废弃油脂制备生物柴油成套技术

C废油脂制备生物柴油的技术现状及前景展望王红娜马晓建（郑州大学化工与能源学院）【摘要】本文简要介绍了废油脂的现状，综述了国内外利用废油脂制备生物柴油的主要技术方法及其进展情况，并展望了废油脂生产生物柴油的发展前景。

【关键词】废油脂；生物柴油；酯交换中图分类号：TQ645文献标识码：A文章编号：1673-7199(2010)02-0029-04随着石油资源的日益减少和人们环保意识的提高，世界各国加快了柴油替代燃料的开发步伐。

生物柴油作为可再生、环保的生物质燃料，已成为近年来研究的重点。

生物柴油具有以下特点：十六烷值大于49（石油柴油的十六烷值为45），抗爆性好，燃烧充分；闪点高，有利于安全运输和存储；不含硫，不会导致酸雨；燃烧产生的CO2的量远小于其生长吸收的CO2的量，可缓解温室效应；可降解、可再生，是典型的绿色能源，是替代石化柴油的理想燃料之一。

目前生物柴油的主要问题是成本过高，据统计，生物柴油制备成本的80％是原料成本，因此采用廉价原料是生物柴油实用化的关键。

为此，利用游离脂肪酸含量较高的废油脂制备生物柴油成为近年的研究热点。

1废油脂的现状废油脂是指人们在食用天然植物油和动物脂肪及油脂深加工过程中产生的一系列失去食用价值的油脂废弃物，它主要包括食品煎炸废油、餐饮废油、地沟油、油脂加工厂油脚等。

除去油脂加工过程中产生的废弃油脚，据专家估算，仅食品废油，其总量约占食用油消费总量的20％～30％，以我国年均消费食用油量为2100万t计，则每年产生废油400万～600万t。

能够收集起来作为资源的废弃油脂的量在400万t左右；而我国每年在油脂深加工过程中还要产生大量油脚料、皂脚料等，占植物油的5％～10％，按我国年产油料1600万t计算，保守估计也有80万t／年，废油脂总量相当可观。

而这些废弃油脂经常得不到适当的处理而污染环境，甚至被不法商贩进行简单的加工后重新流入餐桌，直接威胁到人们的食品安全。

以废弃油脂为原料生产生物柴油，可使废油脂变成一种有用的工业资源，打开了废油脂回收再利用的“瓶颈”，从而切断其重新流入食用领域的途径，有效保障人们身体健康，同时，也将使城市环境大为改善。

实验27 废弃食用油制备生物柴油一、实验目的1．了解酯化-酯交换—水蒸汽蒸馏法制备生物柴油的制备方法。

2．熟悉酯化、常压蒸馏、分液等有机反应的基本操作。

3．了解用KOH/乙醇溶液滴定游离脂肪酸含量和液相色谱测定脂肪酸甲脂含量的分析方法。

二、实验原理废弃食用油的主要成份为甘油三酯，利用废弃食用油制备生物柴油主要是应用酯化和酯交换反应。

其基本反应原理是：废弃食用油的酸和甲醇在酸催化剂下发生酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯，酯化反应后在室温下加入KOH到甲醇溶液。

将废弃食用油的大部分甘油三酯和甲醇在碱催化剂下发生醇解酯交换反应，生成相应的脂肪酸甲酯，基本反应式如下：12OH2 OH2+R1COOCH3R2COOCH3R3COOCH3(A ) (B) (S) (P)上式中：A—甘油三酯；B—甲醇；S—甘油；P—脂肪酸甲酯酸值测定原理：游离脂肪酸系弱酸，其离解平衡常数为1.0×10－5，用 0.1 mol·L－1 氢氧化钾中和时，其滴定pH突跃在8～9.7。

因此，以溶剂溶解油脂后，可以用酚酞为指示剂，用碱的水溶液或酒精溶液滴定油脂中的游离脂肪酸。

三、主要仪器与试剂1．仪器分析天平，电热恒温干燥箱，水浴锅，三口烧瓶，分液漏斗，冷凝管，烧杯，搅拌器。

2．试剂废弃食用油，无水甲醇（分析纯），浓硫酸（分析纯），氢氧化钾（分析纯），十一酸甲酯（分析纯）。

四、实验步骤安全预防：甲醇具有麻醉作用，且毒性很强，易挥发，量取及反应过程注意密封，以防泄漏，误入人口。

1．酯化反应在酯化装置中加入废弃食用油20 mL，热浴升温至60 ℃左右，将甲醇和催化剂硫酸50 mL（取2.5 g浓硫酸先溶解于50 mL甲醇中）通入酯化装置，摇匀。

