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第1章 概论 1

1.1 生物柴油的基本特性 2

1.1.1 生物柴油定义 2

1.1.2 生物柴油的分子结构 3

1.1.3 生物柴油的比较优势 4

1.2 生物柴油的制备方法 5

1.2.1 直接混合法 5

1.2.2 微乳液法 5

1.2.3 高温热裂解法 6

1.2.4 酯交换法 6

1.3 生物柴油的品质控制和质量标准 12

1.3.1 生物柴油品质控制 12

1.3.2 生物柴油的质量标准 14

1.4 生物柴油产业的发展现状与未来趋势 17

1.4.1 国外生物柴油产业的发展现状 17

1.4.2 国外生物柴油产业的发展趋势 20

1.4.3 国内生物柴油产业发展现状 21

1.4.4 国内生物柴油产业的未来发展趋势 22

参考文献 23

第2章 生物柴油生产的原料来源 25

2.1 油料作物 26

2.1.1 菜籽油 26

2.1.2 棉籽油 26

2.1.3 大豆油 27

2.2 木本油料 27

2.2.1 棕榈油 27

2.2.2 黄连木 28

2.2.3 麻风树 28

2.2.4 光皮树 29

2.2.5 文冠果 29

2.2.6 油茶 29

2.2.7 生物柴油能源植物原料选择原则 29

2.3 动物油脂 30

2.3.1 牛羊油 30

2.3.2 猪油 30

2.4 微生物油脂与工程微藻 31

2.4.1 微生物油脂 31

2.4.2 工程微藻 32

2.5 废弃油脂 32

2.6 油脂的理化性质影响生物柴油品质 32

2.7 油脂的制取与加工 33

2.7.1 油料预处理 34

2.7.2 油脂的提取 34

2.7.3 油脂的精炼 34

2.8 高蓄能原料的开发 35

参考文献 37

第3章 化学法制备生物柴油工艺技术 38

3.1 化学法制备生物柴油的技术原理 39

3.1.1 酯化反应 39

3.1.2 酯交换反应 40

3.1.3 高温热裂解反应 44

3.2 化学法制备生物柴油的技术方法 45

3.2.1 均相催化酯交换法 45

3.2.2 非均相酸或碱催化酯交换法 49

3.2.3 超临界酯交换法 56

3.2.4 高温热裂解法 58

3.3 化学法制备生物柴油的反应动力学 58

3.3.1 酯化反应的动力学研究 59

3.3.2 催化酯交换的反应动力学 60

3.3.3 超临界酯交换反应的动力学 66

3.4 化学法制备生物柴油的优势与不足 73

3.4.1 均相催化酯交换法制备生物柴油的优势与不足 73

3.4.2 多相酸碱催化酯交换法制备生物柴油的优势与不足 76

3.4.3 超临界法制备生物柴油的优势与不足 77

3.4.4 高温热裂解法制备生物柴油优势与不足 78

3.4.5 化学法制备生物柴油各类方法的比较 78

3.5 化学法制备生物柴油的发展趋势 78

3.5.1 绿色化学 78

3.5.2 化学法制备生物柴油的研究方向 79

3.5.3 化学法制备生物柴油的发展趋势 80

3.5.4 化学法制备生物柴油的方案设计及对策 80

参考文献 81

第4章 生物酶法制备生物柴油工艺技术 88

4.1 脂肪酶的来源及表达生产 90

4.1.1 脂肪酶的来源 90

4.1.2 脂肪酶的高密度发酵生产 93

4.2 脂肪酶的使用形式 95

4.2.1 游离脂肪酶 96

4.2.2 脂肪酶的固定化 97

4.2.3 固定化脂肪酶的界面激活 101

4.3 脂肪酶催化生产生物柴油机理及比较优势 103

4.3.1 脂肪酶催化生产生物柴油机理 103

4.3.2 酶法制备生物柴油的比较优势 104

4.4 提高生物酶转酯效率的策略 105

4.4.1 脂肪酶的选择 105

4.4.2 反应过程的调控 105

4.4.3 底物和产物对酶毒性的降低 106

4.4.4 反应器的选择 108

4.5 酶法制备生物柴油的反应动力学 109

4.6 酶法制备生物柴油的分子机制 111

4.7 酶法制备生物柴油的发展方向 112

参考文献 112

第5章 超临界法制备生物柴油工艺技术 118

5.1 超临界流体技术 119

5.1.1 超临界流体技术在食品和医药工业中的应用 119

5.1.2 超临界流体技术在化学工业中的应用 120

5.1.3 超临界流体技术在材料工业中的应用 120

5.2 亚／超临界甲醇物理学和热力学性质参数 121

5.2.1 亚／超临界甲醇密度 121

5.2.2 超临界甲醇的黏度 125

5.2.3 超临界甲醇的恒压比热容 126

