技术｜地沟油制备生物柴油的技术方法
利用地沟油制备生物柴油
中国油脂ＣＨＩＮＡＯＩＬＳＡＮＤＦＡｌＳ２００８ＶｏＬ３３Ｎｏ．１ｌ：生物柴癌冀利用地沟油制备生物柴油张勇（中国石油鸟鲁木齐石化公司，鸟鲁木齐８３００１９）摘要：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，主要是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：ｌ、催化荆用量１．０％、反应温度７０℃、反应时间４ｈ；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４ｈ。
在最佳反应条件下，甘三酯的酯化率可达到８６．８９％。
关键词：地沟油；酯交换；生物柴油中图分类号：ＴＱ６４５文献标志码：Ａ文章编号：１００３—７９６９（２００８Ｊ１１—００４８—０３ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｄｉｅｓｅｌｗｉｔｈｈｏｇｗａｓｈｏｉｌＺＨＡＮＧＹｏｎｇ（ＣＮＰＣＵｒｕｍｑｉＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐｌｅｘＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００１９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｗｏ—ｓｔｅｐｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｃｏｎｖｅｒｔｔｈｅｈｏｇｗａｓｈｏｉｌｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｔｏｂｉｏｄｉｅｓｅｌ．ＴｈｅｆｉｒｓｔｓｔｅｐＷａｓｅｓｔｅｒｉｆｙｉｎｇＦＦＡｔｏｉｔｓｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒｓ．ＴｈｅｓｅｃｏｎｄｓｔｅｐＷａｓｔｒａｎｓｅｓｔｅｒｉｆｙｉｎｇｔｈｅｔｒｉｇｌｙｃｅｒｉｄｅｓｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｓｔｅｐｔｏｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒｓａｎｄｇｌｙｃｅｒ０１．Ｔｈｒｏｕｇｈｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎ－ｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｏｒｅｓｔｅｆｉｆｉｃａｔｉｏｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ・ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ７０℃．ｍｏｌａｒｒａｔｉｏｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｔｏｏｉｌ１０：１．ｄｏｓａｇｅｏｆｃａｔａｌｙｓｔ１．Ｏ％ａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ４ｈ；ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｒａｎｓｅｓｔｅｒｉｌｉｃａｔｉｏｎｏｂ－ｍｉｎｅｄｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ７０ｏＣ，ｍｏｌａｒｒａｔｉｏｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｔｏｏｉｌ２０：１，ｄｏｓａｇｅｏｆｃａｔａｌｙｓｔ６％ａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ４ｈ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ｔｈｅｔｒａｎｓｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｒｅａｃｈｅｄ８６．８９％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｏｇｗａｓｈｏｉｌ；ｔｒａｎｓｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ生物柴油一般是指直接或间接来源于生物产品，其特性与石化柴油相近，可以作为柴油机燃料的物质，包括动植物油的裂化产物或动植物油与短链醇经酯交换反应得到的脂肪酸酯等…。
