2005年欧洲主要国家生物柴油产量情况（吨）
国家 2004年产量 2005年产量
西班牙 202354 240000
瑞典 56529 130160
德国 20000 120000
法国 80887 99780
波兰 38270 68000
芬兰 3768 36800
荷兰 11146 5971
欧盟合计 422754 721927
纵观整个欧洲生物柴油的发展，德国倍受关注。在该国所有的可再生资源中，生物柴油已占据了重要的地位。近几年，尤其是1999-2000年原油价格的上涨，更进一步促使德国生物柴油产能快速提高。1999年德国生物柴油的总产量为13万吨，占整个欧盟总产量的15%。2001年产量达36万吨，2002年升至45万吨，到2003年又跃升到71.5万吨，占整个欧盟生物柴油产量的50%。目前德国拥有1400多个生物柴油专用加油站，并计划使生物燃料替代矿物燃料的比例，在2005年达到2%，2006年达到2.75%，2010年达到5.75%。
在欧洲，生产生物柴油所使用的原料主要是油菜籽和葵花籽，也有少数国家采用废弃的烹调用油和动物脂肪。在使用方式上，各国依据自己的实际情况而侧重点不同。如法国生物柴油主要是作为矿物柴油的润滑性添加剂，以5%的生物柴油与矿物柴油调合，以提高柴油的润滑性；只有在排放要求极其严格的地区，才使用调合比例较高的生物柴油作为柴油机的燃料。德国则使用100%的生物柴油作为公交车、出租车、校车以及建筑和农业机械等使用的燃料。在意大利，45%的生物柴油作为加热用油，另45%作为低硫燃料的润滑性添加剂。瑞典则有80%的生物柴油作为纯燃料使用，15%产品以2%的添加量作为柴油的润滑性添加剂使用。统计数据表明，在欧洲，生物柴油作为车用燃料的行驶里程已超过5亿千米，应用相当广泛。
欧洲主要生产国都有自己使用和管理生物柴油的技术规范。例如德国的DIN E51 606、意大利的CUNA、捷克的CSN 656507和奥地利的ON C 1191标准等。其中德国的DIN E51 606标准受到大多数国家的普遍认同。2001年欧盟为统一生物柴油的质量，颁布了prEN 14214：2001生物柴油技术规格，随后经过几年试用，于2003年颁布了正式的欧洲生物柴油技术规格EN 14214：2003。
美国生物柴油发展状况
美国利用长链脂肪酸甲酯作为生物燃料的研究工作起始于20世纪70年代末和80年代初。当时因原油受欧佩克限制的结果，油脂燃料的研究在多个大学和研究机构迅速开展起来。但由于生物燃料的纯度不能达到所要求的技术规范，加之生产成本昂贵等，当时的生物柴油仅在理论上被看作是传统矿物燃料的替代品和添加剂。
自1990年“严空气清洁法”和1992年“能源政策法”颁布以来，美国加强了对降低空气污染、保护环境和减少对外能源依赖性等问题的深入研究，生物柴油商品化的问题又重提议事日程。美国能源部曾立项委托可再生能源国家实验室对生物柴油的生产、燃料特性、行车试验、法律法规、商业化情况、以及经济性与环境因素等进行广泛而深入的调查，并设立基金开始以大豆油转化为生物柴油的技术研究和市场研究等。目前生物柴油作为一种替代燃料已被美国能源发展委员会(DOP)、美国环保局(EPA)和美国材料试验协会(ASTM)等三大机构所认可。美国生物柴油主要采用大豆油为原料、酸或碱催化的酯交换工艺生产，现有4套工业装置，总产能达到30万吨/年，在普通柴油中的掺入量为10%-20%。2003年美国生物柴油的销售量为8万吨，比2002年提高了67%，现有40个州使用生物柴油。预计到2011年美国生物柴油产量可提高到115万吨，2016年达到330万吨。
在美国，生物柴油主要用于拥有集中加油站的巴士公司和卡车运输公司，联邦政府是生物柴油的最大用户。美国1992年通过的能源政策法规定，绝大多数的联邦、州和公共部门的汽车队都必须有一定比例的车辆使用替代燃油。在使用方式上，美国与欧洲国家不同，是以B20调合燃料为主（即20%生物柴油与80%矿物柴油调合）。生物柴油应用于环保要求高的城市的公共交通、政府车队、海上娱乐船和地下采矿业等方面。在产品标准上，美国材料试验协会(ASTM)率先于1999年颁布了PS 121-1999，随后经过技术指标的修改，于2002年颁布了正式的生物柴油技术规格ASTM D6751-02，2003年又对该标准进行修订，颁布了生物柴油技术规格ASTM D6751-03，作为矿物柴油调合组分使用的生物柴油的技术标准。此次修订主要是依据生物柴油中硫含量的不同，详细的技术指标见下表。
