(続）極寒対応処理済Biodiesel(バイオディーゼル；BDF)の低温流動特性を調べて頂きました！！

無題 #化学
専門家による分析の結果、極寒、厳寒（冬季）処理済バイオディ-ゼル（BDF)の曇り点（CP)は、マイナス（-）３９℃でした！！
 
期待値を含め予想どうりの分析結果でした。
以下、その報告です。
 
以前に下記のBlogで紹介した様に、
通常使っている使用済油（WVO)をエステル交換反応を行いバイオディーゼル（BDF)を製造し（サンプル１）に対して、各種流動点降下剤（CF；,Cold Flow Improver)をいろいろ評価し（１０種）、そのBest－１＆２がサンプル２，３、及びサンプル１の冬季処理をしたものが、サンプル４でした。
つまり、無処理BDF,流動点降下剤の添加BDF 、及び極寒冬季処理済BDFの４サンプルの冬季特性（CP,CFPP,PP)の評価比較を行いました。
を参照下さい。
 
尚、前回の検査結果（単位　℃）は下記でした。
 
サンプル　　　　　曇り点（CP)　　  　　目詰まり点（CFPP)　　　     流動点（PP)
　　１　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　　－２　　　　　　　　　　　　    　０
　　２　　　　　　　　　０　　　　　　　　　　　　－１　　　　　　　　　　　　－１２．５
　　３　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　　－１　　　　　　　　　　　　－５．０
　　４　　　　　　　－１１　　　　　　　　　　　－２７　　　　　　　　　　　－４２．５
 　　　　　　　　　　　　　　　　
 
前回のサンプルでは、
極寒（冬季）処理済サンプル４の、特に曇り点（CP)が、私の期待値に比べて、よくなかった
ので、今回は、冬季処理を完全に極寒使用で実施し、更に、処理済BDFの乾燥（水分除去）を完全に行う様に心がけて、追加サンプルの分析をお願いしました。
 
この今回の分析結果の報告が下記です。イメージ 1
 
右の写真が今回分析依頼をお願いした３サンプルです。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
分析結果は、下記テーブルに示します。
 
 
　サンプル　　　　　曇り点（CP)　　　　目詰まり点（CFPP)　　　　流動点（PP)
　　５　　　　　　　　　－３９　　　　　　　　　－２７　　　　　　　　　　ー４２．５
　　６　　　　　　　　　－３１　　　　　　　　　－２７　　　　　　　　　　－４２．５
　　７　　　　　　　　　－３５　　　　　　　　　－２７　　　　　　　　　　－４２．５
 
各サンプルは、それぞれ添加剤量、処理法などが、多少違いが有りますが、基本は同一です。
 
尚、極寒、冬季対応処理法の概要については、
http://blogs.yahoo.co.jp/hirai476/3879043.html
等を、また流動点降下剤については、
等を参照下さい。
 
 
前回の処理済サンプル４は、曇り点（CP)がマイナス（－）１１℃と言うことでしたが、
今回は処理をきちんとした結果、上記に示す様に、曇り点（CP)は、いずれもマイナス（-）３０℃以下です。
 
特に、サンプル５の処理例では、曇り点（CP)は、マイナス（－）３９℃
と言う結果です。
 
曇り点（CP)の定義から、微小結晶がこの温度で、初めて生成したことになります。 
 
次の流動点（PP)ですが、
規格定義から完全に固化した温度+２．５℃が流動点（PP)となる訳ですので、
完全に固まったのは、マイナス（－）４５℃であった
と言うことです。
 
この結果、流動点（CP)規格の定義より、流動点（PP)はマイナス（－）４２．５℃
と言う値で報告されたと言うことです。
 
極寒冬季処理済バイオディーゼル（BDF)サンプル（＃４～＃７）の全てが、何故か理由は分かりませんが、同じ温度のマイナス（－）４２．５℃と言う報告結果でした。
 
次は目詰り点（CFPP)です。
目詰り点（CFPP)規格では、バイオディーゼルが固化し、固化結晶で試験フィルターが詰まる温度を目詰り点（CFPP)とする
と定義されています。
 
通常のバイオディ-ゼル（BDF)では、CP>CFPP>PPの順で温度は低下するのが普通ですが、
今回の分析では、曇り点（CP)と目詰り点（CFPP)の温度が、逆になっています。
 
分析者に確認したところ、目詰り点（CFPP）のマイナス（－）２７℃でも、全く固化してない！
と言うことでした。
CFPPの分析法では、サンプルをある一定時間に決まったフィルターを通過させ、それを再度サンプルに戻す様になっているとの事で、
今回のサンプルは何れも、フィルターを規格時間内で通過するが、戻り時間がオーバーとなって、この温度となった！！
と言うことでした。
 
原因は固化結晶ではなくて、低温による粘度上昇が原因の様です。
 
低温になるに従い粘度が急上昇することが、良く知られていますが、
固化結晶が原因ではなく、粘度上昇により目詰り点（CFPP)温度が決まってしまった
と言う特殊例です。
エンジンでの実燃焼時など、この温度以下でも、特に問題ないと思います。
 
バイオディーゼルの目詰り点（CFPP）規格とその測定法でも、想定外のことが起きた
と言うことが原因だと思います。 
分析結果により、マイナス（－）３１～３９℃で、初めて一部固化を開始した訳ですので、
CFPPの温度では、固化してないことは、当然だと思います。
 
