喬寶權(quán)，周丹，李琪，李根，徐琴琴，銀建中（大連理工大學(xué)化工機(jī)械與安全學(xué)院，遼寧 大連 116024）

綜述與專論

以廢白土為原料制備生物柴油及其資源化利用

喬寶權(quán)，周丹，李琪，李根，徐琴琴，銀建中
（大連理工大學(xué)化工機(jī)械與安全學(xué)院，遼寧 大連 116024）

生物柴油是一種清潔可再生能源，正受到越來越多的重視與關(guān)注。推動(dòng)生物柴油技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵是降低生產(chǎn)成本。廉價(jià)原料、高效催化劑、新工藝與設(shè)備等是解決問題的重要途徑，而發(fā)展廉價(jià)原料應(yīng)是首選。油脂廠產(chǎn)生的廢白土含油量高達(dá)20%～40%，若將其回收用以制備生物柴油既是廉價(jià)原料也可實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用。本文綜述了以廢白土為原料制備生物柴油的研究進(jìn)展，主要包括一步法和兩步法工藝。兩步法較為成熟，但工藝復(fù)雜，溶劑用量大。一步法流程簡(jiǎn)單，成本較低，但反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，催化劑分離困難。因此，未來須著力于在一步法工藝基礎(chǔ)上，探索快速、高效且催化劑易于回收的反應(yīng)工藝。

廢白土；萃?。货ソ粨Q反應(yīng)；生物柴油；資源化利用

新能源既是化石能源的替代品，也可以解決環(huán)境問題。生物柴油作為可再生清潔能源是新能源的重要組成部分。許多國(guó)家均由政府出臺(tái)補(bǔ)貼政策以便鼓勵(lì)其發(fā)展。就生物柴油產(chǎn)業(yè)化而言，其主要瓶頸還是價(jià)格問題。據(jù)報(bào)道，生物柴油成本的60%～ 75%來自于原料投入［1］。由此可見，開發(fā)廉價(jià)原料或者降低原料價(jià)格是生物柴油發(fā)展的主要方向。當(dāng)然，新催化劑材料以及新工藝開發(fā)也應(yīng)該給予重視。目前，一些有競(jìng)爭(zhēng)力的原料不斷被開發(fā)出來，例如麻瘋樹油、微藻油、活性污泥、地溝油、廢白土油等［2-6］。相比之下，對(duì)于廢白土制備生物柴油及綜合利用的研究重視不夠。究其原因，可能與廢白土成分復(fù)雜、提油困難、堆密度大等因素有關(guān)。如果深入分析廢白土的利用現(xiàn)狀和潛質(zhì)，就不難認(rèn)識(shí)到應(yīng)該加強(qiáng)其在生物柴油制備中的研究工作。

眾所周知，食用油生產(chǎn)過程中，粗油精煉需要經(jīng)過一道脫色處理工序。平均處理每噸油脂需要消耗2%～5%的白土吸附劑。依據(jù)生產(chǎn)工藝不同，油脂脫色后失去活性的白土吸附劑（俗稱廢白土，spent bleaching clay，即 SBC）中含 20%～40%的殘留油脂［7-8］。我國(guó)僅大豆油生產(chǎn)一項(xiàng)，按照800萬噸/年產(chǎn)能計(jì)算，由此產(chǎn)生的廢白土在16～40萬噸/年。其中殘油約10萬噸/年，若再計(jì)入花生油、棕櫚油、菜籽油等生產(chǎn)中SBC和殘油的貢獻(xiàn)，其數(shù)量將十分可觀。通常的處理方式是將SBC簡(jiǎn)單填埋，不僅浪費(fèi)資源，同時(shí)造成土壤和地下水污染，還有產(chǎn)生火災(zāi)的危險(xiǎn)［9-10］。因此，針對(duì)上述問題的研究向來炙手可熱。研究較多的是用溶劑萃取技術(shù)回收殘油，或者將殘油去除以再生白土。值得一提的是，有文獻(xiàn)提出用溶劑萃取SBC殘油同時(shí)加入催化劑以便原位酯交換生產(chǎn)生物柴油，初步結(jié)果顯示可行。目前利用廢白土制備生物柴油的工藝主要有一步法和兩步法。

