生物柴油的合成
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。
生物柴油的合成过程
生物柴油的合成过程
1、化学法生产，用生物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇，并使用氢氧化钠或醇甲钠做为触媒，在酸性或者碱性催化剂和高温下发生酯交换反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油；
2、生物酶合成法，用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。
酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点；
3、工程微藻法，美国国家可更新实验室通过现代生物技术建成“工程微藻”，即硅藻类的一种“工程小环藻”，其优越性在
于：微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源；比陆生植物单产油脂高出几十倍；生产的生物柴油不
含硫，燃烧时不排放有毒害气体，排入环境中也可被微生物降解，不污染环境；
4、废油脂生产生物柴油，原料油脂干燥，将原料油脂加热到120摄氏度，真空脱水干燥，控制原料含水在百分之0.5
以下。
生物柴油是一种较为洁净的合成。
生物柴油的制备
由菜籽油制备生物柴油的实验方案化强0601 石磊丁佐纯目录一．文献综述1．生物柴油简介2．目前制备生物柴油的方法3．本实验所采用的制备方法及各实验参数的选择及其理论依据二．实验目的三．实验原理1．生物柴油的制备原理2．碘值的测定原理3．酸价的测定原理四．实验用品1．实验仪器2．实验药品五．实验步骤1．生物柴油的制备2．粗产物的处理3．碘值的测定4．酸价的测定六．实验结束七．本实验所参考的文献一览★★注：若实验中能够提供超声装置用来替代搅拌装置，一则可以大大缩短反应时间（从原来的1.5—2小时缩短为10分钟左右），又节约了能源同时提高了转化率。
一、文献综述1、生物柴油简介1.1目前燃料情况能源和环境问题是全球性问题，日益紧缺的石油资源和不断恶化的地球环境使得各国政府都在积极寻求适合的替代能源。
我国在醇类代用燃料方面已经开展了大量的研究工作，但用粮食生产醇类代用燃料转化能耗高，配制汽油代用燃料不能直接在现有汽车中使用也是一个不容回避的现实问题。
而大量研究资料表明，生物柴油在燃烧性能方面丝毫不逊于石化柴油，而且可以直接用于柴油机，被认为是石化柴油的替代品。
1.2什么是生物柴油生物柴油即脂肪酸甲酯，由可再生的油脂原料经过合成而得到，是一种可以替代普通柴油使用的清洁的可再生能源。
1.3生物柴油的优点1.3.1 能量高，具有持续的可再生性能。
1.3.2具有优良的环保特性：①生物柴油中不含硫，其大量生产和使用将减少酸雨形成的环境灾害；生物柴油不含苯及其他具有致癌性的芳香化合物。
②其中氧含量高，燃烧时一氧化碳的排放量显著减少；③生物柴油的可降解性明显高于矿物柴油；④生物柴油燃烧所排放的ＣＯ２，远低于植物生长过程中所吸收的ＣO2 ，因此使用生物柴油，会大大降低ＣＯ２的排放和温室气体积累。
1.3.3具有良好的替代性能：①生物柴油的性质与柴油十分接近，可被现有的柴油机和柴油配送系统直接利用。
②对发动机，油路无腐蚀、喷咀无结焦、燃烧室无积炭。
生物柴油的制备ppt课件
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20水21精平选方ppt 面起到了重要作用。
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三种生产工艺的不足
化学法
化学法合成生物柴油有以下缺点：反应温度较高、工
艺复杂；反应过程中使用过量的甲醇，后续工艺必须有相 应的醇回收装置，处理过程繁复、能耗高；油脂原料中的 水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量；产品纯 化复杂，酯化产物难于回收；反应生成的副产物难于去除， 而且使用酸碱催化剂产生大量的废水，废碱（酸）液排放 容易对环境造成二次污染等。化学法生产还有一个不容忽 视的成本问题：生产过程中使用碱性催化剂要求原料必须 是毛油，比如未经提炼的菜籽油和豆油，原料成本就占总 成本的75%。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。
