生物柴油的制备工艺
新型生物柴油的制备与评价研究
新型生物柴油的制备与评价研究随着环保意识的不断提高，替代传统石油燃料成为人们研究的重要领域。
在这个领域中，生物柴油作为一种可再生的燃料备受关注。
而近年来，新型生物柴油的制备与评价研究已经成为该领域的重要研究方向。
一、新型生物柴油的制备技术1. 微生物发酵法微生物发酵法是一种用微生物将储存在油脂中的三酸甘油酯分解转化为生物柴油的方法。
该方法的优势在于能够有效地利用聚酰肽、油酯、甚至是污水为原料，减少资源浪费和环境污染。
2. 超临界反应超临界反应是一种利用CO2作为中介物质的制备方法，可以有效地将精炼的植物油转化为生物柴油，同时还能回收CO2。
3. 微波辅助反应微波辅助反应是一种加快酸碱催化剂作用下反应速度的方法，可以大大缩短反应时间和提高产率。
同时，也可消耗较少的催化剂，减少环境对催化剂的影响。
二、新型生物柴油的评价指标新型生物柴油的评价指标通常包括以下几个方面：1. 端羟基值端羟基值反映了生物柴油内甘油三酯的含量，是评价生物柴油储存性能的重要参数。
2. 酸值酸值指油脂中游离酸的含量，超过一定酸值上限会导致生物柴油中绿藻等微生物的生长，影响储存期限。
3. 凝固点凝固点是指低温条件下生物柴油的流动性，低凝固点对于冷地使用生物柴油尤为重要。
4. 闪点闪点是指液体开始向空气中释放闪光的最低温度，对于生物柴油的使用安全性有着非常重要的影响。
5. 燃点燃点是指液体在一定条件下开始发生燃烧的最低温度，是判断生物柴油的平衡点的标志。
三、新型生物柴油的应用前景新型生物柴油的制备和评价一定程度上解决了传统生物柴油在储存、使用方面存在的问题，同时其生产过程无石油储备消耗，不产生二氧化碳和其他污染物质，符合现代环保理念。
因此，新型生物柴油具有非常广阔的应用前景。
结语：参考文献：[1]段以风,秦璐,汪嘉琪.生物柴油制备技术研究进展[J].化工中间体,2019(3):12-15.[2]肖盼芳.生物柴油评价研究[J].科技前沿,2018(3):19-23.[3]张淑英.生物柴油及其应用前景展望[J].科技信息,2018(3):25-26.。
生物酶法制备生物柴油
二、液体脂肪酶法
在油水界面上脂肪酶催化反应速率较快
界面活化效应：即在油水界面催化反应速率较快 的原因。一般而言,脂肪酶活性位点为一个盖子所 罩住,所谓界面活化是指此盖子的打开使催化活性 位点暴露出来。
二、液体脂肪酶法
液体脂肪酶通过催化双相(油相/水相)体系界面的 转酯/酯化反应而制备生物柴油。 优点：
生物柴油制备方法
生物柴油制备方法 物理法
化学法 高温热裂解法 直接使用法 酯交换法 混合法 超临界法 微乳液法 固定化酶法 全细胞法 液体酶法
生物酶法
酸/碱催化法
一、固定化脂肪酶法
利用固定化脂肪酶催化制备生物柴油是非水 酶学理论应用于实践的典型实例,也正因为如 此,固定化脂肪酶催化制备生物柴油具备非水 介质中酶催化的优势：
1、可防止冻干的酶粉在反应过程中发生聚集 从而增大酶与底物的接触面积; 2、产物容易纯化;
一、固定化脂肪酶法
3、有利于酶的回收和连续化生产;
4、酶的热稳定性及对甲醇等短链醇的耐受性 显著提高; 5、利用溶剂工程可提高酶与底物油脂、甲醇 的接触频率,从而提高反应速率。
影响因素
不同的固定化形式、反应介质体系、酰基受体 及添加策略均会对酶活力、酶对甲醇的耐受性 等有着显著的影响 (1)不同的固定化形式。脂肪酶采用不同的固 定化形式对酶活力、酶对甲醇的耐受性等有着 显著的影响。
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(2)不同的反应介质体系。不同的反应介质体系 对于固定化脂肪酶催化制备生物柴油的得率有 着显著的影响。
影响因素
(3)不同的酰基受体及添加策略。大量的研 究表明,甲醇、乙醇等短链醇因剥夺脂肪酶 的必需水而破坏维持蛋白功能构象的氢键 体系,从而使酶活性降低或失去活性。
高效制备生物柴油的方法
高效制备生物柴油的方法生物柴油是一种绿色可再生能源，可以直接替代传统柴油。
其制备利用生物质作为原料，通过酯化反应将生物质中的油脂酯化成酯化物，再通过转化反应制备成生物柴油。
本文将介绍一种高效制备生物柴油的方法。
1. 原料准备制备生物柴油的首要条件是原料选择，需要选择高含油量的农作物和林产品作为原材料。
在实际操作中，可以选择大豆、油菜籽、棕榈油、花生等作为油脂原料。
2. 酯化反应将原料中的油脂酯化成脂肪酸甲酯，这是制备生物柴油的关键步骤。
可以使用酸性催化剂或碱性催化剂催化酯化反应。
在碱性催化剂中，氢氧化钠是常用的碱性催化剂。
催化剂的选择和用量的优化可以促进反应的进行，提高反应的效率和产率。
3. 精馏与纯化经过酯化反应后，产生的产品中含有残留催化剂和杂质，需要进行精馏和纯化。
