摘 要
随着环境意识的增强和能源危机的影响，人们开始寻找一种能够替代石油燃料并对
环境破坏小的新能源。最近石油价格的升高和石油的缺乏，使人们开始思考利用植物油
去替代柴油。同时，餐饮废油不仅污染环境，而且还危害人们的健康，因此餐饮废油的
有效利用成为一个值得研究的问题

酯交换法制取生物柴油是当今最容易实现工业化的一种方式。在众多的清洁替代能
源中，脂肪酸甲酯作为柴油的替代品有很多的优点。影响酯交换反应的主要因素有醇油
比、催化剂、反应温度和压力、反应时间以及游离脂肪酸和油中水分含量。基于酸催化
和碱催化的方法，本课题主要讨论了如何将废油转化为可以替代 2#柴油并应用于柴油发
动机中的技术路线，通过气相色谱(GC)分析其中的转化率，通过正交实验得到碱催化进
行酯交换实验的最优条件。通过对合成的生物柴油作了石油标准检测，对其燃烧特性作
了初步的研究。实验结果证实了用生物柴油替代 2#号柴油的可行性。通过
Grunberg-Nissan 公式，研究了生物柴油粘度与转化率的关系，得出了靠粘度评价转化率
的方法

餐饮废油酸败程度较高，酸价达 7.25，酸度达 8.8%。考虑到原料油的这种特性，
在第一步反应中采用酸催化法将游离脂肪酸甲酯化，避免直接采用碱催化法使游离脂肪
酸皂化产率降低的不足。酸催化法的酯化工艺最佳操作条件为：催化剂为 98%浓硫酸，
催化剂用量为 14.6%（占反应总底物的质量比）；反应温度为 60℃；醇油比为 50﹕1（摩
尔比）；反应时间 6h，转化率达到为 65.9%。在第二步反应中，采用碱催化法将酸价降
低的原料油中的主要成分甘油三酯转化为脂肪酸甲酯。碱催化法的酯交换工艺最佳操作
条件为：醇油比为 9﹕1，催化剂质量分数为 1.3%，反应温度为 50℃，反应 90min，转
化率达到为 75.3%。在本试验中确定了从生物柴油的粘度分析甲酯转化率的方法。在所
转化的废油各主要成分己知的情况下，由公式可以较为准确的测定甲酯的百分比，其中
重要参数 G
MG
= -2.41026mPas

本文还对餐饮废油酯交换生产生物柴油的技术可行性进行了论证，并对其经济成本
分析进行了研究。本可行性研究报告根据相关欧亿·体育（中国）有限公司规范，并结合当前的生产和销售市场
的动态，对该项目的建设规模、采用的技术方案、设备计算选型等各项指标进行了详细
的可行性分析。并对该项目的投资估算、社会效益和经济效益进行了综合评估。该项目
总投资 3252 万元人民币，年销售收入为 4505 万元人民币，年均利润为 605 万元人民币。
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