生物柴油工艺流程
生物柴油工艺流程附录：生物柴油的生产工艺及三废处理一、生物柴油生产的原材料1、地沟油（主要成份：脂肪酸甘油酯和脂肪酸）2、植物油脂（主要成份：脂肪酸甘油酯和脂肪酸）3、酸化油（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）4、米糠油（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）5、动物油脂（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）二、生物柴油生产的副料1、甲醇（含量95%以上）2、固体酸酯化催化剂（含氧化硅）3、碳酸钠（工业级）4、氢氧化钾（工业级）5、脱色剂（主要成份次氯酸钙）6、活性白土三、生物柴油的生产工艺1、酯化反应催化剂方程式：RCOOH+CH3OH→→→RCOOCH3+H2O生物柴油反应温度：60-110℃反应压力：常压三废情况：有5-7%的含甲醇（<2%）的酸性（PH=4左右）废水产生。
2、中和反应碳酸钠溶液，在常温常压下操作。
3、甲醇回收70-90℃、常压情况下操作。
4、生物柴油的脱色精制使用脱色剂，60-80℃常压下脱色反应。
4、白土精制1-2%活性白土，常压90-110℃下精制。
三废情况：有1-2%的固体废渣产生。
具体工艺流程图如下：甲醇加催化剂甲醇（去精馏）加热加热↓加热↑加热地沟油等→→→沉降→→→酯化反应→→→甲醇回收→→→80℃↓ 90℃↓ 90℃ 80℃去杂去水水脱色剂白土↓加热↓脱色反应→→→白土精制→→→过滤→→→成品110℃↓白土渣四、关于三废处理1、废水：少量含甲醇酸性废水集中收集，经活性炭吸附、碱中和处理后，并经检测符合国家排放标准后直接排放。
2、废渣：白土精制废渣装入编织袋直接外售，可用于窑炉燃料。
地沟油制备生物柴油
酶催化法
• 1，在2009年10月第10期的《太阳能学报》中，陈文伟，周晶等的包 衣酶催化地沟油制备生物柴油中以地沟油为原料，三阶段包衣酶催化 制备生物柴油的工艺。以中心组合设计试验，选取反应时间、反应温 度、包衣酶用量、醇油摩尔比和水分添加量为影响酯化率的主要因素 ，通过响应面分析得优化的工艺条件为：反应时间9．4×3h，反应温 度54℃，包衣酶用量18．7％，醇油摩尔比3．6：1，水分添加量17． 2％，在最佳条件下的酯化率为93．68％。 • 酶促合成生物柴油的主要问题是反应系统中甲醇达到一定量后，酶易 中毒失活中毒、寿命短等。包衣酶是用表面活性剂进行包衣，由于包 衣后的固定化酶受到表面活性剂分子的保护变得更耐有机溶剂，从而 提高酶的活性。本文研究了三阶段包衣酶催化地沟油制备生物柴油。 第一步加入油和1／3的甲醇，第二步再加入1／3甲醇，第三步加入剩 下的1／3甲醇。本研究通过甲醇的三阶段加入和固定化酶的包衣解决 酶法制备生物的问题，取得了较好的效果。
一·地沟油制备生物柴油的意义 地沟油制备生物柴油的意义
为杜绝地沟油回流进餐桌，国务院办公厅日前下发了《关于加强 地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》（意见），明确提出要严厉打 击非法生产销售“地沟油”行为，同时探索适宜的餐厨垃圾资源化利 用和无害化处理技术工艺路线及管理模式。 • 武汉大学一位教授的调查数据表明，全国每年回流餐桌的地沟油 数量达300万吨，这些非法提炼的食用油，给广大人民群众身体健康 带来严重威胁。但令人欣慰的是，这些曾一度令人谈之色变的“地沟 油”可以通过再加工，成为重要的环保能源——生物柴油。 • 利用地沟油制备生物柴油不仅可以避免地沟油重新回到餐桌，保 证了人们的身体健康，而且可以使地沟油作为一种新的资源被我们重 新利用 。利用地沟油制备生物柴油，也解决了我们所面临的“油荒 ”问题，生物柴油是一种可再生的能源，不会桔竭：生物柒油是安全 的能源，不易发生爆炸；生物柴油又是一种环境友好的能源，对人类 健康无害。因此，可以说生物柴油在保证国家能源安全上有着比石油 更美好得前景。既提高资源利用率，也符合我国所坚持的走可持续发 展道路，是一件两全其美的事。 •
