植物性の燃料組成物
【課題】炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有する植物性の燃料組成物を提供することを課題とする。
【解決手段】炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド（ＲＢＤパーム原油２）と、炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル（パームメチルエステル３）と、炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル（ココナッツメチルエステル６）とを含有する植物性の燃料組成物である。
【解決手段】炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド（ＲＢＤパーム原油２）と、炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル（パームメチルエステル３）と、炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル（ココナッツメチルエステル６）とを含有する植物性の燃料組成物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物性の燃料組成物に関する。例えば、ディーゼルエンジンに用いられる植物性の燃料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
硫黄を含む軽油などの炭化水素系の燃料組成物を使用するエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）は、その排気ガス中に上記燃料組成物由来のＳＯｘを多く含む。このため低公害対策として、炭化水素系の燃料組成物に替わり得る燃料組成物が研究されている。
炭化水素系の燃料組成物の代替品として、菜種油、大豆油や亜麻仁油などの植物油にメチルアルコールを加え、グリセリドとエステル交換処理して得られる「メチルエステル成分（以下、単に植物由来のメチルエステルと呼ぶ）」が注目される。
硫黄を含まない植物由来のメチルエステルを使用することで、エンジンの排気ガスよりＳＯｘをなくすことができる。また植物由来のメチルエステルは分子中に酸素を含む含酸素物質であるため、エンジン中における完全燃焼率が高く、大気汚染物質の１つである粒子状物質の排出が低減される。
【０００３】
しかしながら植物由来のメチルエステルの原料となる植物油は、その大部分が食用となるので、燃料組成物への安定した原料供給が困難である。植物由来のメチルエステルに関する廃油リサイクルも研究されているが、商業的な実用化はなされていない。
また、植物由来のメチルエステルは発熱量が若干劣るのでエンジンの燃費が悪くまた馬力もでない（エンジン特性が低下する）。更に、植物由来のメチルエステルを長期間使用すると、エンジンを構成するアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）製の部材が劣化する。例えば、ディーゼルエンジンの燃料供給系統のＮＢＲゴム製ホースが劣化して微細な亀裂が生ずる。
このため植物由来のメチルエステルは、炭化水素系の燃料組成物と併用して用いるのが一般的であり、この場合、植物性のメチルエステルの比率は３〜２０％程度である。
【０００４】
従来、上述欠点を補う可能性のある原料としてパーム椰子が注目されている。パーム椰子は世界的に生産量が多く、植物由来の燃料組成物への安定した原料供給が可能となる。
しかしながらパーム椰子由来のメチルエステル（以下、パームメチルエステルと呼ぶ）は炭素数１６〜１８の脂肪酸を多量に含むので粘性が高い。このため、軽油などの炭化水素系の燃料組成物と比較して低温時における流動性（低温流動性）に劣る。例えば、低温流動性の目安となる流動点（燃料組成物が固化してゴムホース中を流れなくなる温度）があるが、市販の一般軽油は、ＪＩＳ規格などの公的規格により流動点５℃以下とされている。これに対し、パームメチルエステルの流動点は１５〜１８℃である。このため外気温が低下することによりパームメチルエステルがエンジン内で固化し、エンジンの燃料フィルターや噴射ポンプが目詰まりを起こす。このためパームメチルエステルは、外気温が上記流動以下となる寒帯地域では全く使用することができず、時期によっては外気温が流動点下となる温帯地域でも通年で使用することができないものであった。
【０００５】
パームメチルエステルの流動点を下げる試みとして、例えば特許文献１に記載の技術がある。これによれば、パームメチルエステルより炭素数１８のステアリン酸メチルエステル及びリノール酸メチルエステルのみを結晶化して高純度で得る。この高純度な炭素数１８の脂肪酸のメチルエステルを用いて低温流動性の向上を図る。
【特許文献１】特開２００４−３５９７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の高純度な炭素数１８の脂肪酸のメチルエステルを使用しても、エンジン特性の低下やＮＢＲゴムへの悪影響の問題が改善されたわけではなく、炭化水素系の燃料組成物の完全な代替品となり得るものではなかった。
このため上記各問題を改善し、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有する植物性の燃料組成物が切望されていた。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたものである。すなわち本発明では、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有する植物性の燃料組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、実験を繰り返した結果、特定炭素数の脂肪酸のグリセリドと、２種類のエステルを組み合わせることで、植物性の燃料組成物の低温流動性が向上し、且つエンジン性能が改善されることを見出した。
つまり第１の発明の植物性の燃料組成物は、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドと、炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステルと、炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステルとを含有する。
【０００８】
「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」を加えることで、植物性の燃料組成物のエンジン特性（燃費及び馬力）が向上する。また、「植物由来の炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」と「植物由来の炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」とを加えることで、植物性の燃料組成物中における炭素数１６〜１８の脂肪酸（特にグリセリドは、低温流動性悪化の一因と推定される）の相対含有量が低下し、植物性の燃料組成物の低温流動性を改善することができる。これにより、本発明にかかる植物性の燃料組成物は、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有することとなる。
【０００９】
「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」と「植物由来の炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」は、炭素数１６〜１８の脂肪酸を含む植物より得られる。当該植物として、例えば、アブラギ，亜麻，ベニバナ，ヒマワリ，大豆，トウモロコシ，落花生，綿実，ゴマ，コメ，ナタネ，オリーブ及びパーム椰子がある。
また「植物由来の炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」は、炭素数１４以下の脂肪酸を含む植物より得られる。当該植物としては、例えば、ココナッツ椰子やパーム椰子（種子）がある。
【００１０】
更に、−１０℃以下の凝固点を有し、且つ炭素数３以上のアルコールを含有することが好ましい。当該アルコールを含有することで、炭素数１６〜１８の脂肪酸に由来する低温流動性の悪化を改善することができる。
−１０℃以下の凝固点を有し、且つ炭素数３以上のアルコールとは、例えば、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンタノール，ヘキサノール，ヘプタノールである。好ましくは、−８０℃以下の凝固点を有するアルコールであり、例えば、ｎ−プロピルアルコール，イソプロピルアルコール，ｎ−ブチルアルコール，イソブチルアルコール，ｓｅｃ−ブチルアルコール，イソペンチルアルコールである。
【００１１】
本発明にかかる第２の発明の植物性の燃料組成物は、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と、パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換してなる第１成分と、炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と１価アルコールとをエステル交換してなる第２成分と、−１００℃以下の凝固点を有し且つ炭素数３以上のアルコールを含有する植物性の燃料組成物である。
