生物液体燃料的制造方法技术

本发明专利技术提供一种生物液体燃料的制造方法，在催化剂的存在下使含有油脂成分的微细藻类与超临界或亚临界甲醇或者超临界或亚临界乙醇接触，所述催化剂为含有选自元素周期表的IIA族～IIIA族的金属、镧系元素和锕系元素中的至少1种金属的氧化物。

Manufacturing method of bio liquid fuel

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物液体燃料的制造方法
本专利技术涉及一种生物液体燃料的制造方法。本申请基于在2017年10月16日在日本提出申请的日本特愿2017－200111号主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
利用使植物油与甲醇反应而得到的脂肪酸甲酯作为生物液体燃料的趋势正在扩大。作为由植物油制造脂肪酸甲酯的方法，熟知的是除植物油和甲醇之外，还使用NaOH、KOH等碱催化剂进行酯交换反应的方法。然而，该碱催化剂法存在油脂中含有的游离脂肪酸成分与碱催化剂反应而副产出香皂的问题。为了解决该问题，在专利文献1中提出了在醇成为超临界状态的条件下与植物油进行反应。另外，近年来，正在进行利用微细藻类中含有的油分作为生物液体燃料的研究开发。例如，在专利文献2中提出了一种生成脂肪酸酯的方法，包括通过使微细藻类与醇在超临界状态下反应而生成脂肪酸酯。在该专利文献2中，虽然提及了在微细藻类与醇的反应中使用催化剂，但对于其解决课题、使用催化剂时的作用和效果没有具体公开，另外也没有公开使用催化剂的实施例。在专利文献2的专利技术中，特别是如果如实施例1、2所示那样不使微细藻类干燥而在含有水的状态下进行反应，则存在反应后残留非常多的固体成分，油分的分离、精制耗时耗力的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000－109883号公报专利文献2：日本特表2010－503703号公报。
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供一种在生物液体燃料的制造中以一个工序同时且高效地进行细胞壁破坏、油分萃取和酯化的方法。为了解决上述课题，因此，本专利技术采用以下的构成。(1)一种生物液体燃料的制造方法，在催化剂的存在下使含有油脂成分的微细藻类与超临界或亚临界甲醇或者超临界或亚临界乙醇接触，所述催化剂为含有选自元素周期表的IIA族～IIIA族的金属、镧系元素和锕系元素中的至少1种金属的氧化物。(2)根据(1)所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为含有过渡金属的氧化物。(3)根据(1)或(2)所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为担载于碳材料或铝氧化物的催化剂。(4)根据(1)～(3)中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为含有过渡金属的复合氧化物。(5)根据(1)～(4)中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为含有锆的复合氧化物。(6)根据(1)～(5)中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为含有锆和钨的复合氧化物。(7)根据(1)～(6)中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为钨酸锆。(8)根据(1)～(7)中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，含有油脂成分的微细藻类、超临界或亚临界甲醇或者超临界或亚临界乙醇中的至少一个含有水。(9)根据(1)～(8)中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，在常温～400℃的温度且常压～50Mpa的压力下进行使含有油脂成分的微细藻类与超临界或亚临界甲醇或者超临界或亚临界乙醇接触。(10)根据(1)～(9)中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，在200～400℃且常压～50Mpa的压力下进行使含有油脂成分的微细藻类与超临界或亚临界甲醇或者超临界或亚临界乙醇接触。根据本专利技术的生物液体燃料的制造方法，能够以一个工序同时且高效地进行破坏微细藻类的细胞壁的工序、将微细藻类中含有的甘油三酯转换为脂肪酸酯的工序以及萃取所生成的脂肪酸酯的工序。另外，能够萃取微细藻类中含有的甘油三酯以外的其它油分。进而，由于能够将微细藻类中含有的油分以外的有机物的一部分转化为油分而萃取，因此，能够萃取比微细藻类中作为油分积蓄的量多的油分。