生物柴油的制备工艺

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生物酶法制备生物柴油

(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。
针对传统酶法工艺中以甲醇作为酰基受体, 过高的甲醇浓度会导致脂肪酶的严重失活, 甲醇必须分步加入且醇解反应的副产物(甘油)容易吸附在固定化酶表面从而导致酶活性下降的现状,开发了采用新型酰基受体乙酸甲酯制备生物柴油的工艺。
清华大学化学工程系陈新、里伟、杜伟、刘德华、丁富新等人在实验室以聚氨酯泡沫为载体固 Rhizopusoryzae(R.oryzae)IFO4697全细胞在叔丁醇介质体系中催化制备生物柴油,研究发现其回用稳定性得到显著提高,而且原料油脂中游离脂肪酸、水分、磷脂等成分对其催化性能及回用稳定性无明显影响。
三、全细胞法
国内外利用微生物胞内脂肪酶催化合成生物柴油的报道还不多。
目前的报道主要来自日本Kobe大学的化学科学和工程实验室Kazuhiro等人将根霉菌 Rhizopusoryzae固定在聚氨酯泡沫体颗粒上。
为了避免过量甲醇对脂肪酶及细胞带来的毒害, 采用分3步加入甲醇的方式。
三、全细胞法
1、基于百度文库相体系、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。

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。

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

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。

生物柴油的制作和应用

生物柴油是指利用植物油、动物油脂等可再生生物质资源经过

化学反应制得的柴油燃料，是替代传统石油燃料的一种清洁能源。相比于传统的石化柴油，生物柴油可降低大气污染物排放，减少

温室气体排放，大大降低对环境的污染。随着环保观念的提高，

生物柴油的制作和应用受到越来越多人的关注。

一、生物柴油的原料

生物柴油的原料多种多样，包括植物油、动物油、废弃油脂等

可再生的生物质资源。其中，植物油是应用最为广泛的原料之一。用于生物柴油制造的植物油有一些特性，如含油量、含有酸类、

抗氧化能力、油脂酸组成、脂肪酸度等。常用的植物油有大豆油、棕榈油、棉籽油、花生油等。动物油脂则包括猪油、牛油、鸡油、鱼油等。而废弃油脂是指厨余废弃物中的废弃油、食用油炸过的

油脂等，可以有效地利用废弃资源，减少环境负担。

二、生物柴油的制作

生物柴油是通过化学反应制成的，主要反应是酯化反应。酯化

反应是指在催化剂的作用下，酸性催化剂如硫酸、碱性催化剂如

氢氧化钠或氢氧化钾等将油脂酸和醇反应生成酯的过程，这个过

程也叫做酯化反应。酯化反应的反应式为：

油脂酸 + 醇→ 酯 + 水

在反应中，酯是指酸类与醇类反应而成的化合物。以此反应为

基础，在化学反应的基础上，还需要加入过滤和脱臭等工艺步骤，将其用于生物柴油的制作。

三、生物柴油的应用

生物柴油的应用范围很广，可以应用于农机、汽车、船舶、发

电机等机械设备的燃料，同时，它还可以用于制备溶剂、润滑油、油漆等化学产品的原料。生物柴油是一种清洁能源，具有环保、

减排的优势。在全球能源的矛盾愈来愈显著，能源保障成为全球

地沟油到生物柴油工艺流程

地沟油是指通过各种渠道收集的废弃食用油，其含有大

量的污染物、重金属、致癌物质等有害物质，对人类健康和环境造成极大的危害。然而，如果能够将地沟油进行有效利用，可以将其转化为生物柴油，既有效地减少了污染物的排放，又有利于资源的节约和可持续利用，具有重要的社会和经济意义。

一、生物柴油工艺概述

生物柴油是由动植物油脂或其它油脂类物质制备的柴油

替代燃料，因其可再生、环保、低碳等特点受到越来越多的关注和应用。生物柴油工艺主要包括预处理、酯化反应、油脂脱酸、洗涤和分离等步骤。其中，酯化反应是生物柴油制备的核心步骤，一般采用碱催化剂或酸催化剂，在高温高压下将油脂与甲醇酯化，生成甲酯（柴油酯）和副产物甘油。