【００１２】
（パーム椰子油）
パーム椰子油は、「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」を含む油成分であり、そのヨウ素値が４０〜６６の範囲であればよい。例えば、パーム椰子の果肉及び表皮を搾圧して得られるパーム原油、パーム原油を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られるパーム精製油（ＲＢＤパーム油）、パーム原油又はＲＢＤパーム油を冷却して固体成分を除いた４０℃で清澄なパームオレイン油や６０℃で清澄なパームステアリン油又はこれらの混合物である。パーム椰子油として、そのヨウ素値が５６以上のＲＢＤパーム油を用いることが好ましい。
また、上述のパーム原油の脱色においては、活性白土（アルミナとシリカが主成分）や活性炭などの色素成分を吸着する脱臭材が使用される。この色素成分を吸着させた後の脱臭材より抽出した油成分も前記パーム椰子油とすることができる。
なおパーム椰子油は、「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」の割合が全脂肪酸のエステル（遊離の脂肪酸を含む）に対して７０％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上である。換言すると、「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」を主成分とするパーム椰子油が好ましい。
【００１３】
（第１成分）
第１成分は、パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換することで得られる。「１価アルコール」とは、ヒドロキシ基を１つ有する炭素数１〜４のヒドロキシ化合物であり、好ましくは炭素数１のメチルアルコール又は炭素数２のエチルアルコールである。
そして第１成分は、パーム椰子油由来の「炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」の割合が全脂肪酸のエステル（グリセリドを含む）に対して９０％以上であればよく、９５％以上であればより好ましい。
また第１成分の動粘度は、４０℃において５ｍｍ２／ｓ以下であると好ましい。
【００１４】
（第２成分）
第２成分は、炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と上述の１価アルコールとをエステル交換することで得られる。
「炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油」とは、例えば、ココナッツ椰子の果肉及び表皮を搾圧して得られるココナッツ原油、ココナッツ原油を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られるココナッツ精製油（ＲＢＤココナッツ油）又はこれらの混合油であり、炭素数１４以下の脂肪酸を主成分とすることが望ましい。
そして第２成分は、ココナッツ椰子油由来の「炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」の割合が全脂肪酸のエステル（グリセリドを含む）に対して６０％以上であればよく、６５％以上であればより好ましい。
そして第２成分中の「植物由来の炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」の割合が全脂肪酸（遊離の脂肪酸を含む）に対して２５％以下であることが好ましく、２０％以下であるとより好ましい。
【００１５】
なお「炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油」は、「炭素数１４以下の脂肪酸を含むパーム椰子核油」と置き換えることもできる。パーム椰子核油とは、例えば、パーム核（パーム椰子の種子）を搾圧して得られるパーム核原油、パーム核原油を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られるパーム核精製油（ＲＢＤパーム核油）又はこれらの混合油である。
【００１６】
（アルコール）
アルコールは、−１００℃以下の凝固点を有し且つ炭素数３以上のものである。例えば、ｎ−プロピルアルコール，イソブチルアルコール，ｓｅｃ−ブチルアルコール，イソペンチルアルコールである。炭素数３以上のアルコールは、ＮＢＲゴムに対する腐食性がないので好ましい。
【００１７】
第２の発明によれば、パーム椰子油と第１成分と第２成分とが含まれることで、植物性の燃料組成物の低温流動性を改善し且つエンジン特性（燃費及び馬力）が向上する。更に、−１００℃以下の凝固点を有するアルコールを加えることで、ＮＢＲゴムに悪影響を与えることなく、原料となるパーム椰子に起因する植物性の燃料組成物の低温流動性を更に改善することができる。よって、第２の発明にかかる植物性の燃料組成物は、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有することとなる。
【００１８】
本発明にかかる第３の発明の植物性の燃料組成物は、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と、炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と１価アルコールとをエステル交換してなる第２成分と、パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換し、且つ不飽和脂肪酸の二重結合部分を分断してなる第３成分を含有する植物性の燃料組成物である。
【００１９】
（第３成分）
第３成分は、パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換し、且つ不飽和脂肪酸の二重結合部分を分断処理（クラッキング処理）をして得られる。つまり、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換することで第１成分を得る。この第１成分をクラッキング処理することで第３成分を得る。
第３成分の動粘度は、４０℃において３０ｍｍ２／ｓ以下であると好ましい。
第３成分は、「炭素数１６〜１８の不飽和脂肪酸」がクラッキング処理によりなくなっているか又はその含有量が低下している。このため第３成分を加えることで、植物性の燃料組成物中における炭素数１６〜１８の脂肪酸の相対含有量が低下し、植物性の燃料組成物の低温流動性を改善できる。
【００２０】
更に、本発明に係る植物性の燃料組成物は、上記手段以外に次の各手段をとることができる。
すなわち、第２成分と、第３成分と、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを主成分とするパーム椰子油の不飽和脂肪酸の二重結合部分を分断してなる第４成分とを含有する植物性の燃料組成物である。
第４成分は、パーム椰子油中の主成分「炭素数１８の不飽和脂肪酸」がクラッキング処理によりなくなっているか又はその含有量が低下している。このため、第４成分を加えることで、植物性の燃料組成物中における炭素数１８の脂肪酸の相対含有量が低下し、植物性の燃料組成物の低温流動性を改善できる。
なお上述の構成において第３成分を第１成分に置換することもできる。
【００２１】
また第１成分と第２成分とを予め混合した後にクラッキング処理してなる第５成分と、パーム椰子油とを含有する植物性の燃料組成物とすることができる。
また第１成分と第２成分とパーム椰子油を予め混合した後にクラッキング処理してなる第６成分を含有してなる植物性の燃料組成物とすることもできる。
なお上述の構成においてパーム椰子油を第４成分に置換することもできる。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明によれば、炭化水素系の燃料組成物の性能により近い性能を有する植物性の燃料組成物を提供することができる。また第２の発明によれば、炭化水素系の燃料組成物の性能により近い性能を有するパーム椰子を原料とする植物性の燃料組成物を得ることができる。また第３の発明によれば、植物性の燃料組成物の低温流動性をより改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図を参照して説明する。図１は、植物性の燃料組成物の概略工程図である。
［実施の形態１］
本実施の形態１にかかる植物性の燃料組成物４は、ＲＢＤパーム油２、パーム椰子油由来の炭素数１６〜１８の脂肪酸とメチルアルコールとが結合してなるエステル（以下、パームメチルエステル３と呼ぶ）、ココナッツ椰子油由来の炭素数１４以下の脂肪酸とメチルアルコールとが結合してなるエステル（以下、ココナッツメチルエステル６と呼ぶ）及びイソブチルアルコール５からなる。
【００２４】
ＲＢＤパーム油２は、パーム椰子の果肉及び表皮を搾圧して得られるパーム原油１を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られる（図１を参照）。
ＲＢＤパーム油２は、炭素数１６のパルミチン酸グリセリド・パルミトレイン酸グリセリド及び炭素数１８のステアリン酸グリセリド・オレイン酸グリセリド・リノール酸グリセリド・リノレン酸グリセリド（炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド）の割合が全脂肪酸のエステル（遊離の脂肪酸を含む）に対して９５％以上含有する（試験例の［表２］を参照）。
