2006年原油和成品油价格的高位震荡，促使生物柴油产业如雨后春笋般蓬勃发展起来。目前生物柴油的生产和使用五花八门，或作为燃料油，或作为车用燃料，也有的作为润滑剂使用。其实，生物柴油就是一种常用的化工产品——混合脂肪酸甲酯。因其能在柴油发动机车上当柴油烧，且原料来源于生物质，所以称为生物柴油，脂肪酸甲酯同时也可作为其他用途使用。而如何组合生产工艺，达到资源与环境的双重优化，当前已成为生物柴油产业发展亟待解决的问题。
酯化反应是关键
生物柴油制备原理的核心是醋化反应。目前，生产工艺主要有碱催化一步法、酸催化一步法、醋化一醇解两步法、水解一酯化两步法．反应条件有高温高压法和低温低压法。实际生产过程要复杂的多，涉及水浇、干燥、离心分离、蒸馏、中和、沉降、过滤、脱色等许多单元操作。
不同的生产工艺组合可以生产不同规格的生物柴油产品，而不同规格的产品适合不同的用户，如拖拉机、船舶柴油机、柴油汽车等。生物柴油的生产工艺在国外已经很成熟，基本以精炼油脂或毛油作为原料。以废弃油脂作为生物柴油原料的工艺也在不断完善和改进。酸值高低是衡量原料质量的关键指标。
生产工艺多种多样
生物柴油制备并非必须使用甲醇，酯化主要是以降粘为目标。乙醇也是一个候选原料路线，当甲醇价格接近乙醇时，以乙醇为原料路线的全生物质原料路线制取生物柴油工艺就将浮出水面，相应的生产技术也需要开发。其技术不同点是乙酯与甘油互溶，不能靠密度差分离。
考虑到市场需求对甘油产量的限制，碳酸二甲酯作为甲醇的替代物工艺也正在开发。其特点是没有副产物甘油生成。
因此，生产工艺路线的多样性取决于多个方面因素的影响。分离技术方面除成熟的分子蒸馏、简单蒸馏、精馏外，低能耗的膜分离获取脂肪酸甲酯技术也在不断开发之中。
在醇化反应方面，各类强化技术提高甲醇与油脂互溶性的共溶剂，以固体酸、固体碱为催化剂的酯化工艺将是最先进的生产工艺，考虑到成本与环保的双重因素，应得到优先选用。在质量保证方面，水洗、薄膜干燥技术、真空干燥技术，以及采用固体吸附剂的免水洗干洗技术大大减轻了环境污染治理费用。
多产品方案是首选
生物柴油生产企业应采用多产品方案，以避免市场波动带来的负面效应。即以油脂为原料可以生产脂肪酸、脂肪酸甲酯等一系列产品。植物沥青也是一种产品，不能过分追求单一产品的收率，而应考虑整体优化。植物沥青可用作铸造用的粘合剂、橡胶软化剂等。在蒸馏过程中，还应考虑植物沥青的质量。酯化废水中甘油的回收也是需要考虑的一个重要副产品。无论从环保还是经济效益的角度考虑，多产品的方案皆是首选。
生物柴油一个最大特性是凝点偏高。然而凝点不是问题，高凝点可在适合于它的温度范围使用，慎用降凝技术。在生物柴油的使用方面。在化石柴油中掺20％的生物柴油最为适宜。目前的成功经验是掺国际柴油而不是地炼柴油。生物柴油的缺点是氧化安定性差，且酸值高。如果与地炼柴油直接掺混使用会带来一定的问题。
优化工艺获最佳效益
在原料方面，宜采用多种原料方案。如潲水油、地沟油等餐饮废油，酸化油，屠宰厂废弃动物油脂，富油树木。在经济规模方面，既要考虑到原料来源，又要考虑用能的效率。运输成本、设备投资成本、当地的煤电价位和资源优势。用户的分布及特点、以烧火油为主还是以车用为主等都是要考虑的因素。因此，应组合生产工艺，达到资源与环境的双重优化。
河北科技大学化学与制药工程学院反应控制与催化课题组，近年来在小试、中试以及规模化生产实践的基础上，开发了生物柴油'生产工艺包'。对生物柴油生产原料、不同工艺过程进行了详尽的分析，为环境评价和安全评价提供了完整可靠的工业数据。针对不同地区的原料来源、市场需求及政策优势，借助化工系统工程原理，工艺包可对整个生产工艺进行优化配置，以获得最大的环保与经济效益，推动生物柴油产业的发展。
作者：
2007-3-1