『壹』 —般地溝油煉成生物柴油甲醇的量加多少
地溝油預酯化反應的最佳條件是：濃硫酸用量為2%、甲醇用量為16%、反應溫度75℃、反應時間4h；地溝油酯交換反應的最優工藝條件是：甲醇20%、KOH用量1%、反應溫度65℃、反應時間2h，且地溝油採用兩步法制備的生物柴油達到國家生物柴油標准要求。
『貳』 您的生物柴油是如何製作的，使用效果如何能詳細介紹一下嘛
1 環境保護推動柴油標準的不斷提高 目前世界每年新車產量大約5 000萬輛，全世界汽車保有量大約7.5億輛（含摩托車）。隨著汽車工業的快速發展，汽油和柴油的用量隨汽車保有量的增加而增加，同時也帶來了汽車尾氣污染等問題。近20年來，雖然在改善油品燃燒過程、尾氣凈化等方面都取得了很大進展，但仍然不能滿足要求。為了改善汽車的運行性能和降低汽車尾氣中害物質的排放量，美國、歐洲和日本汽車工業協會1998年6月4日提出了汽車燃料質量國際統一標准即"世界燃油規范"Ⅲ類標准。柴油"世界燃油規范"Ⅱ類、Ⅲ類標准（見表1、表2）。由表1、表2可以看出，Ⅱ類標准在目前基礎上，提出了芳烴含量的限制，對硫含量、十六烷值等提出了更高的標准，Ⅲ類標准則在各項指標上比Ⅱ類標准都有更嚴格的規定。 表1 柴油"世界燃油規范"Ⅱ類標准 -------------------------------------------------------------------------------- 項目 質量指標 -------------------------------------------------------------------------------- 十六烷值 ≥53 硫含量（質量分數），% ≤0.03 總芳烴含量（質量分數），% ≤25 多環芳烴含量（體積分數），% ≤5 95%餾車溫度/℃ ≤355 -------------------------------------------------------------------------------- 表2 柴油"世界燃油規范"Ⅲ類標准 -------------------------------------------------------------------------------- 項目 質量指標 -------------------------------------------------------------------------------- 十六烷值 ≥55 硫含量（質量分數），% ≤0.003 總芳烴含量（質量分數），% ≤15 多環芳烴含量（體積分數），% ≤2 95%餾車溫度/℃ ≤340 -------------------------------------------------------------------------------- 隨著我國汽車擁有量的急劇上升，大量的燃油被消耗，汽車尾氣中污染物的排放量越來越大，汽車尾氣已成為我國大氣污染重要的原因。為保護環境，改善大氣質量，我國國家質量技術監督局最近頒布了柴油機排放控制新標准（見表3）。新標准採用了聯合國歐洲經濟委員會汽車排放法規體系，使我國對新柴油機車的排放要求達到歐洲20世紀90年代初期的水平。 表3 我國柴油機排放新控制標准 g/kW.h 實施階段 實施日期 CO HC NOX PA ≤85 kW ＞85 kW 01 1997-10-01 11.2 2.4 14.4 1.10 0.92 02 2000-10-01 4.5 1.1 8.0 0.61 0.36 03 2005-10-01 4.0 1.1 7.0 0.15 0.15 我國目前的車用無鉛汽油和柴油標准介於世界燃油規范Ⅰ類油和Ⅱ類油水平之間，要滿足汽車達到歐洲Ⅰ類排放標准都困難，更無法滿足入世及舉辦奧運會的要求。為此，中國石化集團公司要求在清潔油品生產方面作出更大努力，以滿足國家標準的要求。 2 生物柴油的主要特性 煉油企業為了向市場提供清潔油品使燃燒柴油尾氣排放達到標准要求，需要採取以下三種措施：一是要有性能優異的深度加氫脫硫催化劑，以脫除難以加氫脫硫的4，6-二甲基苯並噻吩等芳香基硫化合物；二是要有抗硫的貴金屬芳烴飽和催化劑，能使芳烴加氫飽和在較低壓力下進行，以節省投資；三是要有提高十六烷值的工藝。而生物柴油以其優異的環保性能可很容易達到"世界燃油規范"的柴油Ⅱ、Ⅲ類標准要求。 眾所周知，柴油分子是由15個左右的碳鏈組成的，研究發現植物油分子則一般又14～18個碳鏈組成，與柴油分子中碳數相近。因此生物柴油就是一種用油彩籽等可再生植物油加工製取的新型燃料。按化學成分分析，生物柴油燃料是一種高脂酸甲烷，它是通過以不飽和油酸C18 為主要成分的甘油脂分解而獲得的[1]。與常規柴油相比，生物柴油下述具有無法比擬的性能。 （1） 具有優良的環保特性。主要表現在由於生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30%（有催化劑時為70%）；生物柴油中不含對環境會造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對人體損害低於柴油。檢測表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患礙率；由於生物柴油含氧量高，使其燃燒時排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%（有催化劑時為95%）；生物柴油的生物降解性高。 （2） 具有較好的低溫發動機啟動性能。無添加劑冷濾點達-20℃。 （3） 具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發動機缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長。 （4） 具有較好的安全性能。由於閃點高，生物柴油不屬於危險品。因此，在運輸、儲存、使用方面的有是顯而易見的。 （5） 具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃燒性好於柴油，燃燒殘留物呈微酸性使催化劑和發動機機油的使用壽命加長。 （6） 具有可再聲性能。作為可再生能源，與石油儲量不同其通過農業和生物科學家的努力，可供應量不會枯竭。 生物柴油的優良性能使得採用生物柴油的發動機廢氣排放指標不僅滿足目前的歐洲Ⅱ號標准，甚至滿足隨後即將在歐洲頒布實施的更加嚴格的歐洲Ⅲ號排放標准。而且由於生物柴油燃燒時排放的二氧化碳遠低於該植物生長過程中所吸收的二氧化碳，從而改善由於二氧化碳的排放而導致的全球變暖這一有害於人類的重大環境問題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。 3 生物柴油的應用現狀 在國際市場上，生物柴油根據等級和純度的不同，價格在250美元/t以上。目前在美國、歐洲、亞洲的一些國家和地區已開始建立商品化生物柴油生產基地，並把生物柴油作為代用燃料廣泛使用。 生物柴油使用最多的是歐洲，份額已佔到成品油市場的5%。目前在歐洲用於生產生物柴油的原料主要為菜籽油，目前的生物柴油標准也主要是參照菜籽油的生物柴油標准品質作出的，表4為現階段生物的德國標准。1999年，歐盟共生產出3.90*105m3生物柴油。2000年初德國的總生物柴油生產量已達450 kt，並有逐年上升的趨勢。德國凱姆瑞亞.斯凱特公司自1991年起開發研製了用植物油如菜籽油生產生物柴油的工藝和設備。目前利用該公司的工藝和設備已在德國和奧地利等歐洲國家建起了多個生物柴油生產工廠，最大產量達300 t/d。表5是德國凱姆瑞亞.斯凱特公司開發生產的生物柴油與普通柴油主要性能比較，可以看出，生物柴油在冷濾點、閃點、燃燒功效、含硫量、含氧量、燃燒耗氧量、對水源的危害方面優於普通柴油，而其他指標與普通柴油相當。 