【００２５】
パームメチルエステル３は、ＲＢＤパーム油２にメチルアルコールを反応させてアルコキシル基を交換（エステル交換）して得られる。つまりエステル交換により、メチルエステルとグリセロールからなる反応生成物を製造し、この反応生成物の中からメチルエステルを分離して回収したものをパームメチルエステル３とする（図１を参照）。
パームメチルエステル３は、全脂肪酸のエステルに対して、炭素数１６のパルミチン酸メチルエステル・パルミトレイン酸メチルエステル及び炭素数１８のステアリン酸メチルエステル・オレイン酸メチルエステル・リノール酸メチルエステル・リノレン酸メチルエステル（炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル）の割合が９５％以上である（試験例の［表３］を参照）。
【００２６】
ココナッツメチルエステル６は、ココナッツ椰子の果肉及び表皮を搾圧して得られるココナッツ原油８を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られるＲＢＤココナッツ油７を原料とする。このＲＢＤココナッツ油７にメチルアルコールを反応させてアルコキシル基を交換（エステル交換）して得られる。エステル交換により、メチルエステルとグリセロールからなる反応生成物を製造し、この反応生成物の中からメチルエステルを分離して回収したものをココナッツメチルエステル６とする（図１を参照）。
ココナッツメチルエステル６は、炭素数１２のラウリン酸メチルエステルと炭素数１４のミリスチン酸メチルエステル（炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル）の割合が全脂肪酸のエステルに対して６５％以上である（試験例の［表３］を参照）。そして、炭素数１６のパルミチン酸メチルエステル及び炭素数１８のステアリン酸メチルエステル（炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル）の割合が全脂肪酸のアルコールエステルに対して２０％以下である。
【００２７】
このココナッツメチルエステル６を、パームメチルエステル３が１００重量部に対して５０〜２００重量部投入する。炭素数１６〜１８の脂肪酸（特にグリセリド）の相対含有量が低下することで、パーム椰子に由来する植物性の燃料組成物４の低温流動性の悪化を改善できる。
なお、ココナッツメチルエステル６が５０重量部未満の場合には、ココナッツメチルエステル６を加えることにより得られるべき所定の低流動性改善効果が得られない。また２００重量部より多くココナッツメチルエステル６を加えると、植物性の燃料組成物４中の炭素数１８及び１６の脂肪酸の相対含有量が必要以上に低下する。このため、植物性の燃料組成物４の発熱量が低くなりエンジン特性が低下する。
好ましくは、パームメチルエステル３が１００重量部に対して、ココナッツメチルエステル６を６０〜１８０重量部であり、最も好ましくは、１３０〜１５０重量部である。
【００２８】
そしてパームメチルエステル３及びココナッツメチルエステル６の合計量１００重量部に対して、上記ＲＢＤパーム油２を１５〜７０重量部投入する。ＲＢＤパーム油２は、パームメチルエステル３に含まれる「炭素数１６〜１８の脂肪酸とメチルアルコールとが結合してなるエステル」と比較して発熱量の高い「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」を主成分とする。このため、植物性の燃焼組成物の発熱量が高くなり、馬力や燃費などのエンジン特性が改善する。
【００２９】
ＲＢＤパーム油２が１５重量部未満の場合には、実用的なエンジン特性の向上効果が得られない。そしてＲＢＤパーム油２が７０重量部よりも多いと、そのだけガム成分などの不純物を多く含むことともなるので植物性の燃料組成物４の粘性が高くなる。このためエンジン内での植物性の燃料組成物４の燃焼効率が低下する。つまり、エンジンの燃料プランジャよりシリンダ内に噴射される植物性の燃料組成物４が霧状になりにくくなる。霧状化しなかった植物性の燃料組成物４は燃焼されずにシリンダ内に煤としてこびり付く。またガム成分などの不純物が次第に分離するため安定に貯蔵することができない。
好ましくは、パームメチルエステル３及びココナッツメチルエステル６の合計量１００重量部に対して、上記ＲＢＤパーム油２を１７〜６５重量部投入し、更に好ましくは、２０〜６０重量部投入する。
【００３０】
そしてイソブチルアルコール５を、パームメチルエステル３とココナッツメチルエステル６とＲＢＤパーム油２との合計量１００重量部に対して１０〜２５重量部投入する。−１０９℃の凝固点を有するイソブチルアルコール５を加えることで植物性の燃料組成物４の流動点を下げ、これにより低温流動性を改善する。更に、ＮＢＲゴムを腐食する腐食性がないので、エンジンのＮＢＲゴム製部材に対する悪影響が少ない。
【００３１】
イソブチルアルコール５が１０重量部未満の場合には、イソブチルアルコール５を加えることにより得られるべき所定の低流動性改善効果が得られない。また２５重量部より多くのイソブチルアルコール５を加えると、植物性の燃料組成物４中の脂肪酸の相対含有量が低下して発熱量が低くなり、エンジン特性が低下する。
【００３２】
実施の形態１の植物性の燃料組成物４によれば、パームメチルエステル３とココナッツメチルエステル６とＲＢＤパーム油２とイソブチルアルコール５とが含まれることで、植物性の燃料組成物４の低温流動性を改善し且つエンジン特性（燃費及び馬力）が向上する。更に、ＮＢＲゴムに悪影響を与えることなく、原料となるパーム椰子に起因する植物性の燃料組成物４の低温流動性を更に改善することができる。よって、実施の形態１の植物性の燃料組成物４は、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有することとなる。
【００３３】
［実施の形態２］
本実施の形態２にかかる植物性の燃料組成物は、ココナッツメチルエステル６と、ＲＢＤパーム油２と、パームメチルエステル３をクラッキング処理してなる第３成分とを含有する。
【００３４】
第３成分は、例えば、次の方法により得られる。
上述のパームメチルエステル３に対してオゾン（Ｏ３）を接触させて、炭素数１６のパルミトレイン酸メチルエステル及び炭素数１８のオレイン酸メチルエステル・リノール酸メチルエステル・リノレン酸メチルエステル（不飽和脂肪酸）の二重結合部分にオゾンを付加し可燃性のオゾニドを生成する。そしてオゾニドを還元処理して、不飽和脂肪酸の二重結合部分を分断し、低分子化された物質であるケトンやアルデヒドを含む第３成分を分離して回収する。
【００３５】
第３成分は、炭素数１６のパルミトレイン酸メチルエステル及び炭素数１８のオレイン酸メチルエステル・リノール酸メチルエステル・リノレン酸メチルエステルが分解して低分子化されている。つまり、「炭素数１８の（不飽和）脂肪酸」がクラッキング処理により取り除かれているか又はその含有量が低下している。このためパーム低分子成分の粘度は、パームメチルエステル３と比較して低いものとなる。このため実施の形態２の植物性の燃料組成物は、パーム椰子に由来する低温流動性の悪化が改善されたものとなる。
【００３６】
［試験例］
以下、本発明を試験例に基づいて説明する。なお本発明はこの試験例に限定されない。
試験例では、植物性の燃料組成物として、以下の表１に示す実施例１〜３を用いた。
また比較例１として、表１に示すパームメチルエステル１００％の試料を使用した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
実施例１〜３及び試験例１では、以下の表２及び表３に示すＲＢＤパーム油、パームメチルエステル及びココナッツメチルエステルを用いた。また、イソブチルアルコールは純度９９％のものを用いた。
表２は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により検出したＲＢＤパーム油の脂肪酸組成を示す。表３は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により検出したパームメチルエステル及びココナッツメチルエステルの脂肪酸組成を示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
［試験方法］
１．燃料比較測定試験
排気量２５００ｃｃのディーゼルターボエンジンを搭載した車輌（車種：Ｈ３−三菱デリカ（登録商標）ワゴン ＡＴ・ＡＣ フル装備 ４ＷＤ 型式Ｐ２５Ｗ−０５１３５２７）を試験車輌とした。
試験車輌より燃料を全て抜き取り、実施例１の植物性の燃料組成物を２０Ｌ（初期燃料量）投入した。走行距離は１２０ｋｍに設定し、走行区間は、愛知県内の一般道（県道）６０ｋｍと愛知県知多市の高速道路６０ｋｍとした。
試験車輌にて、時速５０〜６０ｋｍで一般道を走行し、続けて、高速道路を平均時速９０ｋｍで走行した。走行後の試験車輌より残存する実施例１の植物性の燃料組成物（燃料残量）を全て抜き取り、その総量を測定した。
次に、試験車輌に市販の一般軽油（コスモ石油株式会社製）２０Ｌ（初期燃料量）を投入し、上記条件と同様の走行試験を行った後、残存する植物性の燃料組成物（燃料残量）を全て抜き取り、その総量を測定した。
そして燃料消費量を、下記計算式より導き出した。
（燃料消費量）＝（初期燃料量）−（燃料残量）
