生物柴油的工艺技术简介pdf
生物柴油技术
生物柴油技术概述生物柴油技术是一种利用植物油或动物油脂作为原料，通过化学反应将其转化为可替代传统柴油燃料的一种新型能源技术。
相对于传统柴油，生物柴油技术具有更低的碳排放、更友好的环境影响以及更可持续的生产过程。
本文将介绍生物柴油技术的原理、制备方法以及在可持续能源发展中的应用前景。
原理生物柴油技术的原理基于酯化反应，即将植物油或动物油脂与酒精（通常是甲醇或乙醇）进行反应，生成酯化物作为燃料。
这个过程需要使用催化剂来促进反应，常见的催化剂包括碱性催化剂（如钠或钾）或酸性催化剂（如硫酸）。
生物柴油技术的制备方法可以分为两个主要步骤：预处理和酯化反应。
预处理步骤主要是去除植物油或动物油脂中的杂质和水分，以提高酯化反应的效率和产率。
酯化反应步骤是将预处理后的植物油或动物油脂与酒精和催化剂进行反应，并通过适当的工艺条件，如温度和压力，来控制反应过程。
制备方法硷催化法硷催化法是最常用的生物柴油制备方法之一。
该方法使用碱性催化剂（如钠或钾）来促进酯化反应。
制备生物柴油的主要步骤如下：1.预处理：将植物油或动物油脂进行脱水、脱酸等预处理步骤，以去除杂质和水分。
2.酯化反应：将预处理后的油脂与甲醇或乙醇以及硷催化剂进行反应，在适当的温度和压力下加热搅拌，生成酯化物。
3.分离和纯化：将反应产物通过蒸馏、过滤等分离和纯化步骤，得到纯净的生物柴油。
酸催化法酸催化法是另一种常用的生物柴油制备方法。
该方法使用酸性催化剂（如硫酸）来促进酯化反应。
制备生物柴油的主要步骤如下：1.预处理：与硷催化法类似，将植物油或动物油脂进行预处理，去除杂质和水分。
2.酯化反应：将预处理后的油脂与甲醇或乙醇以及酸性催化剂进行反应，在适当的条件下进行酯化反应。
3.中和和分离：将反应产物进行中和处理，去除酸性催化剂，并通过分离、洗涤等步骤得到纯净的生物柴油。
应用前景生物柴油技术作为一种可再生能源技术，具有很好的应用前景。
以下是几个应用领域的例子：1.交通运输：生物柴油可以直接替代传统柴油作为交通工具的燃料。
生物柴油工艺技术电子书
生物柴油工艺技术电子书
标题：生物柴油工艺技术电子书
引言：
随着能源的稀缺和环境问题的日益突出，生物柴油作为一种可再生能源逐渐受到人们的关注和重视。
本电子书将介绍生物柴油的工艺技术，从原料选择到生产工艺，再到产品质量控制，全面系统地介绍生物柴油的制备过程。
一、生物柴油原料选择
1. 常用的植物油原料
2. 微生物油利用原料
3. 废弃物资源的利用
二、生物柴油制备技术
1. 油脂酯化反应
2. 油脂酸化反应
3. 油脂酯交换反应
4. 油脂转化为生物柴油
5. 混合酯法制备生物柴油
6. 生物柴油合成催化剂
三、生物柴油精炼技术
1. 生物柴油脱酸机理及方法
2. 生物柴油脱色机理及方法
3. 生物柴油脱异氰酸酯机理及方法
4. 生物柴油脱催化剂机理及方法
5. 生物柴油洗涤机理及方法
四、生物柴油产品质量控制
1. 产品质量参数
2. 质量检测方法及标准
3. 生物柴油质量控制技术
4. 生物柴油市场需求与发展
五、生物柴油工艺装备
1. 生物柴油工艺设备需求
2. 主要设备性能指标
3. 设备运行与维护要点
结语：
本电子书全面深入地介绍了生物柴油的工艺技术，从原料选择到产品质量控制，再到工艺装备的选用和运行维护，为读者提供了一份详尽的参考手册。
希望本电子书能够帮助读者更好地了解和应用生物柴油制备技术，为推动可再生能源的发展做出贡献。
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。
生物柴油的制备工艺及其质量控制
生物柴油的制备工艺及其质量控制随着全球气候变化和能源需求的不断增长，替代燃料的需求也越来越迫切。
生物柴油作为一种可再生的、低碳排放的替代燃料，受到了广泛的关注。
本文将介绍生物柴油的制备工艺及其质量控制的相关知识。
一、生物柴油的制备工艺生物柴油的制备可以通过两种不同的路线进行：转酯化法和水解酯化法。
其中，转酯化法是更为常见的制备方法，具体步骤如下：1. 原料准备：生物柴油的原料可以是各种油脂和动植物油，如大豆油、棕榈油、废弃油脂等，需要将原料进行预处理，如脱水、脱酸、脱蜡等步骤，以使原料的酸值、水分和杂质含量降至最低。
2. 酯化反应：将预处理好的原料加入酯化反应釜中，加入催化剂（通常使用硫酸或氢氧化钠），并控制反应温度和时间。
在反应进行过程中，废水会产生，需要进行处理。
反应结束后，可以通过冷却、分离等方式提取生物柴油。
3. 中和和洗涤：生物柴油中可能残留有一些催化剂和其他杂质，需要进行中和和洗涤处理，以降低杂质含量和提高生物柴油的纯度。