还可以使用活性炭和硅胶等吸附剂对生物柴油的pH值、水分和杂质进行调控与去除，提高生物柴油的品质。
4. 洗涤与降温制备生物柴油后，需要进行洗涤和降温。
洗涤可以去除生物柴油中的杂质和其他有害物质。
降温可以让生物柴油的温度降至室温。
在实际生产中，可以使用冷却器等设备进行降温处理。
5. 储存与运输制备出的生物柴油需要进行储存和运输。
在储存和运输过程中，需要避免水分和氧气的接触，以防止生物柴油的氧化和酸化。
同时，需要注意生物柴油的保存温度，存放环境的干燥程度、光照程度和空气质量等因素对生物柴油的品质也有很大的影响。
综上所述，高效制备生物柴油的方法是：通过选取合适的油脂原料、合适的催化剂、优化生产工艺，同时对生产过程中的洗涤、纯化、降温、储存和运输等环节加强管理和控制，制备出高品质、高效率的生物柴油。
生物柴油的制备工艺研究
生物柴油的制备工艺研究生物柴油是一种很重要的替代燃料，在目前世界能源危机日益严重的情况下，它是解决能源瓶颈问题的重要手段。
生物柴油的制备工艺研究是生产和应用生物柴油的重要前提，本文将简单介绍相关的制备工艺。
生物柴油的来源生物柴油以植物油为原料，或以动物脂肪和油脂为原料，是一种环保、可再生的二代清洁能源。
与石油燃料相比，生物柴油的优点在于能够减少二氧化碳的排放，且在生物柴油燃烧完全后生成的气体中，含有的二氧化碳并不会对大气环境造成进一步的影响，因此是非常环保的。
生物柴油的制备工艺研究生物柴油的制备工艺可以分为两种，分别是碱催化和酸催化。
1.碱催化法碱催化法是将植物油或动物脂肪与醇反应生成酯，其中的催化剂是氢氧化钠或氢氧化钾等强碱。
此法制备生物柴油成本低廉，反应速度快，可以在室温下、常压下完成，但在反应过程中容易产生大量的碱酸催化剂残留，使得产品合格率不高，影响了产品的质量；此外，反应过多久会影响产率，所以需要控制反应时间。
2.酸催化法酸催化法是将醇和油脂按一定的摩尔比在酸催化剂作用下进行酯化反应，其中的催化剂是硫酸、苯甲酸、过磷酸等。
此法反应过程温和、产率高、反应后的催化剂残留量小，但需要较高的反应温度和压力，容易产生过多的酸性催化剂残留，同样影响产品的质量。
现阶段的研究目前，国内外的研究人员在生物柴油的制备工艺研究方面取得了很多成果。
比如，中科院化学所的一位研究员在碱催化制备生物柴油过程中，采用了超声波振荡反应器，以更快的速度去酯化油脂，取得了良好的效果；此外还有一些新型催化剂的研制，如杨凌农业高新技术产业示范区的研究人员，就成功地将粗甘油转化为生物柴油的高效催化剂部分还原氧化石墨烯（rGO）上。
这些新技术的出现，为生物柴油在生产和应用方面提供了新的思路和方法。
结论综上，生物柴油的制备工艺研究至关重要。
目前，生物柴油的研究仍处于初期阶段，需要加强各个环节的研究，以提高产品的质量和生产效率。
相信在科学家们的共同努力下，生物柴油将会越来越适用于人们的生产和生活，从而达到绿色低碳的目的。
生物柴油的制备工艺
生物柴油的制备工艺
生物柴油的制备工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：选择适合制备生物柴油的油料植物或动物脂肪作为原料，并进行初步处理，如清洗油料、除杂、破碎等。
2. 提取油脂：通过压榨、溶剂提取等方法将油料中的油脂提取出来。
3. 杂质去除：对提取的油脂进行精炼处理，去除杂质、水分、酸、碱等有害物质，通常采用脱色、脱臭、脱水等工艺。
4. 酯交换反应：将精炼的油脂与甲醇与催化剂一起进行酯交换反应，生成甲酯（生物柴油）和甘油。
5. 分离甲酯：通过沉淀、蒸馏等方法分离甲酯和甘油，得到纯净的生物柴油。
6. 后处理：根据需要对生物柴油进行进一步处理，如添加抗氧化剂、添加柴油切割剂等。
7. 储存和分装：将生物柴油储存在适当的容器中，并分装成不同规格的包装，待销售或使用。
需要注意的是，生物柴油的制备工艺因原料类型和工艺条件的不同而有所差异，上述工艺只是一种常见的制备方法，具体工艺流程还需根据实际情况进行调整。
简述制备生物柴油的主要方法
简述制备生物柴油的主要方法
生物柴油的主要制备方法包括以下步骤：
1.植物油或动物脂肪的提取
提取植物油或动物脂肪是制备生物柴油的第一步。
一般来说，常用的
植物油包括油菜籽油、大豆油、棕榈油等，常用的动物脂肪包括猪油、牛油、鸡油等。
提取的原料中必须含有高含量的油脂。
2.预处理
植物油或动物脂肪在提取后需要进行预处理，主要是去除水分、杂质
和游离脂肪酸等。
这一步骤可以通过压榨、过滤、脱水和脱臭等方式
进行。
3.转化反应
将经过预处理的植物油或动物脂肪与醇类或甲醛等反应，生成脂肪酯。
这一步是制备生物柴油的关键，常用的反应方式包括碱催化法、酸催
化法、酯化法等。
4.分离和净化