• 生物酶法合成生物柴油：用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶 进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。
• “工程微藻”生产柴油：硅藻类的一种“工程小环藻”，
在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%
以上，户外生产也可增加到40%以上，而一般自然状态下
微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的提
生 物 柴 油 的 制 备
2021精选ppt
1
生物柴油
生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油 菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、 工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油 等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用 品。生物柴油是典型“绿色能源”，大力发展生物 柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境 压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。生 物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取 的新型燃料。
生物柴油合成的绿色工艺
生物柴油合成的绿色工艺生物柴油是一种以生物质为原料制备的燃料，具有较低的碳排放和环境友好性。
绿色工艺是指在生物柴油的合成过程中，采用环保、高效、可持续的方法和技术，以减少对环境的影响和资源的消耗。
本文将介绍生物柴油合成的绿色工艺，并探讨其在可持续发展中的应用前景。
一、生物柴油的制备原理生物柴油的制备原理是通过酯化反应将生物质中的油脂或脂肪酸与醇反应生成酯类化合物。
这一反应通常需要催化剂的存在，常用的催化剂有酸性催化剂和碱性催化剂。
酸性催化剂适用于高酸值的原料，而碱性催化剂适用于低酸值的原料。
生物柴油制备过程中的关键步骤包括原料预处理、酯化反应、中和和洗涤等。
二、绿色工艺的应用1. 催化剂的选择绿色工艺中，催化剂的选择至关重要。
传统的酸性催化剂使用过程中会产生大量的废水和废酸，对环境造成严重污染。
而碱性催化剂虽然减少了废酸的产生，但其制备过程中使用的碱性物质对环境也有一定的影响。
因此，绿色催化剂的开发成为生物柴油合成的重要方向之一。
一些新型催化剂，如酶、离子液体和纳米催化剂等，具有高效、环保的特点，在生物柴油合成中得到了广泛应用。
2. 原料的选择生物柴油的原料来源广泛，包括食用油、废弃油脂、甘油等。
绿色工艺中，应优先选择废弃油脂和甘油等低价、低竞争性的原料，以减少对食用油的需求，避免对粮食资源的浪费。
此外，研究表明，利用微藻等第三代生物质作为原料，不仅可以解决废弃物处理问题，还能够提高生物柴油的产量和质量。
3. 能源的利用生物柴油的合成过程需要消耗大量的能源，如加热和搅拌等。
在绿色工艺中，应尽量利用可再生能源，如生物质能、太阳能和风能等，减少对传统能源的依赖。
此外，通过优化反应条件和改进设备，可以提高能源利用效率，降低生产成本。
4. 废弃物的处理生物柴油合成过程中会产生一定量的废水、废酸和废渣等废弃物。
绿色工艺中，应采取有效的措施对废弃物进行处理和回收利用，减少对环境的影响。
例如，废水可以通过生物处理或物理化学方法进行处理，废酸可以用于制备肥料，废渣可以作为有机肥料或生物质能源等。