4. 产品储存：最后将制备好的生物柴油储存于容器中，使其保持干燥、无酸和低温环境。
二、生物柴油的质量控制由于生物柴油是一种液态燃料，其质量受到许多因素的影响，如原材料、生产工艺、生产设备和质量控制等方面。
因此，质量控制是生物柴油制备中非常重要的一环。
以下是生物柴油制备中需要注意的几个方面：1. 原材料的选择和质量：生物柴油的原材料需要具备优良的品质，如在酸值、游离脂肪酸、水分和杂质含量等方面达到标准要求，以确保生产出的生物柴油具有合适的物化性质和可靠的燃烧性能。
2. 生产工艺的控制：生物柴油的制备工艺需要进行标准化控制，所有步骤必须按照工艺要求严格执行，以保证生产过程的可靠性和一致性，同时避免产生不必要的问题。
3. 原材料和产品质检：生物柴油的原材料和产品需要进行严格的质检，以确保其质量符合标准要求。
原材料质检应包括对酸值、游离脂肪酸、水分、杂质含量等进行检测，产品质检则应涵盖燃烧性能、密度、闪点等性质的测定。
生物柴油工艺流程简述
本项目所采用的是吸收发展日本HAVE技术及与公司技术研发合作方上海华东理工大学共同研制的脂肪酸甲脂提纯的分子蒸馏技术和自有的精制技术相结合，自主开发创新，独具特色的生产工艺和设备。
是在国内外同行业中具有先进性的生物柴油生产新工艺。
叙述如下：STEP-1前处理原料油在,多数场合时是含有一定的水分和微生物的,在加热100℃以上的情况下.甘油三酯(三酸甘油酯)的一部分加水分解,变为游离脂肪酸。
因此,一般的原料油尤其是废食用油里含有2～3%的游离脂肪酸,饱和溶解度的水以及残渣的固定成分。
这些杂质,特别是在由碱性触媒法的酯化交换过程中,使触媒活性下降,产生副反应生成使燃料特性变坏的副生物,所以,在酯交换反应前,有去除的必要.D/OIL制造过程中,配合高速分离,真空脱水,脱酸等,几乎可以全部除去废食用油中的杂质。
饱和脂肪酸采用烙合法断链转换成不饱和脂肪酸。
STEP-2 甲醇触媒的溶解水分等杂质含有量在所定值以下的甲醇和触媒混合后,用来调制甲醇溶液.此过程中,特别要注意的是,由于溶解热的突然沸腾,有必要控制溶解速度和溶液的温度。
另有,KOH触媒由于吸水性较高,所以,在储藏和使用阶段尽量防止吸收水分、一旦,吸收了大量的水分时, KOH就会变得难于溶解,将会影响到下一个工序。
STEP-3 酯交换反应将经过前处理的原料油和触媒,甲醇混合,在65度左右时进行酯交换反应(Ⅲ--4)。
在此工序中,为了达到完全反应的目的(tri-di-mono-甘油酯的转化率在99%以上),有必要控制甲醇/原料油比,触媒/原料油比,搅拌速度,反应时间等的参数。
通常,甲醇/原料油比和触媒/原料比越大,反应速度越快,投入化学反应理论以上的过剩甲醇时,不只是D/OIL的制造原价升高, D/OIL中的残存甲醇浓度也升高,燃料特性反而恶化。
还有,此工程,如果原料油中水分和游离脂肪酸有残留的情况下,会引起如下图所示的副反应。
过量甲醇通过闪蒸分离后经精馏回用。
生物柴油的生产技术与工艺
生物柴油的生产技术与工艺随着全球经济的快速发展以及能源危机的出现，全球对于可再生清洁能源的需求越来越高。
在这样的背景之下，生物柴油逐渐成为了能源领域的重要之一。
生物柴油是一种可再生能源，与传统的石油能源相比，它能够更好地减少温室气体的排放，减少对环境的污染。
同时，生物柴油还是一种高附加值的能源产品，其生产和销售都拥有非常广泛的市场。
一、生物柴油的定义生物柴油，也称为生物燃料，是由动植物油或脂肪酸甲酯制成的燃料，它与传统的石油燃料相比，具有可再生、可降解的特性，以及更低的烟雾排放和更高的环保性能，同时生物柴油也更具有可持续性。
二、生物柴油的生产技术1. 醇法生产方法醇法是生产生物柴油最为常用和主流的一种方法，其主要流程为脂肪酸与甲醇反应生成脂肪酸甲酯（BDF），反应中需要添加催化剂。
催化剂通常采用碱类或酸类催化剂，其作用是促进酯化反应的进行。
BDF是由水解、脱水、甲醇脱出等组成的，并可以被直接用于发动机燃料。
2. 生物油直接燃烧法直接燃烧法是一种简单、方便的生产方法，其主要原料是由胶质（如油菜籽和锦鸡儿）或油类物质（如棕榈油和大豆油）提炼后获得的生物油。
生物油在燃烧时会产生二氧化碳和水，其中水可以被循环再利用。
而生物油直接燃烧法的缺点在于其原料的储存难度大以及热值相对较小。
3. 生物质/废弃物焚烧法生物质/废弃物焚烧法通常采用生物质或废弃物为原料，通过高温氧化反应将原料转化为燃料而制成生物柴油。
这种生产方法的优点在于相对于其他方法，它所使用的原料来源相对更加广泛，使用的过程更加环保，可以有效地减少酸性气体和颗粒物的排放。
三、生物柴油的工艺1. 原料处理生物柴油用的原料一般为植物油和脂肪酸。