生物柴油工艺流程示意图

二、地沟油生物柴油制备工艺流程

（一）预处理

地沟油中所含有的水分、杂质、杂物等都会直接影响酯

化反应的效果和产物质量，因此需要对原料进行预处理。预处理一般包括以下步骤：

1、沉淀杂物：将地沟油倒入沉淀罐或沉淀桶中，静置一

段时间，待油中的杂物、水分等向下沉淀后，再将上清油倒出。

2、过滤除杂：通过滤网或其他过滤装置将油中颗粒物、

沉淀物等过滤掉，保证后续反应的顺利进行。

3、酸洗：将油脂与2%左右的稀酸进行混合，让其在搅

拌过程中进行酸碱中和反应，从而除去一部分杂质和游离脂肪酸。

（二）酯化反应

预处理后的地沟油在酯化反应器中与甲醇和碱催化剂

（如氢氧化钠、碳酸钠等）一起进行酯化反应。反应温度一般控制在60℃-70℃左右，反应压力在0.8-1.2MPa之间，反应

时间为1-2小时。酯化反应的产物主要为甲酯和水，同时还有少量的副产物甘油。

生物柴油制备方法

生物柴油（Biodiesel）是一种由植物油或动物油脂制成的可再生能源，其能够代替传统的石油柴油。生物柴油制备方法主要包括酯化反应和甲醇处理反应两个步骤。

酯化反应是制备生物柴油的关键步骤之一，其原理是将植物油或动物油脂中的甘油酯与甲醇反应生成甲酯，并副产甘油。该反应通常在催化剂（例如碱性催化剂）存在下进行，以加速反应速率和提高产率。酯化反应的步骤如下：

首先，将植物油或动物油脂与甲醇混合，并加入碱性催化剂，使其形成均匀的混合物。常用的催化剂包括碱金属盐（如钠或钾）、碱性金属醇盐（如钠甲醇）、碱性金属碱盐（如碳酸钠）等。

然后，将混合物加热至适当的反应温度（通常在50-70摄氏度之间），并保持一段时间，以促进酯化反应的进行。在这个过程中，甲醇与油脂中的甘油酯发生酯交换反应，生成酯（甲酯）和副产物甘油。

最后，通过水洗和脱水等步骤，将产生的生物柴油和甘油分离。水洗可以去除催化剂残留和杂质，脱水则可以降低生物柴油中的水分含量，提高柴油的稳定性。

甲醇处理反应是生物柴油制备的另一个重要步骤，其目的是去除生物柴油中的杂质和残留甲醇，以提高生物柴油的质量和稳定性。甲醇处理反应通常在碱催化剂

或酸催化剂的存在下进行。

在碱催化剂存在下，甲醇处理反应可以通过碱性洗涤剂（如氢氧化钠）的处理来实现。首先，将生物柴油与碱性洗涤剂高效混合，并加热到适当的温度（通常在50-70摄氏度之间）。然后，通过搅拌、静置等操作，将生物柴油和碱性洗涤剂充分反应，并将产生的沉淀通过分离设备（如离心机）分离。最后，通过水洗等步骤，将生物柴油中的洗涤剂和杂质去除，从而得到高质量的生物柴油。

生物柴油制备范文

摘要

生物柴油可以通过转化各种生物质原料而制备，并且它的燃烧排放量

大大低于传统的石油柴油。因此，近些年来，制备生物柴油已经成为全世

界关注重点。生物柴油制备一般需要包括生物质原料的加工、酶催化反应、油份提纯过程，以及其他的精细化处理步骤。本文详细介绍了生物柴油制

备的各个步骤，以及每一步的重要性和关键技术，为生物柴油的进一步制

备提供了科学的参考依据。

关键词：生物柴油；加工；酶催化；油份提纯；精细化处理

Introduction

Bio-diesel is a clean fuel that can be prepared from various types of biomass materials. It is more environment-friendly than traditional petroleum diesel and has been widely used in recent years. To obtain high quality biodiesel from biomass materials, the bio-diesel preparation process typically includes biomass

pre-processing, enzyme-catalyzed reaction, oil fraction purification, and other fine-processing steps. In addition, various methods have been developed to optimize the yield of