甲醇与原料在90℃下进行激烈反应，反应时间为120 min。

反应产生的水及未反应的甲醇蒸汽经冷凝器冷凝收集。

在反应过程中定时取样检测酸值。

2．酯交换反应酯化反应完成后，冷却至室温，加入20 mL甲醇，充分混匀，然后边搅拌边加入KOH到甲醇溶液，调至中性后，加入0.5 g KOH。

餐饮废油制取生物柴油的研究近年来，全球范围内环境污染愈演愈烈，尤其是产能丰富的石油资源的持续消耗，使得石油依赖性严重。

为此，人们提出了许多替代性能源的解决方案，其中有一种受到广泛关注的是利用农村废弃食用油和植物油，通过发酵技术制取生物柴油，即发酵酯液化（FAME）技术。

发酵酯液化技术是一种能够将植物油和动物油中的酸脂转化为柴油的技术，它可以有效降低使用植物油和动物油生产柴油所需要的成本。

研究发现，当植物油和动物油中的甘油类化合物被发酵酯液化技术处理后，就可以转化为含有植物油和动物油的生物柴油。

餐饮废油是一种主要来源于餐饮行业的废弃食用油。

它一般指向为调味和烹饪而使用过后，被丢弃的食用油。

餐饮废油是一种重要的农村废弃食用油，它既能满足农民使用也可以作为预处理工艺的原料，用于生物柴油的生产。

餐饮废油的应用是一个非常复杂的过程，主要分为预处理步骤、发酵步骤、沉淀步骤和后处理步骤。

预处理步骤是分解废弃食用油的过程，有助于提高后续发酵的效率。

发酵步骤则是将分解的脂肪酸转化成柴油的过程，这一步骤是油脂类发酵生物柴油生产过程中最关键的步骤。

沉淀步骤包括油质和油水分离，以及液体和固体成分之间的分离。

最后，在后处理步骤中，将柴油进行精馏提纯，以保证最终产品的质量。

通过以上步骤，就可以成功地将餐饮废油制取成生物柴油，然而，这些工艺步骤受到环境因素的影响会很大，因此如何有效地管理这些环境因素就成为一个重要课题。

首先，可以使用适当的温度和湿度控制，以保持理想的发酵条件，以达到最佳的生物柴油产量。

其次，对发酵废水的排放进行监管和管理，确保其中油脂含量不超标。

最后，可以采取改善技术，如蒸发和冷凝，以降低废水污染，最大限度地减少对环境的影响。

以上，就是有关餐饮废油制取生物柴油的相关研究，总的来说，通过发酵酯液化技术，可以有效地将农村废弃食用油制取成生物柴油，这是一种可替代传统石油的清洁能源，能够为人们提供更多更安全的能源。