用于馏分燃料调合组分的生物柴油规范 (ASTM D6751-03)
性能 S15 S500 试验方法
闪点/℃ ≥ 130 130 D93
水分，v% ≤ 0.050 0.050 D2709
粘度(40℃)(mm2/s) 1.9-6.0 1.9-6.0 D445
硫酸盐灰分，m% ≤ 0.020 0.020 D874
硫含量/ppm ≤ 15 500 D5453
铜片腐蚀/级 ≤ 3 3 D130
十六烷值 ≥ 47 47 D613
浊点/℃ 报告 报告 D2500
残炭，m% ≤ 0.050 0.050 D4530
酸值(mgKOH/g) ≤ 0.08 0.08 D664
游离丙三醇含量，m% ≤ 0.020 0.020 D6584
丙三醇总含量，m% ≤ 0.240 0.240 D6584
磷含量，m% ≤ 0.001 0.001 D4951
90%回收温度/℃ ≤ 360 360 D11604
其他国家和地区
加拿大
在加拿大，添加了生物柴油的柴油称作绿色柴油，尾气和发动机测试表明，绿色柴油的性能和添加商用硝酸盐的传统柴油一样。目前，在加拿大生物柴油和绿色柴油还没有付诸商业应用，但关于绿色柴油的车辆测试正在进行中。
日本和巴西
日本1995年开始研究生物柴油，由于植物油资源贫乏，日本主要以煎炸油为原料，1999年建成了259升/天的工业化实验装置，目前日本生物柴油年生产能力达40万吨。巴西以蓖麻油为主要原料生产生物柴油，正在推广实验中，2004年生物柴油产量达4吨，预计到2007年将增加到2.5万吨。
其他国家
韩国目前有年生产能力20万吨的生物柴油生产厂；泰国发展生物柴油计划已于2001年7月发布，并实施税收减免政策，第一套生物柴油生产装置已经投入使用；冈比亚已在2003年上半年投产建设第一套以花生油为原料生产生物柴油装置，并获得政府支持；保加利亚、加拿大、澳大利亚等国近年来也开始推广使用生物柴油。
国外生物柴油应用情况
国家 生物柴油比例 原料 现状
美国 B10～B20 大豆 推广使用中
德国 B5～B20 油菜籽、豆油、动物脂肪 广泛使用中
法国 B5～B30 各种植物油 研究推广中
意大利 B20～B100 各种植物油 广泛使用中
奥地利 B100 油菜籽、废油脂 广泛使用中
保加利亚 B100 向日葵、大豆 推广使用中
巴西 蓖麻油 行车试验中
澳大利亚 B100 动物脂肪 研究推广中
瑞典 B2～B100 各种植物油 广泛使用中
比利时 B5～B20 各种植物油 广泛使用中
阿根廷 B20 大豆 推广使用中
加拿大 B2～B100 桐油、动物脂肪 推广使用中
韩国 B5～B20 地沟油、回收食用油和豆油 推广使用中
马来西亚 棕榈油 研究推广中
国内市场分析
生产情况
我国开展生物柴油的研究开发工作较早，1981年已有用菜籽油、棉籽油等植物油生产生物柴油的试验研究。近年来，辽宁能源所、中国科技大学、江苏石油化工学院、北京化工大学、吉林省农业科学院等一些科研单位和大专院校先后进行了生物柴油的研究工作，并研制成功利用菜籽油、大豆油、废煎炸油等为原料的工艺。我国政府也制定了一系列政策和措施支持生物柴油的研究开发工作，促进了生物柴油产业的快速。
2004年科技部高新技术和产业化司启动了“十五”国家科技攻关计划“生物燃料油技术开发”项目，包括生物柴油的内容。2005年，由石元春院士主持的国家专项农林生物质工程开始启动，规划生物柴油在2010年的产量为200万吨/年，2020年的产量为1200万吨/年。2005年，由侯祥麟院士主持的替代燃料发展战略研究开始进行，其中包括了生物柴油。2005年5月，国家“863”计划生物和现代农业技术领域决定提前启动“生物能源技术开发与产业化”项目，已发布了指南，其中设有“生物柴油生产关键技术研究与产业化”课题。
在我国，生物柴油日益受到民营企业的青睐。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源发展公司等都建成了1万～2万吨/年的生产装置，目前餐饮业废油是价格最低的生物柴油原料，民营企业主要以餐饮业废油和皂化油下脚料为原料，还生产一些高附加值的产品来增加利润。其它民营企业如西安兰天生物工程公司等也正在或计划生产生物柴油。2004年以来，又有四川大学生命科学院宣布要利用麻疯树果实榨油建设年产万吨级生物柴油炼油厂，新疆规划建设以棉籽油为原料的10万吨/年生物柴油炼油厂，河北石家庄炼油化工股份有限公司规划利用多种原料油建设5万吨/年的生物炼油厂。2005年，国内还出现了一个由奥地利BIOLUX公司独资兴办的威海碧路生物能源有限公司，投资7500万欧元，在山东威海建设25万吨/年的生物炼油厂，并计划2006年底开始生产生物柴油，产品全部出口到欧盟。