生物柴油原理

生物柴油是一种可再生燃料，由植物油、动物脂肪或废弃食用油等生物质原料通过酯化反应制得，通常用于取代传统石油柴油。它具有低碳排放、环保和可持续发展等优势，成为替代传统燃料的重要选择。下面将介绍生物柴油的原理以及相关参考内容。

1. 生物柴油制备原理：

生物柴油的制备主要包括酯化反应和纯化处理两个步骤。

酯化反应是将生物质原料中的甘油与脂肪酸进行酯化反应，生成生物柴油和甘油。此反应一般在催化剂的存在下进行，常用的催化剂有强酸（如硫酸）、弱碱（如氢氧化钠）或酶。生物质原料可以是植物油、动物脂肪或废弃食用油等，具体选择取决于成本、可获得性和原料信用度等因素。

纯化处理是将酯化反应生成的混合物进行分离和纯化，以获得高纯度的生物柴油。该步骤包括中和酸催化剂、脱水、脱色和脱臭等工艺。其中，脱水可通过真空蒸馏或分子筛吸附等方法实现，脱色可通过活性炭吸附或聚合物树脂吸附等方法实现，脱臭可通过真空蒸馏或加热通风处理等方法实现。

2. 生物柴油的优点和应用：

生物柴油具有以下优点:

- 环保性：生物柴油在燃烧过程中释放的二氧化碳量与生物原料吸收的二氧化碳量基本相等，不会增加大气中的二氧化碳含量，具有较低的碳排放。

- 可再生性：生物质原料广泛且可再生，可以通过农作物种植

或废弃物回收利用等方式进行生产。

- 可降解性：生物柴油具有良好的降解性，对环境影响较小。

- 可混合性：生物柴油可以与传统柴油按一定比例混合使用，

适用于多种柴油发动机。

应用方面，生物柴油可广泛用于汽车、发电、航空和农业等领域。在汽车领域，生物柴油可以直接替代传统柴油使用，并且对发动机的适应性较好。在发电领域，生物柴油发电机组可以有效利用生物质资源发电，减少矿产柴油的使用。在航空领域，生物柴油可以与传统喷气燃料混合使用，降低航空业的碳排放。

生物柴油制备原理与应用

随着人们对环保和可持续发展的重视，生物能源的利用日益受到关注。生物柴油作为一种可再生能源，具有低污染、低排放等优点，被广泛用于运输、工业、农业等领域。本文将从生物柴油的制备原理和应用两个方面进行介绍。

一、生物柴油的制备原理

生物柴油是通过生物质原料经过化学反应制得的一种燃料，与传统柴油相比，其原料源头更加广泛。生物柴油主要有以下几种制备方法：

1.生物柴油的转化

将生物原料中的油脂通过催化加氢反应转化为生物柴油。这一方法常用的原料有油菜、大豆油、棕榈油、芥菜籽油等。通过催化加氢反应，将油脂中的饱和脂肪酸转化为单不饱和脂肪酸，使得油脂具有良好的流动性和燃烧性能。

2.生物柴油的酯化

将生物原料中的油脂通过酯化反应制得生物柴油。酯化反应是一种酸催化反应，将生物原料中的甘油脂和醇分别在催化剂的作用下发生反应，生成生物柴油和甘油。此种方法常用的原料有大豆油、棕榈油、花生油、油菜籽油等。

3.微生物发酵法

通过微生物的作用将生物原料转化为生物柴油。此种方法常用的原料有食品垃圾、橄榄渣、糖蜜等。通过微生物的生物转化作用，将生物原料中多余的碳水化合物、蛋白质等成分转化为脂肪酸类物质，再通过脂肪酸的化学反应制得生物柴油。