第一代和第二代生物柴油的技术路线
第一代和第二代生物柴油的技术路线第一代生物柴油的技术路线主要是利用玉米、甘蔗、大豆等作物的油脂成分作为原料，经过脱脂、酯化等反应制得生物柴油。
具体步骤包括：1. 原料准备：选择合适的农作物，采集油脂含量高的种子或果实。
2. 脱脂：将油脂经过压榨或溶剂提取的方式进行脱脂，去除杂质。
3. 碱催化酯化：将脱脂后的油脂与碱催化剂（如氢氧化钠）进行酯化反应，将油脂转化为酯类化合物。
4. 中和酯化产物：将酯化产物中的酸性物质进行中和处理，以确保生物柴油的稳定性。
5. 精炼：对中和后的酯化产物进行精炼处理，以去除杂质和水分。
6. 脱酸：通过酸性树脂或其他吸附剂来去除生物柴油中的酸性物质，提高其质量和稳定性。
7. 储存和分装：将生物柴油储存在适当的容器中，并进行分装以便出售或使用。
第二代生物柴油的技术路线主要是利用生物质（如农作物秸秆、木材碎屑、食物废弃物等）中的纤维素和木质素等成分制得生物柴油。
具体步骤包括：1. 生物质预处理：将生物质进行粉碎、干燥等预处理，以提高其可降解性和转化效率。
2. 析解：采用热解、酸解、酶解等方法将纤维素和木质素等成分分解为糖类或单体糖。
3. 发酵：将糖类或单体糖与适当的微生物（如酵母、细菌）进行发酵，产生酒精（如乙醇）。
4. 混合醇：将酒精与适当的催化剂（如氢氧化钠）进行催化合成，生成混合醇。
5. 精炼：对混合醇进行精炼处理，去除杂质和水分。
6. 脱酸：通过酸性树脂或其他吸附剂来去除生物柴油中的酸性物质，提高其质量和稳定性。
7. 储存和分装：将生物柴油储存在适当的容器中，并进行分装以便出售或使用。
第二代生物柴油相比第一代生物柴油更具可持续性和环保性，因为它利用生物质废弃物作为原料，不需要为了生产生物柴油而种植额外的农作物，减少了对食品资源的竞争。
此外，它还可以有效利用农作物废弃物和食品废弃物等生物质资源，减少了废弃物处理的负担。
生物柴油的合成与优化
生物柴油的合成与优化随着全球对可再生能源需求的增加，生物柴油作为一种可替代传统石油燃料的绿色能源逐渐受到人们的关注。
生物柴油是通过将植物油或动物脂肪经过催化剂催化反应，转化为柴油燃料的一种可再生能源。
本文将探讨生物柴油的合成过程以及优化方法。
生物柴油的合成主要分为两个步骤：转酯化反应和酯化反应。
转酯化反应是将植物油或动物脂肪与醇类反应生成酯类化合物。
这一步骤需要催化剂的存在，常用的催化剂有碱催化剂和酸催化剂。
碱催化剂通常使用钠或钾，而酸催化剂则常用硫酸或盐酸。
转酯化反应的优化可以通过调节反应温度、催化剂用量和反应时间等因素来提高反应效率和产物纯度。
酯化反应是将酯类化合物与醇类反应生成生物柴油。
这一步骤同样需要催化剂的存在，常用的催化剂有硫酸或盐酸。
酯化反应的优化可以通过调节反应温度、催化剂用量和反应时间等因素来提高反应效率和产物纯度。
此外，选择合适的醇类反应物也是优化酯化反应的重要因素。
常用的醇类反应物有甲醇、乙醇和丙醇等。
不同醇类反应物对反应速率和产物性质有着不同的影响，因此选择合适的醇类反应物可以提高生物柴油的合成效率和质量。
生物柴油的合成过程中还存在一些问题需要解决。
首先，催化剂的选择对反应效率和产物质量有着重要影响。
目前，研究人员正在寻找更高效的催化剂，以提高生物柴油的合成效率。
其次，反应条件的优化也是关键。
反应温度、催化剂用量和反应时间等因素的选择需要综合考虑，以达到最佳的反应效果。
此外，废催化剂的处理也是一个问题。
废催化剂中含有一定量的催化剂残留和产物杂质，需要进行合理的处理，以减少对环境的污染。
为了进一步优化生物柴油的性能，研究人员还通过添加添加剂来改善其燃烧性能和稳定性。
常用的添加剂有抗氧化剂、抗磨剂和增溶剂等。
这些添加剂可以提高生物柴油的抗氧化性能、降低摩擦损失和改善燃烧效率。
此外，还可以通过改变原料的组成和比例来优化生物柴油的性能。
例如，可以选择不同种类的植物油或动物脂肪作为原料，或者调整不同原料的比例，以获得更理想的生物柴油产品。
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。
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。