地沟油制备生物柴油产业化技术
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凯尼科斯静态混合器单元由单孔道左、右扭转的螺旋片组焊 面成，它的技术性能；最高分散程度≤10μm，液一液、液一固相不 均匀度系数 ≤5%产品的压力降计算以混合器当量直径和内径 D 为基准的摩擦系数φD 来表示。生物柴油生产酯交换工段生成的甘油 皂中有大量的甲酯与钾皂。为提高生物柴油产品收率和粗甘油质量， 对甘油皂进行中和酸化处理，脂肪酸钾皂酸化还原成脂肪酸和酸性 皂，大幅度降低钾皂的表面活性，使甲酯与脂肪酸（酸化油）从甘油 中离析出来。具体过程是甘油皂与盐酸在各自计量泵输送下，进入凯 尼科斯静态混合器酸化反应，再经延迟中和老化，进入蝶式离心机分 离，酸化油返回酯化工段，粗甘油进入下道工序。 凯尼科斯静态混 合器适用于化工、石油、制药、食品、精细化工、塑料、环保、合成 纤维、矿冶等部门的混合、反应、萃取、吸收、注塑、配色、传热等 过程，对较小流量并伴有杂质或粘度≤106 厘泊的高粘性介质尤为适 用。
三相之间传质过程的酯化、酯交换、胺化、乙氧基化等等非均相体系 的反应。 二，德国 GEA 真空薄膜脱醇装置
GEA 薄膜蒸发器具备的下述独特的优点，是常规膜式蒸发器 所不能比拟的, 极小的压力损失 在旋转刮板薄膜蒸发器中，物料 “流”与二次蒸汽“流”是两个独立的“通道”：物料是沿蒸发筒体 内壁(强制成膜)降膜而下；而由蒸发面蒸发出的二次蒸汽则从筒体中 央的空间几乎无阻碍地离开蒸发器，因此压力损失(或称阻力降)是极 小的。为此 可实现真正真空条件下操作 ,正由于二次蒸汽由蒸发面 到冷凝器的阻力极小，因此可使整个蒸发筒体内壁的蒸发面维持较高 的真空度(可达-750mmHg 以上)，几乎等于真空系统出口的真空度。 由于真空度的提高，有效降低了被处理物料的沸点。高传热系数，高 蒸发强度。物料沸点的降低，增大了与热介质的温度差；呈湍流状态 的液膜，降低了热阻；同样，抑制物料在壁面结焦、结垢，也提高了 蒸发筒壁的分传热系数；高效旋转薄膜蒸发器的总传热系数可高达 8000KJ/h·㎡·℃，因此其蒸发强度很高。低温蒸发,由于蒸发筒体 内能维持较高的真空度，被处理物料的沸点大大降低，因此特别适合 热敏性物料的低温蒸发。过流时间短 , 物料在蒸发器内的过流时间 很短，约为 10 秒左右，不结焦，不结垢；对于常用的活动刮板而言， 其刮动物料的端面有导流的沟槽，其斜角通常为 45°，改变斜角的 角度，可改变物料的过流时间，物料在刮板的刮动下，呈螺旋下降离 开蒸发段。缩短过流时间，有效防止产品在蒸发过程中的分解、聚合
地沟油制备生物柴油的方法和现状
地沟油制备生物柴油的方法和现状胡佳韩;汪旭昆;李鑫【摘要】Compared with biodiesel produced from edible oil, biodiesel produced from hogwash oil has a lot of advantages. A variety of catalytic methods for biodiesel from hogwash oil, their advantages and disad-vantages, and the oxidation of biodiesel were reviewed. The difficulties encountered in the process of practi-cal production and the corresponding solutions were analyzed. The government and the enterprises should at-tach great importance to the development of biodiesel. Enterprises should use appropriate preparation meth-ods to produce biodiesel so as to realize the maximization of interests.%综述了地沟油相比食用油生产生物柴油的优点，地沟油生产生物柴油的多种催化方法及各自的优缺点和生物柴油的氧化脱色。
分析实际生产过程中遇到的困难及相应的解决办法，展望政府与企业应重视生物柴油的生产，并要求企业利用合适的制备方法来生产生物柴油，实现利益的最大化。