表4 現階段生物柴油的德國標准（DINV51606） -------------------------------------------------------------------------------- 名稱 標准值 檢驗方法 -------------------------------------------------------------------------------- 15℃時的密度/g. Ml-1 0.875～0.900 DIN EN ISO3675 40℃時的動力粘度/mm2.s-1 3.5～5.0 DIN EN ISO3104 按Pensky-Martens法 ≥110 DIN EN ISO22719 在密閉杯中的閃點/℃ 冷濾點（CFPP）/℃ DIN EN 116 4月15日-9月30日 ≤0 10月1日-11月15日 ≤-10 11月16日-2月28日 ≤-20 3月1日-4月14日 ≤-10 硫含量（質量分數），% ≤0.01 DIN EN ISO14596 殘炭（質量分數），% ≤0.05 DIN EN ISO10370 十六烷值 ≥49 DIN51773 灰分（質量分數），% ≤0.03 DIN51575 水分/mg.kg-1 ≤300 DIN51777-1 總雜質/ mg.kg-1 ≤20 DIN51419 對銅的腐蝕效能 1 DIN EN ISO2160 （在50℃時3 h腐蝕程度） 氧化穩定性，誘導期/h 未給出 IP306 中和值（KOH）/mg.kg-1 ≤0.5 DIN51558-1 甲醇含量（質量分數），% ≤0.3 碘值/g.（100g）-1 ≤115 DIN53241-1 磷含量/mg.kg-1 ≤10 DIN51440-1 鹼含量（Na+K）/mg.kg-1 ≤5 依據DIN51797-3，增加鉀 -------------------------------------------------------------------------------- 表5 生物柴油和常規柴油的性能比較 -------------------------------------------------------------------------------- 特性 生物柴油 常規柴油 -------------------------------------------------------------------------------- 冷濾點（CFPP）/℃ 夏季產品 -10 0 冬季產品 -20 -20 20℃的密度/g.mL-1 0.88 0.83 40℃動力粘度/mm2.s-1 4～6 2～4 閉口閃點/℃ ＞100 60 十六烷點 ≥56 ≥49 熱值/MJ.L-1 32 35 燃燒功效（柴油=100%），% 104 100 硫含量（質量分數），% ＜0.001 ＜0.2 氧含量（體積分數），% 10 0 燃燒1 kg燃料按化學計演算法的最小空氣耗量/kg 12.5 14.5 水危害等級 1 2 -------------------------------------------------------------------------------- 在美國，生物柴油的產量由1999年的1 892.5m3猛增到2000年的18 925m3。目前已有純態形式的生物柴油燃料和混合生物柴油燃料，在汽車上實際使用超過1.6*107km的實驗基礎。純態形式的生物柴油又稱為凈生物柴油，已經被美國能源政策法正式列為一種汽車替代燃料。依據原料和生產商的不同，目前美國凈生物柴油的價格不及0.515～0.793美元/L；含80%生物柴油成分的混合生物柴油的市場價格，每升比傳統柴油要貴7.93～10.57美分。 日本1995年開始研究生物柴油，在1999年建立了259L/d用煎炸油為原料生產生物柴油的工業化實驗裝置，該裝置可降低原料成本。目前日本生物柴油年產量可達400 kt。 4 生物柴油的生產方法 目前生物柴油主要是用化學法生產，即用動物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者鹼性催化劑和高溫（230～250℃）下進行轉酯化反應，生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯，在經洗滌乾燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產過程中可循環使用，生產設備與一般制油設備相同，生產過程中可產生10%左右的副產品甘油。 目前生物柴油的主要問題是成本高，據統計，生物柴油制備成本的75%是原料成本。因此採用廉價原料及提高轉化從而降低成本是生物柴油能否實用化的關鍵。美國已開始通過基因工程方法研究高油含量的植物。日本採用工業廢油和廢煎炸油。歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農作物。 但化學法合成生物柴油有以下缺點：工藝復雜、醇必須過量，後續工藝必須有相應的醇回收裝置，能耗高；色澤深，由於脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下容易變質；酯化產物難於回收，成本高；生產過程有廢鹼液排放。 為解決上述問題，人們開始研究用生物酶法合成生物柴油，即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉酯化反應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和，醇用量小、無污染排放的優點。但目前主要問題有：對甲醇及乙醇的轉化率低，一般僅為40%～60%，由於目前脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉酯化有效，而對短鏈脂肪醇如甲醇或乙醇等轉化率低。而且短鏈醇對酶有一定毒性，酶的使用壽命短。副產物甘油和水難於回收，不但對產物形成抑制，而且甘油讀固定化酶有毒性，使固定化酶使用壽命短。 5 生物柴油的應用前景分析 生產和推廣應用生物柴油的優越性是顯而易見的：（1）原料易得且價廉。用油菜籽和甲醇為生產原料，可以從根本上擺脫對石油製取燃油的依賴。（2）有利於土壤優化。種植油菜可與其他作物輪種，改善土壤狀況，調整平衡土壤養分，挖掘土壤增產潛力。（3）副產品具有經濟價值。生產過程中產生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副產品市場前景較好。（4）環保效益顯著。生物查燃燒時不排放二氧化硫，排出的有害氣體比石油柴油減少70%左右，且可獲得充分降解，有利於生態環境保護。此外生物柴油由於競爭力不斷提高、政府的扶持和世界范圍內汽車車型柴油化的趨勢加快而前景更加廣闊。 5.1 生物柴油的競爭力不斷提高 從世界范圍來看，目前世界上含硫原油（含硫量0.5%～2.0%）和高硫原油（含硫量在2.0%以上）的產量已佔世界原油總產量的75%以上，其中含硫量在1%以上的原油佔世界原油總產量的55%以上，含硫量在2%以上的原油也佔30%以上。目前全球煉油廠加工的原油平均相對密度是0.851 4，平均含硫量是0.9%；在2000年以後，平均相對密度將上升到0.863 3，含硫量將上升到1.6%。煉油廠要在現有基礎上，使柴油含硫量低、有良好的安定性及潤滑性、較高的十六烷值和清凈性，必須在裝置調整上投入大量資金，並由此帶來油品生產成本的提高，在這方面，各發達國家的煉廠均投入了重金。從美國的情況看，美國從20世紀90年代初啟動油品清潔化，已累計投入了300多億美元。由此造成的油品成本提高使目前美國煉廠噸毛利僅在每桶1美元左右，維持微利狀態，有的企業甚至虧損；從歐洲的情況來說，歐洲煉油廠要達到2000年歐盟燃油規格，估計需要投資200億～300億美元。歐洲石油工業協會估計的投資更高，該組織認為要達到2000年和2005年的柴油規格，需要投資440億～500億美元。 隨著生物柴油生產工藝的改進，使用生物柴油的發動機即可使用普通柴油的發動機（對有些機型僅需換密封圈和濾芯），無需作任何改動，生物柴油可與普通柴油在油箱中以任何比例相混，並對駕駛動無任何影響，駕駛者根本無法區分兩者的駕駛動力差別。加之柴油替代燃料所用原料隨著規模種植價格日趨低廉，使柴油替代燃料的生產成本逐步下降，與常規柴油的價格正在縮小，如美國生物柴油的價格已從每升1.06美元降到0.33～0.59美元，這個價格與普通柴油的價格差不多。 5.2 政府對生物柴油的扶持政策 目前許多國家如美國、德國、法國、丹麥、義大利、愛爾蘭和西班牙等對生物柴油採取了相應的扶持政策。為了進一步鼓勵使用生物柴油，美國農業部決定今後兩年每年拿出1.5億美元補貼生物柴油等生物燃料的使用，目前美國至少有5個州正在考慮制訂稅收鼓勵政策。