また、燃費（燃料組成物１リットルあたりの走行距離）を下記計算式より導き出した。
（燃費）＝（走行距離）÷（燃料消費量）
【００４２】
２．馬力測定試験
上述と同一の車輌を試験車輌とした。
試験車輌に実施例１の植物性燃料組成物２０Ｌを投入した。そして試験車輌の最大時速まで加速し、最高速度時における馬力を馬力測定装置（シャーシーダイナモメータ ＢＯＳＣ社製）にて測定した。
次に、試験車輌に市販の一般軽油（コスモ石油株式会社製）２０Ｌを投入し、上記条件と同一条件にて馬力を測定した。
【００４３】
３．低温時における流動性の測定試験
実施例１の植物性の燃料組成物を容量５０ｍｌのガラス瓶に３０ｍｌ投入して野外に設置した。そして、午後８時１５分から翌日の午後３時（合計１８時間４５分）までの各時点における外気温を測定するとともに、実施例１の植物性の燃料組成物の流動性の有無を観察した。また比較例１のパームメチルエステルを上記と同一の条件で配置し、その流動性の有無を観察した。
また流動点測定試験１と同様に、実施例２及び３の植物性の燃料組成物を容量５０ｍｌのガラス瓶にそれぞれ３０ｍｌ投入して野外に設置した。
そして実施例２の植物性の燃料組成物については、午後１５時００分〜午後２３時００分（合計８時間）までの各時点における外気温を測定するとともに、実施例２の植物性の燃料組成物の流動性の有無を観察した。また比較例１のパームメチルエステルを上記と同一の条件で配置し、その流動性の有無を観察した。
実施例３の植物性の燃料組成物については、午後１７時００分〜午後２０時００分（合計３時間）までの各時点における外気温を測定するとともに、実施例３の植物性の燃料組成物の流動性の有無を観察した。
【００４４】
４．流動点及び目詰まり点の測定
実施例１の植物性の燃料組成物の流動点及び目詰まり点を測定した。
流動点は、ＪＩＳＫ２２６９．３に規定する試験方法で行った。また目詰まり点は、ＪＩＳＫ２２８８に規定する試験方法で行った。
【００４５】
５．ＮＢＲゴムの浸せき試験及び物理試験
実施例１の植物性の燃料組成物を使用して浸せき試験を行った。浸せき試験は、ＪＩＳＫ６２５８（２００３）に規定する試験方法で行った。各試験の試験片として、ＮＢＲゴム（日本タクト株式会社製）をダンベル状３号形としたものを使用した。また比較例としてフッ素ゴム（日本タクト株式会社製）をダンベル状３号形としたものを使用した。
また浸せき試験後の試験片の物理試験として、デュロメータ硬さ試験、引張強さ試験及び伸び試験を行った。デュロメータ硬さ試験は、ＪＩＳＫ６２５３（１９９７）に規定する試験方法で行った。引張強さ試験及び伸び試験は、ＪＩＳＫ６２５１（２００４）に規定する試験方法で行った。
【００４６】
６．金属の浸せき試験
実施例１の植物性の燃料組成物を使用して下記の試験を行った。
試験対象として、銅、はんだ、黄銅、鋼、鋳鉄及びアルミニウム鋳物を使用し、実施例１の植物性の燃料組成物に浸せきした後の外観と質量の変化を測定した。
つまり上記各金属片を、実施例１の植物性の燃料組成物に浸せきした（室温２３℃にて２４時間、試験機 ロードセル式５００Ｎ）。その後、各金属片を取り出して自然乾燥（２３±２℃で３３６時間）した後、各金属片の外観及び質量の変化を測定した。
【００４７】
［試験結果］
【表４】
【００４８】
表４は、燃料比較測定試験の結果である。
実施例１の植物性の燃料組成物を使用した試験車両の燃費は、市販の軽油を使用した試験車輌の燃費とほぼ同じであった。これにより、実施例１の植物性の燃料組成物は、市販の一般軽油とほぼ同じエンジン特性（燃費）を有することが分かった。
また実施例１の植物性の燃料組成物を使用した試験車両は、走行試験開始時から時速９０ｋｍまでの加速時において、ノッキングなどの問題が発生しなかった。更に実施例１の植物性の燃料組成物を使用した試験車両は、時速５０〜６０ｋｍで走行した際にもノッキングなどの問題が発生しなかった。これにより、実施例１の植物性の燃料組成物は、その着火性の悪化や噴射効率の低下など問題が発生せず、試験車輌の良好な走行を実現したことがわかった。
【００４９】
【表５】
【００５０】
表５は、馬力測定試験の結果を示す。
実施例１の植物性の燃料組成物を使用した試験車両は、市販の軽油を使用した試験車両場合と同一の馬力を有することが分かった。これにより、実施例１の植物性の燃料組成物は、市販の一般軽油とほぼ同じエンジン特性（馬力）を有することが分かった。
【００５１】
【表６】
【００５２】
【表７】
【００５３】
表６は、実施例１に関する低温時における流動性の測定試験の結果を示し、表７は、流動点及び目詰まり点を示す。
実施例１の植物性の燃料組成物は、８．０℃〜−３．５℃の間で流動性を維持した。一方、比較例１の植物性の燃料組成物は、８．０℃〜−３．５℃の間で流動性がなかった。
また実施例１の植物性の燃料組成物の流動点は−２．５℃〜−４．９９℃であり、目詰まり点は、±０．０℃〜−２．４９℃であった。
これにより、実施例１の植物性の燃料組成物は、パームメチルエステル（比較例１）と比較して、低温流動性が向上したことが分かった。
【００５４】
【表８】
【００５５】
表８は、実施例２及び３に関する低温時における流動性の測定試験の結果を示す。
実施例２の植物性の燃料組成物は、５．０℃〜±０．０℃の間で流動性を維持した。実施例３の植物性の燃料組成物は、５．０℃〜±０．０℃の間で流動性を維持した。一方、比較例１の植物性の燃料組成物は、５．０℃〜±０．０の間で流動性がなかった。
これにより、実施例２及び３の植物性の燃料組成物は、パームメチルエステル（比較例１）と比較して、低温流動性が向上したことが分かった。
【００５６】
【表９】
【００５７】
表９は、ＮＢＲゴムの浸せき試験及び物理試験の結果を示す。
浸せき試験後のＮＢＲゴムの物理的変化は、浸せき試験後のフッ素ゴムの物理変化とほぼ同程度であった。またＮＢＲゴムのデュロメータ堅さ、引っ張り強さ及び伸びについても極端な変化（悪影響）はなかった。これにより、実施例１の植物性の燃料組成物ではＮＢＲゴムに対する悪影響が低減されたことが分かった。
【００５８】
【表１０】
【００５９】
表１０は、金属の浸せき試験を示す。
実施例１の植物性の燃料組成物は、上記金属に対する腐食性がほとんどない（上記金属をほとんど酸化しない）ことが分かった。
実施例１の植物性の燃料組成物は、上記各金属の物理的性質に対する悪影響がほとんどないことが分かった。
【００６０】
［考察］
実施例１の植物性の燃料組成物では、その低温流動性が向上し、且つエンジン性能が改善されることが分かった。また実施例１〜３の植物性の燃料組成物では、原料となるパーム椰子に起因する植物性の燃料組成物の低温流動性の悪化を改善したことが分かった。
これにより実施例１〜３の植物性の燃料組成物は、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有することがわかった。
【００６１】
本実施例の植物性の燃料組成物は、本実施の形態で説明した外観、構成、処理、表示例等に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態においては、パームメチルエステル３を、ＲＢＤパーム油２にメチルアルコールを反応させてアルコキシル基を交換（エステル交換）して得た例を説明した。このとき、上述のパーム原油の脱色において色素成分を吸着させた後の脱臭材より抽出した油成分にメチルアルコールを反応させてアルコキシル基を交換（エステル交換）してパームメチルエステル３を得てもよい。
【００６２】
また本実施の形態では、オゾンを利用して不飽和脂肪酸の二重結合を分断する例を説明した。当該二重結合を分断可能な他の酸化剤を、安全性が確保される限り本実施例において使用可能である。例えば、酸性条件の下で過マンガンカリウム（ＫＭｎＯ4）をパームメチルエステル３に添加する。この場合は、低分子化された物質であるケトンやカルボン酸を含む第３成分を分離して回収することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】植物性の燃料組成物の概略工程図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ パーム原油
２ ＲＢＤパーム油
３ パームメチルエステル
４ 植物性の燃料組成物
５ イソブチルアルコール
６ ココナッツメチルエステル
７ ＲＢＤココナッツ油
８ ココナッツ原油
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物性の燃料組成物に関する。例えば、ディーゼルエンジンに用いられる植物性の燃料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
硫黄を含む軽油などの炭化水素系の燃料組成物を使用するエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）は、その排気ガス中に上記燃料組成物由来のＳＯｘを多く含む。このため低公害対策として、炭化水素系の燃料組成物に替わり得る燃料組成物が研究されている。
炭化水素系の燃料組成物の代替品として、菜種油、大豆油や亜麻仁油などの植物油にメチルアルコールを加え、グリセリドとエステル交換処理して得られる「メチルエステル成分（以下、単に植物由来のメチルエステルと呼ぶ）」が注目される。
硫黄を含まない植物由来のメチルエステルを使用することで、エンジンの排気ガスよりＳＯｘをなくすことができる。また植物由来のメチルエステルは分子中に酸素を含む含酸素物質であるため、エンジン中における完全燃焼率が高く、大気汚染物質の１つである粒子状物質の排出が低減される。