经过转化反应后生成的脂肪酯需要进行分离和净化。
这一步可以通过
重力分离、离心分离和蒸馏分离等方式进行。
5.加工调配
分离和净化好的脂肪酯需要进行加工调配，主要是将不同类型的脂肪
酯混合，以满足各种不同的使用要求。
6.生物柴油储存和前置处理
加工调配好的生物柴油需要进行储存和前置处理。
前置处理包括过滤、脱水和脱氧等步骤，以去除水分、杂质和氧化物等。
7.生物柴油使用
生物柴油可以作为替代传统石油柴油的燃料使用，在汽车、船舶、发
电机等领域都有广泛应用。
其优点包括绿色环保、可再生等。
生物质间接液化制备柴油（BTL）
生物质间接液化制备柴油（BTL）BTL柴油技术是先将生物质在高温、高压条件下气化得到合成气，再经FT（费托）合成得到清洁柴油或化工产品，所得柴油十六烷值可高达85，性能优于石油基柴油，是一种最具前途的生产生物柴油技术。
图1是其典型流程图。
从自然界中获得的秸杆等植物生物质先进行预处理——磨碎和干燥，然后通过气化装置进行气化，产生的气体中除了含有CO和H2外，还含有焦油、多种无机物和有机物，如CxHy、HCl、NH3等，需要进一步净化，同时还可根据要求对气体的组成进行调整，最后进入FT合成装置进行FT合成制备燃油。
FT合成催化剂通常包括下列组分：活性金属(第VIII族过渡金属)，氧化物载体或结构助剂(SiO2，A12O3等)，化学助剂(碱金属氧化物)及贵金属助剂(Ru，Re，Cu等)。
我国的中科院山西煤化所与英国BP 合作正在进行FT催化剂方面的研究。
图1 生物质气化-FT成合成生物柴油流程图在FT反应中，长链液态烃应该具有高的选择性和高的收率。
为了获得长链烃，生长概率（growth probability）α需接近1。
催化剂对α影响非常大，但同时反应温度、反应物及惰性化合物的分压、FT 合成技术都有影响。
Ru和Co催化剂的α要比Fe催化剂的高。
合成气在FT反应器中转化的程度受催化剂类型、反应器大小和技术的影响。
气相产物中包括未反应的CO和H2及FT合成产物。
FT合成产物中有气态烃（C1～C4）、石脑油（C5～C10）、柴油（C11～C12）和蜡组分（>C20）。
其中超过5个碳的有机物很容易通过冷凝分离和回收，并被用作燃料；蜡状物质进行选择性加氢裂化生产C10～C20的中间馏分，并进行异构化以提高低温流动性，然后进行常规蒸馏以获得燃料。
尾气中通常含有未反应的H2、CO及低碳烷烃。
为了获得最大收率，尾气（部分）可以进入反应器循环利用，并在循环反应部分加入重整装置和转移反应器进行重整和转移反应，或作为FT合成的副产品直接燃烧供热/发电。
技术｜地沟油制备生物柴油的技术方法
技术｜地沟油制备生物柴油的技术方法目前，生物柴油的制备技术方法主要有直接混合法、微乳法、热解法和酯交换法。
我国地沟油的来源广且分散，具有含固体杂质多、含水分高、酸值高的特点。
地沟油制备生物柴油一般要先经过除水、机械除杂、除酸、脱色等预处理，然后利用酯交换法或加氢裂化法制备成生物柴油。
酯交换法制备生物柴油张勇以废弃地沟油为原料，经预处理后采用两步酯化工艺将其转化为生物柴油，第一步为酸催化预酯化反应，主要是将地沟油中的游离脂肪酸转化为脂肪酸甲酯;第二步为酸催化转酯化反应，进一步将地沟油中的甘三酯转化为甲酯和甘油。
通过正交实验得到预酯化反应的最佳条件为：醇油摩尔比10∶1、催化剂用量1%、反应温度70℃、反应时间4小时;转酯化反应的最佳条件为：醇油摩尔比20∶1、催化剂用量6%、反应温度70℃、反应时间4小时。
在最佳反应条件下，甘三酯的酯化率可达到86.89%。
利用该方法制备的生物柴油在闪点、冷滤点等方面要优于0号柴油，在储运过程中更安全;同时能够在更宽的温度范围内使用。
研究同时发现将利用该方法制备的生物柴油与0号柴油按照B20调和后，不仅能够大大降低生物柴油的黏度，使挥发性得到改善，同时使0号柴油的闪点提高，凝点和冷滤点降低，使储运过程更加安全，低温性能得到改善，有利于在更宽的温度范围内使用，可以满足使用要求。
地沟油酸催化法制备生物柴油是利用地沟油与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性催化剂条件下进行酯交换反应，生成相应脂肪酸甲酯或乙酯。
姚亚光等以酸作为催化剂，首先对地沟油进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理，在酸催化条件下利用地沟油制备生物柴油，通过对地沟油与甲醇、乙醇酯化反应进行正交实验，实验确定了酸催化地沟油制备生物柴油的最佳反应条件为：甲醇温度为70℃，油醇摩尔比为1∶40，催化剂浓度为7%，反应时间为6小时，级差顺序依次是：油醇摩尔比、反应时间、催化剂浓度、温度;乙醇温度为80℃，油醇摩尔比为1∶30，催化剂浓度为5%，反应时间为6小时，级差顺序依次是：油醇摩尔比、温度、催化剂浓度、反应时间。
