[发明专利]生物柴油/轻油混合燃料的掺和率和FAME的酯化率的测量方法和测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于对“生物柴油/轻油混合燃料（日文：バイオディーゼル燃料混合軽油）”中的FAME的掺和率和该FAME中的甘油三酯的比率即酯化率（日文：エステル率）进行测量的测量方法和测量装置。

背景技术

“生物柴油燃料”是以来自生物物质即生物的资源作为原料而制成的柴油发动机用的燃料。这里，生物物质指植物油，只要是植物油即可，既可以使用新油，也可以使用旧的废食用油。

另外，狭义的“生物柴油燃料”是使椰子油、菜籽油、大豆油等植物油、动物油脂和废食用油进行“与醇的酯交换”而获得的燃料的总称。

并且，“FAME”是在上述的“生物柴油”中成为“酯交换”的对象的“醇”为“甲醇”的情况下获得的“脂肪酸甲酯（FattyAcid MethylEster）”的简称。

在上述的“与醇的酯交换”时，当交换的对象使用“乙醇”而非“甲醇”时，成为“脂肪酸乙酯”，当使用“丁醇”时，成为“脂肪酸丁酯”。

但是，在现阶段，“甲醇”最便宜，且提纯工序也简单，所以现在流通的“生物柴油燃料”的大部分是该“FAME”。

这样，“生物柴油燃料”是通过“与醇的酯交换”而获得的生物物质燃料的总称，但其中，占主流的“FAME”是指通过甲醇的酯交换而获得的“脂肪酸甲酯（FattyAcid MethylEster）”。

“FAME”是碳中性的燃料，所以通过使用“FAME”来代替化石燃料，在减少二氧化碳的方面具有效果。另外，成分中基本不含硫磺成分，所以也较少产生SOx。另外，由于是含氧燃料，所以较少产生作为煤烟的黑烟。

另外，“FAME”由于具有生物降解性，所以即使发生燃料泄漏，也能使对环境的影响比化石燃料小。另外，由于引火点比化石燃料高，所以在处理上是安全的。另外，还有与轻油相比具有润滑性等的有利的特性。

但是反过来，在使用FAME实际使柴油发动机动作的情况下，存在以下那样的不良情况。

即，FAME的温度低，容易凝固。即，粘度高。引火点高。容易劣化。会腐蚀特定的橡胶、树脂、金属。具有净化作用。

因此，在仅使用作为“生物柴油燃料”的“FAME”的情况下，不能做成燃料，需要与轻油掺和而形成为“生物柴油/轻油混合燃料”。

“生物柴油/轻油混合燃料”的“掺和率”是指：将生物柴油燃料（通常为FAME）混合在轻油中而形成的燃料在市场上流通，该的混合比率就是“生物柴油/轻油混合燃料的掺和率”。“生物柴油燃料”的掺和率5%是指混合有5%的“生物柴油燃料”的燃料。在美国，流通着掺和率20%的混合燃料，在欧洲，流通着掺和率5%～7%的混合燃料。

作为“生物柴油/轻油混合燃料”，如果作为化石油的轻油是100%的话，对于柴油发动机而言，不会发生不良，所以适合用在柴油发动机中，之所以混合“生物柴油燃料”，是为了减少二氧化碳的产生而减少化石油的使用量。

因此，轻油中的“生物柴油燃料”的比率较少较佳，在发生了柴油发动机的不良的情况下，为了明确责任，需要在现场知晓是以何种程度进行混合。

那么，在本发明中，提供用于确认将“生物柴油燃料”混合到“轻油”中而形成的“生物柴油/轻油混合燃料”中的“生物柴油燃料”即“FAME”的“掺和率”的测量方法和测量装置。

另外，作为用于决定“生物柴油燃料”中的“FAME”的品质标准的规则，在欧洲规定“EN14214标准”，在美国规定“ASTMD6751”。

“FAME的酯化率”也是对“生物柴油/轻油混合燃料”相对于柴油发动机的性能影响较大的因素。

在上述欧洲的“EN14214”中，确定为“FAME”中的“甲酯含有率”满足96.5%以上。

通常，在“FAME”中，除了混入有通过“酯交换”而获得的甲酯以外，还混入有在与“甲醇”进行“酯交换”时，以未反应的状态残留的“甘油三酯”为主要成分的油脂、水分等杂质。

公知该“甘油三酯”的动粘度高，且劣化后变质成氧化产物，所以对发动机产生较大的不良影响。该“甘油三酯”较少较佳，所以测量FAME的酯化率。

因此，将以100%的状态使用“FAME”的情况总称为“净FAME”，为了决定该“FAME”的品质标准，针对该“净FAME”测量该“甘油三酯”的比率，测得的值就是“净FAME”的“酯化率”。

该“酯化率”是与“净FAME”的“甲酯含有率”相反的“甘油三酯”的含有率。

说到能以“生物柴油/轻油混合燃料的掺和率”判断品质如何，现在在日本认可使用的掺和混合率是：