生物柴油的制备
生物酶法制备生物柴油
二、液体脂肪酶法
在油水界面上脂肪酶催化反应速率较快
界面活化效应：即在油水界面催化反应速率较快 的原因。一般而言,脂肪酶活性位点为一个盖子所 罩住,所谓界面活化是指此盖子的打开使催化活性 位点暴露出来。
二、液体脂肪酶法
液体脂肪酶通过催化双相(油相/水相)体系界面的 转酯/酯化反应而制备生物柴油。 优点：
生物柴油制备方法
生物柴油制备方法 物理法
化学法 高温热裂解法 直接使用法 酯交换法 混合法 超临界法 微乳液法 固定化酶法 全细胞法 液体酶法
生物酶法
酸/碱催化法
一、固定化脂肪酶法
利用固定化脂肪酶催化制备生物柴油是非水 酶学理论应用于实践的典型实例,也正因为如 此,固定化脂肪酶催化制备生物柴油具备非水 介质中酶催化的优势：
1、可防止冻干的酶粉在反应过程中发生聚集 从而增大酶与底物的接触面积; 2、产物容易纯化;
一、固定化脂肪酶法
3、有利于酶的回收和连续化生产;
4、酶的热稳定性及对甲醇等短链醇的耐受性 显著提高; 5、利用溶剂工程可提高酶与底物油脂、甲醇 的接触频率,从而提高反应速率。
影响因素
不同的固定化形式、反应介质体系、酰基受体 及添加策略均会对酶活力、酶对甲醇的耐受性 等有着显著的影响 (1)不同的固定化形式。脂肪酶采用不同的固 定化形式对酶活力、酶对甲醇的耐受性等有着 显著的影响。
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(2)不同的反应介质体系。不同的反应介质体系 对于固定化脂肪酶催化制备生物柴油的得率有 着显著的影响。
影响因素
(3)不同的酰基受体及添加策略。大量的研 究表明,甲醇、乙醇等短链醇因剥夺脂肪酶 的必需水而破坏维持蛋白功能构象的氢键 体系,从而使酶活性降低或失去活性。
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
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
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
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
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。
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生物柴油的化学成分
• 按化学成分分析，生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷，它是通 过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂分解而获得的.与常 规柴油相比，
生物柴油的优点
1.具有优良的环保特性。由于生物柴油中硫含量低，使得二 氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%，生物柴油中不 含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害 低于柴油。由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少， 一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为 95%)；生物柴油的生物降解性高。 2.具有较好的低温发动机启动性能。 3.具有较好的润滑性能。 4.具有较好的安全性能。 5.具有良好的燃料性能。 6.具有可再生性能。 7.无须改动柴油机，可直接添加使用。 8.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、 提高动力性，并降低尾气污染。
生物柴油的生产工艺
• 生物柴油的化学法：采用生物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇， 并使用氢氧化钠 (占油脂重量的1%) 或甲醇钠做为触媒，在 酸性或者碱性催化剂和高温（230～250℃）下发生酯交换 反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得 生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用，生产设 备与一般制油设备相同，生产过程中产生10%左右的副产 品甘油。 • 生物酶法合成生物柴油：用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶 进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。 • “工程微藻”生产柴油：硅藻类的一种“工程小环藻”， 在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60% 以上，户外生产也可增加到40%以上，而一般自然状态下 微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的提 高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高 效表达，在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。
生物酶法
但利用生物酶法制备生物柴油目前存在着一些亟待 解决的问题：脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效， 而对短链脂肪醇(如甲醇或乙醇等)转化率低，一般仅为 40%-60%；甲难以回收，不但对产物形成一致，而 且甘油也对酶有毒性；短链脂肪醇和甘油的存在都影响酶 的反应活性及稳定性，使固化酶的使用寿命大大缩短。这 些问题是生物酶法工业化生产生物柴油的主要瓶颈。
我国生物柴油的发展趋势
• 我国是一个石油净进口国，石油储量又很有限，大量进口 石油对我国的能源安全造成威胁。因此，提高油品质量对 中国来说就更有现实意义。而生物柴油具有可再生、清洁 和安全三大优势。专家认为，生物柴油对我国农业结构调 整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。 目前，汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向，据专 家预测，到2010年，世界柴油需求量将从38%增加到45%， 而柴油的供应量严重不足，这都为油菜制造生物柴油提供 了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村 和经济社会发展。如发展油料植物生产生物柴油，可以走 出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路，有利于调 整农业结构，增加农民收入。以菜籽油为原料，提炼而成 的洁净燃油。突出的环保性和可再生性。目前生物柴油主 要用化学法生产，采用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱性催 化剂和230-250℃下进行酯化反应，生成相应的脂肪酸甲 酯或乙酯生物柴油。现还在研究生物酶法合成生物柴油技 术。
工程微藻法
投资成本高，技术暂时还不够成熟，不能形成产业化。
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生 物 柴 油 的 制 备
姓名： 学号：
邵鸿 2010070320
生物柴油
生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油 菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、 工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油 等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用 品。生物柴油是典型“绿色能源”，大力发展生物 柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境 压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。生 物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取 的新型燃料。
三种生产工艺的不足
化学法
化学法合成生物柴油有以下缺点：反应温度较高、工 艺复杂；反应过程中使用过量的甲醇，后续工艺必须有相 应的醇回收装置，处理过程繁复、能耗高；油脂原料中的 水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量；产品纯 化复杂，酯化产物难于回收；反应生成的副产物难于去除， 而且使用酸碱催化剂产生大量的废水，废碱（酸）液排放 容易对环境造成二次污染等。化学法生产还有一个不容忽 视的成本问题：生产过程中使用碱性催化剂要求原料必须 是毛油，比如未经提炼的菜籽油和豆油，原料成本就占总 成本的75%。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本 是生物柴油能否实用化的关键。