目前在歐洲生產生物柴油可享受到政府的稅收政策優惠，其零售價低於普通柴油（如在德國加油站生物柴油的零售價格目前為約1.45馬克/L，而柴油為1.60馬克/L）。據Frost & Sullivan企業咨詢公司最新發表的"歐盟生物柴油市場"報告，為實現"京都協議"規定的目標（在2008-2012年，歐盟將減少二氧化碳排放量8%），歐盟即將出台鼓勵開發和使用生物柴油的新規定，如對生物柴油免徵增值稅，規定機動車使用生物動力燃料占動力燃料營業總額的最低份額。新規定的出台不僅有助於歐盟生物柴油市場的穩定，而且生物柴油營業額將從2000年的5.035億美元猛增至24億美元，平均年增25%。 5.3 現代柴油機促使汽車車型柴油化的趨勢加快 在歐洲，1999年新購柴油轎車比例約為30%，法國甚至達到48%。2000年，歐洲市場上柴油轎車的銷售量達到440萬輛，比1995年翻了一倍。現在經濟型轎車主要生產廠商如大眾、雷諾、歐寶和福特的顧客中，幾乎有一半需要柴油車。目前，在歐洲轎車市場上，新型柴油轎車購買率達30%，專家預言：到2006年，歐洲每2輛新車中就有1輛是柴油車。在美國市場上，商用車（即我國所稱的卡車、客車）的90%為柴油車；在日本，將近10%的轎車是柴油轎車，38%的商用車為柴油車。美國、日本及歐洲的重型汽車全部使用柴油機為動力。許多國家在稅收、燃料供應等方面予以政策上的傾斜，敦促柴油發動機的普及和發展。 我國柴油汽車生產比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我國生產的重型載貨汽車和大型客車全部採用柴油發動機；65.9%中型載貨汽車採用柴油發動機，53.5%中型客車採用柴油發動機；55.4%和29.4%的輕型載貨汽車、輕型客車也開始採用柴油發動機。我國1994年頒布的《汽車工業產業政策》明確提出，總重量超過5 t的載客汽車載貨汽車在2000年後主要採用柴油為燃料。在未來的幾年，是中國汽車工業騰飛的時代。因此，我國柴油車產量的增長趨勢還將繼續下去，汽車柴油化是中國汽車工業的一個發展方向。 汽車車型柴油化趨勢的加快主要是由於現代柴油機採用了電控發動機控制系統、高壓燃油直噴式燃燒系統以及廢氣排放控制裝置，已完全克服了傳統柴油機的缺點，能夠滿足現行的國際排放標准，而這些裝置和技術要求柴油含硫量低，有良好的安定性及潤滑性，較高的十六烷值和清凈性等。隨著現代柴油機使用生物柴油燃料技術的成熟，目前在世界范圍內出現的這種汽車車型柴油化趨勢會進一步加快。據專家預測，在2010年以前，是柴油需求年均增長3.3%，到2010年，世界柴油的需求量將從目前的38%增加到45%。而世界范圍內柴油的供應量嚴重不足，給生物柴油留下廣闊的發展空間。 6 我國發展生物柴油的原料分析及發展建議 柴油的供需平衡問題也將是我國未來較長時間石油市場發展的焦點問題。業內人士指出，到2005年，隨著我國原由加工量的上升，汽油和煤油擁有一定數量的出口餘地，而柴油的供應缺口仍然較大。我國柴油產量到2005年預計可達到80.5 Mt，仍缺口600～2 400 kt。預計到2010年柴喲的需求量將突破100 Mt，與2005年相比，將增長24%；至2015年市場需求量將會達到130 Mt左右。近幾年來，盡管煉化企業通過持續的技術改造，生產柴汽比不斷提高，但仍不能滿足消費柴汽比的要求。目前，生產柴汽比約為1.8，而市場的消費柴汽比均在2.0以上，雲南、廣西、貴州等省區的消費柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發進程的加快，隨著國民經濟重大基礎項目的相繼啟動，柴汽比的矛盾比以往更為突出。因此，開發生物柴油不僅與目前石化行業調整油品結構提高柴汽比的方向相契合，而且意義深遠。 國內也已研製成功利用菜籽油、大豆油、米糠油腳料、工業豬油、牛油及野生植物小桐籽油等作原料，經預酯化、再酯化射干難產生物柴油的工藝。高品質的原料是生產高品質生物柴油和取得高收率的基本保證。由於雙低菜籽油生產的生物柴油含硫量低，從而使該菜籽油生物柴油具有好的排放標准，因此目前在歐洲普遍栽種雙低菜籽。就目前而言，每公頃土地可生產約30 t菜籽（含油量約40%）。我國有很多地區油菜籽種植面積很大，在加工傳統的食用油的同時不失時機地開發生產生物柴油燃料是油菜籽利用的一個重要方向。另外，研究發現棉籽油與雙低菜籽油的脂肪酸組成相似，因此在我國採用棉籽油作為生物柴油的原料還是可行的。當然，此時的棉籽油生物柴油標准需要按照中國的實際作相應的調整。 1t油菜籽可製取約160 kg生物柴油，同時可副產16 kg甘油。而純度高達99.7%的特級甘油價格為2 000美元/t。因此，製取生物柴油與精緻甘油工藝聯產，將能取得較為理想的經濟效益。若能建年產100 kt具有一定工業化生產規模的生物柴油裝置，其經濟效益更為可觀。近幾年來，生物柴油燃料已被越來越多的重視，在美國和歐洲已開始建立商品化生產，市場很有吸引力，原料也不會存在問題，因此，有很多大公司紛紛開拓這一業務，期望在開始時就能佔領市場。南斯拉夫在五、六年前已研製成功這項技術且已生產，後因經濟困難而停產，測試數據表明，南斯拉夫的技術水平同德國、義大利等國的相同，可探討與南斯拉夫合作幫助我國發展這一技術
『叄』 跪求大神告訴我大豆油制備生物柴油的計算生物柴油產率的公式!急!急!急!
狹義的生物柴油是指脂肪酸甲酯類，是酯類物質。生物醇油是醇類物質，化學結構是不同的。
『肆』 生物柴油
生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝製成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物質能的一種，它是生物質利用熱裂解等技術得到的一種長鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復雜有機成分的混合物，這些混合物主要是一些分子量大的有機物，幾乎包括所有種類的含氧有機物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有機酸、醇等。生物柴油是一種優質清潔柴油，可從各種生物質提煉，因此可以說是取之不盡，用之不竭的能源，在資源日益枯竭的今天，有望取代石油成為替代燃料。
特點：
1)含水率較高，最大可達30%-45%。水分有利於降低油的黏度、提高穩定性，但降低了油的熱值；
2)pH值低，故貯存裝置最好是抗酸腐蝕的材料；
3)密度比水大，與水的比值約為1.2；
4)具有「老化」傾向，加熱不宜超過80℃，宜避光、避免與空氣接觸保存；
5)潤滑性能好。
6）優良的環保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高達98％，降解速率是普通柴油的2倍，可大大減輕意外泄漏時對環境的污染；
7）較好的低溫發動機啟動性能；
8）較好的安全性能：閃點高，運輸、儲存、使用方面安全；
生產方法
利用油脂原料合成生物柴油的方法；用動物油製取的生物柴油及製取方法；生物柴油和生物燃料油的添加劑；廢動植物油脂生產的輕柴油乳化劑及其應用；低成本無污染的生物質液化工藝及裝置；低能耗生物質熱裂解的工藝及裝置；利用微藻快速熱解制備生物柴油的方法；用廢塑料、廢油、廢植物油腳提取汽、柴油用的解聚釜，生物質氣化制備燃料氣的方法及氣化反應裝置；以植物油腳中提取石油製品的工藝方法；用等離子體熱解氣化生物質製取合成氣的方法，用澱粉酶解培養異養藻制備生物柴油的方法；用生物質生產液體燃料的方法；用植物油下腳料生產燃油的工藝方法，由生物質水解殘渣制備生物油的方法，植物油腳提取汽油柴油的生產方法；廢油再生燃料油的裝置和方法；脫除催化裂化柴油中膠質的方法；廢橡膠(廢塑料、廢機油)提煉燃料油的環保型新工藝，脫除柴油中氧化總不溶物及膠質的化學精製方法；阻止柴油、汽油變色和膠凝的助劑；廢潤滑油的絮凝分離處理方法。
應用
生物柴油可用作鍋爐、渦輪機、柴油機等的燃料，工業上應用的主要是脂肪酸甲酯。
生物柴油是一種優質清潔柴油，可從各種生物質提煉，因此可以說是取之不盡，用之不竭的能源，在資源日益枯竭的今天，有望取代石油成為替代燃料。
