油碱催化法制备生物柴油的工艺参数

地沟油到生物柴油工艺流程地沟油是指通过各种渠道收集的废弃食用油，其含有大量的污染物、重金属、致癌物质等有害物质，对人类健康和环境造成极大的危害。

然而，如果能够将地沟油进行有效利用，可以将其转化为生物柴油，既有效地减少了污染物的排放，又有利于资源的节约和可持续利用，具有重要的社会和经济意义。

一、生物柴油工艺概述生物柴油是由动植物油脂或其它油脂类物质制备的柴油替代燃料，因其可再生、环保、低碳等特点受到越来越多的关注和应用。

生物柴油工艺主要包括预处理、酯化反应、油脂脱酸、洗涤和分离等步骤。

其中，酯化反应是生物柴油制备的核心步骤，一般采用碱催化剂或酸催化剂，在高温高压下将油脂与甲醇酯化，生成甲酯（柴油酯）和副产物甘油。

生物柴油工艺流程示意图二、地沟油生物柴油制备工艺流程（一）预处理地沟油中所含有的水分、杂质、杂物等都会直接影响酯化反应的效果和产物质量，因此需要对原料进行预处理。

预处理一般包括以下步骤：1、沉淀杂物：将地沟油倒入沉淀罐或沉淀桶中，静置一段时间，待油中的杂物、水分等向下沉淀后，再将上清油倒出。

2、过滤除杂：通过滤网或其他过滤装置将油中颗粒物、沉淀物等过滤掉，保证后续反应的顺利进行。

3、酸洗：将油脂与2%左右的稀酸进行混合，让其在搅拌过程中进行酸碱中和反应，从而除去一部分杂质和游离脂肪酸。

（二）酯化反应预处理后的地沟油在酯化反应器中与甲醇和碱催化剂（如氢氧化钠、碳酸钠等）一起进行酯化反应。

反应温度一般控制在60℃-70℃左右，反应压力在0.8-1.2MPa之间，反应时间为1-2小时。

酯化反应的产物主要为甲酯和水，同时还有少量的副产物甘油。

（三）油脂脱酸酯化反应后的产物中含有大量的游离脂肪酸，需要对其进行油脂脱酸。

脱酸一般采用酸催化剂反应，如硫酸、盐酸等。

反应温度控制在50℃-60℃之间，反应时间为1-2小时，反应后的产物中游离脂肪酸含量下降到0.5%以下。

（四）洗涤和分离进行完油脂脱酸之后，还需要对产物进行洗涤和分离，以去除残留的催化剂、游离脂肪酸、甘油等杂质物质。

生物柴油制备方法生物柴油（Biodiesel）是一种由植物油或动物油脂制成的可再生能源，其能够代替传统的石油柴油。

生物柴油制备方法主要包括酯化反应和甲醇处理反应两个步骤。

酯化反应是制备生物柴油的关键步骤之一，其原理是将植物油或动物油脂中的甘油酯与甲醇反应生成甲酯，并副产甘油。

该反应通常在催化剂（例如碱性催化剂）存在下进行，以加速反应速率和提高产率。

酯化反应的步骤如下：首先，将植物油或动物油脂与甲醇混合，并加入碱性催化剂，使其形成均匀的混合物。

常用的催化剂包括碱金属盐（如钠或钾）、碱性金属醇盐（如钠甲醇）、碱性金属碱盐（如碳酸钠）等。

然后，将混合物加热至适当的反应温度（通常在50-70摄氏度之间），并保持一段时间，以促进酯化反应的进行。

在这个过程中，甲醇与油脂中的甘油酯发生酯交换反应，生成酯（甲酯）和副产物甘油。

最后，通过水洗和脱水等步骤，将产生的生物柴油和甘油分离。

水洗可以去除催化剂残留和杂质，脱水则可以降低生物柴油中的水分含量，提高柴油的稳定性。

甲醇处理反应是生物柴油制备的另一个重要步骤，其目的是去除生物柴油中的杂质和残留甲醇，以提高生物柴油的质量和稳定性。

甲醇处理反应通常在碱催化剂或酸催化剂的存在下进行。

在碱催化剂存在下，甲醇处理反应可以通过碱性洗涤剂（如氢氧化钠）的处理来实现。

首先，将生物柴油与碱性洗涤剂高效混合，并加热到适当的温度（通常在50-70摄氏度之间）。

然后，通过搅拌、静置等操作，将生物柴油和碱性洗涤剂充分反应，并将产生的沉淀通过分离设备（如离心机）分离。

最后，通过水洗等步骤，将生物柴油中的洗涤剂和杂质去除，从而得到高质量的生物柴油。

在酸催化剂存在下，甲醇处理反应可以通过酸催化剂（如硫酸）的处理来实现。

首先，将生物柴油与酸催化剂混合，并加热到适当的温度（通常在50-70摄氏度之间）。

然后，通过搅拌、静置等操作，将生物柴油和酸催化剂充分反应，并将产生的沉淀通过分离设备（如离心机）分离。

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。

固体碱CaO催化橡胶籽油制备生物柴油的研究刘守庆;李雪梅;赵雷修;郑志锋;刘祥义【摘要】研究了固体碱CaO催化橡胶籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油的工艺条件.结果表明,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2h时,由CaCO3分解制得的CaO具有最高的反应活性.以此CaO为催化剂制备橡胶籽油生物柴油的最佳工艺条件为:催化剂CaO用量为油质量的1.5％,反应温度65℃,醇油摩尔比为15∶1,反应时间6h.在此反应条件下,橡胶籽油生物柴油转化率为90.70％.