生物柴油制备原理与应用
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。
2.工业领域生物柴油也被广泛应用于工业领域，有机溶剂、合成材料和涂料生产等行业均已成功采用生物柴油代替传统柴油或其他化石燃料，极大地降低了工厂排放的二氧化碳和其他有害气体。
3.农业领域生物柴油在农业领域也有着广泛的应用，通过生产生物能源可以为农业提供更好的机械力量和耕作效率。
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。
生物柴油的生产技术及产业前景
生物柴油的生产技术及产业前景随着资源短缺和环境污染问题日益严峻，生物能源作为一种新兴的能源形式备受关注。
而生物柴油则是其中的一种重要产物。
生物柴油是一种可再生的清洁燃料，其生产技术在不断进步，产业前景也十分广阔。
一、生物柴油生产技术生物柴油生产技术主要包括两个方面，即生物质转化为生物柴油的方法和生物柴油的合成方法。
1. 生物质转化为生物柴油的方法生物质转化为生物柴油的方法可以分为两类，即生物化学方法和生物物理方法。
其中生物化学方法是指利用生物技术将生物质转化为生物柴油。
而生物物理方法则是指利用物理手段将生物质转化为生物柴油。
生物化学方法中，较常用的方法有生物酯化反应法、微生物发酵法和催化加氢法等。
其中，生物酯化反应法是通过酯化反应将生物质中的油脂、糖和蛋白质等转化为生物柴油。
微生物发酵法则是通过微生物作用，将生物质中的碳水化合物和蛋白质转化为生物柴油。
而催化加氢法则是通过催化剂将生物质中的脂肪酸转化为生物柴油。
生物物理方法中，常用的方法有压榨法和超临界法。
压榨法是将生物质经过压榨或挤压处理，从而分离出生物柴油。
而超临界法则是通过超临界流体的特殊性质，将生物质中的油脂、蛋白质等分离出生物柴油。
2. 生物柴油的合成方法生物柴油的合成方法主要有两种，即催化氢解法和催化合成法。
其中，催化氢解法是利用催化剂将生物质中的油脂和蛋白质等分解产生的化学物质进行催化加氢，从而合成生物柴油。
而催化合成法则是通过催化剂将生物质中的合成气混合物（CO和H2）和油脂等酯化产生生物柴油。
二、生物柴油产业前景生物柴油作为一种可再生清洁能源，具有广泛的应用前景。
在很多国家，政府已经采取了多种激励政策，推动生物柴油产业的发展。
而且，生物柴油的生产技术在不断完善，生产成本也在逐步降低，这为生物柴油的进一步推广和使用提供了坚实的基础。
1. 生物柴油的应用前景生物柴油的应用前景主要体现在以下几个方面：（1）交通运输领域：生物柴油可替代传统石油柴油作为交通运输领域的燃料。
生物柴油的合成
生物柴油的合成
生物柴油是一种基于生物来源的可再生能源，它可以替代传统石油燃料，减少对环境的污染和对地球资源的依赖。
有许多方法可以合成生物柴油，下面将逐一介绍这些方法。
1. 酯交换法合成生物柴油
酯交换是一种常用的合成生物柴油的方法。
它的原理是将动植物油脂与甲醇或乙醇反应，生成甲酯或乙酯等酯类化合物。
在这个过程中，催化剂的作用非常重要，一般使用碱催化剂如钠、钾等。
2. 生长床法合成生物柴油
生长床法是一种革命性的生物柴油生产方法。
该方法利用藻类在一定条件下的光合作用，将二氧化碳转化成生物柴油。
这种方法不需要使用大量的土地和水资源，显著降低了生产成本和环境污染。
3. 细菌法合成生物柴油
细菌法是另一种新兴的生物柴油合成方法。
它利用细菌对生物质进行降解和转化，产生烃化合物，天然石油中的一些碳氢化合物也可以被细菌分解生成生物柴油。
这种方法适用于处理废弃物和其他生物质。
4. 热环境下催化合成法
热环境下催化合成法是生产生物柴油的高效方法之一，在实验室条件下已经得到了较好的应用。
这种方法利用固体催化剂将生物油脂加热到高温，然后进行催化反应，生物柴油产量高，反应速度快。
总的来说，合成生物柴油是一个庞大的领域，有多种方法可以使用。
这些方法的选择取决于经济、环境和可重复性等多个因素，但是无论使用哪种方法，生物柴油的合成是一项有望替代传统石油燃料的高效方法。
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。