柴油是許多大型車輛如卡車及內燃機車及發電機等的主要動力燃料，其具有動力大，價格便宜的優點，我國柴油需求量很大，柴油應用的主要問題「冒黑煙」, 我們經常在馬路上看到冒黑煙的卡車。冒黑煙的主要原因是燃燒不完全，對空氣污染嚴重，如產生大量的顆粒粉塵，CO2排放量高等。據美國燃料學會報道，發動機燃料燃燒產生的空氣污染已成為空氣污染的主要問題，如氮氧化物為其他工業部門排放的一半，一氧化碳為其他工業排放量的三分之二，有毒碳氫化合物為其他工業排放的一半。尾氣中排出的氮氧化物和硫化物和空氣中的水可以結合形成酸雨， 尾氣中的二氧化碳和一氧化碳太多會使大氣溫度升高， 也就是人們常說的「溫室效應」。為解決燃油的尾氣污染問題及日益惡化的環境壓力，人們開始研究採用其他燃料如燃料酒精代替汽油，目前燃料酒精在北美洲如美國及加拿大等和南美國家如巴西、阿根廷等已佔有相當比例，裝備有燃料酒精發動機的汽車已投放市場。對大多數需要柴油為燃料的大動力車輛如公共汽車、內燃機車及農用汽車如拖拉機等主要以柴油為燃料的發動機而言，燃料酒精並不適合。而且柴油造成的尾氣污染比汽油大的多, 因此人們開發了柴油的代用品－－生物柴油。
其實發動機的發明家狄色爾早在1912年美國密蘇里工程大會報告中說，「用菜籽油作發動機燃料在今天看起來並沒有太大意義，但將來會成為和石油及煤一樣重要的燃料」。1983年美國科學家首先將菜籽油甲酯用於發動機，燃燒了1000個小時。並將以可再生的脂肪酸單酯定義為生物柴油.。1984年美國和德國等國的科學家研究了採用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料，即採用來自動物或植物脂肪酸單酯包括脂肪酸甲酯，脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃燒。生物柴油和傳統的石油柴油相比，具有以下優點：
以可再生的動物及植物脂肪酸單酯為原料，可減少對石化燃料石油的需求量和進口量；環境又好，採用生物柴油尾氣中有毒有機物排放量僅為十分之一，顆粒物為普通柴油的20％，一氧化碳和二氧化碳排放量僅為石油柴油的10％，無硫化物和鉛及有毒物的排放;混合生物柴油可將排放含硫物濃度從500PPM（PPM百萬分之一）降低到5PPM。
不用更換發動機，而且對發動機有保護作用。
世界各國對生物柴油的應用
目前，世界各國，尤其是發達國家，都在致力於開發高效、無污染的生物質能利用技術。歐洲已成為全球生化柴油的主要生產地。美國、義大利、法國已相繼建成生物柴油生產裝置數十座。
美國是最早研究生物柴油的國家。總生產能力1300，000噸。對生物柴油的稅率為0％。美國在黃石公園進行的60萬公里的行車實驗，沒有任何結焦現象，空氣污染物排放降低了80％以上。而且使用生物柴油還吸引了附近300公里外的棕熊來到公園。美國B20是採用20％生物柴油的柴油，尾氣污染物排放可降低50％以上。1992年美國能源署及環保署都提出生物柴油作為清潔燃料，美國總統柯林頓1999年專門簽署了開發生物質能的法令，其中生物柴油被列為重點發展的清潔能源之一，國家對生物柴油不收稅。日本1995年開始研究用飯店剩餘的煎炸油生產生物柴油，在1999年建立了259 升/ 天用煎炸油為原料生產生物柴油的工業化實驗裝置，可降低原料成本。目前日本生物柴油年產量可達400，000噸。
德國目前已擁有8個生物柴油的工廠，德國擁有300多個生物柴油加油站，並且制定了生物柴油的標准，對生物柴油不收稅，2006年生物柴油產量達100萬噸。
法國、義大利等歐洲國家都建立生物柴油的企業。法國雪鐵龍集團進行了生物柴油的試驗，通過10萬公里的燃燒試驗，證明生物柴油是可以用於普通柴油發動機的。其使用的標準是在普通石油柴油中添加5％的生物柴油。
可以預見生物柴油作為一種重要的清潔燃料將在大型汽車行駛中發揮重要作用。
■生物柴油的化學法生產
生物柴油的化學法生產是採用生物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇，並使用氫氧化鈉 (占油脂重量的1%) 或甲醇鈉 (Sodium methoxide) 做為觸媒，在酸性或者鹼性催化劑和高溫（230～250℃）下發生酯交換反應（transesterification），生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯，再經洗滌乾燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產過程中可循環使用，生產設備與一般制油設備相同，生產過程中產生10%左右的副產品甘油。
但化學法合成生物柴油有以下缺點：反應溫度較高、工藝復雜；反應過程中使用過量的甲醇，後續工藝必須有相應的醇回收裝置，處理過程繁復、能耗高；油脂原料中的水和游離脂肪酸會嚴重影響生物柴油得率及質量；產品純化復雜，酯化產物難於回收；反應生成的副產物難於去除，而且使用酸鹼催化劑產生大量的廢水，廢鹼（酸）液排放容易對環境造成二次污染等。
化學法生產還有一個不容忽視的成本問題：生產過程中使用鹼性催化劑要求原料必須是毛油，比如未經提煉的菜籽油和豆油，原料成本就占總成本的75%。因此採用廉價原料及提高轉化從而降低成本是生物柴油能否實用化的關鍵，因此美國己開始通過基因工程方法研究高油含量的植物（見下文「工程微藻」法），日本採用工業廢油和廢煎炸油，歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農作物。
■生物柴油的生物酶合成法
為解決上述問題，人們開始研究用生物酶法合成生物柴油，即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉酯化反應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無污染排放的優點。2001年日本採用固定化Rhizopus oryzae細胞生產生物柴油，轉化率在80％左右，微生物細胞可連續使用430小時。
2005年6月4日，《中國環境報》報道：清華大學生物酶法制生物柴油中試成功，採用新工藝在中試裝置上生物柴油產率達90％以上。中試產品技術指標符合美國及德國的生物柴油標准，並滿足我國0號優等柴油標准。中試產品經發動機台架對比試驗表明，與市售石化柴油相比，採用含20％生物柴油的混配柴油作燃料，發動機排放尾氣中一氧化碳、碳氫化合物、煙度等主要有毒成分的濃度顯著下降，發動機動力特性等基本不變。
由於利用物酶法合成生物柴油具有反應條件溫和、醇用量小、無污染物排放等優點，具有環境友好性，因而日益受到人們的重視。但利用生物酶法制備生物柴油目前存在著一些亟待解決的問題：脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉酯化有效，而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉化率低，一般僅為40%-60%；甲醇和乙醇對酶有一定的毒性，容易使酶失活；副產物甘油和水難以回收，不但對產物形成一致，而且甘油也對酶有毒性；短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應活性及穩定性，使固化酶的使用壽命大大縮短。這些問題是生物酶法工業化生產生物柴油的主要瓶頸。
■生物柴油的「工程微藻」法
「工程微藻」生產柴油，為柴油生產開辟了一條新的技術途徑。美國國家可更新實驗室(NREL)通過現代生物技術建成「工程微藻」，即硅藻類的一種「工程小環藻」。在實驗室條件下可使「工程微藻」中脂質含量增加到60%以上，戶外生產也可增加到40%以上，而一般自然狀態下微藻的脂質含量為5%-20%。「工程微藻」中脂質含量的提高主要由於乙醯輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達，在控制脂質積累水平方面起到了重要作用。目前，正在研究選擇合適的分子載體，使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達，還進一步將修飾的ACC基因引入微藻中以獲得更高效表達。利用「工程微藻」生產柴油具有重要經濟意義和生態意義，其優越性在於：微藻生產能力高、用海水作為天然培養基可節約農業資源；比陸生植物單產油脂高出幾十倍；生產的生物柴油不含硫，燃燒時不排放有毒害氣體，排入環境中也可被微生物降解，不污染環境，發展富含油質的微藻或者「工程微藻」是生產生物柴油的一大趨勢。
■現行生物柴油標准
