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Selective formation of hydrocarbon fuel substrates by cross-metathesis conversion of vegetable oils

Research Project

Project/Area Number 20K04333
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research InstitutionThe University of Shiga Prefecture

Principal Investigator

Yamane Koji  滋賀県立大学, 工学部, 教授 (10210501)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsバイオ炭化水素燃料 / オレフィンメタセシス変換 / 量子化学 / バイオ燃料 / メタセシス反応 / 量子化学計算 / メタセシス / トリグリセリド / 炭化水素 / 不飽和脂肪酸 / オレフィン / 交差メタセシス反応 / 炭化水素燃料 / 植物油 / 脂肪酸メチルエステル / 交差メタセシス変換
Outline of Research at the Start

バイオエタノールやバイオディーゼルは炭化水素燃料ではないため,現行のガソリン機関やディーゼル機関の燃料として普及しない.そこで本研究は,植物油からオレフィンを生成し,炭化水素燃料の基材とする新たな方法を確立することを最終目的とする.
提案する新たな方法は,長鎖脂肪酸トリグリセリドから成る植物油に1-ヘキセンなどの低分子量オレフィンをルテニウム触媒下で交差メタセシス反応させ,長鎖脂肪酸を中短鎖の複数のオレフィンとトリグリセリドに変換する方法である.研究では,どの種のオレフィンがどの長鎖脂肪酸と反応しやすいかを実験的に見出し,任意のオレフィンを選択的に得るための反応スキームを明らかにする.

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study is to selectively obtain an arbitrary hydrocarbon base material from vegetable oil, a triglyceride, using a cross-metathesis reaction with olefins. In this paper, the effects of the number of unsaturated double bonds, the number of olefin carbons, and the position of carbon double bonds in the vegetable oils used as reactants on the composition of the hydrocarbons produced were investigated. As a result, it was found that the higher the number of unsaturated double bonds, the lighter the hydrocarbon base material is.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、カーボンニュートラス燃料として重要度および要求が極めた高いバイオ燃料の中でも、既存の熱機関に利用できるバイオ炭化水素液体燃料の新規な製造方法を示すものであり、社会的インパクトは大きいと言える。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Improvement in Combustion Characteristics of Biodiesel by Reforming with Cross-Metathesis Reaction2021

    • Author(s)
      Kiyoshi Kawasaki, Toru Inagaki, Koji Yamane, and Kazuhito Dejima
    • Journal Title

      SAE Technical Paper

      Volume: 2021-01-1205 Pages: 1-8

    • DOI

      10.4271/2021-01-1205

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 植物油の交差メタセシス変換による炭化水素基材生成2022

    • Author(s)
      金山 翔太,山根 浩二,河崎 澄,出島 一仁
    • Organizer
      日本機械学会第26回動力エネルギー技術シンポジウム講演論文集
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] カーボンニュートラル燃料の現状と課題2022

    • Author(s)
      山根 浩二
    • Organizer
      日本機械学会第26回動力エネルギー技術シンポジウム講演論文集
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] FAMEの交差メタセシス反応による炭化水素燃料基材生成に及ぼす反応物組成の影響2021

    • Author(s)
      速田佳祐,山根浩二,河﨑澄,出島一仁
    • Organizer
      日本機械学会第25回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 植物油の交差メタセシス反応による炭化水素燃料基材生成に及ぼす反応物組成の影響2021

    • Author(s)
      河合 偵人,速田 佳祐,山根 浩二,河崎 澄,出島 一仁
    • Organizer
      (公社)自動車技術会関西支部学生自動車研究会卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 知のリソース(研究者情報)

    • URL

      http://db.spins.usp.ac.jp/html/295_ja.html#item_ronbn_2

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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