生物柴油生产方法-1
生物柴油生产方法3 生物柴油的生产方法到目前为止，制备生物柴油的方法可分为两大类：物理法和化学法。
3.1 物理法包括直接混合法和微乳化法。
其原理均是将植物油与石化柴油及改良剂等按比例混合，但长期使用会导致气阀积碳等不良效应，因此物理法生产的柴油不能称之为合格的生物柴油。
3.1.1 直接混合法。
植物油因为其粘度高而无法直接在柴油发动机上使用。
直接混合法是将天然油脂与石化柴油、化学溶剂或醇类直接混合使用，通过将天然油脂与柴油混合使用低粘度和提高挥发度。
1983年Adams等[9]将脱胶的大豆油与2号柴油以1：2的比例混合，在直接喷射涡轮发动机上进行600h的试验，结果表明可以作为农用机械的替代燃料。
Recep[9]发现在柴油机上可以使用植物油代替柴油，但因为植物油变稠致使粘度增加和低温下有凝胶现象，因此植物油替代柴油仍有问题。
直接使用植物油时，不饱和脂肪酸的聚合和由于氧化或热解时形成的胶会导致不完全燃烧和结炭较厚。
直接混合法的优点是方法简便，可获得良好的动力性，能达到标定功率；但使用植物油存在冷启动难，在贮存和燃烧过程中容易出现凝胶、碳沉积，润滑油粘度增大等缺点。
3.1.2 微乳化法。
微乳化法是将动植物油与溶剂、微乳化剂混合，或者添加表面活性剂降低生物柴油的粘度，制成一种微乳状生物柴油的方法。
Coering[10]用50％的2号柴油、25％的大豆油、20％的1-丁醇和5％的乙醇制成的微乳状液体系通过了EMA (Engine Manufacturers Association)200h的测试，可以用在柴油机上代替柴油使用。
乳液中正丁醇含量愈高，其分散性愈好，粘度愈低。
微乳法的特点是解决了直接混合法的高粘度问题；但在实验室规模的耐久性试验中，碳沉积严重，燃烧不完全，润滑油粘度增加。
3.2 化学法包括热裂解法、酯化法和酯交换法。
目前生物柴油主要是通过酯交换反应或酯化反应来完成。
3.2.1 高温热裂解法高温热裂解法是在常压、快速加热、超短反应时间的条件下，使生物质中的有机高聚物迅速断裂为短链分子，并使结炭和产气降到最小限度，从而最大限度地获得燃料油。
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生物柴油的合成一、 实验目的1、 了解国内外生物柴油的研究状况；2、 了解生物柴油的基本性能；3、 了解目前生物柴油的生产工艺；4、 掌握一种适合实验室合成生物柴油工艺并进行实验室合成；5、 掌握实验室工艺的反应机理，合理的对反应装置进行设计；6、 了解生物柴油对原料性能的指标要求和测定方法；7、 掌握生产各工艺指标的设定和控制；8、 掌握生物柴油的主要品质指标和测试方法； 9、 掌握生物柴油的原料转化率的测定方法； 10、了解生物柴油的精制方法。
二、 实验原理（一）、大豆油密度、皂化值和酸值的测定原理密 度：根据密度计自身所受重力等于其所受浮力的原理测得。
2121()56.11HCl V V V C S mV V m -⨯=---皂化值: 空白试验消耗盐酸的体积样品消耗盐酸的体积样品的质量V V V C 56.11A =mA ))C V m ⋅⨯---- -1酸值: 酸值(KOH/(mg g 消耗氢氧化钾的体积(mL)氢氧化钾的浓度(mol/L)样品的质量(g)（二）、生物柴油的合成原理1、预酯化反应原理：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。
R C O O H+C H O H=R C O O C H+H O3322、酯交换反应原理：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。
（三）、利用皂化——高碘酸氧化法测定产物中的甘油含量，由于甘油产率等于原料的转化率，采用下式计算得到原料和产品中的甘油含量(％)，即三、实验设备及试剂1、实验设备：水浴锅、搅拌器、烧杯、锥形瓶、温度计、三口烧瓶、回流冷凝器装置等。
2、实验原料：大豆油，氢氧化钾，甲醇等。
3、检测试剂：无水硫酸钠、重铬酸钾、硫酸、盐酸、高碘酸钾、硫代硫酸钠、碘化钠、无水乙醇、可溶性淀粉、氧化钙、硼砂、碳酸钠、乙醚、邻苯二甲酸氢钾等。