在加工过程中，除去杂质和有毒物质是非常关键的。
要想获得高纯度的生物柴油，必须先对原料进行处理，提高其纯度，同时采取一些必要的预处理措施，如调整其酸值、水分等。
这样可以帮助提高反应的转化率，保证生产质量的稳定性，从而也可以提高产量。
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。
生物柴油生产技术
生物柴油生产技术生物柴油是一种可再生能源，由植物油或动物脂肪转化而来。
它被广泛认为是替代传统石油燃料的一种环保可持续发展解决方案。
本文将介绍生物柴油的生产技术及其在可再生能源领域的重要性。
一、生物柴油生产技术概述生物柴油的生产技术主要包括原料准备、酯化反应、脱水、精炼和纯化等步骤。
1. 原料准备：生物柴油的原料可以是多种油料作物的籽粒、植物的果实或者动物脂肪。
这些原料需要经过脱水、去杂等处理，以提高生物柴油的产率和质量。
2. 酯化反应：将原料中的油脂与醇类（如甲醇或乙醇）加热并加入催化剂，触发酯化反应。
这个反应过程中，油脂中的三酸甘油酯与醇类反应生成生物柴油和副产物甘油。
3. 脱水：酯化反应后，产生的混合物中存在大量的水分。
通过脱水操作可以去除水分，提高生物柴油的纯度和稳定性。
4. 精炼和纯化：脱水后的混合物需要经过精炼和纯化的处理，以去除杂质和颜色等不纯物质。
这一步骤可采用冷沉淀、蒸馏和脱臭等方法。
二、生物柴油的可再生性和环保性生物柴油的生产过程基于植物油和动物脂肪，是一种可再生资源。
相比于传统石油燃料，生物柴油可以减少温室气体排放，降低空气污染和对化石能源的依赖。
此外，生物柴油在燃烧过程中释放的二氧化碳可以被作物吸收，形成一个循环闭环，减少了对全球气候变化的负面影响。
生物柴油还具有较低的毒性，不含硫和芳香烃等有害物质，对环境和人体健康影响较小。
因此，生物柴油的生产和使用是可持续发展的一种解决方案，有助于推动能源结构转型和环境保护。
三、生物柴油的应用前景由于其可再生性和环保性，生物柴油在能源领域的应用前景广阔。
1. 交通运输领域：生物柴油可直接替代传统石油柴油，用于汽车、公交车、卡车等交通工具的燃料。
很多国家已经开始采用生物柴油作为替代燃料，以减少空气污染和碳排放。
2. 发电行业：生物柴油可用于发电机组的燃料，为电网提供清洁、可再生的能源。
这对于推动电力行业的可持续发展具有重要意义。
3. 化工领域：生物柴油的合成还可以产生许多有用的化学品，如润滑剂、溶剂、涂料等。
(工艺流程)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％。
1.3生物柴油降低空气污染物的排放生物柴油由于本身含氧10％左右，十六烷值较高，且不含芳香烃和硫，所以它能够降低CO、HC、微粒、NOx和芳香烃等污染物的发动机排气管排放，尤其是微粒中PM10的排放，而它正是导致人类呼吸系统疾病根源的污染物。
生物柴油制备工艺
优点
缺点
超临界酯交换 法
1.解决产物与催化剂难 分离问题
2.能够将游离脂肪和水 含量较高的油脂转化 为生物柴油
3无皂化反应，产品的 分离和提纯过程简单
高温高压，对设备要 求高、相较之能耗高
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
生物柴油制备
小组成员：
生物柴油：指由动植物油脂（脂肪酸甘油 三酯）与醇（甲醇或乙醇）经酯交换反应 得到的脂肪酸单烷基酯 ，最典型的是脂肪 酸甲酯。
生物柴油与石化柴油相比具有 以下有点
1.含硫量低，不产生酸雨 2.生物柴油的润滑性能比石化柴油好 3.闪点高，有利于安全运输和存储 4.抗爆性好，燃烧充分 5.具有可再生性 6.可调和性、降解性
“不能与粮争地”、“不能与人争粮”、“不能 与人争油”、“不能污染环境”的“四不”政策 下
地沟油变废为宝
谢谢！
生物柴油未能占领柴油市场的原因
生物柴油自身原因：低温流动性不佳，在低 温不能供给正常燃料给发动机；生物柴油 比石化柴油更容易氧降解，不易保存
关键原因：据统计，生物柴油制备成本的 75%是原料成本。因此采用廉价原料及提 高转化从而降低成本，是生物柴油能否实 用化的关键
原料问题的解决 大量种植大豆（美国）、菜籽（欧盟）、 棉籽 木本油料林木（麻疯树，黄连木等） 发展微生物油脂技术（产油酵母和真菌， 产油微藻） 回收废油
缺点
对原料要求高、废液 排放多、催化剂和产 物难分离，后处理困 难 腐蚀设备，反应速率 慢，温度高，能耗大， 收率低，废液多
碱酯交换 法 酸酯交换 法 生物酶催化 法
生物柴油工艺技术 刘云
生物柴油工艺技术刘云生物柴油是一种新型的可再生能源，它由植物油、动物油或废弃油脂经过一系列的化学反应制得。