国内部分已建成和待建的生物柴油厂家概况见下表。
国内部分已建成和待建的生物柴油厂家
企业名称 地点 规模 原料 技术 投产时间 备注
海南正和生物能源公司 河北武安 1万吨/年 地沟油、榨油废渣和林木油果 化学法连续式并采用树脂催化剂进行预酯化 2001年9月投产 11万亩黄连木种植基地，年产柴油原料1万吨
四川古杉油脂化学有限公司 绵阳三台县高新区 14万吨/年 高芥酸菜籽油和大豆油油脚，废动植物油和地沟油 自主研发的中压连续催化酯化工艺和高压连续催化酯化工艺 1万吨生产线(绵阳，01年11月投产)，3万吨生产线2条(邯郸肥乡，03年12月投产)，10万吨生产线在建(福州，05年11月投产)
福建龙岩卓越新能源发展有限公司 福建龙岩 2万吨/年 地沟油及其他原料废动植物油脂 化学法连续式(在废油的分离纯化，催化等方面进行了自主研发) 2002年9月投产 投资2000万元
无锡华宏生物燃料有限公司 无锡新区坊前镇工业区 10万吨/年 地沟油，废动植物油（废棕榈油） 引进日本HAVE制造工艺并自主研发 2005年10月投产
丹东市精细化工厂 3万吨/年 地沟油、动植物油脚、工业废油脂 使用自主研发的高效催化剂 2006年3月投产
福建源华能源科技有限公司 杭州萧山区所前镇 5万吨/年 地沟油及其他原料废动植物油脂 引进福建龙岩卓越公司的技术 2005年9月投产 投资1.1亿元
福建源华能源科技有限公司 福建福清元洪投资区 3万吨/年 地沟油及废动植物油脂 引进福建龙岩卓越公司技术 2005年10月投产 投资3600万元
联美实业（美国）阗仁德环保能源有限公司 上海金山工业区 5万吨/年，二期10万吨/年 低档菜籽油和废动植物油脂 使用欧洲生物柴油设备供应商的核心技术和成套设备 首期2007年初，二期2007年初投产 首期投资2980万美金，二期投资2020万美金
碧路（奥地利BIOLUX）生物能源有限公司 威海 25万吨/年 当地菜籽油 使用欧洲生物柴油设备供应商的核心技术和成套设备 预计2006年底投产 年加工70万吨油菜籽，柴油出口欧盟，菜籽渣40万吨，供应国内饲料企业，总投资3700万欧元
湖南天源生物清洁能源有限公司 湖南常德汉寿县 2万吨/年 植物油脚餐饮废油 使用自主研发的生产技术（其“一种生物清洁燃料的生产方法”已申报国家发明专利） 2005年7月投产 投资1500万元，其产品天源B20生物柴油已在常德市公交总公司柴油汽车上批量使用
湖南天源生物清洁能源有限公司与英国利奥有限公司合作 湖南 20万吨/年 以洞庭湖畔的含油率较高的野生豆类为原料 由于原料问题至今尚未开工 计划投资3000万欧元，2004年11月签约
湖南海纳百川生物工程有限公司 湖南益阳市 1万吨/年 使用清华大学研发的有机介质中脂肪酶转化可再生油脂合成生物柴油的新工艺 2004年底中试投产 计划追加投资1000万元，2005年10月开工建设
荣利（香港）新能源有限公司 江苏太仓 20万吨/年 菜籽油 采用德国鲁奇（LURGI）公司的两级连续醇解工艺技术 一期投资5000万美金
内蒙古金骄特种新材料有限公司 年产10万吨生物柴油、6万吨的生物润滑油、3万吨的生物质稀土高分子材料 秸秆、谷壳、树枝、油草、油灌木、大豆、高油酸菜籽等物质 采用生物质精炼技术制备出生物柴油、生物润滑油和生物高分子材料等高新技术产品 投资3.9亿元建设的生物柴油、生物润滑油、生物质稀土高分子材料产业化项目在包头稀土高新区开工奠基。
华中农业大学生物质能研究中心 200吨 自主研发，一步法 2006年5月建成 将与天门市油料加工企业合作建设年产2000吨生物柴油装置
浙江大学 与黑龙江九三油脂集团准备合作
消费及需求预测
生物柴油未来的目标市场是替代部分石油柴油，缓解柴油与原油的供求矛盾。因此，生物柴油的市场主要依赖于石油柴油的需求。
近年来，随着我国原油加工能力和原油加工量的不断增加，柴油产量也快速增长。1997-2005年，我国柴油产量年均增长率达到11.1%，2005年同比增加9.5%，柴油产量达到1.1亿吨。
2005年，我国柴油需求增长有所放缓，在连续两年的强劲增长之后，2005年呈现6.3%的平稳增长态势，表观消费量达到1.1亿吨，是消费量最大的燃料油品。