4、实验装置图如下：图1 滴定装置图图2 生物柴油的合成四、实验步骤（一）、大豆油密度、皂化值、酸值的测定1、大豆油密度的测定1）、取一个250ml的量筒，将其洗净并干燥；2）、量取250ml大豆油，将一根量程为0.9~1.0的密度计插入其中；3）、待密度计稳定后读取大豆油与密度计交接面处密度计上的读数。
2、皂化值的测定1）、取两个250ml的锥形瓶，将其洗净并干燥；2)、在电子分析天平上称取大豆油1～2克置于250ml锥形瓶中，加入0.100mol/LNaOH乙醇溶液25mL。
3）、锥形瓶上装冷凝管于沸水浴内回流1h以上，不断摇匀至锥形瓶内的脂肪完全皂化为止(此时瓶内液体澄清并无油珠出现)。
皂化过程中，若乙醇被蒸发，可酌情补充适量的70％乙醇。
4）、皂化完毕，冷至室温，加1％酚酞指示剂2滴，以 0.100mol/LHCl 液滴定剩余的碱，记录盐酸用量。
5）、在另一锥形瓶中做空白试验，除不加大豆油外，其余操作同上，记录空白试验盐酸用量。
3、酸值的测定1）、取两个250ml锥形瓶，洗净并干燥；2）、取二份2~5g大豆油分别加入两只锥形瓶中，记下大豆油的质量，加入50mL 乙醚-酒精（乙醚：乙醇=1：2）混合液并摇匀； 3）、冷却至室温后，加入3滴酚酞指示剂和30mL 饱和食盐水，以便观察终点； 4）、用标准的氢氧化钾溶液滴定至溶液呈粉红色并在五秒钟内不褪色，记下氢氧化钾溶液的浓度和滴定前后的氢氧化钾的体积。
（二）、生物柴油的合成1、在装有冷凝管的250 mL 三颈烧瓶中加入100 g 大豆油，加热至65℃后，在搅拌下加入1.4g 催化剂KOH 和21.8g 甲醇溶液，恒温后开始计时；2、使反应充分进行，反应1h 后，取出反应混合物置于冰水浴中使反应及时结束；3、将反应混合物置于分液漏斗中静止分层，上层为黄色即甲酯(生物柴油)和甲醇的混合物，下层为棕褐色即甘油、未反应的甘油三酸酯；4、取生物柴油与甲醇的混合物，在70℃下常压蒸馏，使甲醇与甲酯分离。
5、蒸馏的残余物先用36%盐酸洗涤一次，再用85℃水洗数次，直至水相中无明显乳白色物质为止，除去脂肪酸盐、甘油以及水溶性物质、游离脂肪酸等；6、在洗涤好的残余物中加入足量无水硫酸钠，充分振荡，静置10min 后再过滤除去无水硫酸钠进行干燥，待油层变为浅黄色透明液体时，将生物柴油移出即可。
（三）、合成产物甘油产率（即原料转化率）的测定1、用电子分析天平称取0.2g 和0.4g （准确至0.0001g ）生物柴油各一份于两烧杯中，加水溶解，冷却后分别转移至100ml 的容量瓶中，洗涤、定容待用；2、分别量取25ml 已配制的溶液于①、②号250ml 的锥形瓶中，量取25ml 水于③号250ml 的锥形瓶中，再分别加入20ml 0.02mol/L 的KIO 4溶液、10ml 3mol/L 的H 2SO 4溶液，盖好瓶盖，摇匀后在室温下暗处放置30min 。
3、然后加入2g KI 、150ml 水，析出的I 2用意配置的Na 2S 2O 3标液滴定，滴定至淡黄色时加入1ml 0.5%的淀粉指示剂，继续滴定，直到蓝色恰好消失为止，并作平行试验和空白试验。
五、 实验数据分析（一）、密度的测定用密度计测得大豆油的密度： ρ= 0.915 g/cm 3（二）、皂化值的测定 大豆油质量1.01m g =样品消耗盐酸体积118.77.211.5V ml =-= 空白试验消耗盐酸体积237.92017.9V mL =-= 氯化氢浓度0.5/HCl C mol L =-121()56.11(17.911.50.556.11177.8KOH(mg.g )1.01HCl V V V C S m -⨯-⨯⨯===）（三）、酸值的测定 原料油质量 3.0m g =消耗氢氧化钾体积0.30.00.3V mL =-=氢氧化钾浓度0.1/C mol L =156.110.30.156.110.5211/()3.0V V C A KOH mg g m -⋅⋅⨯⨯===⋅（四）、生物柴油甘油含量的测定反应产物经静置分离水洗后，得上层溶液71.23g,下层溶液50.57g 。
