废动植物油工业化生产生物柴油的研究

生物柴油的研究与应用作者：罗家祥来源：《科技风》2016年第23期摘要：伴随着科学技术的深入研究，新型能源逐渐的出现在了人们眼前，推动了社会的发展。

生物柴油就是这样的一种新型可再生能源，其本身具备了多种优势，相比石化柴油燃料，生物柴油的使用更符合当前的环境保护政策。

本文介绍了生物柴油的主要特征和研究意义，并对国外应用生物柴油进行了分析，最后探讨我国对生物柴油的研究及其未来发展趋势。

关键词：生物柴油；研究；应用社会的发展离不开能源的支持和作用，其中石化燃料对社会经济和社会生产的发展有着更加重要的影响，但是石化燃料使用率低，容易造成环境污染，给人们的生活造成了威胁。

这就需要人们创新能源发展，研究新型无污染的能源，生物柴油的出现正符合这一要求，生物柴油本身具备了安全性能好、燃烧使用效率高，清洁可再生的优点，当前国外对生物柴油的应用已经有了突破性的发展，对此，我国应该加快对生物柴油的研究。

1 生物柴油的主要特征生物柴油是一种清洁能源，且具备了可再生功能，仅仅可再生能源这一个特点就足够使生物柴油成为人们热议的话题。

生物柴油利用的是工程藻类、动植物油脂、废弃油脂等原料，通过科学技术的加工再配置适量的石化柴油，就可以得到混合生物柴油燃料。

生物柴油并不是单纯利用生物原料制成，其中也需要加入一些石化柴油原料，但是石化燃料配置量是比较任意的，这也说明了生物柴油的配置能够极大的节省石化燃料。

与不可再生型的石化柴油相比，生物柴油燃烧使用率高，其燃烧过程中不会产生污染性气体和有毒物质，且生物柴油能够进行生物降解，其实质是一种清洁型、环保型能源。

2 生物柴油的研究意义社会在发展进步的过程中不断的消耗着各种能源和资源，石油作为工业生产中最为重要的原料，对环境造成了污染，并且当前世界石油资源已经严重匮乏，人们急需寻找替代产品解决这一问题。

基于这种背景下，新型能源的研发和制造为工业生产提供了动力，包括生物柴油在内的新型能源类型已经成为了世界热议话题。

生物柴油技术生物柴油技术——现状与发展随着全球油价的不断攀升和环境保护意识的提高，生物燃料作为一种可再生燃料，逐渐受到越来越多的关注。

生物柴油是其中的一种，它是由生物质或废弃物转化而成的一种可再生燃料，具有良好的环保性、可再生性和安全性等优点。

本文将从生物柴油的定义、生产技术、应用前景等方面介绍生物柴油技术的现状与发展。

一、生物柴油的定义生物柴油是一种由植物油、动物油或废弃物经过化学反应制成的可再生燃料，通常采用的反应是酯化反应，生成甲酯或乙酯。

生物柴油具有与石油柴油相近的燃烧性能和可靠性，但其排放物少、环保、可再生，是一种节能环保的新型燃料。

二、生物柴油的生产技术1. 原料准备生物柴油的原料主要包括植物油、动物油和废弃物等。

其中最常用的是植物油，如大豆油、棕榈油、菜籽油等。

2. 酯化反应在酯化反应中，将原料通过与醇（甲醇或乙醇）在催化剂（如氢氧化钠或氢氧化钾）作用下进行酯化反应，生成甲酯或乙酯。

该反应产生大量的热量，需要在反应过程中进行冷却。

3. 精制处理精制处理包括脱水处理、酸洗纯化和蒸馏等过程，旨在去除水分、杂质和未反应的醇等成分，提高生物柴油的纯度和成品率。

三、生物柴油的应用前景生物柴油作为一种可再生燃料，其应用前景非常广泛。

一方面，生物柴油可以替代传统的石油柴油、汽油等化石能源，减少对化石能源的依赖，降低能源消耗和环境污染；另一方面，生物柴油可以直接应用于个人轿车、商用车、农用车以及城市公交车、出租车等交通工具，还可以应用于船舶、航空器等各类运输工具和农机具等机械设备。