%The preparation technique of biodiesel from rubber seed oil catalyzed by solid base of calcium oxide was studied. The result indicated that the optimal conditions for catalyst preparation of calcium oxide and transesterfication of rubber seed oil were as follows: calcination temperature800 ℃,calcination time 2 h,catalyst dosage 1.5% (based on the mass of oil) ,the molar rate of methanol to oil 15:1 ,reaction temperature 65℃ , reaction time 6 h. Under the optimal conditions, the transesterification rate of biodiesel from rubber seed oil was 90.70%.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2012(037)007【总页数】4页(P59-62)【关键词】生物柴油;橡胶籽油;酯交换反应;固体碱【作者】刘守庆;李雪梅;赵雷修;郑志锋;刘祥义【作者单位】西南林学院基础部,昆明650224;西南林学院基础部,昆明650224;西南林学院基础部,昆明650224;西南林学院基础部,昆明650224;西南林学院基础部,昆明650224【正文语种】中文【中图分类】TQ645;TK63Abstract:The preparation technique of biodiesel from rubber seed oil catalyzed by solid base of calcium oxide was studied.The result indicated that the optimal conditions for catalyst preparation of calcium oxide and transesterfication of rubber seed oil were as follows:calcination temperature 800℃，calcination time 2 h，catalyst dosage 1.5%(based on the mass of oil)，the molar rate of methanol to oil 15∶1，reaction temperature 65℃ ，reaction time 6 h.Under the optimal conditions，the transesterification rate of biodiesel from rubber seed oil was 90.70%.Key words:biodiesel;rubber seed oil;transesterification;solid base生物柴油是小分子醇(甲醇、乙醇)与动植物油脂发生酯交换反应制备的脂肪酸酯混合物，与石化资源相比，具有许多优点:如十六烷值高、润滑性能优良、可生物降解、无毒、尾气中有害物排放少等，因而受到世界各国的青睐［1］。

实验室制备生物柴油(一） 反应原理实验室制备生物柴油分为两步反应:预酯化反应、酯交换反应。

1。

预酯化反应的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.反应方程式：RCOOH+CH 3OH=RCOOCH 3+H 2O2。

酯交换反应的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。

反应方程式：（二)以地沟油为原料1。

关于地沟油通俗地讲,地沟油可分为以下几类:一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜（通称泔水）经过简单加工、提炼出的油；二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油；三是用于油炸食品的油使用次数超过规定要求后，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。

地沟油常压下沸点约为300—400℃,负压-0.098MPa 时,沸点约为140—250℃ 。

2. 操作步骤2。

1 称取油样称取一定量的油样，要保证脱水后油样的质量不少于100g.2。

2 对原料油水洗除杂在分液漏斗中用80℃以上的热水水洗，水洗至中性。

注：①如果温度低于80℃，则易发生乳化（油包水、水包油)②破乳化的方法：加适量食盐；加稀酸1％;加热；R 1COO-CH 2 R 2COO-CH R 3COO-CH 2 R 1COOCH 3 R 2COOCH 3 R 3COOCH 3 CH 2-OHCH-OH CH 2-OH + 3CH 3OH = +③杂质存在的影响:酯化反应转换率会降低;预酯化反应后若胶质过多,则会增加乳化现象。