従って、マイナス（－）３９℃から４２．５℃迄、
固化が原因でフィルターを詰まらせないバイオディーゼル（BDF)が製造できた
ことが、証明されました。
 
少なくとも、ECO燃料であるバイオディーゼル（BDF)は、以前から宣言している様に、
 
極寒、厳寒の北海道を含め全国どこでも、マイナス（－）４０℃程度までは、固化しない状態で使える！！
 
と言う結果です。
 
因みに、飽和脂肪酸はもとより、マイナス３９℃では、不飽和オレイン酸（C18:1)・メチル・エステル（融点：－１９．５℃）、リノレン酸（C18:2)・メチール・エステル（融点；-３５℃）でも、固化している温度レベルです（付録ー２参照）。
 
尚、実使用で粘度が高過ぎる場合、或いは粘度を下げたい場合は、粘度調整剤を考えた方が良いかもしれません。また、セタン価の測定結果によって、セタン価向上剤などを添加した方が良いかもしれません。不飽和脂肪酸の酸化も進み易くなりますが、酸化防止剤は添加済です。
 
いずれにしても、極寒（厳寒）冬季処理済バイオディーゼルの分析結果により、
バイオディーゼル（BDF)は、マイナス（－）４０℃と言う極低温下でも、固化しない製品が、それも、極く普通の使用済の主大豆油ベースのバイオディーゼル（BDF)製品からでも製造できる！！
ことが実証されたことになります。
 
では、また。。。。
Joe.H
 
 
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付録－１）
冬季特性の説明（PP,CP<CFPP)
http://www.sebec.co.jp/tech_info/yougo/img/pourpoint.gif
　結晶が凝集し管内でジェル状をなし管内での流動が生じない温度。
日本工業規格（JIS K2269）によれば、石油の流動点は、
試験管にとった試料を46℃まで予備加熱したあと、
規定の方法で冷却していき、予期流動点より10℃高い温度から測定を開始して、
2.5℃下がるごとに試験管を冷却浴から取り出して観察する。
こうして試験管を横にしても5秒間全く動かなくなる温度を求めて
それより2.5℃高い温度を流動点とする。
　
　
http://www.sebec.co.jp/tech_info/yougo/img/cloud.gif
　燃料を静置冷却したときに液体中に結晶が観察される温度。
日本工業規格（JIS K2269）によれば、
試料を予期曇り点より少なくとも14℃高い温度に保ち、
水分があるようなら乾燥ろ紙でこすなどの適当な方法で除き、完全に透明にする。この試料を試験管に入れ、
規定に従って冷却し、試料の温度が1℃下がるごとに試験管内部を観察する。
試料の底部に、最初に明らかな試料の曇りを認めた温度を曇り点とする。
　
http://www.sebec.co.jp/tech_info/yougo/img/cfpp.gif
　曇り点よりさらに結晶が凝集し、それが燃料フィルターで詰まる温度を指す。
日本工業規格（JIS K2288）によれば、
20mlの試料が45ミクロンのフィルターを、
1.96kPaの負圧の背圧のもとで60秒以上通過できる最低温度。
　
 
付録ー２）
 
代表的な脂肪酸・メチール・エステルの融点（　Melting Points、℃ ）
methyl myristoleate(C14:1) 　　 -52.2   
methyl palmitate     (C16:0)  　　  30     
methyl palmitoleate (C16:1) 　　 -33.9  
methyl stearate      (C18:0)   　　 39   
methyl oleate         (C18:1)  　　-19.5  
methyl linoleate      (C18:2)　 　 -35
methyl linolenate    (C18:3)　　  -52  

 
単一成分では、曇り点、流動点、目詰まり点などは無く、
液化（溶ける）する温度である融点のみが存在します。
また、上記例（C18:1）は、C１８は炭素数を、：１は２重結合数です。
 
低温特性の優れた脂肪酸（C16:1,C14:1）は、天然油には殆ど含まれていませんので、
残５成分が主要成分で、冬季特性が決まります。
成分割合最適化により冬季特性も変わる理屈です。
 
付録－３）
各種油脂のメチールエステルの曇り点（CP）データ（℃）
Algae 1       -5.2       Hepar, Low IV      6.7
Algae 2        3.9       Jatropha        2.7
Babassu      4.0        Lesquerella fendleri   -11.6
Beef Tallow 16.0       Linseed        -3.8
Borage      -1.3        Moringa oleifera    13.3
Camelina     1.5        Mustard         3.2
Canola       -3.3        Neem           14.4
Castor      -13.4       Palm 　　　　　13.0
Choice         7.0 　　　Perilla Seed -8.5
Coconut       0.0 　　　Poultry Fat 　6.1
Coffee         0.2 　　　Rice Bran　　 0.3
Corn, Distiller’s -2.8 　　　Soybean 　　　0.9
Stillingia 　　-8.5
Evening Primrose -7.5 　　Sunflower　　　3.4
Fish               3.2 　　Tung 　　　　-10.0
Hemp           -1.3 　　Used Cooking Oil 2.4
Hepar, High IV     16.0 　　Yellow Grease 　　6.0 
 
以上