【０００３】
しかしながら植物由来のメチルエステルの原料となる植物油は、その大部分が食用となるので、燃料組成物への安定した原料供給が困難である。植物由来のメチルエステルに関する廃油リサイクルも研究されているが、商業的な実用化はなされていない。
また、植物由来のメチルエステルは発熱量が若干劣るのでエンジンの燃費が悪くまた馬力もでない（エンジン特性が低下する）。更に、植物由来のメチルエステルを長期間使用すると、エンジンを構成するアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）製の部材が劣化する。例えば、ディーゼルエンジンの燃料供給系統のＮＢＲゴム製ホースが劣化して微細な亀裂が生ずる。
このため植物由来のメチルエステルは、炭化水素系の燃料組成物と併用して用いるのが一般的であり、この場合、植物性のメチルエステルの比率は３〜２０％程度である。
【０００４】
従来、上述欠点を補う可能性のある原料としてパーム椰子が注目されている。パーム椰子は世界的に生産量が多く、植物由来の燃料組成物への安定した原料供給が可能となる。
しかしながらパーム椰子由来のメチルエステル（以下、パームメチルエステルと呼ぶ）は炭素数１６〜１８の脂肪酸を多量に含むので粘性が高い。このため、軽油などの炭化水素系の燃料組成物と比較して低温時における流動性（低温流動性）に劣る。例えば、低温流動性の目安となる流動点（燃料組成物が固化してゴムホース中を流れなくなる温度）があるが、市販の一般軽油は、ＪＩＳ規格などの公的規格により流動点５℃以下とされている。これに対し、パームメチルエステルの流動点は１５〜１８℃である。このため外気温が低下することによりパームメチルエステルがエンジン内で固化し、エンジンの燃料フィルターや噴射ポンプが目詰まりを起こす。このためパームメチルエステルは、外気温が上記流動以下となる寒帯地域では全く使用することができず、時期によっては外気温が流動点下となる温帯地域でも通年で使用することができないものであった。
【０００５】
パームメチルエステルの流動点を下げる試みとして、例えば特許文献１に記載の技術がある。これによれば、パームメチルエステルより炭素数１８のステアリン酸メチルエステル及びリノール酸メチルエステルのみを結晶化して高純度で得る。この高純度な炭素数１８の脂肪酸のメチルエステルを用いて低温流動性の向上を図る。
【特許文献１】特開２００４−３５９７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の高純度な炭素数１８の脂肪酸のメチルエステルを使用しても、エンジン特性の低下やＮＢＲゴムへの悪影響の問題が改善されたわけではなく、炭化水素系の燃料組成物の完全な代替品となり得るものではなかった。
このため上記各問題を改善し、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有する植物性の燃料組成物が切望されていた。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたものである。すなわち本発明では、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有する植物性の燃料組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、実験を繰り返した結果、特定炭素数の脂肪酸のグリセリドと、２種類のエステルを組み合わせることで、植物性の燃料組成物の低温流動性が向上し、且つエンジン性能が改善されることを見出した。
つまり第１の発明の植物性の燃料組成物は、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドと、炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステルと、炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステルとを含有する。
【０００８】
「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」を加えることで、植物性の燃料組成物のエンジン特性（燃費及び馬力）が向上する。また、「植物由来の炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」と「植物由来の炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」とを加えることで、植物性の燃料組成物中における炭素数１６〜１８の脂肪酸（特にグリセリドは、低温流動性悪化の一因と推定される）の相対含有量が低下し、植物性の燃料組成物の低温流動性を改善することができる。これにより、本発明にかかる植物性の燃料組成物は、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有することとなる。
【０００９】
「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」と「植物由来の炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」は、炭素数１６〜１８の脂肪酸を含む植物より得られる。当該植物として、例えば、アブラギ，亜麻，ベニバナ，ヒマワリ，大豆，トウモロコシ，落花生，綿実，ゴマ，コメ，ナタネ，オリーブ及びパーム椰子がある。
また「植物由来の炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」は、炭素数１４以下の脂肪酸を含む植物より得られる。当該植物としては、例えば、ココナッツ椰子やパーム椰子（種子）がある。
【００１０】
更に、−１０℃以下の凝固点を有し、且つ炭素数３以上のアルコールを含有することが好ましい。当該アルコールを含有することで、炭素数１６〜１８の脂肪酸に由来する低温流動性の悪化を改善することができる。
−１０℃以下の凝固点を有し、且つ炭素数３以上のアルコールとは、例えば、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンタノール，ヘキサノール，ヘプタノールである。好ましくは、−８０℃以下の凝固点を有するアルコールであり、例えば、ｎ−プロピルアルコール，イソプロピルアルコール，ｎ−ブチルアルコール，イソブチルアルコール，ｓｅｃ−ブチルアルコール，イソペンチルアルコールである。
【００１１】
本発明にかかる第２の発明の植物性の燃料組成物は、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と、パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換してなる第１成分と、炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と１価アルコールとをエステル交換してなる第２成分と、−１００℃以下の凝固点を有し且つ炭素数３以上のアルコールを含有する植物性の燃料組成物である。
【００１２】
（パーム椰子油）
パーム椰子油は、「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」を含む油成分であり、そのヨウ素値が４０〜６６の範囲であればよい。例えば、パーム椰子の果肉及び表皮を搾圧して得られるパーム原油、パーム原油を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られるパーム精製油（ＲＢＤパーム油）、パーム原油又はＲＢＤパーム油を冷却して固体成分を除いた４０℃で清澄なパームオレイン油や６０℃で清澄なパームステアリン油又はこれらの混合物である。パーム椰子油として、そのヨウ素値が５６以上のＲＢＤパーム油を用いることが好ましい。
また、上述のパーム原油の脱色においては、活性白土（アルミナとシリカが主成分）や活性炭などの色素成分を吸着する脱臭材が使用される。この色素成分を吸着させた後の脱臭材より抽出した油成分も前記パーム椰子油とすることができる。
なおパーム椰子油は、「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」の割合が全脂肪酸のエステル（遊離の脂肪酸を含む）に対して７０％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上である。換言すると、「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」を主成分とするパーム椰子油が好ましい。
【００１３】
（第１成分）
第１成分は、パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換することで得られる。「１価アルコール」とは、ヒドロキシ基を１つ有する炭素数１〜４のヒドロキシ化合物であり、好ましくは炭素数１のメチルアルコール又は炭素数２のエチルアルコールである。
そして第１成分は、パーム椰子油由来の「炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」の割合が全脂肪酸のエステル（グリセリドを含む）に対して９０％以上であればよく、９５％以上であればより好ましい。
また第１成分の動粘度は、４０℃において５ｍｍ２／ｓ以下であると好ましい。
【００１４】
（第２成分）