总之，生物柴油技术已经成熟，其应用前景非常广阔，可以为促进能源转型和环境保护事业做出重要贡献。

生物柴油技术——优点和局限生物柴油是一种由生物质或废弃物转化而成的可再生燃料，可以替代传统的石油柴油，具有优良的环保性、可再生性和安全性等优点。

然而，生物柴油在应用中也存在一些局限性，限制了其在能源转型中的应用。

本文将从优点和局限两个方面来介绍生物柴油技术。

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。

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、、四、废弃油脂生产生物柴油的技术五、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。

废弃油脂资源和利用存放过期的食用油：食用油是关乎国计民生的重要储备物质之一，与粮食处于几乎同等的地位。

利用生物发酵技术生产生物柴油的绿色制备与应用研究生物柴油是一种可再生燃料，以可生物降解物质为原料，经过生物发酵技术制备而成。

由于其可替代传统柴油，对环境友好且能够减少温室气体排放，受到了广泛的关注和研究。

本文将从绿色制备和应用两个方面对利用生物发酵技术生产生物柴油进行研究。

一、绿色制备1. 生物发酵技术的原理生物发酵技术是利用微生物的代谢活性，通过合成酶的作用将生物质转化为生物柴油的一种方法。

在发酵过程中，微生物通过分解多糖或脂肪等有机物质，将其转化为有机酸、醇和气体等产物，进而合成生物柴油。

2. 原料选择与预处理制备生物柴油的原料多为植物油或动物油。

优质的原料应具备较高的含油量和酸价，同时要选择可再生、廉价且易获取的原料。

为了提高生物柴油的产率和质量，还需要对原料进行预处理，包括去除不溶于醇的杂质、脂肪酸甲酯化、酯交换等步骤。

3. 微生物菌种的选择与培养在生物发酵过程中，微生物菌种起到至关重要的作用。

合适的菌种应具有较高的酯化活性、耐受性、产率和特异性。

常见的微生物菌种包括酵母菌、细菌、真菌等。

菌种的培养可采用传统的液态培养或固态培养等方法，以达到高效生长和活性的要求。

4. 加工工艺的优化优化加工工艺对提高生物柴油的产率和质量至关重要。

包括反应温度、反应时间、辅助剂、酶的用量等参数的调整。

同时，优化后的工艺能够减少废料的生成和能源的消耗，实现绿色制备。

二、应用研究1. 生物柴油的燃烧性能生物柴油的燃烧性能是评估其可替代性和环境友好性的重要指标之一。

研究发现，生物柴油在燃烧过程中能够减少氮氧化物、颗粒物和多环芳烃的排放，对改善空气质量具有积极作用。

2. 生物柴油的性质和稳定性研究生物柴油的性质和稳定性对其应用具有重要影响。

研究表明，生物柴油的密度、黏度、凝点和氧化稳定性等性质与传统柴油存在一定差异。

针对这些差异，可通过调节原料、添加剂和工艺等方式进行改进，提高生物柴油的使用性能。

3. 生物柴油的市场应用生物柴油作为一种可再生燃料，已经在汽车、重型运输、航空和农业等领域得到广泛应用。

废弃食用油脂制备生物柴油综述李成玮2李雯靖2靳晨曦2黄菊文2贺文智2李光明11.同济大学环境科学与工程学院2.上海污染控制与生态安全研究院摘要：中国每年产生大量的废弃食用油脂，其回收利用问题越来越突显。

阐述了目前我国废弃食用油脂的资源环境问题，如废弃食用油脂对环境及人体健康的风险问题和能源化利用的潜力，分析了生物柴油相对于石油基柴油的特点，介绍了废弃食用油脂的预处理工艺和生产生物柴油的几种方法，如传统的酯交换法和新型的热裂解法等，指出以废弃食用油脂制备生物柴油具有的发展前景。