生物柴油制备技术介绍
生物柴油制备技术介绍目前，生物柴油的制备方法主要有直接混合法、微乳化法、高温裂解法和酯交换法。
前两种方法属于物理方法，虽然简单易行，能降低动植物油的粘度，但十六烷值不高，燃烧中积炭及润滑油污染等问题难以解决。
高温裂解法过程简单，没有污染物产生，缺点是在高温下进行，需催化剂，裂解设备昂贵，反应程度难控制，且高温裂解法主要产品是生物汽油，生物柴油产量不高。
工业上生产生物柴油主要方法是酯交换法。
在酯交换反应中，油料主要成分三甘油酯与各种短链醇在催化剂作用下发生酯交换反应得到脂肪酸甲酯和甘油。
可用于酯交换的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇，其中最常用的是甲醇，这是由于甲醇价格较低，碳链短，极性强，能够很快与脂肪酸甘油酯发生反应，且碱性催化剂易溶于甲醇。
酯交换反应是可逆反应，过量的醇可使平衡向生成物的方向移动，所以醇的实际用量远大于其化学计量比。
反应所使用的催化剂可以是碱、酸或酶催化剂等，它可加快反应速率以提高产率。
酯交换反应是由一系列串联反应组成，三甘油酯分步转变为二甘油酯、单甘油酯，最后转变成甘油，每一步反应均产生一个酯。
酯交换法包括酸催化、碱催化、生物酶催化和超临界酯交换法等。
（1）酸催化法。
酸催化法用到的催化剂为酸性催化剂，主要有硫酸、盐酸和磷酸等。
在酸催化法条件下，游离脂肪酸会发生酯化反应，且酯化反应速率要远快与酯交换速率，因此该法适用于游离脂肪酸和水分含量高的油脂制备生物柴油，其产率高，但反应温度和压力高，甲醇用量大，反应速度慢，反应设备需要不锈钢材料。
工业上酸催化法受到关注程度远小于碱催化法。
（2）碱催化法。
碱催化法采用的催化剂为碱性催化剂，一般为NaOH、KOH、NaOH 以及有机胺等。
在无水情况下，碱性催化剂酯交换活性通常比酸性催化剂高。
传统的生产过程是采用在甲醇中溶解度较大的碱金属氢氧化物作为均相催化剂，它们的催化活性与其碱度相关。
碱金属氢氧化物中，KOH比NaOH具有更高的活性。
用KOH作催化剂进行酯交换反应典型的条件是：甲醇用量5%-21%，KOH用量0.1%~1%，反应温度25-60℃，而用NaOH 作催化剂通常要在60℃下反应才能得到相应的反应速率。
生物柴油生产方法
生物柴油生产方法
生物柴油的生产方法主要有以下几种：
1. 转酯化法：将动植物油脂与醇（如甲醇、乙醇）在催化剂（如碱催化剂、酸催化剂）的作用下反应，生成酯类化合物（即生物柴油）和副产物甘油。
2. 转糖化发酵法：将植物纤维素通过预处理（如挤压、研磨、酶解等）获得糖类，再将糖类通过发酵反应转化为生物柴油。
3. 脂肪酸酯化法：将动植物油脂中的游离脂肪酸与醇进行酯化反应，生成生物柴油。
4. 亚氧化脱硫法：将动植物油脂与氢气在催化剂（如铜铅等）的作用下进行加氢反应，生成生物柴油。
5. 热压法：将植物油脂经过高温高压处理，使其分解为生物柴油和其他副产物。
以上方法中，转酯化法是生产生物柴油最常用的方法，具有操作简便、产量高、质量稳定等优点。
化验室制备生物柴油流程
实验室制备生物柴油一、准备工作取原料油测算值：1.若AV< 3 ,直接进行酯交换；2.若3< AV< 110 先进行预酯化，在进行酯交换；3.若110< AV 则只进行预酯化。
备注：若直接进行酯交换则应先干燥油样。
二、试验步骤1.预酯化反应称取油样（根据烧瓶大小，酌量添加），加入沸石。
用汽提法进行预酯化，加热温度为70℃（实验室用90℃），升温至40℃时，加入催化剂浓硫酸（浓硫酸质量为油重的1.5%，用甲醇溶解）。
每半个小时取样测一次酸值（取烧瓶中底部）直到AV< 1,停止通入甲醇，蒸一段时间甲醇至油样无气泡后停止加热。
将反应完的油样倒入梨形分液漏斗，静置1~2h，放出下层酸、水、甘油等混合物。
备注：使用汽提法能迅速带走反应生成水分，促进反应向正方向进行，同时水分对下一步酯交换影响很大，汽提能有效带走水分。
（浓硫酸密度1.84g/cm³) 2.酯交换反应将静置后的油样混匀，测酸值，剩余油样装入烧瓶，称其质量，放入转子，开搅拌（试验需充分搅拌）。
用回流法进行酯交换反应，加热温度为90℃，加热至50℃左右，加入碱催化剂（KOH、NaOH用甲醇溶解，加碱量NaOH=理论碱量+超碱量=7.13×10-4×G油×AV+G油×0.4%,加碱量KOH=理论碱量+超碱量=10-3×G油×AV+G油×0.4%），加油重的15%的甲醇。
反应1h后，停止加热。
取出油样倒入梨形分液漏斗，静置1~2h，放出下层甘油等混合物。
备注：超碱量一般情况下为0.4%，不过不同的原料油，适合不同的超碱量，当碱炼（酯交换）结束倒入分液漏斗后，油面有结一层皂膜，说明碱过量，当分液漏斗静置后几乎无分层且水洗时含皂较少则碱较少。