第２成分は、炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と上述の１価アルコールとをエステル交換することで得られる。
「炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油」とは、例えば、ココナッツ椰子の果肉及び表皮を搾圧して得られるココナッツ原油、ココナッツ原油を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られるココナッツ精製油（ＲＢＤココナッツ油）又はこれらの混合油であり、炭素数１４以下の脂肪酸を主成分とすることが望ましい。
そして第２成分は、ココナッツ椰子油由来の「炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」の割合が全脂肪酸のエステル（グリセリドを含む）に対して６０％以上であればよく、６５％以上であればより好ましい。
そして第２成分中の「植物由来の炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル」の割合が全脂肪酸（遊離の脂肪酸を含む）に対して２５％以下であることが好ましく、２０％以下であるとより好ましい。
【００１５】
なお「炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油」は、「炭素数１４以下の脂肪酸を含むパーム椰子核油」と置き換えることもできる。パーム椰子核油とは、例えば、パーム核（パーム椰子の種子）を搾圧して得られるパーム核原油、パーム核原油を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られるパーム核精製油（ＲＢＤパーム核油）又はこれらの混合油である。
【００１６】
（アルコール）
アルコールは、−１００℃以下の凝固点を有し且つ炭素数３以上のものである。例えば、ｎ−プロピルアルコール，イソブチルアルコール，ｓｅｃ−ブチルアルコール，イソペンチルアルコールである。炭素数３以上のアルコールは、ＮＢＲゴムに対する腐食性がないので好ましい。
【００１７】
第２の発明によれば、パーム椰子油と第１成分と第２成分とが含まれることで、植物性の燃料組成物の低温流動性を改善し且つエンジン特性（燃費及び馬力）が向上する。更に、−１００℃以下の凝固点を有するアルコールを加えることで、ＮＢＲゴムに悪影響を与えることなく、原料となるパーム椰子に起因する植物性の燃料組成物の低温流動性を更に改善することができる。よって、第２の発明にかかる植物性の燃料組成物は、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有することとなる。
【００１８】
本発明にかかる第３の発明の植物性の燃料組成物は、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と、炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と１価アルコールとをエステル交換してなる第２成分と、パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換し、且つ不飽和脂肪酸の二重結合部分を分断してなる第３成分を含有する植物性の燃料組成物である。
【００１９】
（第３成分）
第３成分は、パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換し、且つ不飽和脂肪酸の二重結合部分を分断処理（クラッキング処理）をして得られる。つまり、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換することで第１成分を得る。この第１成分をクラッキング処理することで第３成分を得る。
第３成分の動粘度は、４０℃において３０ｍｍ２／ｓ以下であると好ましい。
第３成分は、「炭素数１６〜１８の不飽和脂肪酸」がクラッキング処理によりなくなっているか又はその含有量が低下している。このため第３成分を加えることで、植物性の燃料組成物中における炭素数１６〜１８の脂肪酸の相対含有量が低下し、植物性の燃料組成物の低温流動性を改善できる。
【００２０】
更に、本発明に係る植物性の燃料組成物は、上記手段以外に次の各手段をとることができる。
すなわち、第２成分と、第３成分と、炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを主成分とするパーム椰子油の不飽和脂肪酸の二重結合部分を分断してなる第４成分とを含有する植物性の燃料組成物である。
第４成分は、パーム椰子油中の主成分「炭素数１８の不飽和脂肪酸」がクラッキング処理によりなくなっているか又はその含有量が低下している。このため、第４成分を加えることで、植物性の燃料組成物中における炭素数１８の脂肪酸の相対含有量が低下し、植物性の燃料組成物の低温流動性を改善できる。
なお上述の構成において第３成分を第１成分に置換することもできる。
【００２１】
また第１成分と第２成分とを予め混合した後にクラッキング処理してなる第５成分と、パーム椰子油とを含有する植物性の燃料組成物とすることができる。
また第１成分と第２成分とパーム椰子油を予め混合した後にクラッキング処理してなる第６成分を含有してなる植物性の燃料組成物とすることもできる。
なお上述の構成においてパーム椰子油を第４成分に置換することもできる。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明によれば、炭化水素系の燃料組成物の性能により近い性能を有する植物性の燃料組成物を提供することができる。また第２の発明によれば、炭化水素系の燃料組成物の性能により近い性能を有するパーム椰子を原料とする植物性の燃料組成物を得ることができる。また第３の発明によれば、植物性の燃料組成物の低温流動性をより改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図を参照して説明する。図１は、植物性の燃料組成物の概略工程図である。
［実施の形態１］
本実施の形態１にかかる植物性の燃料組成物４は、ＲＢＤパーム油２、パーム椰子油由来の炭素数１６〜１８の脂肪酸とメチルアルコールとが結合してなるエステル（以下、パームメチルエステル３と呼ぶ）、ココナッツ椰子油由来の炭素数１４以下の脂肪酸とメチルアルコールとが結合してなるエステル（以下、ココナッツメチルエステル６と呼ぶ）及びイソブチルアルコール５からなる。
【００２４】
ＲＢＤパーム油２は、パーム椰子の果肉及び表皮を搾圧して得られるパーム原油１を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られる（図１を参照）。
ＲＢＤパーム油２は、炭素数１６のパルミチン酸グリセリド・パルミトレイン酸グリセリド及び炭素数１８のステアリン酸グリセリド・オレイン酸グリセリド・リノール酸グリセリド・リノレン酸グリセリド（炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド）の割合が全脂肪酸のエステル（遊離の脂肪酸を含む）に対して９５％以上含有する（試験例の［表２］を参照）。
【００２５】
パームメチルエステル３は、ＲＢＤパーム油２にメチルアルコールを反応させてアルコキシル基を交換（エステル交換）して得られる。つまりエステル交換により、メチルエステルとグリセロールからなる反応生成物を製造し、この反応生成物の中からメチルエステルを分離して回収したものをパームメチルエステル３とする（図１を参照）。
パームメチルエステル３は、全脂肪酸のエステルに対して、炭素数１６のパルミチン酸メチルエステル・パルミトレイン酸メチルエステル及び炭素数１８のステアリン酸メチルエステル・オレイン酸メチルエステル・リノール酸メチルエステル・リノレン酸メチルエステル（炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル）の割合が９５％以上である（試験例の［表３］を参照）。
【００２６】
ココナッツメチルエステル６は、ココナッツ椰子の果肉及び表皮を搾圧して得られるココナッツ原油８を精製（油成分の分取及び脱ガム），脱色，脱酸及び脱臭して得られるＲＢＤココナッツ油７を原料とする。このＲＢＤココナッツ油７にメチルアルコールを反応させてアルコキシル基を交換（エステル交換）して得られる。エステル交換により、メチルエステルとグリセロールからなる反応生成物を製造し、この反応生成物の中からメチルエステルを分離して回収したものをココナッツメチルエステル６とする（図１を参照）。
ココナッツメチルエステル６は、炭素数１２のラウリン酸メチルエステルと炭素数１４のミリスチン酸メチルエステル（炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル）の割合が全脂肪酸のエステルに対して６５％以上である（試験例の［表３］を参照）。そして、炭素数１６のパルミチン酸メチルエステル及び炭素数１８のステアリン酸メチルエステル（炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステル）の割合が全脂肪酸のアルコールエステルに対して２０％以下である。
【００２７】
このココナッツメチルエステル６を、パームメチルエステル３が１００重量部に対して５０〜２００重量部投入する。炭素数１６〜１８の脂肪酸（特にグリセリド）の相対含有量が低下することで、パーム椰子に由来する植物性の燃料組成物４の低温流動性の悪化を改善できる。