关键字：废弃食用油脂；生物柴油；环境问题；资源利用；酯交换法DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2019.12.006 Comprehensive Description on Pro-ductionof Biodiesel from Waste Kitchen OilLi Chengwei2,Li Wenjing2,Jin Chenxi2,Huang Juwen2,He Wenzhi2,Li Guangming11.Tongji University Environmental Science and Engineer-ing College2.Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological SecurityAbstract:China produces a large amount of waste kitchen oil ev-ery year,and its recycling problem is increasingly prominent.This paper describes the resource and environment problems of waste kitchen oil in China,such as the risk of waste kitchen oil to environment and human health and the potential of energy utilization.This paper analyzes theNo.082018上海节能No.1220191废弃食用油脂的资源环境问题1.1废弃食用油脂的环境风险问题废弃食用油脂是指居民日常生活以及除居民日常生活中的食品加工、餐饮服务等活动中产生的不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物。

废动植物油制备生物柴油【摘要】比较了制备生物柴油的4种方法的优点和缺点。

重点总结了所采用的固体催化剂、液体催化剂、液固催化剂工艺。

对无触媒工艺也进行了介绍，包括生物催化法和临界法。

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。

脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化文章标题：脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化1. 引言在当前环境保护和可持续发展的大背景下，生物柴油作为一种清洁能源备受关注。

而脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程就是其中一项重要的研究内容。

本文将从优化的角度探讨这一过程，以期为生物柴油生产技术的进步贡献一份力量。

2. 脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的原理脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程是利用脂肪酶催化转化非食用植物油中的甘油三酯为生物柴油。

脂肪酶是一种生物催化剂，具有高催化活性和选择性，可有效降低生物柴油制备过程中的能耗与环境影响。

3. 过程优化的关键因素a. 反应温度：合适的反应温度对于脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油至关重要。

过高或过低的温度都会影响酶催化活性，从而影响生物柴油产率和质量。

b. 底物比：非食用植物油中甘油三酯的含量对生物柴油产率有直接影响，因此底物比的选择是过程优化中需要考虑的关键因素之一。

c. 催化剂用量：适量的脂肪酶用量可以提高生物柴油的产率和质量，但过量的使用会增加成本。

4. 优化过程及成果通过对反应温度、底物比和催化剂用量进行系统优化，我们成功提高了非食用植物油制备生物柴油的产率和质量。

最终形成了一套稳定、高效的生产工艺，为生物柴油产业的发展提供了坚实的技术支持。

5. 个人理解与展望通过对脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油过程的优化研究，我对生物柴油生产技术有了更深刻的理解。

未来，我将继续关注这一领域的前沿动态，并致力于研究出更高效、环保和可持续的生物柴油生产技术，为推动清洁能源的发展贡献自己的力量。

总结：通过本文的探讨，我们了解了脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化技术，以及这一技术在生物柴油产业中的重要作用。

我们也展望了未来这一领域的发展前景，为环保和可持续能源的发展贡献了我们的智慧和力量。

以上是本文对脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化的探讨，希望对你有所帮助。

生物柴油是以动物油脂和植物油脂为原料，通过与甲醇乙醇等低碳醇进行酯互换反映取得的长链脂肪酸单烷基酯目前生物柴油大多采用均相酯互换反映制备，用于酯互换生产生物柴油的催化剂主如果酸和碱。

