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。

高效制备生物柴油的方法生物柴油是一种绿色可再生能源，可以直接替代传统柴油。

其制备利用生物质作为原料，通过酯化反应将生物质中的油脂酯化成酯化物，再通过转化反应制备成生物柴油。

本文将介绍一种高效制备生物柴油的方法。

1. 原料准备制备生物柴油的首要条件是原料选择，需要选择高含油量的农作物和林产品作为原材料。

在实际操作中，可以选择大豆、油菜籽、棕榈油、花生等作为油脂原料。

2. 酯化反应将原料中的油脂酯化成脂肪酸甲酯，这是制备生物柴油的关键步骤。

可以使用酸性催化剂或碱性催化剂催化酯化反应。

在碱性催化剂中，氢氧化钠是常用的碱性催化剂。

催化剂的选择和用量的优化可以促进反应的进行，提高反应的效率和产率。

3. 精馏与纯化经过酯化反应后，产生的产品中含有残留催化剂和杂质，需要进行精馏和纯化。

还可以使用活性炭和硅胶等吸附剂对生物柴油的pH值、水分和杂质进行调控与去除，提高生物柴油的品质。

4. 洗涤与降温制备生物柴油后，需要进行洗涤和降温。

洗涤可以去除生物柴油中的杂质和其他有害物质。

降温可以让生物柴油的温度降至室温。

在实际生产中，可以使用冷却器等设备进行降温处理。

5. 储存与运输制备出的生物柴油需要进行储存和运输。

在储存和运输过程中，需要避免水分和氧气的接触，以防止生物柴油的氧化和酸化。

同时，需要注意生物柴油的保存温度，存放环境的干燥程度、光照程度和空气质量等因素对生物柴油的品质也有很大的影响。

综上所述，高效制备生物柴油的方法是：通过选取合适的油脂原料、合适的催化剂、优化生产工艺，同时对生产过程中的洗涤、纯化、降温、储存和运输等环节加强管理和控制，制备出高品质、高效率的生物柴油。