生物柴油可以替代传统的石油燃料，对环境友好，能够降低温室气体的排放，减少对化石能源的依赖。
下面将介绍一种常用的生物柴油工艺技术——刘云工艺。
刘云工艺是以酸碱催化法制备生物柴油的一种方法。
其工艺过程分为四个步骤：预处理、酯化反应、酰胺化反应和净化。
首先是预处理，主要目的是将原料油中的杂质、水分等去除，以提高后续反应的效率和产品的质量。
预处理过程包括脱水、脱杂质和脱磷等步骤。
脱水的方法一般采用加热和真空蒸馏的方式，通过升高原料油的温度以蒸发水分。
脱杂质主要通过沉淀和过滤等方法，去除原料油中的固体杂质。
脱磷的目的是去除原料油中的磷酸甘油酯，可以采用酸碱中和或酶解的方式。
接下来是酯化反应，该反应是生物柴油制备的关键步骤。
酯化反应主要是将预处理后的原料油与酒精（一般为甲醇）在催化剂的作用下反应生成甲酯。
酯化反应可以采用酸催化法或碱催化法。
其中，碱催化法是刘云工艺中常用的方法。
在碱催化剂（一般为氢氧化钠或氢氧化钾）的作用下，甲醇与原料油中的油脂酯发生酯化反应，生成甲酯和甘油。
该反应具有较高的反应速度和转化率。
酯化反应后，可以进行酰胺化反应。
该反应是为了进一步提高产品的质量，减少杂质的含量。
酰胺化反应是在酯化产物中加入过量的胺化剂（如氨水）和脱水剂（如过量甲醇）的条件下进行的。
这样可以使酯化产物中的酸值进一步降低，杂质的含量得到进一步减少。
最后是净化，包括中和、脱色和脱水等步骤。
中和是为了中和酯化反应和酰胺化反应中残留的催化剂。
脱色是为了去除生物柴油中的色素和其他杂质，一般采用活性炭吸附和精制滤膜过滤等方法。
脱水则是为了去除产品中的水分，通常采用含水溶液吸附和真空蒸馏的方式。
总之，刘云工艺是一种较为成熟的生物柴油工艺技术，能够高效地将植物油、动物油或废弃油脂转化成高质量的生物柴油。
该工艺具有工艺简单、操作方便、转化率高等优点，是目前生物柴油制备中应用广泛的一种方法。
生物柴油的制备技术与优化
生物柴油的制备技术与优化生物柴油是一种由动植物油脂、废弃物料等生物质资源经过特定制备工艺加工而成的燃料。
与传统的石化柴油相比，生物柴油具有更少的碳排放、更低的硫、氮、硫等有害物质排放，更加环保、绿色。
生物柴油的制备技术与优化已成为全球范畴内的研究热点，本文将简要概括生物柴油的制备技术和近年来的研究进展，并探讨生物柴油的优化制备和未来发展方向。
（一）生物柴油的制备技术生物柴油的制备技术主要包括酯化法、加氢裂解法、酶催化法等。
其中，酯化法是最为常用的制备生物柴油的方法，其步骤是将生物原料（如动植物油脂、废弃物料等）加入催化剂和醇中反应，生成酯类燃料。
酯化法的优势在于原料种类广泛、反应条件简单、反应产物易于分离和纯化等。
但是，该技术也存在一些问题，如产物纯度低、催化剂的耐久性问题等。
加氢裂解法是一种比较新型的生物柴油制备方法，它将生物质转化为液态燃料的同时，还能产生一定的氢气。
该方法利用高压水的加氢作用，将生物原料逐步转化为液体燃料。
相比酯化法，加氢裂解法的烃组成更为多样化，燃料品质更高。
但是，该方法的反应过程对反应条件要求较高、反应产物易混淆等限制因素也较多。
酶催化法是一种使用酶作为催化剂的生物柴油制备方法。
与传统的化学催化剂相比，酶催化剂具有选择性好、产物纯度高、催化剂稳定性好等优势。
但是，由于酶催化法需要较高的反应温度和压力，反应条件比较苛刻，成本相对较高。
（二）生物柴油的优化制备虽然生物柴油的制备技术已经得到了广泛应用，但是其制备过程中仍存在一些问题，如原料利用率低、产物质量不稳定、生产成本高等。
因此，近年来，在生物柴油的制备领域中，研究人员们着重于技术的优化，力争提高生产效率和降低成本。
生物柴油的优化制备技术主要包括以下方面：1.原料的选择。
通过削减原料成本、提高产量、改良燃料品质等方面来实现生物柴油的优化。
近年来，研究人员们已经开始探索新的原料，如微藻、矿物油、稻壳、纤维素等，以期在原料的利用和品质的提高方面取得突破。
生物柴油的生产工艺和应用
生物柴油的生产工艺和应用随着全球能源需求的不断增长，传统石油能源逐渐枯竭，环保新能源的应用越来越引起人们的关注。
而生物柴油作为一种绿色环保的新型燃料，具有很好的发展前景。
本文将介绍生物柴油的生产工艺和应用。
一、生物柴油的生产工艺生物柴油是利用动植物油脂作为原料，通过酯化反应制成的可替代石油柴油的一种燃料。
生物柴油的生产工艺主要分为以下几步：1.原料准备：生物柴油的原料主要是油脂，包括大豆油、棕榈油、菜籽油等。
在进行酯化反应前，需要将油脂进行前处理，将其中的杂质和水分去除。
2.酯化反应：将预处理好的油脂和酒精和催化剂共同加入反应釜中进行酯化反应。