5.2.4 超临界甲醇的热导率 128

5.3 甲醇预热管管长的设计 128

5.3.1 压缩甲醇热物理性质数据的计算 129

5.3.2 预热管热负荷的计算 130

5.3.3 预热管内压缩甲醇流动雷诺数的变化 130

5.3.4 预热管中压缩甲醇普朗特数的变化 131

5.3.5 预热管中压缩甲醇的对流传热膜系数的变化 131

5.3.6 预热管平均总传热系数的计算 132

5.3.7 预热管管长的计算及其影响因素 133

5.4 连续超临界法制备生物柴油的工艺技术 134

5.4.1 连续超临界法的反应装置 134

5.4.2 连续化超临界甲醇制备生物柴油稳定性探讨 136

5.4.3 影响油脂转化率的因素 136

5.4.4 弱酸催化对亚／超临界法的影响 138

5.5 甲醇循环利用的模拟与实验研究 142

5.5.1 甲醇闪蒸循环工艺模拟计算 142

5.5.2 甲醇闪蒸循环实验研究 145

5.5.3 实验研究与模拟计算的对比分析 147

参考文献 149

第6章 生物柴油生产工艺设计与实例 150

6.1 间歇法生物柴油生产工艺 150

6.1.1 间歇均相催化工艺 151

6.1.2 间歇非均相催化工艺 154

6.2 连续法生物柴油生产工艺 154

6.2.1 连续均相催化工艺 154

6.2.2 连续非均相催化工艺 158

6.3 生物法生物柴油生产工艺 160

6.4 新型生物柴油制备技术与工艺 161

6.4.1 超临界制备技术与工艺 161

6.4.2 超声波制备技术与工艺 162

6.4.3 离子液体制备技术与工艺 163

6.4.4 振荡反应技术与工艺 164

6.4.5 微波反应技术 164

6.4.6 反应精馏耦合技术 164

6.4.7 反应膜分离耦合 164

6.4.8 鼓泡床反应技术 165

6.5 生物柴油的技术发展趋势 166

参考文献 167

第7章 生物柴油及副产物甘油的高值化技术 168

7.1 概述 168

7.2 生物柴油的高值化技术 168

7.2.1 从生物柴油原料出发的生物炼制 168

7.2.2 生物柴油产品品质改良 169

7.2.3 生物柴油（脂肪酸甲酯）加工衍生产品 171

7.3 甘油的化学结构与特性 172

7.4 甘油的精制技术 174

7.4.1 离子交换法 174

7.4.2 减压蒸馏法 175

7.4.3 分子蒸馏法 177

7.4.4 离子交换-管道薄层蒸发法 178

7.5 甘油生产环氧氯丙烷 179

7.5.1 化学法制备环氧氯丙烷 180

7.5.2 生物合成法制备环氧氯丙烷 182

7.6 甘油生产1,3-丙二醇 182

7.7 甘油生产乙二醇 185

7.8 甘油生产2,3-丁二醇 185

7.9 甘油生产其他精细化学品 186

参考文献 189

第8章 生物柴油产业效益分析 190

8.1 生物柴油专利及产业化状况 190

8.1.1 我国生物柴油产业存在的主要问题 190

8.1.2 我国生物柴油产业化现状 191

8.1.3 国外生物柴油生产状况 193

8.2 生物柴油产业经济效益分析 194

8.2.1 生物柴油市场需求分析 194

8.2.2 生物柴油原料价格影响因素分析 194

8.2.3 生物柴油国家政策出台及其变化 196

8.2.4 生物柴油与化工产品综合利用技术经济性分析 197

8.3 生物柴油产业社会效益分析 197

8.3.1 缓解能源压力，增强国家石油安全 198

8.3.2 调整农业结构，促进油料林业发展 198

8.3.3 转化餐饮废油，保障人民身体健康 198

8.3.4 增加农民收入，开辟乡镇企业财源 199

8.3.5 促进西部开发，增加更多就业机会 199

8.4 生物柴油产业环境评估 199

8.4.1 生物柴油的生产过程环保性分析 199

8.4.2 生产过程污染物分析 200

8.4.3 无组织排放的废气 201

8.4.4 有组织排放的废气 202

8.4.5 废水排放 202

8.4.6 固体废物排放 203

8.4.7 噪声 203

8.4.8 污染防治措施 204

8.4.9 生物柴油燃烧过程环境评价 204

8.5 适合于中国国情的生物柴油产业的发展构思 207

8.5.1 以废弃油脂为原料，开发生物柴油与化工产品综合利用技术 207

8.5.2 发展生物柴油木本油料原料基地，建立原料资源保障供给体系 208

8.5.3 建立有效的商业模型 209

8.5.4 建立可行的产业实体的资本化运作与资金筹措方法 209

8.5.5 建立可持续的税收补贴优惠政策法规 210

参考文献 210