世界上很多國家已經擬定了生物柴油標准，從而保證柴油的質量，保證使用者更加放心的使用生物柴油。
生物柴油的國際標準是ISO 14214A另一個是ASTM國際標准ASTM D 6751，這一標準是美國所採用的標准，該標准由美國環保局1996年在「清潔空氣法」的211（b）部分加以了法律確認。另一被廣泛認同的是德國的DIN生物柴油系列標准，是迄今為止最為詳細系統的生物柴油標准，該標准體系針對不同的製造原料有不同的DIN標准：以油菜籽和純粹以蔬菜籽為原料的RME(rapeseed methyl ester)、PME（vegetable methyl ester）生物柴油DIN E 51606 標准，以蔬菜油脂和動物脂肪為混合原料FME （fat methyl ester）的生物柴油DIN V 51606標准。歐盟也在2003年11月頒布了EN14241生物柴油燃料標准。此外奧地利、澳大利亞、捷克共和國、法國、義大利、瑞典等國家也擬訂了生物柴油燃油規范。
■德國DIN V 51606生物柴油標准
生物柴油的標准主要對以下成份進行考評：生產製造的整個反映過程，甘油的去除情況，催化劑的去除情況，酒精的去除情況，以及確保不含游離脂肪酸。生物柴油的生產標准評定指針包括比重、動態粘度、閃火點、硫含量、殘留量、十六烷值、灰份、水份、總雜質、三酸甘油脂、游離甘油等。生物柴油標準的規范，正在極大的推動生物柴油在這些國家的汽車工業中正式應用和合法化，同時，大量國家對生物柴油的認可也正在推動生物柴油作為一種新型可再生生物能源的國際化。
由於目前生物柴油在商用上主要以生物柴油和石化柴油的混合油的形式供應，因此，對於混合油也有標准推出。例如5%的生物柴油加95%的常規柴油的混合油需要達到2000年頒布的EN590（EN590:2000）的標准，凡是符合這一標準的混合油，都可以安全地應用於所有柴油機發動機，雖然這一混合油不需要添加任何穩定劑，但是國外也有提議稱需要在EN 590:2000標准中增加這樣一條：混合油中的生物柴油自身必須符合EN 14214的標准。
『伍』 毛油加鹼計算公式
咨詢記錄 · 回答於2021-08-09
『陸』 關於調配生物柴油的問題
生物柴油的化學法生產是採用生物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇，並使用氫氧化鈉 (占油脂重量的1%) 或甲醇鈉 (Sodium methoxide) 做為觸媒，在酸性或者鹼性催化劑和高溫（230～250℃）下發生酯交換反應（transesterification），生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯，再經洗滌乾燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產過程中可循環使用，生產設備與一般制油設備相同，生產過程中產生10%左右的副產品甘油。
但化學法合成生物柴油有以下缺點：反應溫度較高、工藝復雜；反應過程中使用過量的甲醇，後續工藝必須有相應的醇回收裝置，處理過程繁復、能耗高；油脂原料中的水和游離脂肪酸會嚴重影響生物柴油得率及質量；產品純化復雜，酯化產物難於回收；反應生成的副產物難於去除，而且使用酸鹼催化劑產生大量的廢水，廢鹼（酸）液排放容易對環境造成二次污染等。
化學法生產還有一個不容忽視的成本問題：生產過程中使用鹼性催化劑要求原料必須是毛油，比如未經提煉的菜籽油和豆油，原料成本就占總成本的75%。因此採用廉價原料及提高轉化從而降低成本是生物柴油能否實用化的關鍵，因此美國己開始通過基因工程方法研究高油含量的植物（見下文「工程微藻」法），日本採用工業廢油和廢煎炸油，歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農作物。
為解決上述問題，人們開始研究用生物酶法合成生物柴油，即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉酯化反應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無污染排放的優點。2001年日本採用固定化Rhizopus oryzae細胞生產生物柴油，轉化率在80％左右，微生物細胞可連續使用430小時。
2005年6月4日，《中國環境報》報道：清華大學生物酶法制生物柴油中試成功，採用新工藝在中試裝置上生物柴油產率達90％以上。中試產品技術指標符合美國及德國的生物柴油標准，並滿足我國0號優等柴油標准。中試產品經發動機台架對比試驗表明，與市售石化柴油相比，採用含20％生物柴油的混配柴油作燃料，發動機排放尾氣中一氧化碳、碳氫化合物、煙度等主要有毒成分的濃度顯著下降，發動機動力特性等基本不變。
由於利用物酶法合成生物柴油具有反應條件溫和、醇用量小、無污染物排放等優點，具有環境友好性，因而日益受到人們的重視。但利用生物酶法制備生物柴油目前存在著一些亟待解決的問題：脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉酯化有效，而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉化率低，一般僅為40%-60%；甲醇和乙醇對酶有一定的毒性，容易使酶失活；副產物甘油和水難以回收，不但對產物形成一致，而且甘油也對酶有毒性；短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應活性及穩定性，使固化酶的使用壽命大大縮短。這些問題是生物酶法工業化生產生物柴油的主要瓶頸。
酶法生產生物柴油主要技術經濟指標有： 1、採用固定床式酶反應器，以植物油及廢油等為原料生產生物柴油，轉化率均可達到95%以上，最高轉化率可以達到96％。
2、建立了生物柴油精餾裝置，分離精製收率高於86％，分離後產品中甲酯含量大於97%，分離後產品各項指標完全符合德國生物柴油生產標准(DIN5160697)。
3、建立了年產500t的生物柴油中試生產裝置。反應器內固定化酶使用壽命超過20天。
4、以地溝油為原料生產生物柴油，成本約為3058元／t，以普通菜籽油為原料生產生物燒油，成本約為4300元／t。
5、燃燒性能明顯優於0號柴油。在0號柴油中添加20％生物柴油的燃燒試驗表明，燃燒尾氣中有毒物質的排放降低35％以上。
「工程微藻」生產柴油，為柴油生產開辟了一條新的技術途徑。美國國家可更新實驗室(NREL)通過現代生物技術建成「工程微藻」，即硅藻類的一種「工程小環藻」。在實驗室條件下可使「工程微藻」中脂質含量增加到60%以上，戶外生產也可增加到40%以上，而一般自然狀態下微藻的脂質含量為5%-20%。「工程微藻」中脂質含量的提高主要由於乙醯輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達，在控制脂質積累水平方面起到了重要作用。目前，正在研究選擇合適的分子載體，使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達，還進一步將修飾的ACC基因引入微藻中以獲得更高效表達。利用「工程微藻」生產柴油具有重要經濟意義和生態意義，其優越性在於：微藻生產能力高、用海水作為天然培養基可節約農業資源；比陸生植物單產油脂高出幾十倍；生產的生物柴油不含硫，燃燒時不排放有毒害氣體，排入環境中也可被微生物降解，不污染環境，發展富含油質的微藻或者「工程微藻」是生產生物柴油的一大趨勢。
『柒』 生物柴油是怎麼回事，能解答一下嗎
生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝製成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物質能的一種，它是生物質利用熱裂解等技術得到的一種長鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復雜有機成分的混合物，這些混合物主要是一些分子量大的有機物，幾乎包括所有種類的含氧有機物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有機酸、醇等。生物柴油是一種優質清潔柴油，可從各種生物質提煉，因此可以說是取之不盡，用之不竭的能源，在資源日益枯竭的今天，有望取代石油成為替代燃料。