且加入碱催化剂时亦需要充分搅拌，以防局部皂化严重。
3.水洗干燥放出下层甘油混合物后，上层油需热水水洗（水温> 80℃），先用热水冲洗数次（不振摇），待下层水较清澈后（若水油分离较缓慢可用盐水冲洗），开始振摇。
生物酶法制备生物柴油
生物酶法制备生物柴油摘要：石油资源日益匮乏，生物柴油已经成为国际新能源研究的热点。
生产方法以及生产原料成为生物柴油发展的两大瓶颈。
生物柴油主要是以动植物油为原料，通过酯交换反应而制备的长链脂肪酸酯类物质。
目前生物柴油的生产工艺主要有化学法和生物酶法。
化学法是当前的主流工艺，但存在能耗高、工艺复杂、醇消耗量大、环境污染等缺点。
生物酶法具有对原料中脂肪酸和水含量要求低、工艺简单、反应条件温和、选择性高、醇用量小、副产物少、生成的甘油容易回收且无需进行废液处理等优点,因而被认为是取代化学法生产生物柴油的绿色工艺。
生物酶法包括游离脂肪酶催化法、离子液体脂肪酶催化法、固定化脂肪酶催化法和细胞内脂肪酶催化法等。
全细胞酶法弥补了脂肪酶的生产成本高、使用寿命短、易失活等不足，节省了设备和运行维护费用，成为了未来生物柴油制备的发展方向。
收集餐饮废油和工业废油脂，发展高油作物和工程微藻，以此为原料生产生物柴油能够显著降低原料成本。
改进传统生物柴油生产工艺，加快脂肪酶酯化工艺的研发，开发原料适应性广、酯化效率高、连续化、自动化程度高的环保经济新工艺，是目前生物柴油产业发展的核心。
关键词：生物柴油；生物酶法；全细胞酶法1、生物柴油及其利用现状生物柴油(Biodiesel)是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃油。
生物的柴油的制备过程是通过酯交换反应进行的，酯交换法是指通过酯基转移作用将高粘度的植物油或动物油脂转化成低粘度的脂肪酸酯，该过程需要一定的催化剂才能进行。
生物柴油作为可再生清洁能源，具有优良的环保特性，无芳烃，含硫低，含氧高，可达11%，十六烷值高，燃烧性能好，润滑性好，闪点高，运输和使用安全等优点。
因此，利用生物柴油作为新能源替代传统柴油，在环保和能源领域都有着非常深远的意义。
随着石油资源的日益匮乏，原油价格的不断攀升，生物柴油的优势尤为凸显，被国际可再生能源界誉为最具发展前景的替代油品，生物柴油的研究也已经成为国际新能源研究的热点。
1.实验室制备生物柴油
实验室制备生物柴油(一） 反应原理实验室制备生物柴油分为两步反应:预酯化反应、酯交换反应。
1。
预酯化反应的原理油脂中的游离脂肪酸及甘油三酯在酸性催化作用下和过量的甲醇或乙醇进行酯化反应，反应过程中生成水、甘油和脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯.反应方程式：RCOOH+CH 3OH=RCOOCH 3+H 2O2。
酯交换反应的原理甘油三酯在碱性催化作用下进行酯交换反应，生成脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。
反应方程式：（二)以地沟油为原料1。
关于地沟油通俗地讲,地沟油可分为以下几类:一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜（通称泔水）经过简单加工、提炼出的油；二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油；三是用于油炸食品的油使用次数超过规定要求后，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。
地沟油常压下沸点约为300—400℃,负压-0.098MPa 时,沸点约为140—250℃ 。
2. 操作步骤2。
1 称取油样称取一定量的油样，要保证脱水后油样的质量不少于100g.2。
2 对原料油水洗除杂在分液漏斗中用80℃以上的热水水洗，水洗至中性。
注：①如果温度低于80℃，则易发生乳化（油包水、水包油)②破乳化的方法：加适量食盐；加稀酸1％;加热；R 1COO-CH 2 R 2COO-CH R 3COO-CH 2 R 1COOCH 3 R 2COOCH 3 R 3COOCH 3 CH 2-OHCH-OH CH 2-OH + 3CH 3OH = +③杂质存在的影响:酯化反应转换率会降低;预酯化反应后若胶质过多,则会增加乳化现象。
2。
3 静置分层在分液漏斗中静置30—60min。
其中，上层为油，下层为水.2。
4 加热脱水先用离心机进行脱水，再用电炉加热脱水。
注：若水分含量达不到所要求的，那么可能将会影响预酯化反应的进行。
因为预酯化反应是可逆反应，水的大量存在会使反应向逆方向进行。
2。