一种餐厨废弃油脂制生物柴油的方法随着人们对环境保护意识的不断提高，生物柴油作为一种可再生能源，受到越来越多的关注。

餐厨废弃油脂是一种常见的废弃物，如果不加以处理，会对环境造成严重的污染。

因此，将餐厨废弃油脂制成生物柴油，不仅可以有效地减少废弃物的排放，还可以为能源的可持续发展做出贡献。

本文将介绍一种餐厨废弃油脂制生物柴油的方法。

一、餐厨废弃油脂的收集和处理首先，需要对餐厨废弃油脂进行收集和处理。

餐厨废弃油脂的收集可以通过与餐饮企业、学校、酒店等单位合作，建立废弃油脂回收站点，或者通过政府部门的统一收集。

收集到的餐厨废弃油脂需要进行初步处理，包括去除杂质、过滤等。

这些处理可以通过简单的手工操作完成，也可以使用专业的设备进行处理。

二、生物柴油的制备1.餐厨废弃油脂的预处理将收集到的餐厨废弃油脂进行预处理，包括去除水分、杂质等。

这些处理可以通过简单的手工操作完成，也可以使用专业的设备进行处理。

2.酯化反应将预处理后的餐厨废弃油脂与甲醇和催化剂进行酯化反应，生成甲酯和甘油。

催化剂可以选择碱催化剂或酸催化剂，其中碱催化剂反应速度较快，但需要进行后续的中和和水洗处理，而酸催化剂反应速度较慢，但不需要进行后续的处理。

酯化反应可以使用反应釜或者流动反应器进行。

3.中和和水洗处理如果使用碱催化剂进行酯化反应，则需要进行中和和水洗处理。

中和处理可以使用醋酸等酸性物质进行，将反应液中的碱性物质中和掉。

水洗处理可以使用水进行，将反应液中的杂质和未反应的甲醇等物质洗掉。

4.脱水处理将经过中和和水洗处理的反应液进行脱水处理，去除其中的水分。

脱水处理可以使用分离漏斗或者分子筛等方法进行。

5.精馏分离将脱水后的反应液进行精馏分离，将甲酯和甘油分离出来。

精馏分离可以使用蒸馏塔或者分离漏斗等设备进行。

6.甲酯的后处理将分离出来的甲酯进行后处理，包括脱色、脱臭等。

脱色可以使用活性炭等物质进行，将甲酯中的杂质和色素去除掉。

脱臭可以使用蒸馏等方法进行，将甲酯中的异味去除掉。

废油脂生产生物柴油废油脂生产生物柴油-详细步骤一、原料1. 废油脂（酸价1~30mgKOH/g油）2. 浓硫酸（98％），分析纯3. 片碱（96％）干燥4. 甲醇（99.5％）5. 四氢呋喃（≥99.5％），分析纯6. 蒸馏水二、工艺步骤（1）原料油脂干燥将原料油脂加热到120℃，真空脱水干燥，控制原料含水在0.5%以下。

（2）酸催化酯化反应用量筒取105ml甲醇，加入到带搅拌、水浴加热、上装有蛇管冷凝器的500ml三口烧瓶中。

称取废油2％ wt的浓硫酸，加入到三口烧瓶中，开启搅拌器，将浓硫酸与甲醇充分溶解。

用量筒取150ml四氢呋喃，加入到三口烧瓶中；用量筒取100ml干燥后的废油加入到烧瓶中开启搅拌，水浴加热到60℃，反应35分钟。

整个反应过程中要开启冷凝器水阀，以捕集所挥发的溶剂。

（3）碱催化酯交换反应量取18ml甲醇，称取废油1.2％wt+中和浓硫酸所需氢氧化钠的量，在烧杯中搅拌溶解充分后加入到反应器中，温度控制在50～60℃，分别反应15分钟。

（4）中和、脱溶用98％的浓硫酸中和反应后的物料至PH值为5～7，然后将中和后的反应物转入到装配减压的蒸发装置中，控制物料温度在120℃下，减压蒸发出四氢呋喃与甲醇，四氢呋喃与甲醇经冷凝回收后重复使用。

（5）沉降分离、水洗将脱溶后的产物移至分液漏斗中，自然重力沉降30分钟，待分相界面比较清楚后将甘油排出收集。

用甲酯体积30％，50℃的微酸性蒸馏水洗涤酯一次，分水后将甲酯在烧杯中加热到120℃脱水干燥。

（6）测定成品指标（ASTM标准要求的指标部分测定）主要是总甘油值，根据总甘油值可得出反应完成率。

三、注意事项1、氢氧化钠一定要干燥，否则与甲醇溶解过程中会形成块状物质，影响催化剂的效率；2、脱溶过程中一定要减压闪蒸，加热时间不要过长，否则甘油会在下层聚合，影响分离。