近年来我国柴油供求情况（万吨）
项目 1995年 2002年 2004年 2005年
产量 3684.30 7699.08 10101.90 11061.60
进口量 612.00 48.08 274.90 53.70
出口量 130.69 125.68 63.60 147.50
表观消费量 4165.61 7621.48 10313.20 10967.80
从柴油的消费结构看，国内柴油主要用于农业、林业、渔业、电力和建材业生产，以及公路、铁路、水路运输。其中，交通运输及农业、农用车是柴油消费量最大的领域。
交通运输
近年来，我国交通运输业快速发展，公路总量继续增长，公路技术等级和路面等级不断提高，高速公路建设实现了历史性突破。“十五”期间建成高速公路2.47万公里，客货物运输的周转量年均增长率保持在5%以上，带动了柴油消费量的持续增加。
农业生产
近年来，中央加大了对农业的扶持力度。2005年，中央财政和国债建设资金用于“三农”的投入为2975亿元，比2004年增加了349亿元，较2002年增加1000多亿元。2006年，农业税在全国范围内取消，中央财政用于农业、农村、农民这“三农”领域的支出比上年增长14%，将高达3397亿元。发展农业经济政策的初见成效，农业机械化程度的提高，使我国农用车及农用机械的柴油消费量也保持了快速增长的势头，年均增长率为7%左右。
渔业
近年来，全国机动渔船数量变化不大，机动渔船吨位和动力在缓慢上升，年均增加2%-4%。渔船数量及船机动力功率的双指标控制，减弱了渔船用柴油消费量的增长幅度，但渔业作业强度增加，渔业用油总量仍维持升势。
其他行业
在水运方面，柴油多用于近海及内河船舶的运输，市场呈现增长加快的势头，用油增长较快，占总量的比例稍有增加。
铁路部门由于电气化发展力口快等原因，柴油消费的增长受到抑制，且占总量的比例较小。
随着我国电力工程的建设，沿海地区用电紧张局势有所缓解，电力行业柴油消费量略有下降。但从福建、广东、江苏、浙江、上海等省市的出口加工区来看，为了保障生产用电，企业大多配有柴油发电机作为用电高峰期的备用电源。目前，我国电力用油维持在400万吨左右。
用于其他工业及民用的柴油量稳中略有上升。
从消费区域看，我国的柴油消费主要集中于华东、中南及华北地区。近年来，这三个地区的柴油消费量约占全国的3/4，而东北、西北和西南地区消费量仅占全国的1/4。
根据我国柴油下游领域发展预测，预计到2010年，我国柴油市场需求量将达到11500万吨，2015年需求量达到13600万吨，届时我国将成为世界柴油的主要消费国。生物柴油若按1%替代比例，则到2010年，生物柴油需求量为1150万吨，2015年的需求量将达到1360万吨，由此可以看出，我国生物柴油替代市场潜力巨大，发展前景广阔。下表是我国柴油及生物柴油的需求预测情况。
我国柴油及生物柴油需求预测情况（万吨）
项目 2005年 2010年 2015年
产量 11061.60 11400.00 13300.00
进口量 53.70 300.00 500.00
出口量 147.50 200.00 200.00
表观消费量 10967.80 11500.00 13600.00
生物柴油替代比例，% 1.00 1.00
生物柴油需求量 1150.00 1360.00
产品价格分析
近年来，我国柴油价格随原油价格上涨，国家也已经多次上调柴油价格。全国中心城市平均零售中准价：2006年5月24日国家发改委调价后，0＃柴油价格为5072元/吨。目前，国际原油价格在65美元/桶，国内市场柴油零售价格在5052－5630元/吨。下表是近年来我国柴油市场零售价格情况。
近年来我国0＃柴油市场零售价格情况（元/吨）
年份 2月 4月 6月 8月 10月 12月
2003年 3556 3637 3354 3362 3368 3492
2004年 3592 3569 3830 3891 4055 4087
2005年 3939 4164 4283 4795 4801 4738
2006年 4950 4933
2006年6月国内重点城市0＃柴油市场价格（元/吨）
城市 中国石油 中石化 均价 零售中准价
哈尔滨 5131 5131 4975
北京 5655 5823 5331 4975
济南 5643 5257 4835
南宁 5508 5508 4970 4950
重庆 5573 5573 5208 5160
成都 5611 5611 5052 5045