5 测定酸值.根据酸值的大小决定反应的类型.2。
生物柴油工艺流程
生物柴油工艺流程
《生物柴油工艺流程》
生物柴油是一种由植物油或动物脂肪制成的可再生燃料，具有减少温室气体排放、降低对化石能源的依赖等优点。
其生产过程主要包括提取原料、转化成酯和精制成柴油三个主要步骤。
首先，提取原料。
生物柴油的原料可以是植物油，如大豆油、油菜籽油或棕榈油；也可是动物脂肪，如猪油或鸡油。
这些原料经过预处理去除杂质和水分后，就可以用于生产生物柴油。
其次，将原料转化成酯。
这一步骤被称为酯化，是通过将原料与醇在催化剂的作用下反应而成。
在酯化过程中，原料中的三酸甘油酯（TAG）分解成甲酯和甘油，甲酯即为生物柴油的
主要成分。
最后，精制成柴油。
经过酯化的原料需要经过脱色、脱酸、冻晶和蒸馏等工艺步骤，去除残余的杂质和水分，最终得到纯净的生物柴油。
在生物柴油的生产过程中，需要严格控制各个环节的参数，包括反应温度、反应压力、催化剂的选择等，以确保产品的质量和产量。
同时，生物柴油的生产工艺也在不断地创新和改进，以提高生产效率和降低成本，推动生物柴油产业的发展。
总的来说，生物柴油的生产工艺流程包括提取原料、转化成酯和精制成柴油三个主要步骤。
这一工艺流程的不断创新和完善，
将有助于推动生物燃料产业的发展，减少对化石能源的依赖，促进环境保护和可持续发展。
生物柴油的制备及其应用
生物柴油的制备及其应用生物柴油（BioDiesel）是一种由植物油或动物油的脂肪酸甲酯化合而成的可再生能源，与化石能源相比，生物柴油具有更加环保和可再生的特点。
同时，生物柴油的成本也比传统的柴油油价更低，能有效降低石油依赖度和维护国家能源安全。
因此，生物柴油的制备和应用越来越成为各国研究关注的焦点。
一、生物柴油的制备目前生物柴油的制备方法主要分为两类：催化剂法和微生物法。
1、催化剂法催化剂法是将动植物油在催化剂的作用下，与甲醇或乙醇反应，生成甲酯或乙酯，最终制备生物柴油。
常用的催化剂有强酸性催化剂和碱性催化剂。
其中，碱性催化剂比强酸性催化剂在制备过程中更加环保、高效，逐渐成为生物柴油催化剂的主流。
2、微生物法微生物法指的是利用细菌、酵母等微生物对植物油或动物油进行微生物发酵，合成生物柴油的过程。
其制备过程简单、不产生废水、二氧化硫等有毒物质，因而具有人们注目的环保优势。
但是，由于该方法需要对微生物环境进行严格调控，还存在生产成本高等问题，使得其在实际生产过程中的应用受到了限制。
二、生物柴油的应用1、车辆燃料生物柴油已经被证实可以用作汽车柴油的替代品，并且不需要对车辆进行额外的改进。
它是低排放和低碳燃料，由于生产原料可以轻松获取，生产成本也不高，因此受到了业界和市场的广泛认可。
2、船舶燃料相对于其他运输方式，船运是一种低成本且低碳排放的运输方式。
而生物柴油可以被用作航运业的代替品，可以降低船舶的碳排放，减少海洋污染和对环境的危害。
3、机械燃料生物柴油也被应用于燃料类型为柴油的机械中，如发电机、锅炉等，以及柴油燃动机。
生物柴油不仅可以减少机器产生的污染，还可以节约能源，使机器的运行更加高效。
三、结语生物柴油作为可再生能源的代表之一，虽然在制备技术和应用领域还面临着许多挑战，但随着科学技术的不断突破和发展，未来必定有更多的突破和应用。
人们一直在探索制备和应用生物柴油技术的最佳方法，以便未来使用更清洁的燃料，为环境保护和人类未来的可持续发展做出积极的贡献。
生物酶法制备生物柴油
生物柴油制备方法
生物柴油制备方法混合法 超临界法 微乳液法 固定化酶法 全细胞法 液体酶法
生物酶法
酸/碱催化法
一、固定化脂肪酶法
利用固定化脂肪酶催化制备生物柴油是非水 酶学理论应用于实践的典型实例,也正因为如 此,固定化脂肪酶催化制备生物柴油具备非水 介质中酶催化的优势：
thank you！！！
当反应体系中含有质量分数为15%的水时,甲酯 得率可以高达90%。
为了提高R.oryzaeIFO4697的回用稳定 性,Kazuhiro等人还考察了戊二醛交联处理对固 定化米根霉细胞脂肪酶活性的影响。
方法：用质量分数为011%的戊二醛溶液处理后, 经过6次回用。
结果：胞内脂肪酶的活性并没有明显的下降。 另发现：利用不同的脂肪酸作为碳源,细胞膜的 脂肪酸组成不同,细胞催化剂的催化活性和稳定 性也不同,不饱和脂肪酸有利于提高细胞膜的通 透性,使酶催化活性提高,而饱和脂肪酸有利于 提高细胞的刚性,使酶稳定性提高。
1、基于双相体系、油水界面活化效应的特点,液 体酶法催化制备生物柴油的反应速率较快,不受底 物、产物的扩散限制,产物、副产物易分离。 2、液体脂肪酶生产工艺简单,成本低廉。
二、液体脂肪酶法
目前关于液体酶法催化生物柴油的研究还未见 报道。 由于甲醇的积累毒害作用,维持液体脂肪酶功能 构象的氢键体系逐渐被破坏,酶活力随着反应时 间的延长而降低或者消失。