餐厨废弃油脂制生物柴油原理一、餐厨废弃油脂的特点餐厨废弃油脂是指在餐饮行业产生的油脂废弃物，包括食用油、食品残渣等。

这些废弃物不仅对环境造成污染，还浪费了宝贵的资源。

而餐厨废弃油脂中所含的油脂成分，可以通过适当的处理和转化，用于制备生物柴油。

二、餐厨废弃油脂制生物柴油的原理1. 餐厨废弃油脂预处理餐厨废弃油脂中可能含有杂质、水分和酸值较高等不利因素，需要进行预处理。

首先将废弃油脂进行过滤，去除其中的固体杂质；然后通过脱水处理，去除油脂中的水分；最后进行酸值中和，将油脂的酸值降低到合适的范围。

2. 餐厨废弃油脂酯化反应酯化反应是将油脂中的甘油与脂肪酸酯化生成酯类化合物的过程。

在餐厨废弃油脂制生物柴油的过程中，首先将预处理后的废弃油脂与催化剂加热混合，使其发生酯化反应。

酯化反应的主要目的是将废弃油脂中的甘油与脂肪酸分离，得到酯类化合物。

3. 餐厨废弃油脂甲酯化反应甲酯化反应是将酯类化合物与甲醇反应生成甲酯的过程。

在餐厨废弃油脂制生物柴油的过程中，将酯类化合物与甲醇加入反应釜中，经过催化剂的作用，进行甲酯化反应。

甲酯化反应的主要目的是将废弃油脂中的酯类化合物与甲醇反应，生成生物柴油的主要成分甲酯。

4. 餐厨废弃油脂生物柴油的后处理生物柴油的后处理主要包括脱甲醇、水洗和脱水等步骤。

脱甲醇是将甲酯中的甲醇去除，以保证生物柴油的纯度和稳定性；水洗是将生物柴油中的杂质和催化剂残留物去除，以提高生物柴油的品质；脱水是将生物柴油中的水分去除，以防止生物柴油在使用过程中产生腐蚀和污染。

三、餐厨废弃油脂制生物柴油的优势1. 资源利用：餐厨废弃油脂是一种可再生资源，通过制备生物柴油可以有效利用这些废弃物，并减少对传统石油资源的依赖。

2. 环境友好：生物柴油的燃烧产生的排放物比传统石油柴油更环保，对大气和环境的污染更小。

3. 经济效益：餐厨废弃油脂制生物柴油的成本相对较低，可以为餐饮行业带来经济效益。

4. 可替代性：生物柴油可以与传统石油柴油混合使用，具有很好的可替代性，可用于各种柴油发动机。

餐厨废弃油脂制生物柴油工艺流程
餐厨废弃油脂制生物柴油的工艺流程如下：
1. 收集餐厨废弃油脂：从餐厨垃圾处理中心、餐饮企业等地收集废弃的食用油脂。

2. 过滤和预处理：将收集到的废弃油脂经过过滤去除杂质、固体颗粒等，并进行预处理，如脱酸、去水等操作，以提高后续反应中催化剂的稳定性。

3. 酯化反应：将预处理后的废弃油脂与酒精（如甲醇）在催化剂的存在下进行酯化反应，生成甲酯（生物柴油）和甘油。

4. 中和和分离：将酯化反应后的混合物进行中和处理，加入适量的酸、碱等化学物质，使甘油和生物柴油分离出来。

5. 脱色和净化：对分离得到的生物柴油进行脱色处理，去除杂质和颜色，使其获得更纯净的品质。

6. 除水和除酸：进一步去除生物柴油中的水分和酸性物质，以保证其质量稳定。

7. 脱汽和蒸馏：通过蒸馏等工艺，将生物柴油中的溶剂、杂质等挥发物进行除去，提高其纯度。

8. 精炼和添加剂处理：对生物柴油进行精炼处理，如脱色、脱臭等操作，并添加抗氧化剂、防腐剂等添加剂，以提高其稳定
性和使用寿命。

9. 质检和储存：对生物柴油进行质量检测，确保其符合相关标准要求，然后进行储存和包装，以待销售或使用。

需要注意的是，每个生物柴油生产厂家可能会有略微不同的工艺流程，具体操作细节和参数也会有所差异。

以上流程仅为一般情况下的工艺流程，供参考。

浓硫酸
固体酸
固体碱
产生大量废液
产品难分离 且产生废酸液
催化效率不高 且产生废碱液
绿色可再生生物质催化剂
☞ 经过多次试验，当选用煅烧鸡蛋壳作催化剂时甲酯的收率较高， 能达到。鸡蛋壳属于绿色生物质，既能再生重复使用，又对环境无污染。
☞我们探究利用绿色生物质 催化餐饮业废油脂制备可再 生绿色生物柴油的方法，达 到废物利用，变废为宝的目 的，既解决了餐饮业废油脂 回收利用的问题，又能够产
工作参数与条件：氢火焰离子检测器， × 的不锈钢填 充柱，－固定相，炉温 ℃，检器温度 ℃，进样器温 度 ℃，进样量为μ，内标法(内标物十一酸甲酯)计算脂 肪酸甲酯的含量。
表 生物柴油性能及与柴油的比较
性能指标
密度（℃，） 运动粘度（℃，） 色度 冷滤点（℃） 闪点（闭口，℃） 硫（） 水分（，） 灰分（） 酸值（） 碘值（） 十六烷值 馏程（） 芳烃（） 总甘油（）
利用生物质催化餐饮业废油脂 制备生物柴油
设 计 者：宋文河 赛明泽 李志平 薛 刚 张丹丰 李莉敏
指导教师：郭应臣 教授
报告内容
一、研究背景 二、制备工艺 三、产品性能分析 四、社会、环境及经济效益 五、结 论
一、研究背景
环境污染
餐饮业废油脂
制备生物柴油常用催化剂
生物酶
价格昂贵且 催化条件苛刻
③按年产吨生物柴油计,年产值万元,年创利润约万元, 与常规生产生物柴油相比年节约余万元，具有显著 的经济效益。
、社会、环境效益
①项目投资生产之后，可安排社会闲散人员就 业，减轻就业压力，产生良好的社会效益。
②利用绿色生物质催化剂（ 煅烧鸡蛋壳 ）催 化餐饮业废油脂制备生物柴油，真正达到了 变废为宝、节能减排的目的。