贵阳 5320 5758 5174 4975
昆明 5316 5567 5102 5005
西安 5300 4835
上海 5700 5513 5059 4830
南京 5663 5700 5206 4815
杭州 5663 5675 5149 4840
宁波 5600 5650 5059 4830
福州 5422 5509 5190 5020
合肥 5750 5313 4845
长沙 5483 5483 4709 4860
武汉 5708 5723 5288 4850
广州 5775 5835 5630 4890
海口 5650 5638 5159 4950
全国均价 5510 5660 5193
预计今后原油价格会有一定回落，但下降幅度不会太大。本项目按国际原油价格50美元/桶测算，则柴油价格为4415元/吨，生物柴油价格取7000元/吨，生物柴油与矿物柴油参混比按20%执行；联产甘油价格定为7000元/吨。
产品方案及生产规模
生产规模
本项目生物柴油生产规模为10万吨/年，联产甘油数量为15000吨/年。
产品方案
本项目主要生产生物柴油，联产部分甘油，联产的甘油用于环氧氯丙烷项目生产。
工艺技术方案
生产工艺技术及比较
目前，生物柴油的制备方法主要有直接混合法、微乳液法、热裂解法和酯交换法。
直接混合法
1983年Adams等将脱胶的大豆油与2号柴油分别以1∶2的比例混合，直接喷射涡轮发动机上进行试验，结果表明可以作为农用机械的替代燃料。Ziejewski等将葵花籽油与普通柴油以1∶3的体积比混合，40℃时测得该混合物不适合在直喷柴油发动机中长时间使用，而对红花油与普通柴油的混合物进行的试验效果理想，但在长期使用过程中该混合物仍会导致润滑油变浑。Peterson研究使用油菜籽油与1号柴油以7:3的比例混合，在柴油机上成功运行850小时。
微乳液法
1982年Goering等用乙醇水溶液与大豆油制成微乳状液，除十六烷值较低之外，其它性质均与2号柴油相似。Ziejewski等以葵花籽油、甲醇、1-丁醇制成乳状液，在200小时的实验室耐久测试中出现了积炭和使润滑油黏度增加等问题。Neuma等用表面活性剂、助表面活性剂、水、炼制柴油和大豆油为原料，开发了可替代柴油的微乳状液体系，其性质与柴油最为接近。
高温热裂解法
Schwab等对大豆油进行了热裂解实验，大豆油裂解物在十六烷值和热值方面与普通柴油相近。1993年Pioch以椰子油和棕榈油为原料，SiO2/Al2O3为催化剂，450℃的条件下裂解，液相裂解产物为生物汽油和生物柴油，该生物柴油与普通柴油的性质非常接近。Billaud在氮气保护、500～800℃下热解油菜籽油得到了系列甲基酯的混合物。
酯交换法
目前，工业生产生物柴油主要是酯交换法，包括酸催化、碱催化、生物酶催化和超临界酯交换法。
传统的酯交换工艺是以液体酸碱为催化剂的均相工艺，此类工艺有对原料要求苛刻、流程复杂、废液排放多等缺点，并且由于甲醇和油脂不相溶，反应传质差，影响反应速度和酯交换效果。
为了克服以上缺点，一些新的工艺不断开发成功。最近，法国石油研究院开发成功了一种新工艺，采用尖晶石结构的固体催化剂，16万吨/年的工业化装置正在建设中。加拿大多伦多大学开发成功的新工艺，是在反应体系中加入共溶剂，使甲醇和油脂成为一相，克服了传统工艺传质方面的缺点，大大加快了反应速度，5万吨/年的工业化装置正在建设中。加拿大的EctekInternationalINC也开发了新工艺，采取固体催化剂和膜分离技术，已建成800升/天的装置。日本住友公司开发成功了无催化剂的超临界甲醇醇解工艺，可以加工高酸值油脂，且产品质量高，1万吨/年的装置预计2006年建成。
加拿大BIOX公司正在将David Boocock公司开发的技术(美国专利6642399和6712867)推向工业化，该工艺不仅可提高转化速度和效率，而且可采用酸催化步骤使含游离脂肪酸高达30%的任意原料(包括大豆油、废弃的动物脂肪和回收的植物油)转化为生物柴油，该工艺可降低生产费用高达50%，如果商业化成功，可望使生物柴油生产费用与石油基柴油相竞争。