2。

3 静置分层在分液漏斗中静置30—60min。

其中，上层为油，下层为水.2。

4 加热脱水先用离心机进行脱水，再用电炉加热脱水。

注：若水分含量达不到所要求的，那么可能将会影响预酯化反应的进行。

因为预酯化反应是可逆反应，水的大量存在会使反应向逆方向进行。

2。

5 测定酸值.根据酸值的大小决定反应的类型.2。

生物柴油简单的提炼工艺流程生物柴油是由从植物油或动物脂的脂肪酸烷基单酯组成的一种可替代柴油燃料。

目前，大多数生物柴油是由大豆油、甲醇和一种碱性催化剂生产而成的。

然而还有大多数的不易被人体消化的廉价油脂能够转化为生物柴油。

工艺流程简介：(1)物理精炼:首先将油脂水化或磷酸处理，除去其中的磷脂，胶质等物质)。

再将油脂预热、脱水、脱气进入脱酸塔，维持残压，通入过量蒸汽，在蒸汽温度下，游离酸与蒸汽共同蒸出，经冷凝析出，除去游离脂肪酸以外的净损失，油脂中的游离酸可降到极低量，色素也能被分解，使颜色变浅。

各种废动植物油在自主研发的DYD催化剂作用下，采用酯化、醇解同时反应工艺生成粗脂肪酸甲酯。

(2)甲醇预酯化:首先将油脂水化脱胶，用离心机除去磷脂和胶等水化时形成的絮状物，然后将油脂脱水。

原料油脂加入过量甲醇，在酸性催化剂存在下，进行预酯化，使游离酸转变成甲酯。

蒸出甲醇水，经分馏后，无游离酸的分出C12-16棕榈酸甲酯和C18油酸甲酯。

(3)酯交换反应:经预处理的油脂与甲醇一起，加入少量NaOH做催化剂，在一定温度与常压下进行酯交换反应，即能生成甲酯，采用二步反应，通过一个特殊设计的分离器连续地除去初反应中生成的甘油，使酯交换反应继续进行。

(4)重力沉淀、水洗与分层。

(5)甘油的分离与粗制甲酯的获得。

(6)水份的脱出、甲醇的释出、催化剂的脱出与精制生物柴油的获得。

整个工艺流程实现闭路循环，原料全部综合利用，实现清洁生产。

大致描述如下：原料预处理(脱水、脱臭、净化)--反应釜(加醇+催化剂+70℃)--搅拌反应1小时--沉淀分离排杂--回收醇--过滤--成品。

以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。

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生物柴油简单的提炼工艺流程
生物柴油是由从植物油或动物脂的脂肪酸烷基单酯组成的一种可替代柴油燃料。

目前，大多数生物柴油是由大豆油、甲醇和一种碱性催化剂生产而成的。

然而还有大多数的不易被人体消化的廉价油脂能够转化为生物柴油。

工艺流程简介：
(1)物理精炼:首先将油脂水化或磷酸处理，除去其中的磷脂，胶质等物质)。

再将油脂预热、脱水、脱气进入脱酸塔，维持残压，通入过量蒸汽，在蒸汽温度下，游离酸与蒸汽共同蒸出，经冷凝析出，除去游离脂肪酸以外的净损失，油脂中的游离酸可降到极低量，色素也能被分解，使颜色变浅。

各种废动植物油在自主研发的DYD催化剂作用下，采用酯化、醇解同时反应工艺生成粗脂肪酸甲酯。

(2)甲醇预酯化:首先将油脂水化脱胶，用离心机除去磷脂和胶等水化时形成的絮状物，然后将油脂脱水。

原料油脂加入过量甲醇，在酸性催化剂存在下，进行预酯化，使游离酸转变成甲酯。

蒸出甲醇水，经分馏后，无游离酸的分出C12-16棕榈酸甲酯和C18油酸甲酯。

(3)酯交换反应:经预处理的油脂与甲醇一起，加入少量NaOH做催化剂，在一定温度与常压下进行酯交换反应，即能生成甲酯，采用二步反应，通过一个特殊设计的分离器连续地除去初反应中生成的甘油，使酯交换反应继续进行。

(4)重力沉淀、水洗与分层。

(5)甘油的分离与粗制甲酯的获得。

(6)水份的脱出、甲醇的释出、催化剂的脱出与精制生物柴油的获得。

整个工艺流程实现闭路循环，原料全部综合利用，实现清洁生产。

大致描述如下：原料预处理(脱水、脱臭、净化)--反应釜(加醇+催化剂+70℃)--搅拌反应1小时--沉淀分离排杂--回收醇--过滤--成品。

1983年美国科学家Graham Quick将亚麻棉籽油的甲酯用于发动机，并将可再生的油脂原料经过酯交换反应得到的脂肪酸单酯定义为生物柴油(biodiese1)，从此以后，生物柴油得到了大力发展，在替代能源上占有重要地位。