餐废油脂生物柴油制备及车用关键技术餐废油脂生物柴油制备及车用技术是一种环保、可持续发展的能源替代方案。

餐废油脂作为一种废弃物，如果不妥善处理，会对环境和人体健康造成很大的危害。

通过将餐废油脂转化为生物柴油，不仅可以有效利用再生能源，还可以减少环境污染。

本文将对餐废油脂生物柴油制备及车用的关键技术进行介绍。

1.餐废油脂收集与预处理技术餐厅、食堂等食品加工场所产生的餐废油脂通常含有较高的杂质和水分，对生物柴油的制备产生不利影响。

因此，餐废油脂收集与预处理技术是制备生物柴油的首要步骤。

其中包括餐废油脂的回收和储存技术、沉淀和过滤技术、脱水处理技术等。

2.餐废油脂酯化反应技术酯化反应是将餐废油脂中的甘油与脂肪酸通过催化剂的作用转化为酯类化合物的过程。

餐废油脂酯化反应技术是制备生物柴油的核心步骤。

常用的酯化催化剂有硫酸、硫酸铵等。

酯化反应的工艺条件包括温度、压力、反应时间等要素的控制，对于产品质量和产率具有重要影响。

3.餐废油脂酯化产物的纯化技术酯化反应产物中常含有未反应的餐废油脂、催化剂残留物和杂质等，需要进行纯化处理以提高产物的纯度和品质。

常用的纯化技术包括沉淀法、洗涤法、蒸馏法等。

通过合理选择纯化工艺和条件，可以降低生物柴油中的杂质含量，提高其燃烧性能和可靠性。

4.生物柴油车用技术生物柴油的理化性质与传统石油柴油相似，因此可以直接用于柴油车辆。

然而，由于生物柴油的质量和性能与石油柴油存在一定差异，因此需要进行适当的车用技术调整。

主要包括燃油系统的改装、发动机调整和排放控制等方面的技术调整。

总结：餐废油脂生物柴油制备及车用关键技术涉及餐废油脂的收集与预处理、酯化反应、产物的纯化以及生物柴油车用技术等方面。

只有在这些关键技术的支持下，才能实现餐废油脂的高效利用和生物柴油的广泛应用，进一步提升能源的可持续性和环境的可持续发展。

废油脂催化转化制取生物柴油的研究近年来，全球气候变暖和能源危机的问题日益突出，传统的化石燃料（如石油）正在极速消耗并对环境造成严重污染，催生了对可再生能源的长期关注。

可再生能源中的生物柴油是替代传统石油燃料的一种潜在选择，具有高柴油质量和优异的发动机性能的特点。

目前，主要的生物柴油制备工艺有液相催化裂化（FTC）和再生柴油工艺，但这些过程存在很多不足，如高投资成本、高甲醇消费量、低柴油质量等。

为此，一种新型的可再生能源生物柴油制备技术废油脂催化转化（FCC）正在逐步受到人们的重视。

废油脂催化转化制备技术可以将废油脂作为原料，以较低的投资成本和更少的能源消耗，以及在催化剂活性和循环利用方面的优势，制备高质量的生物柴油。

废油脂催化转化工艺可实现低成本，高效率的生物柴油制备，具有巨大的社会效益和经济价值。

废油脂催化转化工艺主要包括废油脂预处理、催化剂制备、废油脂催化转化反应四个步骤。

废油脂预处理的目的是去除其中的有机污染物，以降低对催化剂的腐蚀性，从而延长催化剂的使用寿命。

催化剂是反应过程的关键部分，其选择可以直接影响废油脂转化的效果。

目前，常用的催化剂包括钴基催化剂、磷基催化剂、钛基催化剂等。

废油脂催化转化反应通常需要用到催化剂和有机溶剂，在高温（一般为200-300摄氏度）和高压（一般为200-1000psi）的条件下进行，此外，反应也受到废油脂质量、温度、催化剂用量、催化剂种类和有机溶剂种类等因素的影响。