なお、ココナッツメチルエステル６が５０重量部未満の場合には、ココナッツメチルエステル６を加えることにより得られるべき所定の低流動性改善効果が得られない。また２００重量部より多くココナッツメチルエステル６を加えると、植物性の燃料組成物４中の炭素数１８及び１６の脂肪酸の相対含有量が必要以上に低下する。このため、植物性の燃料組成物４の発熱量が低くなりエンジン特性が低下する。
好ましくは、パームメチルエステル３が１００重量部に対して、ココナッツメチルエステル６を６０〜１８０重量部であり、最も好ましくは、１３０〜１５０重量部である。
【００２８】
そしてパームメチルエステル３及びココナッツメチルエステル６の合計量１００重量部に対して、上記ＲＢＤパーム油２を１５〜７０重量部投入する。ＲＢＤパーム油２は、パームメチルエステル３に含まれる「炭素数１６〜１８の脂肪酸とメチルアルコールとが結合してなるエステル」と比較して発熱量の高い「炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリド」を主成分とする。このため、植物性の燃焼組成物の発熱量が高くなり、馬力や燃費などのエンジン特性が改善する。
【００２９】
ＲＢＤパーム油２が１５重量部未満の場合には、実用的なエンジン特性の向上効果が得られない。そしてＲＢＤパーム油２が７０重量部よりも多いと、そのだけガム成分などの不純物を多く含むことともなるので植物性の燃料組成物４の粘性が高くなる。このためエンジン内での植物性の燃料組成物４の燃焼効率が低下する。つまり、エンジンの燃料プランジャよりシリンダ内に噴射される植物性の燃料組成物４が霧状になりにくくなる。霧状化しなかった植物性の燃料組成物４は燃焼されずにシリンダ内に煤としてこびり付く。またガム成分などの不純物が次第に分離するため安定に貯蔵することができない。
好ましくは、パームメチルエステル３及びココナッツメチルエステル６の合計量１００重量部に対して、上記ＲＢＤパーム油２を１７〜６５重量部投入し、更に好ましくは、２０〜６０重量部投入する。
【００３０】
そしてイソブチルアルコール５を、パームメチルエステル３とココナッツメチルエステル６とＲＢＤパーム油２との合計量１００重量部に対して１０〜２５重量部投入する。−１０９℃の凝固点を有するイソブチルアルコール５を加えることで植物性の燃料組成物４の流動点を下げ、これにより低温流動性を改善する。更に、ＮＢＲゴムを腐食する腐食性がないので、エンジンのＮＢＲゴム製部材に対する悪影響が少ない。
【００３１】
イソブチルアルコール５が１０重量部未満の場合には、イソブチルアルコール５を加えることにより得られるべき所定の低流動性改善効果が得られない。また２５重量部より多くのイソブチルアルコール５を加えると、植物性の燃料組成物４中の脂肪酸の相対含有量が低下して発熱量が低くなり、エンジン特性が低下する。
【００３２】
実施の形態１の植物性の燃料組成物４によれば、パームメチルエステル３とココナッツメチルエステル６とＲＢＤパーム油２とイソブチルアルコール５とが含まれることで、植物性の燃料組成物４の低温流動性を改善し且つエンジン特性（燃費及び馬力）が向上する。更に、ＮＢＲゴムに悪影響を与えることなく、原料となるパーム椰子に起因する植物性の燃料組成物４の低温流動性を更に改善することができる。よって、実施の形態１の植物性の燃料組成物４は、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有することとなる。
【００３３】
［実施の形態２］
本実施の形態２にかかる植物性の燃料組成物は、ココナッツメチルエステル６と、ＲＢＤパーム油２と、パームメチルエステル３をクラッキング処理してなる第３成分とを含有する。
【００３４】
第３成分は、例えば、次の方法により得られる。
上述のパームメチルエステル３に対してオゾン（Ｏ３）を接触させて、炭素数１６のパルミトレイン酸メチルエステル及び炭素数１８のオレイン酸メチルエステル・リノール酸メチルエステル・リノレン酸メチルエステル（不飽和脂肪酸）の二重結合部分にオゾンを付加し可燃性のオゾニドを生成する。そしてオゾニドを還元処理して、不飽和脂肪酸の二重結合部分を分断し、低分子化された物質であるケトンやアルデヒドを含む第３成分を分離して回収する。
【００３５】
第３成分は、炭素数１６のパルミトレイン酸メチルエステル及び炭素数１８のオレイン酸メチルエステル・リノール酸メチルエステル・リノレン酸メチルエステルが分解して低分子化されている。つまり、「炭素数１８の（不飽和）脂肪酸」がクラッキング処理により取り除かれているか又はその含有量が低下している。このためパーム低分子成分の粘度は、パームメチルエステル３と比較して低いものとなる。このため実施の形態２の植物性の燃料組成物は、パーム椰子に由来する低温流動性の悪化が改善されたものとなる。
【００３６】
［試験例］
以下、本発明を試験例に基づいて説明する。なお本発明はこの試験例に限定されない。
試験例では、植物性の燃料組成物として、以下の表１に示す実施例１〜３を用いた。
また比較例１として、表１に示すパームメチルエステル１００％の試料を使用した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
実施例１〜３及び試験例１では、以下の表２及び表３に示すＲＢＤパーム油、パームメチルエステル及びココナッツメチルエステルを用いた。また、イソブチルアルコールは純度９９％のものを用いた。
表２は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により検出したＲＢＤパーム油の脂肪酸組成を示す。表３は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により検出したパームメチルエステル及びココナッツメチルエステルの脂肪酸組成を示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
［試験方法］
１．燃料比較測定試験
排気量２５００ｃｃのディーゼルターボエンジンを搭載した車輌（車種：Ｈ３−三菱デリカ（登録商標）ワゴン ＡＴ・ＡＣ フル装備 ４ＷＤ 型式Ｐ２５Ｗ−０５１３５２７）を試験車輌とした。
試験車輌より燃料を全て抜き取り、実施例１の植物性の燃料組成物を２０Ｌ（初期燃料量）投入した。走行距離は１２０ｋｍに設定し、走行区間は、愛知県内の一般道（県道）６０ｋｍと愛知県知多市の高速道路６０ｋｍとした。
試験車輌にて、時速５０〜６０ｋｍで一般道を走行し、続けて、高速道路を平均時速９０ｋｍで走行した。走行後の試験車輌より残存する実施例１の植物性の燃料組成物（燃料残量）を全て抜き取り、その総量を測定した。
次に、試験車輌に市販の一般軽油（コスモ石油株式会社製）２０Ｌ（初期燃料量）を投入し、上記条件と同様の走行試験を行った後、残存する植物性の燃料組成物（燃料残量）を全て抜き取り、その総量を測定した。
そして燃料消費量を、下記計算式より導き出した。
（燃料消費量）＝（初期燃料量）−（燃料残量）
また、燃費（燃料組成物１リットルあたりの走行距離）を下記計算式より導き出した。
（燃費）＝（走行距離）÷（燃料消費量）
【００４２】
２．馬力測定試験
上述と同一の車輌を試験車輌とした。
試験車輌に実施例１の植物性燃料組成物２０Ｌを投入した。そして試験車輌の最大時速まで加速し、最高速度時における馬力を馬力測定装置（シャーシーダイナモメータ ＢＯＳＣ社製）にて測定した。
次に、試験車輌に市販の一般軽油（コスモ石油株式会社製）２０Ｌを投入し、上記条件と同一条件にて馬力を測定した。
【００４３】
３．低温時における流動性の測定試験
実施例１の植物性の燃料組成物を容量５０ｍｌのガラス瓶に３０ｍｌ投入して野外に設置した。そして、午後８時１５分から翌日の午後３時（合計１８時間４５分）までの各時点における外気温を測定するとともに、実施例１の植物性の燃料組成物の流動性の有無を観察した。また比較例１のパームメチルエステルを上記と同一の条件で配置し、その流動性の有無を観察した。
また流動点測定試験１と同様に、実施例２及び３の植物性の燃料組成物を容量５０ｍｌのガラス瓶にそれぞれ３０ｍｌ投入して野外に設置した。
そして実施例２の植物性の燃料組成物については、午後１５時００分〜午後２３時００分（合計８時間）までの各時点における外気温を測定するとともに、実施例２の植物性の燃料組成物の流動性の有無を観察した。また比較例１のパームメチルエステルを上記と同一の条件で配置し、その流動性の有無を観察した。
実施例３の植物性の燃料組成物については、午後１７時００分〜午後２０時００分（合計３時間）までの各時点における外気温を測定するとともに、実施例３の植物性の燃料組成物の流動性の有無を観察した。
【００４４】
４．流動点及び目詰まり点の測定
実施例１の植物性の燃料組成物の流動点及び目詰まり点を測定した。
流動点は、ＪＩＳＫ２２６９．３に規定する試験方法で行った。また目詰まり点は、ＪＩＳＫ２２８８に規定する試験方法で行った。
【００４５】
５．ＮＢＲゴムの浸せき試験及び物理試験
実施例１の植物性の燃料組成物を使用して浸せき試験を行った。浸せき試験は、ＪＩＳＫ６２５８（２００３）に規定する試験方法で行った。各試験の試験片として、ＮＢＲゴム（日本タクト株式会社製）をダンベル状３号形としたものを使用した。また比較例としてフッ素ゴム（日本タクト株式会社製）をダンベル状３号形としたものを使用した。
また浸せき試験後の試験片の物理試験として、デュロメータ硬さ試験、引張強さ試験及び伸び試験を行った。デュロメータ硬さ試験は、ＪＩＳＫ６２５３（１９９７）に規定する試験方法で行った。引張強さ試験及び伸び試験は、ＪＩＳＫ６２５１（２００４）に規定する試験方法で行った。