对于上层溶液：W 1=0.2431g, C 1=0.5mol/l, M=92g/mol, V 01=6.57ml, V 1=3.72ml,011111()(6.57 3.72)0.592100%100%31.27%(25/100)410000.24310.254000V V C M W θ-⋅⋅-⨯⨯=⨯=⨯=⋅⨯⨯⨯⨯W 2=0.4192g, C 1=0.5mol/l, M=92g/mol, V 02=6.57ml, V 2=3.55ml,022222()(6.57 3.55)0.592100%100%35.11%(25/100)410000.41920.254000V V C M W θ-⋅⋅-⨯⨯=⨯=⨯=⋅⨯⨯⨯⨯对于下层溶液：W 1=0.2234g, C 1=0.5mol/l, M=92g/mol, V 01=6.57ml, V 1=4.62ml,011111()(6.57 4.62)0.592100%100%40.15%(25/100)410000.22340.254000V V C M W θ-⋅⋅-⨯⨯=⨯=⨯=⋅⨯⨯⨯⨯W 2=0.4045g, C 1=0.5mol/l, M=92g/mol, V 02=6.57ml, V 2=3.28ml,022222()(6.57 3.28)0.592100%100%30.82%(25/100)410000.40450.254000V V C M W θ-⋅⋅-⨯⨯=⨯=⨯=⋅⨯⨯⨯⨯煤化学实验报告煤的分类院系：化工学院专业班级：化工08-3班学 号： 2008301632 学生姓名： 邹海祥 指导教师： 邵群2011 年 6 月27日煤的分类一、实验目的1、对于给定的一种煤，会通过检测其主要指标来判定其煤种；2、通过本实验进一步掌握中国煤的分类方法；3、掌握煤中水分的测定方法；4、掌握煤中灰分的测定方法；5、掌握煤中挥发份的测定方法。
二、实验原理（一）、煤中水分的测定原理称取一定量的空气干燥煤样置于105~110℃的干燥箱中，于空气流中干燥到质量恒定，根据煤样的质量损失计算出煤样中水分的质量分数。
煤中水分W 为：（二）、煤中灰分的测定原理称取一定量的空气干燥煤样放入马弗炉中，以适当的速度加热到815±10℃，灼烧灰化至质量恒定，残留的煤灰占煤样质量的百分数就是该煤样的灰分。
1231W=100%m m m m +-⨯煤样的灰分A 为：'''213'1=1100%m m m A m +--⨯（三）、煤中挥发分的测定原理称取一定量的空气干燥煤样置于带盖的瓷坩埚中，在（900 ±10）℃温度下，隔绝空气加热7 min ，以减少的质量占煤样质量的百分数，减去该煤样的水分作为挥发分。
煤样的挥发分Vdaf 为：''''''213''1=100%dafm m m mV+-⨯三、 试验设备及试剂1、实验设备：干燥箱、分析天平、马弗炉、瓷坩埚和坩埚架等。
2、实验原料：几种不同的煤样四、实验步骤（一）、煤中水分的测定1、打开称量瓶盖，放入预先鼓风（称量瓶放入前3~5min ）并已加热到105~110℃的干燥箱中，在一直鼓风的条件下，烟煤干燥1h ，褐煤和无烟煤干燥1~1.5h 至瓶重恒定。
2、取出称量瓶并立即盖上盖子放入干燥器中冷却至室温（约25min ）3、称量冷却后的称量瓶并记录。
4、然后同上步骤再次放入干燥箱中进行干燥、冷却、称重直到连续两次的重量之差≦0.0010g ，或质量增加时为止，此时称量称量瓶重m 3，若水分低于2%时，不必进行第4步重复试验。
（二）、煤中灰分的测定1、在预先灼烧至质量恒定并称取质量的坩埚（其质量设为m 2’）中称取粒度小于0.2mm 的空气干燥煤样1±0.01g （设为m 1’）精确至0.0002g ，均匀的平摊于坩埚中；2、将坩埚送入温度不高于100℃的马弗炉中，关上炉门（留有15mm 左右的缝隙）在30min 之内升温至500℃，并在此温度下保温30min ，然后继续升温至815±10℃，在此温度下灼烧1h3、取出坩埚在空气中冷却5min 左右，再移入干燥器中冷却至室温（20min 左右）然后称量其质量；4、再进行灼烧若干次，每次20min ，直到连续两次灼烧后的质量变化不超过0.0010g 为止，以最后一次的称重为计算数据（设为m 3’），若灰分低于15%时，不必进行第④步骤。