生物酶法制备生物柴油
随着世界石油资源的消耗和日益严重的环境污染, 开发绿色可再生能源成为人类摆脱能源匮乏和环 境污染困扰而势在必行的重要举措。
生物柴油是可再生能源,具备良好的环境友好性, 可生物降解,与传统的化石柴油相比,由于生物柴 油氧含量高而燃烧充分,毒害物排放量低而释放较 少的颗粒、二氧化碳、硫氧化物、碳氢化合物、 烟尘等,因此全世界掀起了研究生物柴油的热潮。
生物柴油的制备和性能调控技术
生物柴油的制备和性能调控技术随着环境保护意识的增强和对可再生能源的需求，生物柴油作为一种绿色可替代燃料，受到了广泛关注。
生物柴油的制备和性能调控技术是实现其产业化应用的关键。
一、生物柴油的制备技术生物柴油的制备技术主要包括生物质预处理、催化转化和收获分离三个步骤。
首先，生物质经过破碎和处理，使得其中的纤维素、半纤维素和木质素等组分得以充分暴露，提高可降解性。
然后，通过催化转化将生物质组分转化为生物柴油。
常用的催化转化方法包括催化裂解、催化氢化和催化酯化等。
最后，在收获分离步骤中，将生物柴油与废物水分离，得到高纯度的生物柴油。
在生物柴油的制备过程中，催化转化技术是关键的一环。
目前常用的催化剂包括金属催化剂和酶。
金属催化剂可以通过调节其结构和组成来实现对生物质的选择性催化转化，从而提高生物柴油的产率和质量。
而酶催化则可以在较低温度和无毒溶剂条件下实现生物柴油的制备，具有较高的环境友好性和能源效率。
二、生物柴油的性能调控技术生物柴油的性能调控技术主要包括添加剂和催化剂的使用以及饱和度的调控。
添加剂被广泛应用于生物柴油中，可以改善其低温流动性、氧化安定性和粘度等性能。
常见的添加剂包括抗氧化剂、减摩剂和防腐剂等。
抗氧化剂可以延缓生物柴油氧化的过程，从而提高其储存稳定性和可靠性。
减摩剂可减少生物柴油在燃烧过程中产生的摩擦和磨损，降低发动机的噪音和能耗。
防腐剂则可以减少生物柴油储存和运输过程中的微生物生长，延长其使用寿命。
催化剂的使用可以提高生物柴油的燃热值和氮氧化物的排放控制。
在生物柴油燃烧过程中，催化剂可以加速燃料的燃烧反应，提高燃烧效率和热值释放，同时减少颗粒物和有害气体的产生。
常用的催化剂包括钴、钼和铁等金属催化剂。
通过调节催化剂的组成和结构，可以实现生物柴油的性能优化。
另外，饱和度是影响生物柴油性能的一个重要因素。
较高的饱和度可以提高生物柴油的抗氧化稳定性和储存寿命，但过高的饱和度会导致其凝固温度升高，降低低温流动性。
生物柴油制备工艺技术规程
生物柴油制备工艺技术规程生物柴油是利用农业油料作为原料，经过酯化和脱水处理生产得到的替代传统石油柴油的一种绿色能源。
为了确保生物柴油的制备过程稳定可靠，需要制定一套科学规程来指导生产工艺技术的操作。
一、原料准备1. 选择优质的农业油料，包括大豆、油菜籽、棉籽等，保证其含油量达到标准要求。
2. 对原料进行清洗，去除杂质和水分，使原料干燥。
二、预处理1. 将原料进行破碎，使颗粒粒径均匀，提高酯化反应速率。
2. 对预处理后的原料进行脱水处理，降低柴油产率中水分的影响。
三、酯化反应1. 准备酯化反应器，将预处理后的原料加入反应器中。
2. 在反应器中加入催化剂，常用的催化剂为硫酸。
3. 加热反应器，控制反应温度为55-60°C，保持稳定。
4. 进行酯化反应，反应时间一般为2-4小时。
5. 用酯化试剂检测反应进程，当酯化转化率达到标准要求时结束反应。
四、分离水相1. 冷却反应液，待其冷却至室温。
2. 分离水相和油相，将水相排出。
3. 对酯化油进行蒸馏，去除其中的杂质。
五、脱水处理1. 将获得的酯化油进行脱水处理。
2. 常用的脱水方法有真空蒸馏法和脱水剂吸附法。
六、催化剂去除1. 进行酯化催化剂的去除，常用方法为中和法和活性炭吸附法。
七、产品储存与贮存1. 将制得的生物柴油进行冷却，达到储存温度。
2. 采用密封容器储存，以防产品受到氧化和污染。
此外，制备生物柴油的过程中还需要进行多次的检测和测量，如原料含油量的测定、酯化转化率的测定、水分含量的测定等，以确保产品质量达到规定标准。
总之，生物柴油制备工艺技术规程是保证生产过程的稳定和产品质量的基础。
只有严格按照规程操作，才能制得高质量可靠的生物柴油，为环保事业做出贡献。
植物油制备生物柴油
Biodiesel quality：质量及性能
十六烷值高，燃烧性能好于柴油，燃烧残留物呈中性
使发动机机油的使用寿命加长。
含水率较高，最大可达30%-45%。水分有利于降低油 的黏度、提高稳定性，但降低了油的热值。 较好的安全性能：闪点高，运输、储存、使用方面安 全。
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Thank you!