这一步主要是将油脂中的三酸甘油酯转化为甲酯，并产生丙二醇和甘油，甲酯就是纯生物柴油的主要成分。
3.分离和纯化：酯化反应完成后，需要进行分离和纯化。
主要是将反应产生的酯类燃料与丙二醇进行分离，得到纯的生物柴油，并对其进行过滤、脱水、碱洗等处理使其纯度更高。
4.储存和使用：生产的生物柴油需要储存在密闭的容器中，避免泄露或受到污染。
生物柴油用作动力燃料时需要与石油柴油混合使用。
二、生物柴油的应用生物柴油具有可再生、环保、低碳等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
1.交通运输：生物柴油作为燃料的主要应用领域是交通运输，其中包括公交车、出租车、货车等各类车辆。
相对于石油柴油，生物柴油排放出的废气更加环保，可以降低空气污染的程度。
2.农业机械：生物柴油作为燃料也广泛应用于农业机械中，如拖拉机、收割机等。
在农业生产过程中，农机的使用频率较高，燃料消耗也大，使用生物柴油有助于保护农业生态环境。
3.热能生产：生物柴油也可以作为较为环保的热能燃料，广泛应用于热电厂、锅炉等热能设备中。
4.航空运输：生物柴油还被广泛应用于航空运输领域。
相对于传统的航空燃料，生物柴油排放的废气更加环保，有助于降低全球气候变化对环境造成的影响。
总之，生物柴油作为一种新型环保燃料，在未来的发展中具有广阔的应用前景。
生物柴油工艺
工艺、技术与设备选型1.1 生产工艺采用目前生产生物柴油的普遍方法——化学法生产：植物和动物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在催化剂的作用下，进行酯化反应生成脂肪酸酯生物柴油。
生产工艺分四步进行：预处理、酯化、生物柴油精馏、甘油精制。
项目具体的生产工艺流程如图所示。
前处理阶段（水洗脱胶、除杂）反应阶段（酯化反应-酯交换反应）成品脱色阶段2(1)预处理将废弃油脂加入到脱油罐中，通入水化使油脂中的固体颗粒、磷脂、蛋白质等杂质溶解在水中形成分液层。
下层混合物由罐底排出。
脱胶油后的油脂通过去除原料中水分得到标准原料油。
(2)酯化反应标准原料油与甲醇经混合后再与酸性催化剂混合，然后进入合成反应器。
混合物料在反应器控制反应压力（正压）、温度，并控制甲醇量，搅拌器充分搅拌混合的环境下反应，经化验分析合格后结束，迅速冷却并停止搅拌。
酯化反应主要是动植物酸与甲醇反应生成甲酯和水；甘油酯中丙三醇被甲醇取代，生成低碳链甲酯和甘油。
反应混合物沉降分为油相和水相，经离心机分离。
油相去中间罐。
到下一步进行酯交换反应；水相到废水处理。
(3)酯交换第二步油相与甲醇经混合后再与碱性催化剂混合，然后进入合成反应器。
混合物料在反应器控制反应压力（正压）、温度，并控制甲醇量，搅拌器充分搅拌混合的环境下反应，经化验分析合格后结束，迅速冷却并停止搅拌。
酯交换化反应主要是甘三酯与甲醇反应生成甲酯和甘油；甘油酯中丙三醇被甲醇取代，生成低碳链甲酯和甘油。
反应混合物沉降分为油相和水相，经离心机分离。
油相去半成品罐进行下一部精致；水相分离甘油。
（4）柴油精馏粗柴油由柴油中间罐自流（自动液位控制）到柴油水洗塔，被来自中和塔饱和热水充分洗涤。
混合液自流到柴油分液罐，上层精制柴油干燥后经泵打至精馏系统，通过精馏塔被进一步精馏的甲酯进入接受器，然后进入成品罐。
（5）甘油精制粗甘油及生成水进入碱液分离罐分离后，再经过干燥后得到甘油产品。
（6）水相综合利用碱液分离罐分离的碱液多次循环使用后与甲醇精馏塔塔底液一起打入中和塔。
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％。
1.3生物柴油降低空气污染物的排放生物柴油由于本身含氧10％左右，十六烷值较高，且不含芳香烃和硫，所以它能够降低CO、HC、微粒、NOx和芳香烃等污染物的发动机排气管排放，尤其是微粒中PM10的排放，而它正是导致人类呼吸系统疾病根源的污染物。
生物柴油工艺流程
生物柴油工艺流程附录：生物柴油的生产工艺及三废处理一、生物柴油生产的原材料1、地沟油（主要成份：脂肪酸甘油酯和脂肪酸）2、植物油脂（主要成份：脂肪酸甘油酯和脂肪酸）3、酸化油（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）4、米糠油（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）5、动物油脂（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）二、生物柴油生产的副料1、甲醇（含量95%以上）2、固体酸酯化催化剂（含氧化硅）3、碳酸钠（工业级）4、氢氧化钾（工业级）5、脱色剂（主要成份次氯酸钙）6、活性白土三、生物柴油的生产工艺1、酯化反应催化剂方程式：RCOOH+CH3OH→→→RCOOCH3+H2O生物柴油反应温度：60-110℃反应压力：常压三废情况：有5-7%的含甲醇（<2%）的酸性（PH=4左右）废水产生。