Diester工业公司在法国塞特建设生产脂肪酸甲酯(FAME)的新装置，16万吨/年的装置将于2005年底投产，这将是采用Axens公司Esterfip-H工艺的第一套工业化装置。塞特装置的建设符合欧盟指令2003/EC3117目标要求，该指令要求到2010年使生物燃料用量达到5.75%，生物燃料可减少温室气体总排放量和使欧盟减小对原油进口的依赖。它的主要组分FAME通过植物油如菜子油、大豆油和葵花子油来生产。Esterfip-H工艺由法国石油研究院(IFP)研发，由Axens公司推向商业化。第一套工业化Esterfip工艺装置于1992年建于法国Diester工业公司维尼特地区，基于均相催化剂。而新装置则采用多相催化剂——两种非贵金属的尖晶石混合氧化物，属首次应用，它可避免采用均相催化剂如氢氧化钠或甲醇钠工艺所需的几个中和、洗涤步骤，以及不会产生废物流。此外，来自Esterfip-H工艺的丙三醇副产物纯度大于98%，而采用均相催化剂路线时，其纯度约为80%。这种副产物的利用可提高整个生产的经济性。在连续法Esterfip-H工艺中，反酯化反应采用过量甲醇在比均相催化剂工艺温度较高的条件下进行，过量甲醇用蒸发方法除去，并循环至工艺过程，与新鲜甲醇相混合。该化学转化采用两个串联的固定床反应段来达到，分离丙三醇以改变平衡。每一反应器后的过量甲醇通过部分闪蒸除去，酯类和丙三醇再在沉降器中分离。生物柴油在甲醇最后回收后通过减压蒸发予以回收，然后提纯去除微量丙三醇。甲酯纯度超过99%，产率接近100%。
另一创新工艺是采用连续反酯化反应器(CTER)，这一新技术可降低投资费用，Amadeus公司在澳大利亚西部建设的3.5万吨/年生物柴油装置将采用CTER技术。目前生物柴油主要用化学法生产，现正在研究生物酶法合成生物柴油技术。用发酵法(酶)制造生物柴油，混在反应物中的游离脂肪酸和水对酶催化剂无影响，反应液静置后，脂肪酸甲酯即可分离。日本大阪市立工业研究所成功开发使用固定化脂酶连续生产生物柴油，分段添加甲醇进行反应，反应温度为30℃，植物油转化率达95%，脂酶连续使用100天仍不失活。反应后静置分离，得到的产品可直接用作生物柴油。
加氢裂化方法
通过加氢裂化方法也可生产生物柴油，现已开发了几种新工艺。加氢裂化方法不联产丙三醇。可将植物油转化为高十六烷值(-100)、低硫柴油，可加工宽范围原料包括高含游离酸的物料。加氢裂化过程中发生几种反应，包括加氢裂化、加氢处理和加氢。产率为75%-80%，十六烷值高(-100)，硫含量<1×10-5。28天后可生物降解95%，而石油基柴油在同样时间内降解40%。与其他生物柴油比，主要优点是可降低NOx排放。该工艺采用常规的炼厂加氢处理催化剂和氢气，可供炼油厂选用，因有氢气可用，可方便地与炼油厂组合在一起。
芬兰Neste Oil公司现是一家炼油厂。目前该公司已经投资1亿欧元，建设生物柴油装置，预计一年后投产。采用Neste Oil公司技术生产的生物柴油将是世界上最好和最纯净的生物柴油。
这种改进的生物柴油被称为“NExBTL(next bio-to-liquid)”。该生物柴油是第二代生物燃料。NExBTL在性能上不仅超过其他生物柴油，如菜籽油甲酯（RME）和脂肪酸甲酯（FAME），这两种生物柴油在欧洲得到广泛使用，而且也超过了矿物柴油。NExBTL不含芳烃和硫，也不含氧，具有优异的氧化稳定性和非常高的十六烷值，这意味着在引擎中该燃料可快速点火。与RME不同，NExBTL柴油是一种无色、清彻透明的石腊烃。使用该柴油不需对发动机作任何改动，在生产过程中没有臭味。
在催化剂镍钼存在下，植物油（甘油三酸酯）直接加氢，生成烷烃（NExBTL柴油）、水、碳氧化物。NExBTL柴油可在－5-30℃寒冷气候条件下使用。同时它还可与普通柴油掺混使用。而且尾气排放非常低。唯一不足是其密度，要达到欧盟燃料标准，必须掺混普通柴油使用。
根据德国MAN集团和Neste Oil公司的母公司Fortum Oil公司的一项研究，不含芳烃的生物烃类柴油，如NExBTL柴油将迎来快速发展期。而由于FAME的性能问题，在一些重型车用燃料领域不适用。
新装置的建设完全可以满足芬兰市场需求，并达到欧盟2010年提出的交通运输燃料发展目标。到2010年，欧盟希望生物燃料将占全部交通运输燃料的5.75%。
Neste Oil公司对发展生产生物柴油非常积极，因为生物柴油生产可有效利用现有炼厂的生产基础设施，包括能源供应、燃料调和设施、物流系统和质量控制等。该公司计划在2007年第二季度建成17万吨/年生物柴油装置，将消耗约20万吨的原料。
Neste Oil公司已经研究了第二代生物燃料的生命周期（lifecycle），认为第二代生物燃料将削减掉所有化石燃料所排放的二氧化碳，包括运输和生产过程。化石燃料（柴油）生产和使用过程中排放的二氧化碳量为3.8kg CO2/kg燃料，RME为1.6－2.3kg CO2/kg燃料，NExBTL柴油为0.5－1.5kg CO2/kg燃料。