[編輯本段]特點：
1)含水率較高，最大可達30%-45%。水分有利於降低油的黏度、提高穩定性，但降低了油的熱值；
2)pH值低，故貯存裝置最好是抗酸腐蝕的材料；
3)密度比水大，與水的比值約為1.2；
4)具有「老化」傾向，加熱不宜超過80℃，宜避光、避免與空氣接觸保存；
5)潤滑性能好。
6）優良的環保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高達98％，降解速率是普通柴油的2倍，可大大減輕意外泄漏時對環境的污染；
7）較好的低溫發動機啟動性能；
8）較好的安全性能：閃點高，運輸、儲存、使用方面安全；
[編輯本段]生物柴油行業現狀
生物柴油是清潔的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程微藻等油料水生植物以及動物油脂、廢餐飲油等為原料製成的液體燃料，是優質的石油柴油代用品。生物柴油是典型「綠色能源」，大力發展生物柴油對經濟可持續發展，推進能源替代，減輕環境壓力，控制城市大氣污染具有重要的戰略意義。
綜觀國際上的發達國家如美國、德國、日本，到次發達的南非、巴西、韓國，到發展中的印度、泰國等，均在發展石油替代產業的國際政策制度、技術完善、裝置建設和車輛製造等方面提供了良好的借鑒，為我國走中國特色石油替代之路鋪平了道路。特別是巴西經驗，更具實際意義。
生物柴油在中國是一個新興的行業，表現出新興行業在產業化初期所共有的許多市場特徵。許多企業被綠色能源和支農產業雙重「概念」凸現的商機所吸引，紛紛進入該行業，有人以「雨後春筍」形容生物柴油目前的狀態。截止2007年，中國有大小生物柴油生產廠2000多家，而且，各地相同項目的立項、審批還在繼續。還有更大的威脅來自於國外。一些外國公司資金實力雄厚，生產技術成熟，產業化程度高，可以借規模經濟效應獲取成本優勢，搶占原料基地和市場份額的綜合能力更強
從未來的發展看，生物柴油的購買商主要有石油的煉油廠、發電廠、輪船航運公司以及流通領域的中間商。生物柴油的需求量在不斷增加，預計到2010年，中國生物柴油的需求量將達到2000萬噸/年，按國家再生能源中長期規劃，那時的產能是20萬噸/年。需求與產量的反差，將會是形成產品供不應求的局面。當人們更多地了解生物柴油優良的性能，接受的程度會更大，市場需求也會不斷提高。強大的市場需求與有限的生產能力，使購買者的議價能力降低。同時，也對生物柴油生產企業提出了更高的要求，應加大對技術創新的投入，不斷提高油品的質量，以保持生物柴油良好的品質形象。
隨著改革開放的不斷深入，在全球經濟一體化的進程中，中國的經濟水平將進一步提高，對能源的需求會有增無減，只要把關於生物柴油的研究成果轉化為生產力，形成產業化，則其在柴油引擎、柴油發電廠、空調設備和農村燃料等方面的應用前景是非常廣闊的。
[編輯本段]生產方法
利用油脂原料合成生物柴油的方法；用動物油製取的生物柴油及製取方法；生物柴油和生物燃料油的添加劑；廢動植物油脂生產的輕柴油乳化劑及其應用；低成本無污染的生物質液化工藝及裝置；低能耗生物質熱裂解的工藝及裝置；利用微藻快速熱解制備生物柴油的方法；用廢塑料、廢油、廢植物油腳提取汽、柴油用的解聚釜，生物質氣化制備燃料氣的方法及氣化反應裝置；以植物油腳中提取石油製品的工藝方法；用等離子體熱解氣化生物質製取合成氣的方法，用澱粉酶解培養異養藻制備生物柴油的方法；用生物質生產液體燃料的方法；用植物油下腳料生產燃油的工藝方法，由生物質水解殘渣制備生物油的方法，植物油腳提取汽油柴油的生產方法；廢油再生燃料油的裝置和方法；脫除催化裂化柴油中膠質的方法；廢橡膠(廢塑料、廢機油)提煉燃料油的環保型新工藝，脫除柴油中氧化總不溶物及膠質的化學精製方法；阻止柴油、汽油變色和膠凝的助劑；廢潤滑油的絮凝分離處理方法。
簡單工藝流程：
生物柴油是由從植物油或動物脂的脂肪酸烷基單酯組成的一種可替代柴油燃料。目前，大多數生物柴油是由大豆油、甲醇和一種鹼性催化劑生產而成的。然而還有大多數的不易被人體消化的廉價油脂能夠轉化為生物柴油。
工藝流程簡介：
(1)物理精煉:首先將油脂水化或磷酸處理，除去其中的磷脂，膠質等物質)。再將油脂預熱、脫水、脫氣進入脫酸塔，維持殘壓，通入過量蒸汽，在蒸汽溫度下，游離酸與蒸汽共同蒸出，經冷凝析出，除去游離脂肪酸以外的凈損失，油脂中的游離酸可降到極低量，色素也能被分解，使顏色變淺。各種廢動植物油在自主研發的DYD催化劑作用下，採用酯化、醇解同時反應工藝生成粗脂肪酸甲酯。 (2)甲醇預酯化:首先將油脂水化脫膠，用離心機除去磷脂和膠等水化時形成的絮狀物，然後將油脂脫水。原料油脂加入過量甲醇，在酸性催化劑存在下，進行預酯化，使游離酸轉變成甲酯。蒸出甲醇水，經分餾後，無游離酸的分出C12-16棕櫚酸甲酯和C18油酸甲酯。
(3)酯交換反應:經預處理的油脂與甲醇一起，加入少量NaOH做催化劑，在一定溫度與常壓下進行酯交換反應，即能生成甲酯，採用二步反應，通過一個特殊設計的分離器連續地除去初反應中生成的甘油，使酯交換反應繼續進行。
(4)重力沉澱、水洗與分層。
(5)甘油的分離與粗製甲酯的獲得。
(6)水份的脫出、甲醇的釋出、催化劑的脫出與精製生物柴油的獲得。
整個工藝流程實現閉路循環，原料全部綜合利用，實現清潔生產。大致描述如下：原料預處理(脫水、脫臭、凈化)------反應釜(加醇+催化劑+70℃)------攪拌反應1小時-------沉澱分離排雜-------回收醇------過濾--------成品
[編輯本段]應用
生物柴油可用作鍋爐、渦輪機、柴油機等的燃料，工業上應用的主要是脂肪酸甲酯。
生物柴油是一種優質清潔柴油，可從各種生物質提煉，因此可以說是取之不盡，用之不竭的能源，在資源日益枯竭的今天，有望取代石油成為替代燃料。
柴油是許多大型車輛如卡車及內燃機車及發電機等的主要動力燃料，其具有動力大，價格便宜的優點，我國柴油需求量很大，柴油應用的主要問題「冒黑煙」, 我們經常在馬路上看到冒黑煙的卡車。冒黑煙的主要原因是燃燒不完全，對空氣污染嚴重，如產生大量的顆粒粉塵，CO2排放量高等。據美國燃料學會報道，發動機燃料燃燒產生的空氣污染已成為空氣污染的主要問題，如氮氧化物為其他工業部門排放的一半，一氧化碳為其他工業排放量的三分之二，有毒碳氫化合物為其他工業排放的一半。尾氣中排出的氮氧化物和硫化物和空氣中的水可以結合形成酸雨， 尾氣中的二氧化碳和一氧化碳太多會使大氣溫度升高， 也就是人們常說的「溫室效應」。為解決燃油的尾氣污染問題及日益惡化的環境壓力，人們開始研究採用其他燃料如燃料酒精代替汽油，目前燃料酒精在北美洲如美國及加拿大等和南美國家如巴西、阿根廷等已佔有相當比例，裝備有燃料酒精發動機的汽車已投放市場。對大多數需要柴油為燃料的大動力車輛如公共汽車、內燃機車及農用汽車如拖拉機等主要以柴油為燃料的發動機而言，燃料酒精並不適合。而且柴油造成的尾氣污染比汽油大的多, 因此人們開發了柴油的代用品－－生物柴油。
其實發動機的發明家狄色爾早在1912年美國密蘇里工程大會報告中說，「用菜籽油作發動機燃料在今天看起來並沒有太大意義，但將來會成為和石油及煤一樣重要的燃料」。1983年美國科學家首先將菜籽油甲酯用於發動機，燃燒了1000個小時。並將以可再生的脂肪酸單酯定義為生物柴油.。1984年美國和德國等國的科學家研究了採用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料，即採用來自動物或植物脂肪酸單酯包括脂肪酸甲酯，脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃燒。生物柴油和傳統的石油柴油相比，具有以下優點：
以可再生的動物及植物脂肪酸單酯為原料，可減少對石化燃料石油的需求量和進口量；環境友好，採用生物柴油尾氣中有毒有機物排放量僅為十分之一，顆粒物為普通柴油的20％，一氧化碳和二氧化碳排放量僅為石油柴油的10％，無硫化物和鉛及有毒物的排放;混合生物柴油可將排放含硫物濃度從500PPM（PPM百萬分之一）降低到5PPM。
不用更換發動機，而且對發動機有保護作用。
[編輯本段]世界各國對生物柴油的應用
目前，世界各國，尤其是發達國家，都在致力於開發高效、無污染的生物質能利用技術。歐洲已成為全球生化柴油的主要生產地。美國、義大利、法國已相繼建成生物柴油生產裝置數十座。