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。

结论综上，生物柴油的制备工艺研究至关重要。

目前，生物柴油的研究仍处于初期阶段，需要加强各个环节的研究，以提高产品的质量和生产效率。

相信在科学家们的共同努力下，生物柴油将会越来越适用于人们的生产和生活，从而达到绿色低碳的目的。

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。

生物柴油燃料的制备与应用一、引言生物柴油是一种新兴的可再生能源，具有环保、可持续等特点，因此在能源领域备受关注。

本文将从生物柴油燃料的制备和应用两个方面进行介绍和分析。

二、生物柴油的制备生物柴油可通过多种方法制备，如酯化法、酵母法等。

其中以酯化法最为常见。

1.酯化法酯化法是目前生物柴油主流的工业化生产方法。

该方法是将生物原料如植物油、动物脂肪等与甲醇在一定比例下进行酯化反应，即可得到生物柴油。

该方法在生产时要注重反应条件的控制，如反应温度、反应时间、催化剂种类和催化剂用量等，以提高转化率和产量。

2.酵母法酵母法是一种新的生物柴油制备方法。

该方法是利用酵母菌将生物原料进行酵解，形成甘油和脂肪酸，然后再进行酯化反应，得到生物柴油。

该方法有着独特的优势，如无需催化剂、无废水排放、反应时间短等。

目前，该方法仍在实验室阶段，尚未工业化生产。

3.其他方法生物柴油的制备还有其他的方法，如微藻制备、生物学降解、植物发酵等。

这些方法的特点各异，有些具有良好的环保性和可持续性，但目前尚未应用于大规模的生产中。

三、生物柴油的应用1.替代传统柴油生物柴油具有传统柴油相似的物理化学性质，因此可以替代传统柴油进行燃烧。

生物柴油在燃烧过程中产生的二氧化碳等有害物质比传统柴油少，从而降低了大气污染的程度并减少了温室气体的排放。

2.生物柴油混合燃料生物柴油与传统柴油可以混合使用，形成生物柴油混合燃料。

该混合燃料可以降低传统柴油的排放量，并且在使用过程中无需对现有的柴油发动机进行大的改造或升级，降低了使用成本。

3.其他应用生物柴油的应用不仅仅局限于燃烧。

生物柴油还可以用于制备其他化合物，如涂料、胶粘剂等，具有一定的应用前景。

此外，生物柴油本身在一些行业中也得到了应用，如农业、林业、渔业等领域。

四、生物柴油的发展前景未来，生物柴油将成为新型的低碳环保能源，具有广阔的应用前景。

生物柴油在能源领域的普及和应用，将有力促进可持续发展，改善环境，减少大气污染，保护生态环境。

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。

生物柴油生产方法
生物柴油的生产方法主要有以下几种：
1. 转酯化法：将动植物油脂与醇（如甲醇、乙醇）在催化剂（如碱催化剂、酸催化剂）的作用下反应，生成酯类化合物（即生物柴油）和副产物甘油。

2. 转糖化发酵法：将植物纤维素通过预处理（如挤压、研磨、酶解等）获得糖类，再将糖类通过发酵反应转化为生物柴油。

3. 脂肪酸酯化法：将动植物油脂中的游离脂肪酸与醇进行酯化反应，生成生物柴油。

4. 亚氧化脱硫法：将动植物油脂与氢气在催化剂（如铜铅等）的作用下进行加氢反应，生成生物柴油。

5. 热压法：将植物油脂经过高温高压处理，使其分解为生物柴油和其他副产物。

以上方法中，转酯化法是生产生物柴油最常用的方法，具有操作简便、产量高、质量稳定等优点。

实验室制备生物柴油一、准备工作取原料油测算值：1.若AV< 3 ,直接进行酯交换；2.若3< AV< 110 先进行预酯化，在进行酯交换；3.若110< AV 则只进行预酯化。

备注：若直接进行酯交换则应先干燥油样。

二、试验步骤1.预酯化反应称取油样（根据烧瓶大小，酌量添加），加入沸石。

用汽提法进行预酯化，加热温度为70℃（实验室用90℃），升温至40℃时，加入催化剂浓硫酸（浓硫酸质量为油重的1.5%，用甲醇溶解）。

每半个小时取样测一次酸值（取烧瓶中底部）直到AV< 1,停止通入甲醇，蒸一段时间甲醇至油样无气泡后停止加热。

将反应完的油样倒入梨形分液漏斗，静置1~2h，放出下层酸、水、甘油等混合物。

备注：使用汽提法能迅速带走反应生成水分，促进反应向正方向进行，同时水分对下一步酯交换影响很大，汽提能有效带走水分。

（浓硫酸密度1.84g/cm³) 2.酯交换反应将静置后的油样混匀，测酸值，剩余油样装入烧瓶，称其质量，放入转子，开搅拌（试验需充分搅拌）。

用回流法进行酯交换反应，加热温度为90℃，加热至50℃左右，加入碱催化剂（KOH、NaOH用甲醇溶解，加碱量NaOH=理论碱量+超碱量=7.13×10-4×G油×AV+G油×0.4%,加碱量KOH=理论碱量+超碱量=10-3×G油×AV+G油×0.4%），加油重的15%的甲醇。

反应1h后，停止加热。

取出油样倒入梨形分液漏斗，静置1~2h，放出下层甘油等混合物。

备注：超碱量一般情况下为0.4%，不过不同的原料油，适合不同的超碱量，当碱炼（酯交换）结束倒入分液漏斗后，油面有结一层皂膜，说明碱过量，当分液漏斗静置后几乎无分层且水洗时含皂较少则碱较少。

且加入碱催化剂时亦需要充分搅拌，以防局部皂化严重。

3.水洗干燥放出下层甘油混合物后，上层油需热水水洗（水温> 80℃），先用热水冲洗数次（不振摇），待下层水较清澈后（若水油分离较缓慢可用盐水冲洗），开始振摇。

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。

5. 生产流程的自动化生物柴油的生产是一个比较复杂的过程，需要进行多个环节的控制和管理。

为了提高生产效率和生产质量，生产流程的自动化是非常必要的。

在自动化系统中，可以通过各种传感器来实时监测温度、压力、流量等参数，从而实现对生产过程的自动控制。

此外，还可以通过物联网、云计算等技术实现远程监控和管理。