廃木材、等)向けのプロセス技術・装置(Torrefaction、添付写真中段の装置例)もあります。出来た製品(バイオ・コール)の品質・性能は類似ですが、運転経費は後者の方が、当然安価です。

右側添付写真は、パーム油ヤシから取れる各原材料、EFB、及びバイオコール(ペレット化)です。上段の写真情報によれば、パーム房果実全体(EFB)から、パーム油、核油、絞り粕(PKC)等を除きPKS 5.5%、EFB22%、MF(繊維)13.5%となり、 PKSの6.5倍ものEFB原料が,ほゞ未利用で放置されていて、バイオコール化により、高熱量バイオマス原料転換できます。他に、パーム古木(OPT)、剪定枝(OPF)、搾油廃液(POME)等も利用可能です。 因みにEFBだけでも、インドネシア/マレーシアで5000万トン/年も存在する様です。

 下記はバイオコールのBlog記事情報です。
『水分の多い全バイオマスを直接利用しBio-Coal(バイオコール)製造装置(HTC)の紹介』Blog記事はこちらです
尚、次の ダイジェスト版Blog記事もあります。更に情報が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)、及び都市廃棄物(食品残差、スラッジ類)等、 燃料変換効率の低いものの、従来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)を、乾燥処理をすることなく、高効率で製造できます。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!!
EFB BioCoal燃料

EFB BioCoal燃料

BioCoal燃料


(2)バイオマス液化燃料(バイオ軽油)装置(固体⇒液体・燃料変換法)
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,廃プラ類,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(SWE,W2E,IH2,他)。 このプロセス方式ならあらゆる固体原料から直接軽油等の燃料油を製造でき、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。

添付左下段は毎時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)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



(3)BDF燃料(固体酵素法)装置置(液体⇒液体・燃料変換法)
    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。 固体酵素法は、危険なアルカリ物質に代えて酵素(リパーゼ)触媒を使う製法です。

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,興味があれば、或いは導入を計画されている方、是非お問い合わせ迄、ご連絡をお願いします。


(4)BDF燃料(超高速BDF製造法)装置(液体⇒液体・燃料変換法)
   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。

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


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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