2、中和反应碳酸钠溶液，在常温常压下操作。
3、甲醇回收70-90℃、常压情况下操作。
4、生物柴油的脱色精制使用脱色剂，60-80℃常压下脱色反应。
4、白土精制1-2%活性白土，常压90-110℃下精制。
三废情况：有1-2%的固体废渣产生。
具体工艺流程图如下：甲醇加催化剂甲醇（去精馏）加热加热↓加热↑加热地沟油等→→→沉降→→→酯化反应→→→甲醇回收→→→80℃↓ 90℃↓ 90℃ 80℃去杂去水水脱色剂白土↓加热↓脱色反应→→→白土精制→→→过滤→→→成品110℃↓白土渣四、关于三废处理1、废水：少量含甲醇酸性废水集中收集，经活性炭吸附、碱中和处理后，并经检测符合国家排放标准后直接排放。
2、废渣：白土精制废渣装入编织袋直接外售，可用于窑炉燃料。
生物柴油工艺技术简介
年产2万吨生物柴油生产技术简介一、总论生物柴油概念：生物柴油是清洁的可再生能源，它以生物质资源作为原料为基础加工而成的一种柴油（液体燃料），主要化学成份是脂肪酸甲酯。
具体而言，动植物油，如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、棉籽油；和动植物油下脚料酸化油，脂肪酸；动物油：猪油、鸡油、鸭油、动物骨头油等经一系列化学转化，精制而成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。
生物柴油是典型的“绿色能源”，大力进展生物柴油对经济可持续进展，推动能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重大的战略意义。
二、生物柴油的主要特性与常规柴油相较，生物柴油具有下述无法比拟的性能。
一、优良的环保特性。
主要表此刻由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，如苯等化合物，因此废气对人体损害低于石化柴油。
检测表明，与普通柴油相较，利用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相较减少约10%（有催化剂时为95%）；生物柴油的生物降解性高。
二、具有较好的低温发动机启动性能，无添加剂冷滤点达–20℃。
3、具有较好的润滑性能。
使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，利用寿命长。
运动粘度稍高，在不影响燃油雾化的情形下，更易生气缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，保护发动机，降低机件磨损。
4、具有较高的安全性能。
由于闪点高，生物柴油不属于危险品。
因此，在运输、贮存、利用方面的安全性更高。
五、具有良好的燃烧性能。
十六烷值高，含氧量高，燃烧性优于石化柴油，燃烧残留物呈微酸性，发动机油的利用寿命加长。
六、具有可再生性能。
作为可再生能源，与石油储量不同，其通过农业和生物科学家的尽力，可供给量不会枯竭。
7、无需改动柴油机，可直接添加利用，同时无需另添设加油设备、贮存设备及人员的特殊技术训练。
八、利用性广。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
除此之外，国内外还在开发有机碱催化剂，比如胺类等。当以有机 胺为催化剂时，在常压低温下经过 6~10h 的反应，可以达到比较高的 转化率，但产物中甘油单酯和二酯的含量很高，而甘油的量很低，难 以工业应用；当提高反应压力和温度时，反应过程中又有可能生成酰 胺，降低产品质量。因此，以有机碱为酯交换催化剂还需要有做大量 的研究工作来证明其可行性。 G,R
0.020
0.020
总甘油含量（质量分数）/ % 不大于
0.240
0.240
90%回收温度/ ℃
不高于
360
360
一价金属含量（mg/l）
不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ于
5
5
酯含量（%）
不小于
96.5
96.5
1、工艺基础 1.1 酸碱催化酯交换的反应机理：
脂肪酸甲酯主要是由甘油三酯与甲醇通过酯交换制备，其反应方 程式如下：
德国（Lurgi）鲁奇工艺:该工艺以精制油脂为原料，采用二