二、生物柴油的应用

生物柴油作为一种可再生能源，在工程和具体应用层面展现出了广泛性和巨大的潜力。主要应用于以下三个领域：

1.交通运输领域

生物柴油作为新型的能源被广泛应用于交通运输领域。相对于传统柴油燃料，生物柴油具有低污染、低排放的特点，大大减少了交通车辆对环境的影响。据统计，全球各国在交通运输领域应用的生物柴油数量日益增加，全球生物柴油的产量不断增加，已经成为一种重要的替代燃料。

生物柴油制备方法及国内外发展现状

生物柴油是一种利用植物或动物油脂经过酯化反应制得的可再生燃料，其具有环境友好、燃烧性能良好等特点，广泛应用于交通运输、发电、农

业等领域。下面将介绍生物柴油的制备方法及其国内外发展现状。

生物柴油的制备方法一般包括酸碱催化法和超临界催化法两种。

一、酸碱催化法：这种方法是将植物油或动物油脂与酸或碱催化剂进

行酯化反应，生成生物柴油。酸催化法主要是将油脂与酸性催化剂（如硫酸）在高温下反应，通过酯化反应产生甲酯。碱催化法则是将油脂与碱性

催化剂（如氢氧化钠）进行碱催化酯化反应，产生甘油酯燃料。

二、超临界催化法：超临界催化法是利用超临界条件下的催化剂将植

物油或动物油脂进行催化裂解，生成生物柴油。超临界催化通过调节反应

温度和压力，将催化剂达到超临界状态，提高反应效果。

国外生物柴油产业已经相对成熟且处于较高发展水平，主要体现在以

下几个方面。首先，生物柴油的制备技术已经相对成熟，催化剂的改进使

得反应效果更加稳定，同时也减少了能源和化学品的消耗。其次，国外各

个国家和地区对生物柴油产业都给予了积极的政策和财政支持，推动了生

物柴油市场的发展。在原料方面，国外采用了多种植物油脂和动物油脂作

为原料进行生物柴油的制备，能够实现多样化的生产。此外，国外还在研

究生物柴油的混合燃料和添加剂等方面取得了一定的进展。

综上所述，生物柴油作为一种可再生燃料，具有广泛的应用前景和巨

大的发展潜力。在制备方法方面，酸碱催化法和超临界催化法是主要的制

备方法。目前国内生物柴油产业发展相对滞后，但在政策、技术和市场等

生物柴油技术工艺及流程

生物柴油技术及工艺流程分析报告(上）

一、概述

1.1生物柴油概述

生物柴油(Biodiesel) ，又称脂肪酸甲酯(Fatty Acid Ester) 是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料，与醇类(甲醇、乙醇) 经交酯化反应(Transesterification reaction) 获得。生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr．Rudolf Diesel (1858-1913) 于1895年提出，是指利用各类动植物油脂为原料，与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性，使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。在1900年巴黎博览会上，Dr．Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。生物柴油具有一些明显优势，其含硫量低，可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放；生物柴油具有较好的润滑性能，可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损，延长其使用寿命；生物柴油具有良好的燃料性能，而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。此外，生物柴油是一种可再生能源，也是一种降解性较高的能源。

1.2使用生物柴油可降低二氧化碳排放

生物柴油的使用能减少温室气体二氧化碳的排放，可以这样来理解：燃烧生物柴油所产生的二氧化碳与其原料生长过程中吸收的二氧化碳基本平衡，所以不会增加大气中二氧化碳的含量．而燃烧矿物燃料所释放的二氧化碳需要几百万年才能再转变为石化能，故使用生物柴油能大大减少石化燃料的消耗，相当于降低了二氧化碳的排放。美

国能源部研究得出的结论是：使用B20（生物柴油和普通柴油按1：4混合）和B100（纯生物柴油）较之使用柴油，从燃料生命循环的角度考虑，能分别降低二氧化碳排放的15.6％和78.4％。