NExBTL柴油生产过程的副产品，包括燃料气和水，可并入炼厂基础设施中使用。虽然其他一些研究计划也已经发表，主要是采用F-T合成技术和气化技术来生产生物柴油（BTL），但该技术路线尚未实现工业化生产。
芬兰政府实行的生物柴油减税政策（tax breaks）将有助于当地的Neste Oil公司发展生物柴油。
2006年4月，Neste Oil公司新的生物柴油技术赢得了2006年度芬兰化工技术创新奖。该公司开发的NExBTL柴油技术可将各种植物油和动物脂肪转化成大量的生物柴油燃料，该燃料在使用时NOX排放极低。采用该技术的首套生产装置正在芬兰的Porvoo建设，同时该公司正在探讨在法国和奥地利建设生产装置的可行性。
目前我国生物柴油的研发和生产已经起步。我国有丰富的植物油脂及动物油脂资源，我国每年豆油年产量达6000万吨，而且饭店产生大量煎炸油，仅以上海为例，数十万家饭店、餐厅、小吃部、点心店每月产生泔脚不下30万公斤，其中泔脚油至少有5000公斤，如加以充分利用，有很大发展空间。
2002年8月，四川古杉油脂化学公司成功开发出生物柴油，该公司以植物油下脚料为原料生产生物柴油，产品的使用性能与0号柴油相当，燃烧后废物排放较普通柴油下降70%，经检定，主要性能指标达到德国DIN 51606标准。
2002年9月，福建省龙岩市也建成2万吨/年生物柴油装置，标志着我国生物柴油生产实现了产业化，其产品成本可控制在2000元/吨，该市并于2003年建成10万吨/年生产能力。
这种利用废动植物油生产生物柴油的新工艺在福建龙岩卓越新能源公司应用以来，截至2003年5月，已生产生物柴油5000多吨。产品经上海内燃机研究所试验测定，其技术性能指标优于0#矿物柴油。由福建省经贸委组织的专家鉴定认为，这一生物柴油技术具有较高的推广和应用价值。生物柴油项目已被福建省列为2002年重点技术创新项目。
卓越新能源公司投产的2万吨/年生物柴油项目，总投资1200万元。2003年每吨生产成本约为2100元，通过石油公司的销售渠道进行销售，市场售价每吨2700元，略低于矿物柴油市场上每吨2800元的售价，但扣除税收等因素，每吨可实现利润400-500元。这种生物柴油既可以单独使用，也可以和矿物柴油混用。另外，除了成本低之外，这一工艺在生产过程中不会产生二次污染。
清华大学完成的生物酶法转化可再生油脂原料制备生物柴油新工艺已通过教育部鉴定。利用这项创新工艺制备的生物柴油样品经检测，关键技术指标符合美国及德国生物柴油标准，并符合我国0号优等柴油标准，这种环境友好的生物酶法生物柴油技术将有望实现产业化。
综上所述，酯交换法和加氢法是目前世界生物柴油生产采用的主要方法。目前，酯交换法生物柴油的主要专利商有德国的LURGI公司、Amadeus公司、加拿大的EctekInternationalINC公司、BIOX公司、Axens公司和芬兰Neste Oil公司等，生产技术相对成熟可靠。加氢法也是生物柴油可选的生产技术。本规划项目技术来源可考虑国内酯交换法生产技术，也可考虑引进国外酯交换法或加氢法技术。规划方案暂按酯交换法技术测算。
推荐的工艺技术简介
酯交换法生产生物柴油的主要过程包括原料预处理、脂肪酸甲酯的制备和精馏提取主流程以及甘油回收和废水处理流程等。原料油或废油脂经预处理，除去杂质和游离酸，并脱除水分，然后在催化剂作用下与甲醇发生酯交换反应。反应结束后分别用盐液和水进行洗涤，静置分层，上层为粗制甲酯，下层为甘油。粗甲酯经吸附除水、减压蒸馏、精制即得脂肪酸甲酯(生物柴油)。在甘油层中加入酸中和残余的催化剂，并蒸馏回收甲醇，得到粗甘油。粗甘油再经蒸馏就能获得纯甘油。从反应过程中产生的废水中除去甲醇和催化剂，可得到未反应的油，可作为燃料油使用。
采用酯交换法生产生物柴油的优点是反应时间短，成本低。缺点是甲醇使用量大，反应物中混有的游离脂肪酸与水对酯交换反应有妨害作用，反应产物必须水洗，洗涤过程中产生的含碱废液与油脂皂化，容易堵塞管道，甘油甲醇废液也必须进行处理。
为了克服原料中游离脂肪酸和水分对酯交换反应的不利影响，实现清洁生产，有研究采用生物技术酶法，即利用脂肪酶进行酯交换反应，制备生物柴油的报道。脂肪酶能够高效催化醇与脂肪酸甘油酯进行酯交换反应，通过使用脂肪酶可以解决目前传统化学方法生产生物柴油使用的催化剂存在难以分离以及所需能量太大等问题。酶法催化酯交换反应的主要缺点是：如不使用有机溶剂就达不到高酯交换率，但反应体系中甲醇达到一定量，脂肪酶容易失活，丧失催化能力，酶价格偏高，反应时间较长。因此，提高脂肪酶的活性和防止酶失活是该方法能否实现工业化生产的关键。