段酯交换和二段甘油回炼工艺，催化剂消耗低，是目前世界上应 用最多的技术。鲁奇公司两级连续醇解工艺与常用二段酯交换工 艺的区别和优势在于：第二段酯交换后分离出的含有较高浓度甲 醇和含液碱催化剂的甘油一起作为原料直接进入第一段酯交换反 应器参与反应，从而减少催化剂用量。该工艺的缺点是对原料要 求苛刻，生产过程中废液排放较多。至今 Lurgi 生物柴油生产工艺 是目前世界上销售最多的技术，也是工业化装置最成熟的技术。
生物柴油工艺技术简介
摘要： 随着油脂化工产品市场的迅猛发展，与之相关的核心生
产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。工艺与装 备技术，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞 争力，是否能不断领先于竞争者的重要技术经济指标。通过 了解研究国内外油脂化工生产核心技术，提升产品技术升级 换代，进一步提高产品市场核心竞争力。地沟油的价格越来 越高，生物柴油企业的利润空间越来越小，许多企业甚至到 了亏损的边缘，在死亡线上争扎，而有的企业还有较好的收 益，过着高收益的好日子。这是为什么呢？很多人想不明白 其中的奥秘。生物柴油的主要成本是原料地沟油，市场经济 条件下，按质论价，同等地沟油的价格相差无几，同样地沟 油原料，产品品质的优劣，消耗的多少，得率的高低对成本 有着重要影响。下面介绍本人拥有独立自主知识产权的，与 众不同的，具备了先进技术优势，高品质优势，低能耗优势， 高转化率优势，低甲醇消耗优势，低综合成本优势，环保绿 色优势的绿色，环保，低耗，高效生物柴油生产线。
已经工业化的碱性催化剂主要有两类：易溶于甲醇的 KOH、NaOH、 NaOCH3 等催化的液相反应，以及固体碱催化的多相反 应。 ;W 7B tis
目前绝大多数的生物柴油工业生产装置都采用液相催化剂，用量 为油重的 0.1～2.0%。甲醇钠与氢氧化钠（或钾）用作酯交换催化剂 时还有所不同。当使用甲醇钠为催化剂时，原料必须经严格精制，少 量的游离水或脂肪酸都影响甲醇钠的催化活性，国外工艺中要求两者
固体碱催化剂最近几年正在工业化。与液碱催化剂相比，使用固 体催化剂可以大大提高甘油相的纯度，降低甘油精制的成本，“三废” 排放少，产物不含皂，提高生物柴油收率；但反应速度慢，需要较高 的温度和压力，较高的醇油比，且对游离脂肪酸和水比较敏感，原料 需严格精制。法国石油研究院开发的 Esterfip-H 工艺是第一个将固 体碱为催化剂成功应用于工业生成的生物柴油生成工艺，其催化剂是 具有尖晶石结构的双金属氧化物，已经建成 16 万吨/年的生成装置。 另外，德国波鸿的鲁尔大学也开发了一种固体碱催化剂，这种固体碱 催化剂是一种氨基酸的金属络合物，催化酯交换反应的温度为 125 ℃，高于液碱催化剂的反应温度（60℃左右）。将建设 1 吨/小时的 工业示范装置。日本正在开发强碱性阴离子树脂催化剂，已取得很大 进展。不过阴离子树脂只能在低温（60℃以下）操作，否则很快失活， 而低温下酯交换活性又比较低，所以限制了其工业应用。由于树脂容 易再生，因此若将来能开发出耐高温的强碱性树脂，则具有一定的工 业化前景。除此之外，国内外正在开发的固体碱催化剂还包括粘土、 分子筛、复合氧化物、碳酸盐以及负载型碱（土）金属氧化物等。
0.3
0.3
硫盐酸灰分（质量分数）/ % 不大于
0.020
0.020
水含量（质量分数）/ %
不大于
0.05
0.05
机械杂质
无
无
铜片腐蚀（50℃，3h）/级
不大于
1
1
十六烷值
不小于
49
49
氧气安定性（110℃）/小时
不小于
6.0
6.0
酸值/（mGkoH/g）
不大于
0.50
0.50
游离甘油含量（质量分数）/ % 不大于
$ 油脂（甘油三酯）先与一个甲醇反应生成甘油二酯和甲酯，甘油
二酯和甲醇继续反应生成甘油单酯和甲酯，甘油单酯和甲醇反应最后 生成甘油和甲酯。
酯交换催化剂包括碱性催化剂、酸性催化剂、生物酶催化剂等。 其中，碱性催化剂包括易溶于醇的催化剂（如 NaOH、KOH、NaOCH3、 有机碱等）和各种固体碱催化剂；酸性催化剂包括易溶于醇的催化剂 （如硫酸、磺酸等）和各种固体酸催化剂。 9