【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】5页(P28-32)【关键词】地沟油;生物柴油;催化方法【作者】胡佳韩;汪旭昆;李鑫【作者单位】浙江大学宁波理工学院生物与化学工程学院，浙江宁波 315100;建德市新世纪实验学校，浙江杭州 311607;浙江农林大学工程学院，浙江杭州311300【正文语种】中文据报道中国是地沟油生产大国，中国人每年食用植物油和动物油脂约为2250 万t，而每年会产生300～500 万t 的废油，其中有200～300 万t的地沟油会重新回到餐桌[1]。
地沟油到生物柴油工艺流程
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。
地沟油提炼生物柴油
地沟油提炼生物柴油地沟油提炼生物柴油随着国家对环境保护的日益重视，地沟油问题也引起了广泛关注。
地沟油是指从市场、餐饮等领域回收的食用油，通过加工再利用变成了劣质油，由于不具备卫生安全条件，存在非常严重的安全隐患。
据统计，每年我国生产的地沟油总量高达200多万吨，这些废弃油脂的行业化利用一直是研究的热点之一。
针对目前的环境问题，满足人们对清洁环保能源的需求，地沟油的再利用变得尤为重要。
近年来，生物柴油作为一种新型、清洁、可再生燃料，在国内外得到了越来越广泛的关注。
与传统柴油相比，生物柴油具有切实的环保优势：一方面生物柴油不会产生二氧化硫等有害气体，大大减少了对环境的污染；另一方面，生物柴油作为可再生燃料，更加环保，未来市场需求也必定会越来越高。
因此，将废弃的地沟油用于制造生物柴油，不仅可以有效解决废弃地沟油的污染问题，还能为推动生物燃料产业的健康发展提供新的动力。
地沟油提炼生物柴油，需要经过以下几个步骤：第一步：脱酸处理地沟油一般含有一定的酸价，无法用于生物柴油的生产，危害发动机的工作。
为了防止这种情况的发生，首先需要对地沟油进行脱酸处理。
一般采用碱促酯化法或酸碱中和法，将酸性物质中和成为盐类，然后在温和的条件下使用脱酸剂，在油脂中加强阳离子的吸附和交换，使得油脂中的游离酸将被脱除。
第二步：酯交换反应酯交换反应是生产生物柴油的核心步骤，也称为酯化反应。
该反应将脱酸后的废弃油脂以甲醇与催化剂为反应体系转化成单酯，然后进行分离、洗涤与蒸馏处理即可得到生物柴油。
由于该反应是分解性的，所以它具有反应速度快、产物收率高等特点，同时可以在较低的温度下进行，可以比较好地控制生产成本。
第三步：精炼脱色在酯交换反应后，生产出的生物柴油色泽较深，且含有一定的杂质，需要进行精炼脱色。
精炼脱色的主要目的是使产品颜色更加清晰明亮，减少杂质含量，提高产品的质量。
该步骤通常采用多级蒸馏、离心分离、过滤等多种精细过程，将生物柴油中的杂质与颜色成分加以分离。
地沟油制取生物柴油
１ ． 试验工艺分析
１ ）反应原理 利用甲醇或乙醇等醇类物质与地沟油中的主要成分甘油三酸醋发生酷交换反应， 利用甲
基金项目：国家科技型中小企业技术创新基金项目 （ ０ ５ Ｃ ２ ６ ２ １ １ ５ ０ ０ ２ ６ ２ ）
〔 乙）氧基取代长链脂肪酸上的甘油基，将甘油三酸酷断裂为三个长链脂肪酸甲 （ 乙）醋， 从而减短碳链长度， 降低油料的粘度， 改善油料的流动性和汽化性能， 达到作为燃料使用的 要求。其反应方程式为： Ｃ Ｈ ２ Ｃ Ｏ Ｏ Ｒ １ Ｃ Ｈ ２ Ｏ Ｈ Ｒ Ｃ Ｏ Ｏ Ｒ １
２ ）醋交换反应的工艺流程 地沟油是腐败程度相当高的餐饮业废油脂，其成分比较复杂，由多种动植物油脂组成， 而且含有大量固体颗粒、 胶体和水分等杂质， 其中的游离脂肪酸的量更是严重超标。 这些杂 质会对酷交换反应产生一定的影响， 因此在醋交换反应前必须进行预处理， 要经过除杂、 水 化脱胶、除水等工艺。经预处理后的地沟油可用于酷交换反应。
Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｗ ｓｔ ａ ｅ ｏ ｉ ｌ ； ｂ ｉ ｏ － ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ ； ｂ ｅ ｎ ｅ ｆ ｉ ｔ
制取生物柴油的化学法是用动物或植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在催化剂（ 强酸或强 碱）作用下进行转酷化反应，生成相应的脂肪酸甲 酷或乙醋 （ 即生物柴油） 。由于该方法反 应条件易于控制、 工艺流程和技术比较成熟， 是目 前国内外工业化制取生物柴油最常用的方