在此基础上，可以通过调节上述反应条件来提高废油脂催化转化的效率，从而获得质量更高的生物柴油产物。

最近，废油脂催化转化工艺在生物柴油制备方面取得了一定的成功，但其实际应用仍然面临着许多挑战。

这些挑战主要体现在催化剂的选择上，除了要求低投资成本、简单的制备工艺外，还要求催化剂具有良好的活性和稳定性，以及高收率、低能耗等优点。

此外，有机溶剂和废油脂对环境的污染程度以及对柴油品质的影响也是影响废油脂催化转化反应效果的重要因素。

废动植物油制备生物柴油技术用动植物油酯化制备生物柴油可解决燃油的短缺问题。

生物柴油可直接燃烧，还可作为柴油燃烧的添加剂。

它具有高十六烷值，可降解，闪点较高，不含致癌有害物。

可用作生物柴油的原料的分子结构是直链脂肪酸三甘油酯。

废油，也叫高酸值油，包括经多次煎、炸食物后的废油以及下水道油，即地沟油或泔水油。

废油与醇类酯交和酯化生产生物柴油，其方法有微乳化法、催化法与临界法等。

微乳化法须使用价格高的乳化剂，设备投资大；化学法用酸碱催化，有酸碱废物排放；超临界法不用催化剂，但高温高压生产条件对设备要求相当苛刻；脂肪酶对脂肪醇酯化，条件温和，但酶易受醇毒性失活，价格昂贵。

围绕上述问题，国内外专利和国外研究论文已有大量报道。

1微乳化法废油加热融化，和矿物柴油、甲醇、氨水、乙二醇、乙二胺、三乙醇胺和丁醇或异戊醇混合（CN180755A）即得油包水型微乳液生物柴油。

2化学催化法酯基转移将高黏度的动植物油脂中的脂肪酸甘油三酯直接同低分子醇酯交转化成脂肪酸单酯。

2.1固体催化剂固体酸碱对空气中的水、二氧化碳有很强的敏感性，要考虑防止催化剂中毒的措施。

2.1.1固体酸催化泔水油（CN1743417A）、甲醇和硫酸铁，在70～95℃下搅拌反应2～6h；分离出硫酸铁；加KOH，在65～95℃下搅拌反应0.5～2h；静置或离心分层，上层真空蒸馏回收甲醇，再用水洗涤，离心分离得粗品；真空蒸馏得精制生物柴油。

其酯化率可达97％。

催化剂FeCl3溶于甲醇或乙醇后，和废油（CN1861752A）一起加入，在60-90℃下搅拌反应2-6h；用甲醇或乙醇洗涤2-4次；静置分层，下层油相加入KOH或NaOH，在60-80℃下搅拌反应0.5-2h；洗涤2-4次；静置分层，经真空蒸馏回收甲醇或乙醇，热水洗涤，真空蒸馏即得生物柴油。

2.1.2固体碱催化高酸值废油（CN1687314A）用98％的浓H2SO4除杂1h，在60～100℃下NaOH的作用下与甲醇反应脱酸，在60～90℃下真空脱水；用活性白土在90～120℃的真空下脱色0.5～1h；在50～65℃下用甲醇和NaOH酯化、酯交、醇解0.5～1h；在50～65℃下分相即生成生物柴油。

废弃食用油制备生物柴油一、设计方案柴油分子是由15个左右的碳分子所组成碳链，研究发现植物油分子则一般由14-18个碳链组成，与柴油分子中碳数相近。

废油脂是饮食行业产生的植物或动物油脂废弃物，其主要成分是植物油。

但废弃油脂的性质与柴油有很大的不同，它的黏度高于柴油黏度。

油脂作柴油机燃料使用时，通过改变柴油机结构燃烧油脂可获得良好的动力性，但发动机冷启动时困难，容易出现过滤器堵塞、燃烧室积炭、活塞环黏结、未饱和脂肪会在贮存期间聚合等问题。

在改进燃料性质，则可以将其应用在现有内燃机中。

通过酯化反应可以由废油脂制备生物柴油，即利用醇类物质与油脂中主要成分甘油三酸酯发生酯交换反应，甲氧基取代长链脂肪酸上的甘油基，将甘油三酸酯断裂为3个长链脂肪酸甲酯，从而减短碳链长度，有效地降低所使用的原料油的黏度，改善原料油的性能，达到燃料柴油的使用要求，生物柴油不含石油，且它能以各种不同比例和各种标号柴油混合而生成生物柴油混合燃料，其几乎不需对发动机不做任何调整即可将其运用到柴油发动机上，生物柴油使用简便，可生物分解，几乎无毒，且不含芳香族化合物，燃烧也不产生二氧化硫等大气污染物。