【００４６】
６．金属の浸せき試験
実施例１の植物性の燃料組成物を使用して下記の試験を行った。
試験対象として、銅、はんだ、黄銅、鋼、鋳鉄及びアルミニウム鋳物を使用し、実施例１の植物性の燃料組成物に浸せきした後の外観と質量の変化を測定した。
つまり上記各金属片を、実施例１の植物性の燃料組成物に浸せきした（室温２３℃にて２４時間、試験機 ロードセル式５００Ｎ）。その後、各金属片を取り出して自然乾燥（２３±２℃で３３６時間）した後、各金属片の外観及び質量の変化を測定した。
【００４７】
［試験結果］
【表４】
【００４８】
表４は、燃料比較測定試験の結果である。
実施例１の植物性の燃料組成物を使用した試験車両の燃費は、市販の軽油を使用した試験車輌の燃費とほぼ同じであった。これにより、実施例１の植物性の燃料組成物は、市販の一般軽油とほぼ同じエンジン特性（燃費）を有することが分かった。
また実施例１の植物性の燃料組成物を使用した試験車両は、走行試験開始時から時速９０ｋｍまでの加速時において、ノッキングなどの問題が発生しなかった。更に実施例１の植物性の燃料組成物を使用した試験車両は、時速５０〜６０ｋｍで走行した際にもノッキングなどの問題が発生しなかった。これにより、実施例１の植物性の燃料組成物は、その着火性の悪化や噴射効率の低下など問題が発生せず、試験車輌の良好な走行を実現したことがわかった。
【００４９】
【表５】
【００５０】
表５は、馬力測定試験の結果を示す。
実施例１の植物性の燃料組成物を使用した試験車両は、市販の軽油を使用した試験車両場合と同一の馬力を有することが分かった。これにより、実施例１の植物性の燃料組成物は、市販の一般軽油とほぼ同じエンジン特性（馬力）を有することが分かった。
【００５１】
【表６】
【００５２】
【表７】
【００５３】
表６は、実施例１に関する低温時における流動性の測定試験の結果を示し、表７は、流動点及び目詰まり点を示す。
実施例１の植物性の燃料組成物は、８．０℃〜−３．５℃の間で流動性を維持した。一方、比較例１の植物性の燃料組成物は、８．０℃〜−３．５℃の間で流動性がなかった。
また実施例１の植物性の燃料組成物の流動点は−２．５℃〜−４．９９℃であり、目詰まり点は、±０．０℃〜−２．４９℃であった。
これにより、実施例１の植物性の燃料組成物は、パームメチルエステル（比較例１）と比較して、低温流動性が向上したことが分かった。
【００５４】
【表８】
【００５５】
表８は、実施例２及び３に関する低温時における流動性の測定試験の結果を示す。
実施例２の植物性の燃料組成物は、５．０℃〜±０．０℃の間で流動性を維持した。実施例３の植物性の燃料組成物は、５．０℃〜±０．０℃の間で流動性を維持した。一方、比較例１の植物性の燃料組成物は、５．０℃〜±０．０の間で流動性がなかった。
これにより、実施例２及び３の植物性の燃料組成物は、パームメチルエステル（比較例１）と比較して、低温流動性が向上したことが分かった。
【００５６】
【表９】
【００５７】
表９は、ＮＢＲゴムの浸せき試験及び物理試験の結果を示す。
浸せき試験後のＮＢＲゴムの物理的変化は、浸せき試験後のフッ素ゴムの物理変化とほぼ同程度であった。またＮＢＲゴムのデュロメータ堅さ、引っ張り強さ及び伸びについても極端な変化（悪影響）はなかった。これにより、実施例１の植物性の燃料組成物ではＮＢＲゴムに対する悪影響が低減されたことが分かった。
【００５８】
【表１０】
【００５９】
表１０は、金属の浸せき試験を示す。
実施例１の植物性の燃料組成物は、上記金属に対する腐食性がほとんどない（上記金属をほとんど酸化しない）ことが分かった。
実施例１の植物性の燃料組成物は、上記各金属の物理的性質に対する悪影響がほとんどないことが分かった。
【００６０】
［考察］
実施例１の植物性の燃料組成物では、その低温流動性が向上し、且つエンジン性能が改善されることが分かった。また実施例１〜３の植物性の燃料組成物では、原料となるパーム椰子に起因する植物性の燃料組成物の低温流動性の悪化を改善したことが分かった。
これにより実施例１〜３の植物性の燃料組成物は、炭化水素系の燃料組成物により近い性能を有することがわかった。
【００６１】
本実施例の植物性の燃料組成物は、本実施の形態で説明した外観、構成、処理、表示例等に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態においては、パームメチルエステル３を、ＲＢＤパーム油２にメチルアルコールを反応させてアルコキシル基を交換（エステル交換）して得た例を説明した。このとき、上述のパーム原油の脱色において色素成分を吸着させた後の脱臭材より抽出した油成分にメチルアルコールを反応させてアルコキシル基を交換（エステル交換）してパームメチルエステル３を得てもよい。
【００６２】
また本実施の形態では、オゾンを利用して不飽和脂肪酸の二重結合を分断する例を説明した。当該二重結合を分断可能な他の酸化剤を、安全性が確保される限り本実施例において使用可能である。例えば、酸性条件の下で過マンガンカリウム（ＫＭｎＯ4）をパームメチルエステル３に添加する。この場合は、低分子化された物質であるケトンやカルボン酸を含む第３成分を分離して回収することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】植物性の燃料組成物の概略工程図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ パーム原油
２ ＲＢＤパーム油
３ パームメチルエステル
４ 植物性の燃料組成物
５ イソブチルアルコール
６ ココナッツメチルエステル
７ ＲＢＤココナッツ油
８ ココナッツ原油
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドと、
炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステルと、
炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステルとを含有する植 物性の燃料組成物。
【請求項２】
炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と、
前記パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換してなる第１成分と、
炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と１価アルコールとをエステル交換 してなる第２成分と、
−１００℃以下の凝固点を有し且つ炭素数３以上のアルコールとを含有する植物性の 燃料組成物。
【請求項３】
炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と、
炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と１価アルコールとをエステル交換 してなる第２成分と、
前記パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換し、且つ不飽和脂肪酸の二重結 合部分を分断してなる第３成分とを含有する植物性の燃料組成物。
【請求項１】
炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドと、
炭素数１６〜１８の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステルと、
炭素数１４以下の脂肪酸と１価アルコールとが結合してなるエステルとを含有する植 物性の燃料組成物。
【請求項２】
炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と、
前記パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換してなる第１成分と、
炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と１価アルコールとをエステル交換 してなる第２成分と、
−１００℃以下の凝固点を有し且つ炭素数３以上のアルコールとを含有する植物性の 燃料組成物。
【請求項３】
炭素数１６〜１８の脂肪酸のグリセリドを含むパーム椰子油と、
炭素数１４以下の脂肪酸を含むココナッツ椰子油と１価アルコールとをエステル交換 してなる第２成分と、
前記パーム椰子油と１価アルコールとをエステル交換し、且つ不飽和脂肪酸の二重結 合部分を分断してなる第３成分とを含有する植物性の燃料組成物。
【図１】
【公開番号】特開２００７−２７７２８８（Ｐ２００７−２７７２８８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０１７０１（Ｐ２００６−１０１７０１）
【出願日】平成１８年４月３日（２００６．４．３）
【出願人】（５０６１１３３５８）日本ＢＤＦ研究機構有限会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月３日（２００６．４．３）
【出願人】（５０６１１３３５８）日本ＢＤＦ研究機構有限会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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