脂组成的混合物， 并经过长时间的高温使用， 其组成成分不同于普通的动物或植物油脂， 用
化学法进行生物柴油的生产时，其工艺流程也有其特殊性。 本文通过比 较用碱 （ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ） 催化甲 醇、 酸（ 浓Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ ） 催化甲 醇和酸 （ 浓Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ ） 催 化乙醇从地沟油制取生物柴油的工艺流程的特点， 综合分析了采用不同化学方法制取生物柴 油的密度、 粘度和成本等因素， 并对从地沟油制取生物柴油的工艺、 产率及成本等方面进行 了分析。以求确定适用于从地沟油制取生物柴油的比较经济的化学法工艺流程。
地沟油到生物柴油工艺流程3篇
地沟油到生物柴油工艺流程第一篇：地沟油的来源和处理地沟油是指不符合食品安全标准，从地沟、下水道等处回收的废油。
由于其来源不明、经过多次重复使用和污染，含有大量细菌、重金属等对人体有害的物质，所以被严格禁止用于食品加工。
但是地沟油仍然存在着大规模的非法销售和使用现象。
为了环保和健康考虑，地沟油需要进行处理。
地沟油的处理主要包括以下几个步骤：1. 回收和筛选：将含有油脂的污水从下水道、地沟等处回收，然后经过筛选，去除其中的大颗粒杂质。
2. 沉淀和分离：将经过筛选的地沟油倒入容器中，静置一段时间，让其中的杂质和水分沉淀到底部，然后将上层的清澈油分离出来。
3. 酸碱处理：用稀酸或稀碱处理地沟油，可以去除其中的游离脂肪酸、皂化物等杂质。
4. 脱臭：通过加热、蒸馏等方式脱去地沟油中的异味和杂质，提高其质量。
5. 过滤：将处理后的地沟油通过滤网等设备过滤，去除其中的微小颗粒和杂质，得到较为纯净的废油。
6. 用途：处理后的地沟油可以被用于工业领域，比如生产生物柴油；也可以被用于能源利用，比如作为锅炉燃料。
第二篇：生物柴油的制备方法生物柴油是指以天然油脂、植物油和动物油等为原料，经过酯化反应后得到的用于替代石油柴油的燃料。
相比石油柴油，生物柴油燃烧更加清洁环保，不会对环境和人体造成太大的污染。
生物柴油的制备方法通常包括以下几个步骤：1. 制备酯化剂：将甲醇和NaOH混合反应，得到甲醇酯化剂。
2. 制备酯化反应物：将废油中的甘油和废油分离出来，得到废油酯基和甘油。
3. 酯化反应：将废油酯基、甘油和酯化剂混合反应，在加热情况下，反应生成生物柴油和乙醇。
4. 分离和清洗：将反应混合物放置一段时间，生物柴油会渐渐浮起，乙醇和甘油则沉淀到底部。
将上层的生物柴油分离并用水洗涤，去除其中的杂质，提高纯度。
5. 除水：去除生物柴油中的水分，防止进入燃油系统后对发动机产生危害。
6. 成品处理：将处理后的生物柴油进行严格的检测，检查其质量是否符合国家标准，以确保其可靠性和安全性。
地沟油制备生物柴油
• 实验工艺流程如图所示 ：
工艺说明：取上述进行预酯化反应的地沟油 和甲醇,在一定温度下反应。反应完毕后,在 分液漏斗中沉降4 h ,可以得到上层的粗生物 柴油和下层的粗甘油。将上层生物柴油蒸 馏多余甲醇后,加入白土脱色,即得到精制生 物柴油
• 通过极差分析，对地沟油酯化制备生物柴 油的酸值影响次序分别为:甲醇用量> 反应 温度> 反应时间> 浓硫酸用量
地沟油制备生物柴油
• 近年来, 随着石油资源的大量消耗、储量的 日益减少以及全球环境的剧烈恶化, 能源危 机和环境污染已成为全世界普遍存在的两 个重要话题
• 为解决柴油机的尾气污染问题及日益恶化 的环境压力, 人们一直在进行有关代用燃料 的研究工作。生物柴油就是近年来在国际 上引起人们特别关注的一个绿色油品。所 谓生物柴油就是利用动植物油脂作为原料, 经脂交换反应成为可供内燃机使用的一种 可再生能源, 是优质的石化柴油代用品
• 地沟油制取生物柴油优点： • （1）利用地沟油, 通过酯交换反应可以制 得性质良好的生物柴油, 所制得产品基本符 合国外现有的生物柴油质量标准, 而且与矿 物柴油性质接近。 • （2）地沟油制取生物柴油也是一种典型的 绿色能源，减轻环境压力
（3）采用廉价的废油料包括食用油加工过程 中的下脚料、泔脚油、餐饮废油或地沟油、 榨油废渣、粮食储备的陈化油、废猪油、 植物废物等为原料,可以使原料成本大大降 低,价格更有竞争力。
