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。
生物柴油的工艺技术简介pdf
除此之外，国内外还在开发有机碱催化剂，比如胺类等。当以有机 胺为催化剂时，在常压低温下经过 6~10h 的反应，可以达到比较高的 转化率，但产物中甘油单酯和二酯的含量很高，而甘油的量很低，难 以工业应用；当提高反应压力和温度时，反应过程中又有可能生成酰 胺，降低产品质量。因此，以有机碱为酯交换催化剂还需要有做大量 的研究工作来证明其可行性。 G,R
0.020
0.020
总甘油含量（质量分数）/ % 不大于
0.240
0.240
90%回收温度/ ℃
不高于
360
360
一价金属含量（mg/l）
不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ于
5
5
酯含量（%）
不小于
96.5
96.5
1、工艺基础 1.1 酸碱催化酯交换的反应机理：
脂肪酸甲酯主要是由甘油三酯与甲醇通过酯交换制备，其反应方 程式如下：
德国（Lurgi）鲁奇工艺:该工艺以精制油脂为原料，采用二
段酯交换和二段甘油回炼工艺，催化剂消耗低，是目前世界上应 用最多的技术。鲁奇公司两级连续醇解工艺与常用二段酯交换工 艺的区别和优势在于：第二段酯交换后分离出的含有较高浓度甲 醇和含液碱催化剂的甘油一起作为原料直接进入第一段酯交换反 应器参与反应，从而减少催化剂用量。该工艺的缺点是对原料要 求苛刻，生产过程中废液排放较多。至今 Lurgi 生物柴油生产工艺 是目前世界上销售最多的技术，也是工业化装置最成熟的技术。
生物柴油工艺技术简介
摘要： 随着油脂化工产品市场的迅猛发展，与之相关的核心生
产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。工艺与装 备技术，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞 争力，是否能不断领先于竞争者的重要技术经济指标。通过 了解研究国内外油脂化工生产核心技术，提升产品技术升级 换代，进一步提高产品市场核心竞争力。地沟油的价格越来 越高，生物柴油企业的利润空间越来越小，许多企业甚至到 了亏损的边缘，在死亡线上争扎，而有的企业还有较好的收 益，过着高收益的好日子。这是为什么呢？很多人想不明白 其中的奥秘。生物柴油的主要成本是原料地沟油，市场经济 条件下，按质论价，同等地沟油的价格相差无几，同样地沟 油原料，产品品质的优劣，消耗的多少，得率的高低对成本 有着重要影响。下面介绍本人拥有独立自主知识产权的，与 众不同的，具备了先进技术优势，高品质优势，低能耗优势， 高转化率优势，低甲醇消耗优势，低综合成本优势，环保绿 色优势的绿色，环保，低耗，高效生物柴油生产线。
第一代和第二代生物柴油的技术路线
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
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
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］。
超声波-固体碱催化黄连木籽油制备生物柴油
文章 编号 ： ０ ８ ９ ７ ２ １ ） ０ ０ ０ — ０ １ ０ — ５ ８（ ０ １ １ — ０ １ ５
用 品 剐 卜 。
生物 柴 油 是 一 种 “ 色 能 源” 与 普通 柴 油 相 比 绿 ， 具有 很大性 能优 势 ， 如优 良环保 性能 、 温起动性 能、 低 润滑 性能 、 安全性能 、 燃烧性 能和可再 生性能 等 ｑ 。
而提高反应速率 。
催化剂制备采用浸渍 法。取 １ Ｏ溶 于 ６ ０ｇＭｇ ０ｇ 去 离子 水 中， 入 一定 量 ＬＮＯ 在 室 温 下搅 拌 ３ ， 加 ｉ ３ ｈ 然后在 ８ 。下 减压蒸馏 除去水 ， 到 固体在 １ ０Ｃ ０Ｃ 得 ２ ￣干 燥 １ ， ２ｈ 研磨 过 １０目筛 ， 一定温度下 焙烧 ， ０ 在 最后 得
ＸＩ ＮＧ ａ — ｉ ｇ ＤＡＩ ｎ Ｘｉ ｏ ｐ ｎ ， Ｙｏ ｇ
（ ａ ｃ ｅ ｇＩ ｓｉ ｔ ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｊａ ｇｕＹａ ｃ ｅ ｇ２ ４ ０ 。 ｉａ） Ｙ ｎ ｈ ｎ ｔｕ ｅ ｃ ｎ ｌｇ ， ｉｎ ｓ ｎ ｈ ｎ ２ ０ ３ Ｃｈｎ ｎ ｔ ｏＴ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂｉ ｄ ｅ ｅ ｓ ｏ ｔ ｉ ｅ ｈ ｏ ｇ ｒ ｎ ｅ ｔ ｒｆ ａ ｉｎ ｏ ｉｔｃ ａ ｃ ｉ ｅ ｓｓｂ ｎ ｅ ｓ ｅ ｉ ｗｉ ｓｒ ｃ ： ｏ ｉｓｌ ｗａ ｂ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔａ ｓ ｓｅ ｉ ｃ ｔ ｆ ｓａ ｉ ｈ ｎ ｎ ｉ ｕ ｇ ｅ ｄ ｏ ｌ ｔ ｉ ｏ ｐ ｈ
生物 柴油 是清 洁可再生 能源 ， 成为石 油柴油优 质代 可
收稿 日期 ： ０ 卜０ — ０ ２ １ ８ ３ 作者简介 ： 晓平（ ９ ５ ）女 ， 邢 １７ ￣ ， 博士 ， 副教授 ， 主要从 事绿 色化学研 究。
利用新型固体碱催化合成生物柴油
Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ Ｎｅ ｗ Ｓｏ ｌ ｉ ｄ — Ｂａ ｓ ｅ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｆ ｏ ｒ Ｓｙｎ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｂｉ ｏ ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ
ＧＡＯ Ｗｅ ｎ ｙ ｉ ，ＬＩ Ｑｉ ｎ ｇ ｂ ｉ ｎ 。 ，ＺＨＵ Ｍｉ ｎ ｇ ｙ ｕ ，Ｗ ＡＮＧ Ｘｉ ａ ｏ 。 ，ＲＥＮ Ｉ ｉ ｇ ｕ ｏ ，Ｐ Ａ Ｎ Ｈｏ ｎ ｇ
２． Ｐｅ ｔ ｒ ｏ Ｃｈｉ ｎ ａ Ｌｉ ａｏ ｎｉ ｎ ｇ Ｆｕ ｘｉ ｎ Ｍ ａｒ ｋｅ ｔ ｉ ｎｇ Ｃｏ ｍ ｐａ ｎｙ ，Ｆ ｕ ｘｉ ｎ Ｌｉ ａｏ ｎ ｉ ｎｇ １ ２３ ００ ０，Ｃｈｉ ｎ ａ；
３． Ｐｅ ｔ ｒ ｏ Ｃｈｉ ｎａ Ｆｕｓ ｈ ｕｎ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅｍ ｉ ｃ ａｌ Ｃｏ ｍ ｐａｎ ｙ Ｃａｔ ａｌ ｙｓ ｔ Ｆａｃ ｔ ｏｒ ｙ ， Ｆｕ ｓ ｈｕｎ Ｌｉ ａｏ ｎｉ ｎ ｇ １ １ ３０ ０１， Ｃｈｉ ｎ ａ） Ｒｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｄ ２ ０ Ｓｅ ｐｔ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ２；ｒ ｅ ｖ ｉ ｓ ｅ ｄ ２４ Ｏｃ ｔ ｏ ｂ ｅ ｒ ２０ １２；ａｃ ｃ ｅ ｐｔ ｅ ｄ １ ０ Ｍ ａｒ ｃ ｈ ２ ０１ ３
性 。
关键词 ： 生物柴 油； Ｎａ ／ Ｓ ｉ Ｏ。 ；
酯 交 换反 应 ； 溶 胶 凝 胶
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｅ ６ ２ ４ ； Ｔ Ｑ１ １ ６ ． ２
文 献标 志 码 ： Ａ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ３ ９ ６ Ｘ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ０ ６
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｉ ｈｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｆｕ ｓ ｈ ｕ ｎ Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ １ １ ３ ０ ０ １，Ｃ ｈｉ ｎ ａ