的含量都不超过 0.1％；但其产物中皂的含量很少，有利于甘油的沉 降分离及提高生物柴油收率。而氢氧化钠（或钾）为催化剂对原料的 要求相对不严格，原料中可含少量的水和游离脂肪酸，但这会导致生 成较多的脂肪皂，影响甘油的沉降分离速度，同时会导致甘油相中溶 解较多的甲酯，从而降低生物柴油的收率。一般说来，以氢氧化钠（或 钾）为催化剂，油脂原料的酸值不要超过 2 mg KOH/g，催化剂的用 量为油脂重量的 0.1～2.0%。即使油脂原料的酸值较高，超过 2 mg KOH/g，理论上还可以使用氢氧化钠（或钾）催化剂，但需要加入过 量的催化剂以中和游离脂肪酸。这种条件下皂的生成量高，甘油沉降 分离困难，且甘油相中溶解的甲酯量较高，因此不宜采取。对于氢氧 化钠和氢氧化钾，当用作酯交换催化剂时也有所不同。 1）在对粗产物进行沉降分离过程中，催化剂主要存在于甘油相中。 由于 KOH 的分子量大于 NaOH，因此会提高甘油相的密度，加速甘油 相的沉降分离。 2）使用 KOH 为催化剂皂的生成量要比使用 NaOH 时少，这会减少甲酯 在甘油相中的溶解。国外一项研究表明，以 KOH 为催化剂催化葵花籽 油酯交换，分离后的甘油相中，甲酯的摩尔含量为 3％，而以 NaOH 为催化剂时的摩尔含量为 6％。 3）以 KOH 为催化剂，产物用磷酸中和可生成磷酸二氢钾，这是一种 优质肥料，不仅可以减少废物的排放，同时还会增加经济效益。与其 相比，钠盐只能作为废物处理。NaOH 为催化剂的优点是其价格便宜。
概况： 生物柴油的定义是从可再生脂质资源，如植物油或动物脂中得
到的长链脂肪酸烷基单酯。“生物”表示它相对于石化柴油而言，是 一种可再生的生物资源；“柴油”指的是它可用于柴油发送机。生物 柴油作为一种替代性燃料，它能够以纯态或与石化柴油混合使用。 作为一种替代性燃料，生物柴油有许多优点。首先它可以从可再生的 本土资源中得到，因此可以减少对于石油燃料进口的依赖；其次它是 可生物降解的，且无毒。与石化柴油相比，生物柴油在燃烧排放方面 有很多优点，如一氧化碳、颗粒物及未燃碳氢化合物的排放量较低。 生物柴油燃烧时产生的二氧化碳能够通过光合作用循环，因此可以把 生物柴油燃烧对温室效应的影响减到最小。生物柴油具有相当高的闪 点（170℃），使得它比石油柴油具有低挥发性，使得它在储存运输过 程中比较安全。生物柴油所具有的润滑特性可以减少发动机的磨损， 从而延长发动机的使用寿命。总之，生物柴油的这些优点使得它成为 一种石化柴油的很好替代品，并且已经在很多国家使用，尤其是对环 境比较重视的国家和地区。由于得益于动植物油脂的生物柴油比来自 石化的普通柴油在环保方面具有许多的优点，其在欧洲，美国和东南 亚国家的应用正在日益广范。从资源的数量上而言，生物柴油还远不 能同目前的石化类普通柴油相比，但作为一种新的，环保类的能源， 特别是当石化类能源面临可能的来源枯竭时，得至于植物的生物柴油 在今后的能源领域相信可以占有一席之地。 由于所燃烧生物柴油所 产生的二氧化碳肯定低于产生该植物油时，该植物由大气中所吸收的
酯交换反应可以在酸、碱或酶的催化条件下进行。对于前两种类 型已经得到了很大的关注。而对于酶催化系统来说，它比其它两个系 统要求更长的反应时间。资料表明它目前仅进行到实验室阶段。
国外典型液碱催化酯交换工艺: A、Lurgi 生物柴油生产工艺 :二段酯交换 二段甘油相回炼，降低催 化剂消耗，提高收率。 B、Sket 生物柴油生产工艺: 二段酯交换 采用了连续脱甘油技术,醇 解反应平衡向右移动，转化率高。 C、Desmet 生物柴油生产工艺:三级酯交换三级甘油分离。
国内生物柴油的高成本，低品质是它进行商业化推广的最大障 碍。据报道，生物柴油的成本高的主要原因是精炼油脂的成本较高造 成的。积极探索降低生物柴油高成本的途径是当前生物柴油研究的重 要工作内容，尤其是减少原料成本的方法。利用废油脂替代精炼油来 生产生物柴油是降低其原料成本的一种有效途径，因为废弃油脂它的 成本仅为精炼油价格的一半左右。废弃油脂生物柴油除蒸馏精制品质 符合标准之外，采用酸化油，地沟油催化生产的免蒸馏脂肪酸甲酯， 也叫生物柴油。但是这种生物柴油的品质波动较大，通常在一定范围 内仅适用于农用柴油发动机或燃油取暖锅炉，因为这类机械对产品的 要求较低。但需要指出的是，该法所生产的生物柴油也许定义为“农 机用生物柴油”则更为合适，而不能被称作是通常意义下的生物柴油。 因为这类通常意义下的生物柴油应该可作为普通柴油的100%的替代 物，即可用于各种使用普通柴油的机械，包括汽车，并且其性能与普 通柴油一样，同时各机械生产厂家确认在使用生物柴油时，其同样承 担相应的机械保证。
1.1.1 碱性催化剂 在碱性催化剂催化的酯交换反应中，真正起活性作用的是甲氧阴 离子，如下图所示。甲氧阴离子攻击甘油三酯的羰基碳原子，形成一 个四面体结构的中间体，然后这个中间体分解成一个脂肪酸甲酯和一 个甘油二酯阴离子，这个阴离子与甲醇反应生成一个甲氧阴离子和一 个甘油二酯分子，后者会进一步转化成甘油单酯，然后转化成甘油。 所生成的甲氧阴离子又循环进行下一个的催化反应。