1生物柴油的标准生物柴油的生产应该有标准作指导来保证其品质，同时标准化也是市场准入的一个重要条件，生物柴油的发展刺激着生物柴油标准的建立。

1992年奥地利制定了世界上第一个以菜籽油甲酯为基准的生物柴油标准。

很快德国、法国、捷克和美国也分别建立了各自的生物柴油标准。

生物柴油可以由不同的植物油制成，这些植物油种类不同，产地气候各异，甘三酯组成有较大差别，因而各国的标准存在着些差异。

除去经济、健康和环境方面的好处外，标准的建立增强了生物柴油使用者、发动机生产商和其他团体的信心，成为其商业化应用的一个里程碑。

2 生物柴油标准的解读和质量控制生物柴油的质量指标可以分成二类，第一类密度、粘度、闪点、残碳量、灰分和十六烷值等，石化柴油也有这些指标；另一类如甲醇含量、甘油酯、游离脂肪酸和含磷量等衡量生物柴油的杂质成分，与原料和工艺过程有关，石化柴油没有这些成分。

质量指标还可以按影响因素分类，一类主要受原料的影响如密度、十六烷值、含硫量和冷滤点，另一类则与生产方法和提纯步骤有关，如闪点受甲醇影响，粘度则与甘油酯含量有很大关系。

2．1 密度2号柴油的密度约为0．85，生物柴油的密度比柴油高2％-7％，在0．86和0．90之间，大多在0．88左右。

2．2 粘度为了保证燃油具有较好的雾化性能，应尽量降低生物柴油的粘度，以避免压力过大。

植物油的粘度是石化柴油的十倍以上，高粘度是其雾化不佳，产生喷口炼焦和沉积的主要原因。

制成生物柴油后，粘度大大降低 J。

残留甘油和甘油酯会大大增加生物柴油的粘度。

因而在标准中对甘油和甘油酯含量作了严格限制。

2．3 馏程生物柴油中的各种脂肪酸甲酯结构较为相似，沸点范围较窄，大致在325 ℃和350℃ 之间，馏程影响燃料的表现和安全性，影响发动机的启动和暖化，馏程还用在十六烷值(CN值)的估算中。

生物柴油制备工艺技术规程生物柴油是利用农业油料作为原料，经过酯化和脱水处理生产得到的替代传统石油柴油的一种绿色能源。

为了确保生物柴油的制备过程稳定可靠，需要制定一套科学规程来指导生产工艺技术的操作。

一、原料准备1. 选择优质的农业油料，包括大豆、油菜籽、棉籽等，保证其含油量达到标准要求。

2. 对原料进行清洗，去除杂质和水分，使原料干燥。

二、预处理1. 将原料进行破碎，使颗粒粒径均匀，提高酯化反应速率。

2. 对预处理后的原料进行脱水处理，降低柴油产率中水分的影响。

三、酯化反应1. 准备酯化反应器，将预处理后的原料加入反应器中。

2. 在反应器中加入催化剂，常用的催化剂为硫酸。

3. 加热反应器，控制反应温度为55-60°C，保持稳定。

4. 进行酯化反应，反应时间一般为2-4小时。

5. 用酯化试剂检测反应进程，当酯化转化率达到标准要求时结束反应。

四、分离水相1. 冷却反应液，待其冷却至室温。

2. 分离水相和油相，将水相排出。

3. 对酯化油进行蒸馏，去除其中的杂质。

五、脱水处理1. 将获得的酯化油进行脱水处理。

2. 常用的脱水方法有真空蒸馏法和脱水剂吸附法。

六、催化剂去除1. 进行酯化催化剂的去除，常用方法为中和法和活性炭吸附法。

七、产品储存与贮存1. 将制得的生物柴油进行冷却，达到储存温度。

2. 采用密封容器储存，以防产品受到氧化和污染。

此外，制备生物柴油的过程中还需要进行多次的检测和测量，如原料含油量的测定、酯化转化率的测定、水分含量的测定等，以确保产品质量达到规定标准。

总之，生物柴油制备工艺技术规程是保证生产过程的稳定和产品质量的基础。

只有严格按照规程操作，才能制得高质量可靠的生物柴油，为环保事业做出贡献。