• 与石油柴油相比：生物柴油具有可再生性、 环保清洁性和安全性三大优势 • 可再性：生物柴油可以经过多种途径再生 制造，因此供应量永不枯竭 • 环保性：生物柴油中不含有对环境造成污 染的芳香族烷烃和含量极低的硫化物，因 此大大减少了有害物质的排放
• 安全性：由于生物柴油的闪点明显高于石 油柴油，它不属于危险品，因此，在运输、 储存、使用等方面显得更为安全。除上述 三大优势之外，生物柴油的更好润滑性能 和良好的燃料性能等优点也附于了它的实 际使用价值
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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。
通过该方法制备出性质优良的生物柴油。
主要优点有：良好的可燃性(十六烷值)、蒸发性(馏程及馏出温度)、安全性(闪点)，黏度和冷凝点温度，对发动机的腐蚀性(酸度和酸值)，热值。
该实验制备的生物柴油在很多方面具有普通柴油无法比拟的优越特性。
付严等以地沟油为原料，研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。
对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。
考察了进料流速、溶剂、水含量对反应的影响。
在40℃，正己烷作溶剂，添加水含量为地沟油质量的20%，每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时，生物柴油产率为94%。
陈英明等将地沟油通过过滤、脱胶、脱色、脱水等预处理后，与甲醇、正己烷、水等按一定比例通过搅拌器混合均匀，用蠕动泵输送到填充片状固定化酶的反应器顶部，滴入反应器内，恒温循环水浴。
将三支反应器串联起来形成一个三级反应系统，每一级反应器进料的油醇摩尔比均为1∶1，每级反应的产物及时去除副产物甘油。
将反应产物通过水洗、蒸馏等除去甲醇、水和正己烷，得到粗制生物柴油。
以该方法制备的生物柴油，采用GC-2010型气相色谱仪和QP2010型色质联用仪对该生物柴油作定性分析，运用GC-MS 方法确定生物柴油中脂肪酸甲酯、游离脂肪酸和甘油酯类的位置，由此确定GC色谱图中各种成分及其含量，并通过面积法和内标法测定生物柴油的转化率和产率，最终得到地沟油酶法制得的生物柴油转化率达到93.53%、产率为77.45%。
李为民等以地沟油为原料制备生物柴油，先通过预酯化把地沟油酸值降低到2±1mgKOH/g，再进行酯交换制备生物柴油，通过正交试验得到地沟油预酯化反应的最佳条件是：浓硫酸用量为2%、甲醇用量为16%、反应温度75℃、反应时间4小时;地沟油酯交换反应的最优工艺条件是：甲醇20%、KOH用量1%、反应温度65℃、反应时间2小时，且制备所得的生物柴油达到国家生物柴油标准要求。
张爱华等利用多元醇的预酯化技术对地沟油进行处理，以碱性离子液体1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物为催化剂制备生物柴油。
考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。
结果显示，以地沟油制备生物柴油的工艺条件为：醇与油物质的量比为8∶1、反应温度70℃、反应时间110分钟、催化剂用量为原料油质量的3.0%。
在此条件下，脂肪酸甲酯转化率为95.7%。
实验考察了甘油加入量、反应温度、反应时间对预酯化反应的影响，同时考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间对酯交换反应的影响。
通过正交试验确定了地沟油预酯化—酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件。
陈安等根据地沟油酸值高的特点，采用固酸、固碱两步非均相催化法开发生物柴油。
此法避免了均相酸法耐酸设备价格高、反应时间长、酯化率低、有废水等缺点;克服了均相碱催化酯交换反应对高酸值地沟油易皂化、得率低、产生大量废水等弊病;同时，也弥补了两步均相法产生大量废水、影响环境的不足。
通过试验确定了该方法的最佳实验条件为：反应时间2.5小时，醇油摩尔比10∶1，固碱催化剂为油重的2.0%，助溶剂四氢呋喃为3%，反应温度71℃。
此时酯化率在96%以上。