由于甲醇和动植物油脂的互溶性差，反应体系呈两相，酯交换反应只能在两相界面上进行，传质受到限制，反应速率低。为了增大两相接触的面积，提高反应速度，目前有报道采用超临界技术制备生物柴油。在超临界状态下，甲醇具有疏水性，介电常数较低，甘油酯能够完全溶于甲醇中，形成单相反应体系，酯交换反应速度快，甲酯总收率提高。由于过程中无催化剂，不仅产物提纯简便，而且无废水产生，酯交换过程更加简单、安全和高效。
工艺流程简述
生物柴油生产工艺过程包括三个部分：酯化、酯回收与精制和甘油精制三个工段。
在酯化工段，植物油与来自甘油储罐的甘油混合后，经预热器加热后进入脱酸反应器。该反应器为固定床反应器，反应温度控制在220℃。氮气由反应器底部通入，用于吹出反应生成的水。不凝水由反应器顶部移出。水蒸汽冷凝后送废水处理装置。
脱酸反应产物与进入反应器的植物油和甲醇的混合物气体经换热器换热后被冷却，然后送入反应物中间储罐。
脱酸反应生成物与回收的甲醇及重组份混合后，经加热器加热至230℃后后进入酯化反应器。酯化反应器为固定床反应器，装填有氧化锌和氧化铝催化剂。甲醇和植物油蒸汽由上向下通过催化剂床层，补充甲醇加热成蒸汽后由两层催化剂床层中间加入酯化反应器。反应生成物送入闪蒸罐，罐内压力为10－50巴。由第一闪蒸罐出来的液体产品进入第二个闪蒸罐，压力进一步降低到1－10巴，温度为227℃，以除去残留甲醇。
由第二闪蒸罐出来的含有甲醇的气体物料，通过冷却器冷却后，冷凝物进入中间罐储存。不凝气体进一步冷却后排入大气。
回收甲醇送至甲醇回收罐供循环使用。
闪蒸罐底液体物料经换热器冷却至50℃，然后用泵送入倾析槽。含有甘油和FAME产品的混合物分为两层。上层是FAME，送入粗FAME储罐。下层是甘油送入甘油储罐。
在酯回收与精制工段，粗FAME被连续加入到但酸甘油酯二聚反应器顶部。该反应器为固定床型式，装有氧化锌和氧化铝催化剂。反应温度为250℃，压力为常压。氮气由反应器催化剂床层底部通入，由反应器顶部移出甲醇。移出的甲醇为气态，冷凝后送入甲醇回收罐，供循环使用。反应器底部出来的生成物加入到产品精制塔。由塔顶回收精制的FAME产品。塔底残留物送至重组份储罐。少量清除物送废物处理设施处理。
在甘油精制工段，甘油被连续加入到甘油精制塔，由塔顶回收精制甘油。
在此生产工艺中，联产甘油将被用于生产环氧氯丙烷，甘油全部被回收利用，提高生物柴油的竞争力。
主要原材料及公用工程消耗
主要原材料消耗
主要原材料消耗表
序号 原料动力名称 单位 单耗 年耗
1 植物油 t 1.0457 104600
2 甲醇 t 0.1162 11600
3 催化剂 t 0.0010 100
4 副产品：甘油 t 0.1500 15000
公用工程消耗
公用工程消耗表
序号 原料动力名称 单位 单耗 时耗 年耗(X104/a)
1 冷却水 t 34.1817 427.27 341.82
2 蒸汽 t 0.6690 8.36 6.69
3 电 kwh 12.2026 152.53 122.03
4 氮气 Nm3 4.0952 51.19 40.95
装置占地及定员
本项目生产装置占地2.0公顷；装置定员为120人。
主要三废排放量及处理方式
本项目主要三废是酯化工段冷凝废水和生物柴油精制后的重组分。废水去污水处理设施处理后达标排放。重组份作为燃料使用。
投资估算及静态效益指标
投资规模估算
10万吨/年生物柴油项目的总投资约为35120万元，其中建设投资为25000万元。
静态经济效益指标
经济效益指标
序号 项 目 名 称 单 位 数 量 备 注
1 总投资 万元 35120
2 建设投资 万元 25000
3 年销售收入 万元 70000
4 年总成本 万元 62760
5 年利税额 万元 7234
6 年利润额 万元 5267
7 投资利税率 % 20.6
8 投资利润率 % 15.0
9 投资回收期 年 8.9 包括建设期2年
研究结论及建议
生物柴油属国家产业政策支持的生物能源项目。本项目主要风险来自植物油供应和价格变化情况，其次是国家对生物柴油项目的优惠政策及生物柴油流通渠道的建立。建议本项目在实施过程中积极落实植物油来源问题和争取国家相应优惠政策。
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