美國是最早研究生物柴油的國家。總生產能力1300，000噸。對生物柴油的稅率為0％。美國在黃石公園進行的60萬公里的行車實驗，沒有任何結焦現象，空氣污染物排放降低了80％以上。而且使用生物柴油還吸引了附近300公里外的棕熊來到公園。美國B20是採用20％生物柴油的柴油，尾氣污染物排放可降低50％以上。1992年美國能源署及環保署都提出生物柴油作為清潔燃料，美國總統柯林頓1999年專門簽署了開發生物質能的法令，其中生物柴油被列為重點發展的清潔能源之一，國家對生物柴油不收稅。日本1995年開始研究用飯店剩餘的煎炸油生產生物柴油，在1999年建立了259 升/ 天用煎炸油為原料生產生物柴油的工業化實驗裝置，可降低原料成本。目前日本生物柴油年產量可達400，000噸。
德國目前已擁有8個生物柴油的工廠，德國擁有300多個生物柴油加油站，並且制定了生物柴油的標准，對生物柴油不收稅，2006年生物柴油產量達100萬噸。
法國、義大利等歐洲國家都建立生物柴油的企業。法國雪鐵龍集團進行了生物柴油的試驗，通過10萬公里的燃燒試驗，證明生物柴油是可以用於普通柴油發動機的。其使用的標準是在普通石油柴油中添加5％的生物柴油。
可以預見生物柴油作為一種重要的清潔燃料將在大型汽車行駛中發揮重要作用。
[編輯本段]■我國生物柴油發展狀況及產業化前景分析
我國生物柴油的發展狀況:
我國政府為解決能源節約、替代和綠色環保問題制定了一些政策和措施，早有一些學者和專家己致力於生物柴油的研究、倡導工作。我國生物柴油的研究與開發雖起步較晚，但發展速度很快，一部分科研成果已達到國際先進水平。研究內容涉及到油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設備。目前各方面的研究都取得了階段性成果，這無疑將有助於我國生物柴油的進一步研究與開發。可以預計，在2-3年內，我國在該領域的研究將會有突破性進展並達到實用水平。
著名學者閔恩澤院士在《綠色化學與化工》一書中首先明確提出發展清潔燃料生物柴油的課題：原機械工業部和原中國石化總公司在上世紀80年代就撥出專款立項，由上海內燃機研究所和貴外I山地農機所承擔課題，聯合研究長達10 年之久，並邀請中國石化科學院的專家詹永厚做了大量基礎試驗探索；中國農業工程研究設計院的施德路先生也曾於1985 年進行了生物柴油的試驗工作；遼寧省能源研究所承擔的中國——歐共體合作研究項目也涉及到生物柴油；中國科技大學、河南科學陸軍化學所等單位也都對生物柴油作了不同程度的研究。
系統研究始於中國科學院的「八五」重點科研項目：「燃料油植物的研究與應用技術」，完成了金沙江流域燃料油植物資源的調查及栽培技術研究，建立了30公頃的小桐子栽培示範片。自20世紀90年代初開始，長沙市新技術研究所與湖南省林業科學院對能源植物和生物柴油進行了長達10年的合作研究，「八五」期間完成了光皮樹油製取甲脂燃料油的工藝及其燃燒特性的研究；「九五」期間完成了國家重點科研攻關項目「植物油能源利用技術」。
1999-2002年，湖南省林業科學院承擔並主持了國家林業局引進國外先進林業技術(948項目)—— 《能源樹種綠王樹及其利用技術的引進》，從南非、美國和巴西引進了能源樹種綠玉樹(Euphorbiatim-cal li)優良無性系；研製完成了綠玉樹乳汁榨取設備；進行了綠玉樹乳汁成份和燃料特性的研究：綠玉樹乳汁催化裂解研究有階段性成果。 http://www.chinajnjpw.com
但是，與國外相比，我國在發展生物柴油方面還有相當大的差距，長期徘徊在初級研究階段，未能形成生物柴油的產業化：政府尚未針對生物柴油提出一套扶植、優惠和鼓勵的政策辦法，更沒有制定生物柴油統一的標准和實施產業化發展戰略。因此，我國進入了WTO之後，在如何面對經濟高速發展和環境保護和雙重壓力這種背景下，加快高效清潔的生物柴油產業化進程就顯得更為迫切了。
我國生物柴油的產業化前景:
2003年，受國民經濟持續快速增長的拉動，中國石油市場需求增勢強勁，石油產品需求總量增長幅度達到兩位數，為11.4%，比上年提高了7.4個百分點，這促進了石油進口量的大幅攀升，使我國成為石油消費和進口大國。石油市場資源供應出現緊缺，價格全面上漲。據中國物流信息中心統計，2003年我國石油及製品累計平均價格比上年提高11.8%。初步分析2004年中國石油市場供需形勢與2003年情況基本相似，將繼續保持消費需求旺盛，供需基本平衡的格局，但不排除受季節、運輸等因素影響而出現局部性和結構性的供應緊張。預計2004年中國原油消費量為2.7 億噸，凈進口量有可能超過1億噸。
我國是一個石油凈進口國，石油儲量又很有限，大量進口石油對我國的能源安全造成威脅。因此，提高油品質量對中國來說就更有現實意義。而生物柴油具有可再生、清潔和安全三大優勢。專家認為，生物柴油對我國農業結構調整、能源安全和生態環境綜合治理有十分重大的戰略意義。目前，汽車柴油化已成為汽車工業的一個發展方向，據專家預測，到201 0年，世界柴油需求量將從38%增加到45%，而柴油的供應量嚴重不足，這都為油菜製造生物柴油提供了廣闊的發展空間。發展生物柴油產業還可促進中國農村和經濟社會發展。如發展油料植物生產生物柴油，可以走出一條農林產品向工業品轉化的富農強農之路，有利於調整農業結構，增加農民收入。
柴油的供需平衡問題也將是我國未來較長時間石油市場發展的焦點問題。業內人士指出，到2005年，隨著我國原由加工量的上升，汽油和煤油擁有一定數量的出口餘地，而柴油的供應缺口仍然較大。預計到2010年柴油的需求量將突破1億噸，與2005年相比，將增長24%；至2015年市場需求量將會達到1.3億噸左右。近幾年來，盡管煉化企業通過持續的技術改造，生產柴汽比不斷提高，但仍不能滿足消費柴汽比的要求。目前，生產柴汽比約為1.8，而市場的消費柴汽比均在2.0以上，雲南、廣西、貴州1等省區的消費柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發進程的加快，隨著國民經濟重大基礎項目的相繼啟動，柴汽比的矛盾比以往更為突出。因此，開發生物柴油不僅與目前石化行業調整油品結構、提高柴汽比的方向相契合，而且意義深遠。
目前我國生物柴油技術已取得重大成果：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發展公司都已開發出擁有自主知識產權的技術，相繼建成了規模超過萬噸的生產廠，這標志著生物柴油這一高新技術產業已在中國大地上誕生。
中國工程院有關負責人介紹，中國「十五」計劃發展綱要提出發展各種石油替代品，將發展生物液體燃料確定為國家產業發展方向。生物柴油產業得到了國務院領導和國家計委、國家經貿委、科技部等政府部門的支持，並已列入有關國家計劃。
發展生物柴油，我國有十分豐富的原料資源。我國幅員遼闊，地域跨度大，水熱資源分布各異，能源植物資源種類豐富多樣，主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夾竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大風子科和蘿摩科等。目前我國生物柴油的開發利用還處於發展初期，要從總體上降低生物柴油成本，使其在我國能源結構轉變中發揮更大的作用，只有向基地化和規模化方向發展，實行集約經營，形成產業化，才能走符合中國國情的生物柴油發展之路。隨著改革開放的不斷深入，在全球經濟一體化的進程中，在中國加入WTO的大好形勢下，中國的經濟水平將進一步提高，對能源的需求會有增無減，只要把關於生物柴油的研究成果轉化為生產力，形成產業化，則其在柴油引擎、柴油發電廠、空調設備和農村燃料等方面的應用是非常廣闊的。
[編輯本段]■生物柴油的化學法生產
生物柴油的化學法生產是採用生物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇，並使用氫氧化鈉 (占油脂重量的1%) 或甲醇鈉 (Sodium methoxide) 做為觸媒，在酸性或者鹼性催化劑和高溫（230～250℃）下發生酯交換反應（transesterification），生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯，再經洗滌乾燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產過程中可循環使用，生產設備與一般制油設備相同，生產過程中產生10%左右的副產品甘油。