该方法利用强碱固体粉末与废弃的油脂反应同时加入甲醇液体，充分混合搅拌，利用强碱的催化作用使甲醇与油脂发生酯化反应，生成甲酯（生物柴油主物质）和甘油（反应副产物），产生反应物后，再经分液工程，过滤，脱色，干燥等步骤即得较纯净的生物柴油。

常用的无机催碱性化剂有碳酸钠，氢氧化钾，甲醇钠等，由于醇与油属于两相且互不相溶，使得碱性催化剂的催化效果较差，故在反应过程中应是反应物充分搅拌混合反应。

二、实验相关步骤3.1仪器与试剂甲醇，甲醇钠，氢氧化钾（0.05mol／L），蒸馏水，乙醇（95%），酚酞，活性炭,硅藻土。

普通玻璃漏斗，金属网筛，铁架台，分液漏斗，量杯，碱式滴定管，锥形瓶，广口瓶。

3.2废弃油脂的选取与初步处理废弃油脂的主要来源为家庭和各种公共饮食场所，其中家庭由于油品单一，故选取较为纯净，且一般黏度较小，凝固点较高的植物油，较为方便处理。

科技成果——利用废弃动植物油脂生产生物柴油技术技术类别废弃物和副产品回收再利用技术适用范围适用于以废弃动植物油脂生产车用生物柴油、植物沥青、脂肪酸甲酯、环保型增塑剂、MES等产品。

成果简介该技术采用气相甲醇酯化工艺、交互紊流式管式反应器连续酯交换工艺和自分流式减压精馏工艺。

低温常压下生产，采用独特的甲醇进料分布器系统和反应釜与甲醇回收联动系统，使物料的接触更加充分，缩短反应时间，解决了传统生物柴油生产转化慢、能耗高的缺陷，转化率达95%以上。

连续酯交换工艺采用交互紊流式管式反应器，实现了酯化与酯交换的连续化生产，提高了生产工艺的自动化水平；采用特殊结构的管式或塔式反应器，强化了油脂和甲醇互不相容体系的传质，彻底改变了传统的釜式反应不稳定问题。

蒸馏、精馏、分离系统为一体，减少了生物柴油在设备的滞留时间，节约了生产成本；脱臭与主产品在一个组合塔里分离，臭味气体经污水处理的AO池微生物消解后达标排放，不但降低了热损，还节约了设备投资。

技术效果与传统工艺技术相比，生物柴油的煤耗和电耗都大幅度下降，每吨生物柴油的耗煤量从220公斤降低到70公斤以内，能效提高了200%；耗电量由原来的120度降低到100度以内。

每吨生物柴油代替石化柴油，可使二氧化碳排放量减少约0.5吨。

应用情况河南星火生物能源有限公司拥有年产生物柴油5万吨生产能力。

海南正和生物能源公司、福建漳州鼎能生物科技公司、福建卓越新能源发展公司等正在使用。

投资估算总投资5000万元。

投资回收期2年。

市场前景该技术处于推广阶段，估计2015年全国普及率达到50%以上，可实现温室气体减排量80-100万吨，推广前景广阔。

(整理)废弃油脂生物柴油产业的发展-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN废弃油脂生物柴油产业的发展主要内容：一、生物柴油二、废弃油脂三、废弃油脂生产生物柴油的技术四、展望一、生物柴油什么是生物柴油？生物柴油：油脂与低碳醇反应生产的一种性质类似于柴油的燃料油脂：包括植物油、动物油、藻类油等甲醇：也可以用乙醇等醇替代，但甲醇谦价生物柴油：由C14～C20脂肪酸甲脂分子组成，主要成分是C16、C18脂肪酸甲酯生物柴油的用途1、直接用作车用优质柴油生物柴油，即B100生物柴油2、与石油柴油调配使用，品种有关2%、5%、10%和20%，即B2、B5、B10、B20柴油3、车用燃料润滑调合组分，能改善低硫柴油的润滑性4、非车用柴油的替代品，如般用、炉用、农用、工程机械；5、机械加工润滑剂，脱模剂6、优质的溶剂油，7、用于代替脂肪酸生产精细油脂化学品生物柴油的发展生物柴油的发展1000200030004000500060002005200620072008200920102011201220132014201520162017Source:FAPRI 2008U.S.AND World Agricultural Outllook.Millions of gallons中国：30万吨/年；2020年发展到200万 吨/年，2020年后大发展。