生物柴油生物柴油biodiesel又称为生质柴油是用未加工过的或者使用过的植物油以及动物脂肪通过不同的化工过的或者使用过的植物油以及动物脂肪通过不同的化学反应制备出来的一种被认为是环保的生质燃料
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植物油制备生物柴油
许文洁 物理化学
Contents
1. Introduc游离脂肪酸及水的含量对产率的影响
游离脂肪 酸的皂化
甘油三脂 的皂化
甲酯的 水解
游离脂肪酸及水的含量对产率的影响
游离脂肪酸：少于0.5 wt% 水：少于0.06 wt%
其他因素对产率的影响
Text No.
Biodiesel quality：质量及性能
密度比水小，相对密度在0.7424~0.8886之间；
油三酯与醇（一般是甲醇）在催化剂存在下反应，生成
脂肪酸酯。脂肪酸酯的物理和化学性质与柴油非常相近 甚至更好。
Introduction：生物柴油
+CH3OH
Feedstock：原料
动物脂肪
大豆油 棕榈油
米糠油
植物油
葵花籽油 菜籽油 芥子油
桐油
使用过的食用油
Biodiesel production：生产
稳定性好，长期保存不会变质；
优良的环保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、
生物柴油的生物降解性高达98%，降解速率是普通柴油的2倍，可 大大减轻意外泄漏时对环境的污染；生物柴油中不含对环境会造 成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油； 较好的低温发动机启动性能，无需添加剂冷滤点达到-13℃；
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酯交换法
生物柴油国内外的发展情况
国外：大力推行 大豆（美国）、菜籽（欧盟）、棕榈油（东南亚） 国内：转化工艺水平低；原料价格昂贵 回收废油
生物柴油的生产方法——化学方法
④超临界酯交换法
在甲醇为239℃，8.09MPa条件下，成为超临界流 体，能较好的溶解于油脂。甲醇即作为反应物和 催化剂参与反应，过程无需加入催化剂
生物柴油的生产方法——化学方法
⑤“工程微藻”法
“工程微藻”中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶（ACC）基因在微 藻细胞中的高效表达，在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。
优越性：
①微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源； ②比陆生植物单产油脂高出几十倍； ③生产的生物柴油不含硫； ④排入环境中可被微生物降解
生产方法比较
优点
直直接接混混合合法法：
降低动植物油黏度， 简单易行
缺点
十六烷值不高，易变质
高温裂解法
过程简单，没有任何 污染物产生
高温下进行，需要催化 剂，裂解设备昂贵，反 应过程难控制
高温裂解法
在空气或氮气存在的条件下，利用热能使动植物油的分子链断裂，从 大分子的有机物转化为结构简单、分子较小的碳氢化合物的过程。
生物柴油的生产方法——化学方法
酯交换法：
油脂+醇
一定条件下
酯（生物柴油）+甘油
生物柴油的生产方法——化学方法
酸催化酯交换法：
甘油三酸酯上的羰基质子化形成碳正离子，与醇发生亲核反应得到 正四面中间体，最后生成新的脂肪酸酯。
对原料要求高，高能耗，醇需要过 量及反应液色色泽深，杂质多，产 物难提纯，净化工艺有废液排放
反应周期长，需较高的醇油物质的 量比和催化剂浓度，易受反应生成 水的影响
酶催化法
对原料中水分和脂肪酸要 求低，反应条件温和，醇 用量少，甘油易回收，净 化工艺简单，无废物产生， 生产清洁环保
酶价格昂贵，且易受短链醇及产 物甘油的毒害，生产周期长
发明。
生物柴油优缺点
优点：
良好的燃烧性能。 优良的环保性能和再生性能。 较好的低温发动机启动性能和润滑性能。 ④较高的安全性能 ⑤原料易得
生物柴油的优缺点
缺点：
燃烧排放物中NOx含量较高； 含有微量甲醇与甘油等，会使接触的橡胶零件（如橡胶模、密封圈、
燃油管等）逐渐降解； 原料油脂的来源、种类分散，使生物柴油品种复杂。
生物柴油的生产方法
物理法 化学法
生物酶法
直接混合法、微乳液法 高温热裂解法 碱催化酯交换法 酸催化酯交换法 亚临界酯交换法 超临界酯交换法
酶催化酯交换法
生物柴油的生产方法
直接混合法
天然油脂与石化柴油、降凝剂、抗磨添加剂、溶剂或醇类按不同的比例
微乳液法
利用乳化剂将动植物油分散到黏度低的溶剂中。 目的：植物油得到稀释，降低黏度，满足作为燃料使用的需求。
生物柴油的制备工艺
高材122 朱嘉峰
发展史：
1896年，德国工程师狄·赛尔提出 1983年，美国科学家Qulck首先将亚麻籽油酸甲酯用于柴油机，燃烧 1000h，并将经过酯交换得到的脂肪酸甲酯定义为生物柴油。 1984年美国和德国的科学家采用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油做燃料
生物柴油
：即种亲核取代反应。
酶催化酯交换法：
条件温和、醇用量少、无污染物排放，副产物甘油易回收，操作方 便，反应物中游离脂肪酸能完全转化成酯等优点。——适合高酸值废 油脂酯交换法制备生物柴油。
生物柴油的生产方法——化学方法
优点
缺点
碱催化法 酸催化法
工艺简单，成本相对较低， 生产周期短
受原料中水分和酸值影响小