但化學法合成生物柴油有以下缺點：反應溫度較高、工藝復雜；反應過程中使用過量的甲醇，後續工藝必須有相應的醇回收裝置，處理過程繁復、能耗高；油脂原料中的水和游離脂肪酸會嚴重影響生物柴油得率及質量；產品純化復雜，酯化產物難於回收；反應生成的副產物難於去除，而且使用酸鹼催化劑產生大量的廢水，廢鹼（酸）液排放容易對環境造成二次污染等。
化學法生產還有一個不容忽視的成本問題：生產過程中使用鹼性催化劑要求原料必須是毛油，比如未經提煉的菜籽油和豆油，原料成本就占總成本的75%。因此採用廉價原料及提高轉化從而降低成本是生物柴油能否實用化的關鍵，因此美國己開始通過基因工程方法研究高油含量的植物（見下文「工程微藻」法），日本採用工業廢油和廢煎炸油，歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農作物。
[編輯本段]■生物柴油的生物酶合成法
為解決上述問題，人們開始研究用生物酶法合成生物柴油，即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉酯化反應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無污染排放的優點。2001年日本採用固定化Rhizopus oryzae細胞生產生物柴油，轉化率在80％左右，微生物細胞可連續使用430小時。
2005年6月4日，《中國環境報》報道：清華大學生物酶法制生物柴油中試成功，採用新工藝在中試裝置上生物柴油產率達90％以上。中試產品技術指標符合美國及德國的生物柴油標准，並滿足我國0號優等柴油標准。中試產品經發動機台架對比試驗表明，與市售石化柴油相比，採用含20％生物柴油的混配柴油作燃料，發動機排放尾氣中一氧化碳、碳氫化合物、煙度等主要有毒成分的濃度顯著下降，發動機動力特性等基本不變。
由於利用物酶法合成生物柴油具有反應條件溫和、醇用量小、無污染物排放等優點，具有環境友好性，因而日益受到人們的重視。但利用生物酶法制備生物柴油目前存在著一些亟待解決的問題：脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉酯化有效，而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉化率低，一般僅為40%-60%；甲醇和乙醇對酶有一定的毒性，容易使酶失活；副產物甘油和水難以回收，不但對產物形成一致，而且甘油也對酶有毒性；短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應活性及穩定性，使固化酶的使用壽命大大縮短。這些問題是生物酶法工業化生產生物柴油的主要瓶頸。
[編輯本段]■生物柴油的「工程微藻」法
「工程微藻」生產柴油，為柴油生產開辟了一條新的技術途徑。美國國家可更新實驗室(NREL)通過現代生物技術建成「工程微藻」，即硅藻類的一種「工程小環藻」。在實驗室條件下可使「工程微藻」中脂質含量增加到60%以上，戶外生產也可增加到40%以上，而一般自然狀態下微藻的脂質含量為5%-20%。「工程微藻」中脂質含量的提高主要由於乙醯輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達，在控制脂質積累水平方面起到了重要作用。目前，正在研究選擇合適的分子載體，使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達，還進一步將修飾的ACC基因引入微藻中以獲得更高效表達。利用「工程微藻」生產柴油具有重要經濟意義和生態意義，其優越性在於：微藻生產能力高、用海水作為天然培養基可節約農業資源；比陸生植物單產油脂高出幾十倍；生產的生物柴油不含硫，燃燒時不排放有毒害氣體，排入環境中也可被微生物降解，不污染環境，發展富含油質的微藻或者「工程微藻」是生產生物柴油的一大趨勢。
[編輯本段]■現行生物柴油標准
世界上很多國家已經擬定了生物柴油標准，從而保證柴油的質量，保證使用者更加放心的使用生物柴油。
生物柴油的國際標準是ISO 14214A另一個是ASTM國際標准ASTM D 6751，這一標準是美國所採用的標准，該標准由美國環保局1996年在「清潔空氣法」的211（b）部分加以了法律確認。另一被廣泛認同的是德國的DIN生物柴油系列標准，是迄今為止最為詳細系統的生物柴油標准，該標准體系針對不同的製造原料有不同的DIN標准：以油菜籽和純粹以蔬菜籽為原料的RME(rapeseed methyl ester)、PME（vegetable methyl ester）生物柴油DIN E 51606 標准，以蔬菜油脂和動物脂肪為混合原料FME （fat methyl ester）的生物柴油DIN V 51606標准。歐盟也在2003年11月頒布了EN14241生物柴油燃料標准。此外奧地利、澳大利亞、捷克共和國、法國、義大利、瑞典等國家也擬訂了生物柴油燃油規范。
[編輯本段]■德國DIN V 51606生物柴油標准
生物柴油的標准主要對以下成份進行考評：生產製造的整個反映過程，甘油的去除情況，催化劑的去除情況，酒精的去除情況，以及確保不含游離脂肪酸。生物柴油的生產標准評定指針包括比重、動態粘度、閃火點、硫含量、殘留量、十六烷值、灰份、水份、總雜質、三酸甘油脂、游離甘油等。生物柴油標準的規范，正在極大的推動生物柴油在這些國家的汽車工業中正式應用和合法化，同時，大量國家對生物柴油的認可也正在推動生物柴油作為一種新型可再生生物能源的國際化。
由於目前生物柴油在商用上主要以生物柴油和石化柴油的混合油的形式供應，因此，對於混合油也有標准推出。例如5%的生物柴油加95%的常規柴油的混合油需要達到2000年頒布的EN590（EN590:2000）的標准，凡是符合這一標準的混合油，都可以安全地應用於所有柴油機發動機，雖然這一混合油不需要添加任何穩定劑，但是國外也有提議稱需要在EN 590:2000標准中增加這樣一條：混合油中的生物柴油自身必須符合EN 14214的標准。
『捌』 地溝油提煉生物柴油原理
油脂的兩種化學反應：（催化劑前提下）
1、脂肪酸與甲醇發生反應生產生物柴油和水：即酯化反應
2、甘油酯與甲醇發生反應生產生物柴油和甘油：即酯交換反應，也叫醇解反應。
隨著經濟快速發展，餐飲行業日益發達，由此導致餐廚廢油不斷增多，而這些數量眾多的餐飲廢油造成嚴重的環境污染。
更有少數無良從業人員將廢油提煉後混合甚至偽裝成食用油，迴流餐廳和食用油市場，嚴重危害人民的身體健康。
那麼人們深通惡絕的地溝油是如何華麗轉身成為綠色能源進入加油站的呢？
我們知道餐飲廢水中存在主要污染物為油脂、食物纖維、澱粉、各種佐料、洗滌劑和蛋白質等有機物，同時由於就餐人員的復雜性，還存在病源菌污染的問題。
如果直接排放至河道或者排入市政排污管道，會嚴重污染環境，油脂更是容易凝結在市政管道內壁，減少過水能力，甚至堵死。所以必須經過處理之後，達到國家規定排放標准，才能排入城市管網或者其他水體中。
富克林環保一體化密閉隔油器有除渣、除油、污水提升為一體的功能，高效減少餐飲廢水中的油脂。將分離出來的油脂也就是地溝油交由專業單位處理。
地溝油通過酯化和酯交換反應可以轉化成生物柴油（脂肪酸甲酯或乙酯），和石油柴油的主要成分有本質區別是酯與烴。
轉化成的生物柴油與石油柴油性能非常接近，但是更環保，更實惠。生物柴油用作汽車燃料可降低尾氣中（CO2二氧化碳）的排放量80%，硫氧化物排放100%。
據了解，已經用上超過200座的B5生物柴油加油站（5%生物柴油，95%礦物柴油），每天加註生物柴油的社會車輛超過3000輛。在上海，由餐廚廢棄油脂製成的生物柴油，已走向市場。
『玖』 酯交換反應制備生物柴油，生物柴油的轉化率怎麼算
根據酸值來計算，一般酸值小於0.5加0.2%，0.5-1之間的加0.4%；1-2之間加0.7%；2-3之間的加1%，3-5之間加2%，大於5的就不適合做酯交換了。還只是一般大概的估算，如果工業生產，最好在實驗室按這個方法做小樣實驗，調整加鹼量，鹼量過少起不到催化作用，過多生成大量的皂，造成甘油出不來，給後續處理帶來很多麻煩。
『拾』 地溝油提煉生物柴油原理
摘要 1、直接混合：粘度高，所含的酸性組分、游離脂肪酸以及在貯存和燃燒過程中，因氧化和聚合而形成的凝膠、炭沉積和潤滑油粘度增大等不可避免的嚴重問題。