二、废弃油脂废弃油脂废弃油脂是食用油和肉类在生产加工和使用消费过程中产生的，包括酸化油、餐饮废油、地沟油、存放过期的食用油。

废弃油脂资源餐饮废油：包括地沟油。

主要指城市居民和餐饮使用油脂和加工食品时产生的垃圾油脂，包括餐余油、煎炸余油、潲水油、地沟油等。

我国食用油消费的有效利用率估计最高不超过85%，（发达国家一般是75%）。

至少有15%的信用油脂变成废弃废油。

我国目前种类食用油消费量约3000万吨，假定其中1500万吨是在城市中消费的，产生餐饮废油达225万吨。

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。

生物质制备生物柴油酯实验报告一、实验目的本实验旨在探索利用生物质资源制备生物柴油酯的有效方法，研究反应条件对产率和质量的影响，为生物柴油的工业化生产提供实验依据和技术支持。

二、实验原理生物柴油酯通常是通过酯交换反应制备的。

酯交换反应是指将油脂（甘油三酯）与醇（如甲醇）在催化剂的作用下发生反应，生成脂肪酸甲酯（生物柴油酯）和甘油。

反应方程式如下：甘油三酯＋ 3 甲醇⇌ 3 脂肪酸甲酯＋甘油三、实验材料与设备1、实验材料生物质原料：选择废弃的植物油（如地沟油、餐饮废油等）。

醇类：甲醇，分析纯。

催化剂：氢氧化钠（NaOH），分析纯。

2、实验设备三口烧瓶：500 mL。

回流冷凝管。

磁力搅拌器。

电子天平：精度 001 g。

温度计：量程 0 200℃。

分液漏斗。

旋转蒸发仪。

四、实验步骤1、原料预处理将收集到的废弃植物油进行过滤，去除其中的杂质和水分。

2、酯交换反应在三口烧瓶中加入预处理后的废弃植物油 100 g，甲醇 30 g，氢氧化钠 1 g，安装回流冷凝管和磁力搅拌器。

将反应体系加热至 60℃，并保持搅拌反应 2 小时。

3、产物分离与提纯反应结束后，将反应混合物倒入分液漏斗中，静置分层，分离出下层的甘油相。

上层的甲酯相用去离子水洗涤 3 5 次，直至洗出液呈中性。

将洗涤后的甲酯相放入旋转蒸发仪中，在减压条件下除去残留的甲醇和水分，得到粗制的生物柴油酯。

4、产物分析采用气相色谱法（GC）测定生物柴油酯的组成和含量。

按照国家标准测定生物柴油酯的密度、闪点、酸值等质量指标。

五、实验结果与讨论1、反应条件对产率的影响醇油摩尔比：在一定范围内，增加甲醇的用量可以提高酯交换反应的产率。

但当醇油摩尔比过高时，会导致后续分离和提纯的难度增加，同时也会增加成本。

实验发现，醇油摩尔比为 6:1 时，产率较为理想。

反应温度：提高反应温度可以加快反应速率，但温度过高可能会导致副反应的发生，影响产物质量。

实验结果表明，反应温度在 60 70℃之间时，产率和质量较好。

废油脂生产生物柴油的工艺设计和技术评估摘要：本文开发了以精炼油或废油脂为原料，在碱性或酸性条件下生产生物柴油的四种不同的连续法工艺流程。

得出了每种工艺的详细操作条件和设备设计。

对这四种工艺分别进行了技术评估，以评价它们在技术上的优势和局限性。

分析结果表明，用精炼油作原料的碱催化工艺相对于其他工艺来说其所需要的工艺单元最少，其设备也最小，但其原料成本较其他工艺要高。

利用废油脂生产生物柴油可以降低原料成本。

废油脂采取酸催化工艺生产生物柴油经证明其在技术上是可行的，且比其碱催化工艺较简单。

这就使得它可成为碱催化工艺工业化生产生物柴油的一种具竞争性的替代工艺。

关键词：生物柴油；废油脂；甘三酯的酯交换；工艺设计。

1. 前言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（150℃），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。

生物柴油最常用的生产方法是采用酯交换反应，所谓酯交换反应是指油脂与醇反应生成脂肪酸单酯（也称生物柴油）和甘油的一个催化化学反应（图1）。

甘三酯作为油脂的主要组分，是由三个长链脂肪酸与一个甘油基经酯化形成的。