生物柴油的制备和应用

随着人们对环保意识的提高，生态问题已经成为社会各界共同关注的话题。石油的开采和利用不仅对环境造成污染，而且也会在很大程度上加剧能源的消耗。为了解决这些问题，生物柴油的制备和应用逐渐成为人们寻求替代能源的选择之一。

一、生物柴油的制备

生物柴油是使用植物油或动物油替代石油原材料制备的柴油燃料。为了制备生物柴油，需要将植物油或动物油通过酯化、环氧化、加氢、脱水等化学反应转化为柴油燃料。具体制备过程包括以下几个步骤：

1、油脂的预处理：清理油脂中的杂质和水分，分离出纯净的植物油或动物油，以便后续处理。

2、精细加工：将油脂进行精细加工，使其转化为甘油和脂肪酸两个部分。

3、酯化反应：将脂肪酸和甲酸或乙酸反应生成甲酯或乙酯。

4、脱水组成乙醇。

5、环氧化反应：将甲酸酯或乙酸酯进行环化反应，在存在催

化剂的条件下生成环氧丙烷。

6、转化为柴油：将环氧丙烷通过加氢反应转化为柴油燃料。

二、生物柴油的应用

生物柴油作为一种新型的绿色燃料，其应用范围越来越广。生

物柴油对环境的污染程度较小，且可以降低碳排放量，尤其是对

于汽车尾气的排放有着更好的效果。此外，生物柴油的热值相对

于石油柴油较低，但其其保持稳定的性质使得其在工业领域中同

样有不少的应用，包括发电、锅炉、以及农业机械等设备的燃料。

在未来，生物柴油的应用将会得到更广泛的推广和应用，同时

生物柴油的研发和产业链也将会越来越完善。最近年来，国内生

物柴油生产企业增多，但是仍然存在一些缺陷和问题，例如成本

较高、技术还需要进一步开发、以及相关的政策和法规等还没有

生物柴油的生产方法与技术

生物柴油是一种以生物质为原料制成的、与传统石油柴油具有相似化学性质的

燃料。相比于石油柴油，生物柴油具有绿色环保、可再生资源等优点，而且它的使用无需改变现有的发动机设计，最大程度地保证了汽车的使用便利性。本文将探讨一下生物柴油的生产方法与技术。

1. 原料的选择

制备生物柴油需要选取适合的原料，常见的原料有油菜籽、大豆、棉籽、花生

等高油量作物。此外，生物柴油的原料也可以是动物脂肪、油脂废弃物等，这些原料的使用可以做到废物利用的效果。不过，值得注意的是，原料的选择需要考虑到能源效益和环境效益等多方面的因素。

2. 原料的处理

原料的处理对生物柴油的质量和产量都有着极大的影响。在处理原料时，需要

进行去杂、去水、脱臭等工序。同时，还需要进行磨碎、压榨等处理，以便将原料的油分离出来。这些处理工序中，关键的环节是脱水，一般选择机械脱水法、热氧化法等方法脱除原料中的水分。

3. 酯化反应

原材料处理好之后，就需要进行酯化反应。酯化反应是将生物原料中的油脂或

脂肪酸甲酯与甲醇反应生成生物柴油的一个过程。在酯化反应中，需要添加催化剂，常见的有硫酸、盐酸等。此外，反应物质的比例、反应温度和反应时间等也需要严格控制以保证反应的效果。

4. 精炼和加工

酯化反应完成后，得到的生物柴油仍然含有一定的杂质和水分，需要进行精炼

和加工。精炼过程的主要工序有脱水、脱酸、脱色、脱臭等。其中，脱水是最重要

的环节之一，如果未能彻底脱除生物柴油中的水分，会导致产量下降、设备损坏等问题。在加工的过程中，还需要进行掺配等操作，以使生物柴油的性能符合国家标准和客户需求。

生物柴油制备方法概述

作者: hou-nerc(站内联系TA)发布: 2007-04-03

生物柴油制备方法概述

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。

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