因此，本专利技术的生物液体燃料的制造方法作为从微细藻类萃取脂肪酸酯等油分的方法优异。附图说明图1是表示比较例1中使干燥小球藻与无水甲醇反应时的油分和固体成分的碳收率的温度依赖性的图表。图2是表示比较例1、2和实施例1～6中在385℃使干燥小球藻与无水和含20％水的甲醇反应时的催化剂相对于碳收率的效果的图表。图3是表示比较例1中由干燥小球藻得到的油分中的脂肪酸酯的收率的图表。图4是表示比较例1、2和实施例1～6中由干燥小球藻得到的油分中的脂肪酸酯的收率的图表。具体实施方式以下，对本专利技术的生物液体燃料的制造方法的一个实施方式进行说明。本专利技术的一个实施方式所涉及的生物液体燃料的制造方法为生物液体燃料的制造方法，包括在特定的催化剂的存在下使含有油脂成分的微细藻类与超临界或亚临界甲醇或者超临界或亚临界乙醇接触的工序。本实施方式的制造方法中，使用催化剂。作为催化剂，可以使用含有选自元素周期表的IIA族～IIIA族的金属、镧系元素和锕系元素中的至少1种金属的氧化物。上述催化剂可以为含有过渡金属的氧化物，也可以为含有过渡金属以外的金属的氧化物，从减少生成物中的固体成分的观点考虑，优选为含有过渡金属的氧化物。上述催化剂为含有过渡金属的氧化物时，作为催化剂，更优选为含有过渡金属的复合氧化物，进一步优选为含有锆的复合氧化物，更进一步优选为含有锆和钨的复合氧化物。作为含有锆和钨的复合氧化物，具体而言，可举出钨酸锆等。上述催化剂为含有过渡金属以外的金属的氧化物时，作为催化剂，优选为铝氧化物等。作为铝氧化物，具体而言，可举出α－氧化铝等。进而，催化剂优选为担载于碳材料或铝氧化物的催化剂。作为碳材料，没有特别限定，例如可举出活性炭、碳黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、碳纳米角、富勒烯等。另外，作为铝氧化物，没有特别限定，例如可使用α－氧化铝。催化剂的配合量没有特别限定，例如优选相对于甲醇或乙醇使用0.1～10重量％，或者以催化剂重量与反应物的空间速度比(所谓W/F值)计按照1～100g/mL/每分钟而使用。作为本实施方式的生物液体燃料的制造方法中使用的含有油脂成分的微细藻类，没有特别限定，例如可举出小球藻(包括系统学上分类的拟小球藻)、珊列藻、丛粒藻、裂丝藻、微球藻、链带藻、微拟球藻等微细藻类等，更具体而言，可举出凯氏小球藻(Chlorellakessleri)、普通小球藻(Chlorellavulgaris)、嗜糖小球藻(Chlorellasaccharophila)等小球藻；通过分子系统解析而分类为共球藻纲的凯式拟小球藻((Parachlorellakessleri)(凯式小球藻(Chlorellakessleri))；属于珊列藻属的斜生栅藻(Senedesmusobliquus)；属于裂丝藻属的放大裂丝藻(Stichococcusampliformis)；属于微球藻属的微绿球藻(Nannochlorisbacillaris)；属于链带藻属的近具剌链带藻(Desmodesmussubspicatus)；属于微拟球藻属的拟微绿球藻(Nannochloropsisoculata)等。此外，可举出硅藻、共球藻、微细绿藻(Pseudochori本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物液体燃料的制造方法，在催化剂的存在下使含有油脂成分的微细藻类与超临界或亚临界甲醇或者超临界或亚临界乙醇接触，所述催化剂为含有选自元素周期表的IIA族～IIIA族的金属、镧系元素和锕系元素中的至少1种金属的氧化物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171016 JP 2017-2001111.一种生物液体燃料的制造方法，在催化剂的存在下使含有油脂成分的微细藻类与超临界或亚临界甲醇或者超临界或亚临界乙醇接触，所述催化剂为含有选自元素周期表的IIA族～IIIA族的金属、镧系元素和锕系元素中的至少1种金属的氧化物。


2.根据权利要求1所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为含有过渡金属的氧化物。


3.根据权利要求1或2所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为担载于碳材料或铝氧化物的催化剂。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为含有过渡金属的复合氧化物。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的生物液体燃料的制造方法，其中，催化剂为含有锆的复合氧化物。

【专利技术属性】
技术研发人员：小宫山政晴，
申请(专利权)人：日本曹达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP