生物酶法制备生物柴油
生物酶法制备生物柴油摘要：石油资源日益匮乏，生物柴油已经成为国际新能源研究的热点。
生产方法以及生产原料成为生物柴油发展的两大瓶颈。
生物柴油主要是以动植物油为原料，通过酯交换反应而制备的长链脂肪酸酯类物质。
目前生物柴油的生产工艺主要有化学法和生物酶法。
化学法是当前的主流工艺，但存在能耗高、工艺复杂、醇消耗量大、环境污染等缺点。
生物酶法具有对原料中脂肪酸和水含量要求低、工艺简单、反应条件温和、选择性高、醇用量小、副产物少、生成的甘油容易回收且无需进行废液处理等优点,因而被认为是取代化学法生产生物柴油的绿色工艺。
生物酶法包括游离脂肪酶催化法、离子液体脂肪酶催化法、固定化脂肪酶催化法和细胞内脂肪酶催化法等。
全细胞酶法弥补了脂肪酶的生产成本高、使用寿命短、易失活等不足，节省了设备和运行维护费用，成为了未来生物柴油制备的发展方向。
收集餐饮废油和工业废油脂，发展高油作物和工程微藻，以此为原料生产生物柴油能够显著降低原料成本。
改进传统生物柴油生产工艺，加快脂肪酶酯化工艺的研发，开发原料适应性广、酯化效率高、连续化、自动化程度高的环保经济新工艺，是目前生物柴油产业发展的核心。
关键词：生物柴油；生物酶法；全细胞酶法1、生物柴油及其利用现状生物柴油(Biodiesel)是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃油。
生物的柴油的制备过程是通过酯交换反应进行的，酯交换法是指通过酯基转移作用将高粘度的植物油或动物油脂转化成低粘度的脂肪酸酯，该过程需要一定的催化剂才能进行。
生物柴油作为可再生清洁能源，具有优良的环保特性，无芳烃，含硫低，含氧高，可达11%，十六烷值高，燃烧性能好，润滑性好，闪点高，运输和使用安全等优点。
因此，利用生物柴油作为新能源替代传统柴油，在环保和能源领域都有着非常深远的意义。
随着石油资源的日益匮乏，原油价格的不断攀升，生物柴油的优势尤为凸显，被国际可再生能源界誉为最具发展前景的替代油品，生物柴油的研究也已经成为国际新能源研究的热点。
图1所示为2003年至2008年全球生物柴油生产能力及实际产量。
图 1 2003年至2008年全球生物柴油生产能力及实际产量欧盟无疑是全球生物柴油生产的领跑者，2007年欧盟的生物柴油产量为570 万吨，年增长率为16%；2008 年为780 万吨，年增长率为35%；2009年则超过了900 万吨，年增长率为16.6%。
2009年欧盟生物柴油产量居前4位的国家分别是德国、法国、西班牙和意大利。
美国是世界上最大的石油消耗国，也是世界上最早研究生物柴油的国家之一，其生物柴油产量在2005年翻了2翻,2006年又翻了2翻,2007年翻了1翻，达到140万吨/年。
美国能源署正在大力推广使用生物柴油，要求到2010年，美国的生物柴油产量将达到1200万吨。
中国是仅次于美国的全球第二大石油消费国，对海外石油的依赖程度越来越大。
面对经济高速发展、环境保护和能源消耗的巨大压力，我国“十五”计划发展纲要把发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。
我国生物柴油行业到2007年底年产能超过300万吨，据不完全统计，现有产能1万吨及以上的生物柴油企业有26家。
预计到2020年，我国柴油消费量将约2006年的1.8倍，按生物柴油的替代比例2%计算，生物柴油的年需求量将达到420万吨，可见，我国生物柴油市场前景非常广阔，大力发展生物柴油对我国经济的可持续发展具有重要意义。
2、生物柴油原料生物柴油的生产中，原料成本占总成本的70%左右，是决定生物柴油价格的主要因素，已成为生物柴油生产企业的利润制约点。
生产生物柴油需要油脂和低级醇两种原料，油脂主要来源于动物和植物。
动物脂肪如猪油、牛油、鸡油及鱼油已用于生物柴油制备的研究，但生物柴油生产所用的油脂主要来自植物，许多食用及非食用植物油如大豆油、菜籽油、葵花籽油、棕榈油、橄榄油、棉籽油、亚麻籽油、蓖麻油、麻风树油和桐油已用于生物柴油生产。
为了减少对食用植物油的依赖，废弃烹调油、微生物油和微藻油也已用于制造生物柴油。
由于国情不同，各国生产生物柴油使用的油脂原料也有差别，美国主要用转基因大豆油生产生物柴油，欧盟和加拿大生物柴油生产的主要原料是菜籽油，巴西主要用葵花籽油和棕榈油制造生物柴油，东南亚国家马来西亚和印度尼西亚生产生物柴油则主要用棕榈油为原料，中国用废弃烹调油或非食用植物油如麻风树油作为生物柴油的原料则更现实。
用于生物柴油生产的低级醇包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇和异丁醇，醇的分子量越大，密度越大，沸点也越高，通常脂肪酶催化转酯反应的速率随醇的碳链长度而增加。
上述低级醇中甲醇和乙醇的产量最大，价格也最便宜，所以工业上生物柴油生产主要用甲醇和乙醇作为酯酰基的受体。
但相较于其它脂醇，甲醇和乙醇对脂肪酶的毒性更强。
由于价格便宜，大多数国家用甲醇生产生物柴油，但巴西乙醇的价格低于甲醇，所以巴西生产生物柴油时用乙醇为原料。
由于甲醇生产以天然气为主要原料，而乙醇则通过微生物发酵生产，所以巴西以乙醇为原料生产的生物柴油是真正意义上的“绿色可再生”燃料。
3、生物柴油生产技术生物柴油发展至今，国内外很多学者对其合成方法做了大量的研究和探索，使其生产技术基本成熟。
目前工业生产生物柴油主要应用酯交换法，在工业中规模化应用的酯交换方法是液体碱催化法(NaOH、KOH等)和液体酸催化法（盐酸、硫酸、磷酸等），但是这两种方法都存在较大缺陷：对反应原料要求高、副产物多、产物后处理工艺复杂、设备腐蚀严重以及污水排放量大等缺点。
因此，许多研究者在不断探索中得出了一些更环保、更经济、更有效的生物柴油生产技术，主要包括超临界法、化学固体催化法、生物酶催化法、离子液体催化法、膜反应法、超声波辅助法、微波辅助法等。
本文就生物酶催化法进行了概述。
表1对几种生物柴油的制备方法的优缺点进行了总结。
表1 几种生物柴油的制备方法总结制备方法优点缺点碱催化法催化效率高，腐蚀作用比酸小，反应速度比酸快，成本较低对反应物纯度以及水浓度非常敏感，甲醇用量大酸催化法适用于游离脂肪酸和水含量高的油脂，酯产率高反应速度慢，腐蚀性强，产物不易分离固体酸或碱催化法反应活性高，选择性好，易分离，可循环使用，腐蚀性小，转化率高制备繁琐，成本高，使用周期短超临界法污染小，反应速率快，反应时间短，后处理简单，无需原料预处理反应条件苛刻，设备成本高膜反应法反应物的转化率高，产物收率高原料混合不充分超声波辅助法加速反应，提高了催化活力和生物柴油产率生产能力偏小微波辅助法操作简单，产率高，产品易纯化反应器制造水平低，反应机理研究滞后离子液体法腐蚀小，后处理容易，可重复使用，过程清洁甲醇用量大，生产成本高生物酶法工艺简单,反应条件温和,选择性高,醇用量小,副产物少脂肪酶价格昂贵,使用寿命短，反应时间长4、生物酶法合成生物柴油生物酶法是一类重要的生物柴油生产新方法，近年来越来越受到人们的重视，国内外研究人员在这方面做了大量的工作。
本文主要阐述了细胞内脂肪酶和细胞外脂肪酶技术在生产生物柴油上的进展，并对其中存在的一些问题提供了相应的解决措施，对生物酶法生产生物柴油技术发展提出了建议。
生物酶法合成生物柴油技术是指用脂肪酶催化油脂原料与低碳醇间的进行的酯交换反应,制备相应的脂肪酸单酯。
此法具有对原料中脂肪酸和水含量要求低、工艺简单、反应条件温和、选择性高、醇用量小、副产物少、生成的甘油容易回收且无需进行废液处理等优点，且此过程还能进一步合成其他一些高价值的产品,包括可生物降解的润滑剂以及用于燃料和润滑剂的添加剂。
生物酶法合成生物柴油的工艺流程如图2图2 生物酶法合成生物柴油的工艺流程4.1 脂肪酶简介脂肪酶（酰基甘油水解酶，E.C. 3.1.1.3）是一种广泛分布于动物、植物和微生物中的酶，能够进行可逆的甘油酯键水解，也能够进行甘油酯合成。
在一定的条件下，脂肪酶也能够催化许多酯化反应。
微生物来源的脂肪酶种类较多、生产方便和酶活较高,在生物柴油生产中应用较多。
微生物脂肪酶主要分为细菌类脂肪酶和真菌类脂肪酶。
细菌类脂肪酶主要有单假胞菌脂肪酶;霉菌类脂肪酶主要有根霉脂肪酶、毛霉菌脂肪酶、镰刀霉脂肪酶、青霉菌脂肪酶、假丝酵母脂肪酶、隐球酵母脂肪酶等。
不同的脂肪酶在催化生产生物柴油的反应过程中表现出的反应活性和催化特性不同。
无论在小规模的还是工业规模的酯合成中，作为催化剂，脂肪酶已经得到成功应用。
4.2 细胞外脂肪酶催化合成生物柴油细胞外脂肪酶催化法主要包括游离脂肪酶催化法和固定化脂肪酶催化法。
4.2.1 游离脂肪酶催化法游离脂肪酶催化法是脂肪酶游离在溶剂介质中，催化合成生物柴油的方法，溶剂主要分为传统溶剂（水、有机溶剂）和新型离子液体。
4.2.1.1 传统溶剂脂肪酶催化法脂肪酶催化酯交换反应生产生物柴油，最初是脂肪酶游离在水或有机溶剂介质中进行的。
Kamini等利用脂肪酶在以水为介质的反应液中催化米糠油醇解，反应结束后反应液中甲酯的质量分数达到了80.2%。
ra，E.YPark研究了有机溶剂系统中，脂肪酶催化吸附在活性白土中的植物油来制备生物柴油，用从Candida cylindracea中提取的酶，在正己烷溶剂中，催化植物油制备生物柴油，开始反应的4 h中，得到了超过78%的短链脂肪酸甲酯。
游离脂肪酶虽然对酯交换反应具有催化活性高和选择性好等优点，但其价格昂贵，限制了其在工业化生产中的应用。
游离脂肪酶分离困难，难以循环使用，重复利用性不好。
游离脂肪酶在有机溶剂中不易分散，导致其催化效率较低。
解决这些问题的方法：对脂肪酶进行修饰、印记和交联处理，能够提高酶的活性和对应体选择性；对酶进行固定化处理，能够提高酶的稳定性, 便于回收利用, 将酶固定在恰当载体上,还可提高酶催化效率；以全细胞生物催化剂的形式来利用脂肪酶，可以实现酶的长期使用，有望降低工艺成本。
4.2.1.2 新型离子液体溶剂脂肪酶催化法离子液体是在室温或室温附近下完全由离子组成的液体物质，具有无臭、无味、不易燃烧、易分离、易回收、可循环使用、良好的热稳定性和化学稳定性等优点。
在催化反应中用离子液体取代传统有机溶剂，可提高反应速率，简化产物分离，同时也避免了传统有机溶剂使用造成严重的环境污染以及设备腐蚀等问题，是真正意义上可设计的环境友好型绿色溶剂和液体催化剂，近年来，广受人们的关注。
JAINN等研究发现，离子液体在生物催化反应中能为酶提供稳定适宜的环境，酶在离子液体中能够维持自身的催化活性，并且酶催化反应在这种非水性环境下能够较好的进行。
西北大学的王贵军研究了脂肪酶在[BMIM]PF6离子液体中催化桐油制备生物柴油，得出了优化的实验条件：醇油比为3:1，加酶量为油重的15%，反应温度为45 ℃，反应时间为24 h，实际酯转化率为76.3%。
废食用油脂固定床酶法合成生物柴油研究
（ ．Ｓ ｈｏ ｏ ｎ ｉ ｎ ｎ ｎ ｒａ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ Ｗｕ ａ ｎ ｅｓｙｏ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎｉｅｒ ｇ Ｗｕ ａ １ ｃ ｏｌ ｆ ｖ ｏｍｅｔ ｄＵ ｂ ｎＣ ｎｔ ｃｉ ， ｈ ｎＵ ｉ ｒ ｔ ｆ ｃ ｎ ｅａ ｄＥ ｇ ｅ ｎ ， ｈ ｎ Ｅ ｒ ａ ｒ ｏ ｖ ｉ ｅ ｎ ｉ
陈英 明 ， 吕鹏梅 肖 波 ， ，常
（ ．武汉科技学院 环境与城建学院 ，湖北 武汉 １
杰 ，王 学伟 ，肖弥章
５０４ ； １６ ０
Hale Waihona Puke ４ ０ ７ ；２ ３０ ３ ．中国科学 院 广州能源所 ，广东 广州
３ ．华 中科技大学 环 境科学 与工程学院 ，湖北 武汉 ４ ０７ ；４ ３ ０ ４ ．华南理工大学 化工与能源学院 ，广东 广州
４０７ ３ ０ ３，Ｈｕ ｅ ｏ ｉ ｅ，Ｃｈ ｎ ２． Ｇｕａ ｇ ｈ ｕ Ｉ ｓｉｕ ｅ ｏ ｅ ｇ ｎ ｅ ｓｏ ｂ ｉＰｒ ｖｎｃ ｉ ａ； ｎ ｚ ｏ ｎ ｔｔ ｔ ｆＥｎ ｒ ｙ Ｃｏ ｖ ｒｉｎ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃ ｉ ｅ ｅ Ａｃ ｄｅ ｆＳ ｉｎ ｅ， Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ０ ４ ａ ｇ ｈ ｕ ５１ ６ ０，Ｇｕ ｎｇ ｏ ｇ Ｐ ｏ ｉ ｃ ａ ｄ ｎ ｒ ｖｎ ｅ，Ｃｈｉ ｎａ；３． Ｉ ｔｔ ｔ ｆＥｎｅ ｇ ＆ Ｐ ｗｅ ｇｎｅ ｒｎ ｎｓｉｕ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｒＥｎ ｉ ｅ ｇ，Ｈｕ ｚ ｏ ｇ ｉ ａｈ ｎ Ｕｎｉｅ ｉ ｆＳｃｅ ｃ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ，Ｗ ｕ ａ ３ ０７ ｖ ｒ ｔ ｏ ｉ ｎ ｅ ａ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｙ ｎ ｙ ｈ ｎ ４ ０ ４，Ｈｕ ｉＰｒｖ ｎ ｅ，Ｃｈ ｎ ｂｅ ｏ ｉ ｃ ｉ ａ；４． Ｓ ｈｏ ｌｏ ｅ ｃ ｌａ ｄ ｃ ｏ ｆＣｈ ｍｉａ ｎ
生物柴油是典型“绿色能源”
生物柴油是典型“绿色能源”生物柴油是典型“绿色能源”，《中华人民共和国可再生能源法》第32 条第4 款定义为：利用生物质资源生产的有柴油使用功能的液体燃料即为生物柴油。
生物柴油主要指标与石油提炼的柴油基本一致，含碳量 18—22，与柴油（16—18）类似，颜色与柴油一样清亮透明。
它是利用原料广泛的动物、植物各种油脂将其改变分子量和碳结构形成能充分燃烧的高热值的“类柴油”。
由于它来自生物质资源故谓“生物柴油”。
生物柴油的来源生物柴油的来源十分广泛，共分六大类；1．植物类：油菜、棉花、大豆、芝麻、花生、乌桕树、蓖麻、棕榈树、椰子树、油桐树、亚麻、野苏树、桉树、油茶、麻疯树、光皮树等含油质植物所榨取的油料。
2．各城市餐馆的地沟油。
3．动物油脂：如猪、牛、羊等加工的各种油脂；4．各种动物皮革和动物骨头加工中产生的油脂。
5．各种油脂加工厂的下脚料、酸化油。
6．废机油、汽油、柴油等回收利用；废塑料、废橡胶、煤焦油提炼的柴油（调和生物柴油用。
其中植物的种子占了很大的比重，我国大约有1554种树种的种子可用来制造生物柴油，但其中种子含油量在40%以上的大概有150种，又其中能实现规模化的只有6种，麻风树是最主要的，麻疯树为多年生耐旱型木本植物，适于在贫瘠和边角地栽种，栽植简单、管理粗放、生长迅速，麻疯树林3年可挂果投产、5年进入盛果期。
果实采摘期长达50年，果实的含油率为60～70%，经改性后的麻疯树油可适用于各种柴油发动机，并在闪点、凝固点、硫含量、一氧化碳排放量、颗粒值等关键技术上均优于国内零号柴油，达到欧洲二号排放标准，被称为生物柴油树，是最有种植潜力的油料作物品种。
目前，野生麻疯树的干果产量为300～800kg/亩，平均产量约660kg/亩。
纯麻疯树油可以用于烹调、照明或者发电。
它的一系列副产品包括用于化妆品的甘油，以及再加工制成的麻疯树种子饼，可以作为有机肥料使用。
其种子油渣、残油渣及树叶可作农药，去毒后也可作为动物饲料。
无溶剂体系中酶催化小桐籽油制备生物柴油
有较 强的竞争 性［。贺芹 比较 了 同商品化脂肪 酶和 自制 的华根霉全 细胞 脂肪酶 （ ｈ ｏ ｐ ｓｃ ｉ ｎｉ ４ 】 Ｒ ｉ ｕ ｈｎ ｓ ｚ ｅ ｓ Ｃ Ｔ Ｃ ０ Ｏ ｌ ＣＬ 催化 油脂 的转化效率 ，发现 Ｒ Ｌ能有效应用于 丸溶 剂体系 中催化合成 牛物柴 油， Ｃ Ｃ Ｍ２ ｌ２ ，Ｒ ） Ｃ
物柴油 的＿ 艺条件 酯化 反应 ．
在 ５ ０ｍＬ具塞三角瓶 巾，依次加入 １ ｇ小桐籽 汕、１０ 甲醇和 ０ 硅 胶 ，置于 ４ ５ ．ｇ ４ ０℃和 １０ｒ ｎ ５ ｍｉ ／ 空气浴摇床 中预 热 ２ ｎ ０ ｍｉ，然后 加入 固定化脂肪酶 Ｎｏ ｏｙ ３ ，开始 反应 并计时 。每隔一定时 取 出 ｖｚｍ ４ ５
关键词 ：生物柴油 小桐籽油 固定化酶 无溶剂 中图分类号ｌ Ｑ６ ５ Ｔ ４ ；ＴＱ４６９ ２ ．７ 文献标识码：Ａ
目前，制备牛物柴 油的原料大多是高 品质 的食用级 植物 油，如美 国用大 豆油 、英 国用菜 籽油，然ｍ ，
高价 的食用 级植物汕增加 了生物柴汕 的原料成本 ，从而 限制其在经 济欠发达地 区的推 广应用［。冈此 ，开 １ 】 发和利用廉 价的非食用油脂 作为原料 ，可大大增加生物柴油 的经济 实用性 。近年来 ，小桐籽油被认为是具
甲醇分 ３ 次加入 ，在最佳 条件下所得 甲酯 的收率可达 ９ ％。 ｏｅ ］ ３ Ｋ ｓ１在无溶剂体 系 中采用 吲定化 脂肪酶催化 ６ 棉籽 油的醇解 反应 ，发现 当反应温度为 ５ Ｏ℃，醇和油物质 的量 之 比 ４ ，酶用量 为 ３ ％，反应 ７ ０ ，甲酯 ｈ时 收率 高达 ９ ． １ ％。许 多学者研究采用分 步加入 甲醇的方法来减轻其对 脂肪酶 的毒性 ，为 了简化操作 ，奉工 ５ 作通过在体 系巾添 加硅胶 ， 甲醇一次性加入 ， 察 以小桐籽油为原料在无 溶剂体系 巾脂肪酶催化制备生 将 考
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]。
生物柴油
学术研究----可再生能源我国生物柴油发展的现状轻化委沈吕宁一．前言我国是一个缺油少气而富煤的国家,按美国油气杂志(Oil & Gas J) 2002年的统计,全球估算探明石油储量为143.3Gt,中国为3,288Gt,占2.3%,而2000年中国原油产量达162.3Mt, 按此年产量计,我国现有储量开采尚不足20 年.我国自1993年起已成为石油净进口国家,2000年,进口油已达69.60Mt,据国家计委能源所估计2010年我国原油需求将达到296~316Mt,同期原油产量仅170~180Mt,而2020年原油需求达380~420Mt,而同期原油产量仅180~190Mt,届时我国大部原油将依赖进口,对我国能源安全造成重大威胁。
柴油在中国主要成品油消费中占有重要地位,2000年消费柴油67.10Mt,占汽、煤、柴油总量的 61.2%其中交通运输业占柴油消费量的 56.1%,为消费大户, 我国柴油的生产量一直低于消费量，今后15年，由于汽车柴油化的进程和农用柴油车的迅速发展，我国的消费柴汽比将进一步扩大，2010年柴油需求量将突破亿吨大关，2015年预计将达到 1.3亿吨，由于今后我国对进口原油和成品油的依赖程度会逐步加大，按国家计委能源所的预测，2010年和2020年原油进口依赖程度分别为39.2%--46.2%和50.0%--59.1%，这必然危及我国的能源安全。
必须设法寻求替代燃料以减少对柴油需求的压力已刻不容缓，而近十余年来，国内外刚刚发展起来并开始实现产业化的生物柴油将是一个解决矛盾的出路之一。
（１，２）二．生物柴油的特性生物柴油是清洁的可再生能源，我国发展生物柴油，具有十分丰富的原料资源。
生物柴油当前主要的原料除各类油料作物外，也可从厨房残余油脂回收，其中如食品加工厂、餐馆、快餐连锁店及大型企事业单位食堂等用废油脂等都作定期回收的对象。
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。
脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化
脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化文章标题：脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化1. 引言在当前环境保护和可持续发展的大背景下，生物柴油作为一种清洁能源备受关注。
而脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程就是其中一项重要的研究内容。
本文将从优化的角度探讨这一过程，以期为生物柴油生产技术的进步贡献一份力量。
2. 脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的原理脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程是利用脂肪酶催化转化非食用植物油中的甘油三酯为生物柴油。
脂肪酶是一种生物催化剂，具有高催化活性和选择性，可有效降低生物柴油制备过程中的能耗与环境影响。
3. 过程优化的关键因素a. 反应温度：合适的反应温度对于脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油至关重要。
过高或过低的温度都会影响酶催化活性，从而影响生物柴油产率和质量。
b. 底物比：非食用植物油中甘油三酯的含量对生物柴油产率有直接影响，因此底物比的选择是过程优化中需要考虑的关键因素之一。
c. 催化剂用量：适量的脂肪酶用量可以提高生物柴油的产率和质量，但过量的使用会增加成本。
4. 优化过程及成果通过对反应温度、底物比和催化剂用量进行系统优化，我们成功提高了非食用植物油制备生物柴油的产率和质量。
最终形成了一套稳定、高效的生产工艺，为生物柴油产业的发展提供了坚实的技术支持。
5. 个人理解与展望通过对脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油过程的优化研究，我对生物柴油生产技术有了更深刻的理解。
未来，我将继续关注这一领域的前沿动态，并致力于研究出更高效、环保和可持续的生物柴油生产技术，为推动清洁能源的发展贡献自己的力量。
总结：通过本文的探讨，我们了解了脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化技术，以及这一技术在生物柴油产业中的重要作用。
我们也展望了未来这一领域的发展前景，为环保和可持续能源的发展贡献了我们的智慧和力量。
以上是本文对脂肪酶催化非食用植物油制备生物柴油的过程优化的探讨，希望对你有所帮助。
脂肪酶综述
脂肪酶与生物柴油的催化合成摘要：脂肪酶已成为工业生产所需的一种重要用酶。
已广泛应用于食品、药品、日用化工等领域。
本文综述了脂肪酶的结构、应用、催化机理以及在生物柴油生产中的研究进展。
关键词：脂肪酶，催化机理，生物柴油0 前言脂肪酶，又称甘油酯水解酶，是指分解或合成高级脂肪酸和丙三醇形成的甘油三酸酯的酯键的酶，它是一类具有多种催化能力的酶，被广泛用于三脂酰甘油及其他一些水不溶性脂类的水解、醇解、酯化、转酯化及脂类逆向转酯反应酯类的逆向合成反应[1]中。
图1、2 脂肪酶催化酯相关的反应脂肪酶的种类众多，包括磷酸酯酶、固醇酶和羧酸酯酶等。
广泛存在于含有脂肪的动、植物和微生物（如霉菌、细菌等）组织中。
比如高等动物的胰脏和脂肪组织、油料作物的种子、真菌和酵母等都含有较多的脂肪酶。
脂肪酶的分子量因其来源不同而差异很大，不同来源的脂肪酶，其氨基酸组成数目从200-700不等，其分子量也从29-100kDa不等。
1 脂肪酶的结构功能与应用1.1 脂肪酶的功能脂肪酶作为酯水解酶，自然可以催化酯的相关反应，比如酯的水解、酯的合成、酯交换等反应，脂肪酶对生命体的代谢起到重要的作用：动物体内，各类脂肪酶控制消化，吸收，脂肪重建和蛋白质代谢等过程；当油料种子发芽时，脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必须的养料和能量。
脂肪酶的最适温度一般在30-60℃之间，最适pH一般为6-10，不同来源的脂肪酶的最适合的温度和最适合的pH差异比较大。
1.2 脂肪酶的结构及催化机理脂肪酶基本组成单位仅为氨基酸，通常只有一条多肽链。
它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质结构。
对脂肪酶活性中心的研究发现，八联体β-折叠间隔被两亲的α-螺旋连接起来共同构成了脂肪酶的活性中心，不同的脂肪酶都有一个相似的起催化作用的“Ser-Asp/Glu-His”三联体，三个氨基酸残基分别位于活性中心具有疏水性的β5、β7、β8折叠片的后面[2]。
(工艺流程)生物柴油技术工艺及流程
生物柴油技术及工艺流程分析报告(上）一、概述1.1生物柴油概述生物柴油(Biodiesel) ，又称脂肪酸甲酯(Fatty Acid Ester) 是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料，与醇类(甲醇、乙醇) 经交酯化反应(Transesterification reaction) 获得。
生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr．Rudolf Diesel (1858-1913) 于1895年提出，是指利用各类动植物油脂为原料，与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性，使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。
在1900年巴黎博览会上，Dr．Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。
生物柴油具有一些明显优势，其含硫量低，可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放；生物柴油具有较好的润滑性能，可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损，延长其使用寿命；生物柴油具有良好的燃料性能，而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。
此外，生物柴油是一种可再生能源，也是一种降解性较高的能源。
1.2使用生物柴油可降低二氧化碳排放生物柴油的使用能减少温室气体二氧化碳的排放，可以这样来理解：燃烧生物柴油所产生的二氧化碳与其原料生长过程中吸收的二氧化碳基本平衡，所以不会增加大气中二氧化碳的含量．而燃烧矿物燃料所释放的二氧化碳需要几百万年才能再转变为石化能，故使用生物柴油能大大减少石化燃料的消耗，相当于降低了二氧化碳的排放。
美国能源部研究得出的结论是：使用B20（生物柴油和普通柴油按1：4混合）和B100（纯生物柴油）较之使用柴油，从燃料生命循环的角度考虑，能分别降低二氧化碳排放的15.6％和78.4％。
1.3生物柴油降低空气污染物的排放生物柴油由于本身含氧10％左右，十六烷值较高，且不含芳香烃和硫，所以它能够降低CO、HC、微粒、NOx和芳香烃等污染物的发动机排气管排放，尤其是微粒中PM10的排放，而它正是导致人类呼吸系统疾病根源的污染物。
生物柴油
生物柴油（biodiesel）的定义：俗称为阳光燃料，是一种长链脂肪酸单烷基酯（fatty acid esters），是以动植物油脂、各类废弃油脂及微生物油脂为原料与短链醇，经过转酯反应（transesterification reaction）制备获取，是一种含氧的清洁燃料。
生物柴油的分子结构：生物柴油的比较优势：1、良好的环保性能。
生物柴油中硫含量比较低，燃烧时二氧化硫等含硫化合物的排放低，比石化柴油减少约30%（有催化剂时为70%）；生物柴油中不含对环境造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于石化柴油。
2、较好的低温发动机启动性能。
无需添加剂，生物柴油冷滤点可达-20℃。
3、较好的安全性能。
生物柴油闪点高（>130℃），不属于危险品。
因此生物柴油的运输、储存、使用方面的安全性要比石化柴油高许多。
4、较好的润滑性能。
生物柴油可使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，延长其使用寿命5、良好的燃料性能。
生物柴油十六烷值高（>50）,燃烧性浩宇石化柴油，燃烧残留物呈微酸性，可延长催化剂和发动机机油的使用寿命。
6、可再生性能。
作为可再生能源，与石油的储量不同，生物柴油可通过农业和生物科学家们的努力，使其供应量不会枯竭。
7、兼容性好。
无需改动柴油机，便可便可直接添加使用，同时无需外添设加油设备，储存设备及人员的特殊技能训练。
8、含水量高。
有助于将低燃料的粘度，提高稳定性。
9、生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可降低油耗，提高柴油机的动力性能，并大大降低尾气污染的排放。
生物柴油的制备方法：直接混合法、微乳液法、高温热裂解法和酯交换法。
直接混合法和微乳液法属于物理法，高温热裂解法和酯交换法属于化学法。
使用物理方法可以降低动植物油的粘度，但积碳及润滑油污染等问题难以解决；而高温热裂解法的主要产品是生物汽油，生物柴油只是其副产品。
酯交换法是目前制备生物柴油最常用的一种方法。
1、直接混合法：将天然油脂与柴油、溶剂或醇类混合以降低其粘度的方法。
生物柴油——机械动力新能源
节 约 农业 资 源 生 产 的 生物 柴 油 不 含硫 ，燃 烧 时 不 排 放 有毒 害 气体 ．排 入 环境 中也 可 被微 生 物 降
解 ．不 污染 环 境 发 展 富含 油 质 的 “ 程 微 藻 ” 工 ， 为 低成 本 生产 柴 油 开辟 了一条 新 的技 术 途径 ，同
炉 、涡 轮 机 、柴 油机 等机 械 动力 的燃 料 ，工业 上
据不 久 前 的报 道 ．近年 来 美 国成 功开 发 出了
的重 要 途径 ，制 定具 体 的 发展 目标 ，并 采 取 了相 应 的政 策措施 ．积 极推 进生 物柴 油 的产业 化进 程 。 巴西 是世 界 上 最 大 的燃 料 乙醇 生 产 国和 出 １ ５ １
国 ２ ０ ０ ８年 ．巴西 生 产 燃 料 乙 醇 ２ ． Ｇ ４５ Ｌ，出 口 ５１ Ｌ ０ ９年 巴西 的生物 柴油 产量 达到 １ Ｉ ． Ｇ ２ ０ ６ ．Ｇ １ ， 比 ２０ ０ ８年 增 长 １０ 。创 历 史 新 高 。２ ０ － ２ １ ９％ ０９ ０ ３
渐 清晰
２ 国外生物柴油发展形势
柴 油是 许 多大 型 车辆 如卡 车 、 内燃 机 车 及 发 电机 等 的 主要 动力 燃 料 ．具有 动 力 大 、价格 便 宜
与 甲醇 或 乙醇 等低 碳 醇 在 酸性 或 者 碱性 催 化 剂 和 高温 （ ３ ～ ５ ２ ０ ２ ０℃）下 进 行 转 酯 化 反 应 ，生 成 相
关键词 ：柴油 ；生物能源 ；市场调查 文章编号 ：１７ — ６ ７ （０ ２ － — ０ ２ ０ ６ ３ ９ ４ ２ １ ）１ ２ ０ ３ — ３ 中图分类号 ：Ｔ ６ ７ Ｅ ６ 文献标识码 ：Ａ
生 物 柴 油是 利 用 生 物 酶将 植 物 油 或其 他 油 脂 分 解 后得 到 的液体 燃 料 ．其炼 制 技 术 在 我 国 已取 得 突破 生物 柴 油 的应 用 越来 越 广 泛 ．可用 作 锅