随着经济的不断发展，人类对于能源的需求逐渐增加，能源危机问题日趋加重。

生物柴油作为新型的环境友好燃料受到了普遍的关注。

生物柴油是以餐厨废油，动、植物油脂等通过酯互换反映取得的可代替石化柴油的再生燃料。

与传统燃料相较，生物柴油燃烧后产生的废物更少，对环境的污染更小。

目前，工业制备生物柴油多采用均相催化法。

Rafael Guzatto[14]以大豆油、餐饮废油为原料，采用TDSP—两步催化的方式制备生物柴油。

此法大大减少了催化剂的用量，也降低了因催化剂引发的环境污染。

Manop[15]以餐饮废油为原料，利用两步催化的方式（第一步，以硫酸为催化剂；第二步，以KOH为催化剂），研究表明，第一步催化时，醇油比6:1，硫酸用量%，反映温度51℃，反映时间60min；第二步催化时，甲醇与第一步反映所得产物的摩尔比:1，KOH用量1%，反映温度55℃，反映时间60min，则此时，生物柴油的转化率可达%左右。

虽然，均相催化法利用的催化剂价钱低廉，且两步催化时可降低催化剂的利用量，但此法对原料的要求很高，反映后产物不易分离，后续操作污染较大[16]。

生物柴油的制备方式包括均相催化、非均相催化和不利用催化剂的超临界流体法〔一〕。

均相催化法包括均相酸、碱催化,该方式工艺成熟,转化率高,可是后期催化剂分离困难,产生大量废水,且对原料要求高。

非均相催化法包括固定脂肪酶催化、固体酸和固体碱催化,该方式后期分离简单,可是由于酶的利用条件苛刻和价钱昂贵,工业上很少利用,固体酸、固体碱催化两相接触不如均相充分,转化率低。

超临界流体法则很好地解决了上述问题。

超临界流体法制备生物柴油的优势、存在的问题及其应用展望综上所述可以看出,超临界流体酷互换反映制备生物柴油相对于均相酸、碱催化法的优势主要有以下几个方面表列举了超临界流体法与均相碱催化法的比较。

可行性研究报告生物柴油摘要本文首先对生物柴油的概念、特点以及市场需求进行了阐述。

然后对生物柴油技术生产过程和成本进行了分析。

接着对生物柴油在环境保护、可再生能源利用以及经济效益方面进行了论证。

最后通过实地调研和数据分析，得出了生物柴油生产的可行性结论。

一、引言生物柴油是一种由农作物、植物油、动物油或废食用油等生物质资源为原料，通过酯化或裂解反应制得的一种清洁、可再生的替代石油柴油的汽车燃料。

生物柴油具有绿色环保、低碳排放、可再生资源等优点，受到了国际社会的广泛关注和认可。

在当前全球能源短缺和环境污染日益加剧的背景下，生物柴油生产具有广阔的市场前景和发展潜力。

二、生物柴油的市场需求1. 生物柴油的概念和特点生物柴油是指由生物质资源制造的燃料，可以直接替代石油柴油，广泛用于柴油发动机的燃烧。

与化石燃料相比，生物柴油具有低硫、低芳烃、低多环烃、低挥发性有机化合物和低NOx等优点，具有良好的环保性能。

另外，生物柴油还可以有效地降低温室气体的排放，对减缓气候变化具有积极的作用。

生物柴油的生产工艺比较成熟，技术水平相对较高，逐渐发展成为一种具有重要市场份额的可再生燃料。

由于生物柴油具有良好的环保特性和可再生性，受到了国际能源市场的广泛认可和关注。

2. 生物柴油的市场需求随着全球能源需求的增长和石油资源的日益枯竭，生物柴油作为一种可再生的替代燃料备受关注。

根据国际能源署(IERE)的统计数据，生物柴油的市场需求呈逐年增长的趋势，在未来十年内有望取代传统的石油柴油成为主要的燃料之一。

例如在欧洲市场，生物柴油已经普遍取代了石油柴油，而在美国市场，生物柴油的使用率也在不断增加。

三、生物柴油的生产技术和成本1. 生物柴油的生产工艺生物柴油的生产主要采用酯化法和裂解法两种工艺。

酯化法是将动植物油和甲醇在碱性条件下进行催化反应，生成甲酯和甘油的过程。

裂解法是将动植物油在高温条件下进行催化氢解或醇解反应，生成甲酯和其他化合物的过程。