1　兩步法制備生物柴油

所謂兩步法是指首先將廢白土油脂萃取，然后再和低碳醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備生物柴油的工藝。對(duì)于這種工藝，主要涉及萃取和反應(yīng)兩個(gè)過程。不難判斷，因?yàn)闅堄头植荚诎淄敛牧系奈⒖字?，故其關(guān)鍵在于油脂萃取過程。

1.1油脂提取工藝

目前研究較多的廢白土提油工藝主要有：壓榨法、水劑法、表面活性劑法、溶劑浸出法以及超臨界二氧化碳（supercritical carbon dioxide，scCO2）萃取等。根據(jù)文獻(xiàn)論述，表1羅列比較了各種提油工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。如果將提出的油脂進(jìn)一步做酯交換反應(yīng)制備生物柴油，則涉及較多的是溶劑浸出法和scCO2萃取法。

1.1.1溶劑萃取

AL-ZAHRANI等［17］認(rèn)為，白土為多孔材料，所吸附的油脂可分為三部分：①存在于白土顆粒間空隙處的油脂（非吸附）；②吸附于白土外表面及將顆粒粘結(jié)的油脂；③吸附于白土孔道內(nèi)部的油脂（主要部分）。AL-ZAHRANI等［17-18］研究不同溶劑對(duì)廢白土中油脂萃取效果優(yōu)劣依次為：甲基乙基酮（methylethylketone，MEK）＞苯/乙醇（體積比 1∶1）混合物＞丙酮（acetone，Ac）＞三氯乙烯=二氯甲烷＞氯仿＞石油醚（petroleum ether，PE）＞苯＞正己烷＞甲醇，最佳萃取率可達(dá) 73%。LEE等［19］發(fā)現(xiàn)，非極性溶劑萃取速率明顯快于極性溶劑，但萃取率約低7%，原因在于極性溶劑萃取會(huì)帶出非油雜質(zhì)。為促進(jìn)萃取后混合油脂與廢白土的分離，程鳳飛［20］提出在萃取過程中加40%甲醇做凝結(jié)劑，能將白土粉末凝結(jié)成最大5mm的顆粒便于迅速沉降。

NURSULIHATIMARSYILA等［9］用正己烷提取廢白土中棕櫚油時(shí)發(fā)現(xiàn)，因油脂水解致使產(chǎn)物中游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）含量遠(yuǎn)高于粗棕櫚油，且含有大量氧化物。胡小泓等［21］認(rèn)為殘油酸值和過氧化值提高是由于廢白土存放時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致，且存放時(shí)間越長(zhǎng)越嚴(yán)重。LEE等［19］發(fā)現(xiàn)，用極性溶劑萃取時(shí)產(chǎn)物中FFA、氧化物及其他雜質(zhì)含量較多。而用非極性溶劑的萃取物中基本不含氧化物。若先用非極性溶劑回收廢白土內(nèi)的油脂，再經(jīng)極性溶劑脫除FFA及其他雜質(zhì)，這種兩級(jí)萃取工藝有利于提高油脂純度。

表2是AL-ZAHRANI等［17］用不同溶劑萃取廢白土后所得再生白土比表面積，結(jié)果表明MEK為溶劑的再生白土效果最佳，但無法將白土完全再生。為此，F(xiàn)OLETTO等［22］對(duì)萃取后的白土進(jìn)一步在400℃以上高溫下熱處理來去除殘留物。NURSULIHATIMARSYILA等［9］發(fā)現(xiàn)，廢白土再生效果同所含油脂有關(guān)，含棕櫚油廢白土再生率可達(dá)80%以上，而含棕櫚仁油的則只有30%。

1.1.2scCO2萃取

為避免使用大量有機(jī)溶劑，發(fā)展清潔環(huán)保的綠色分離過程一直是熱點(diǎn)課題。scCO2萃取技術(shù)自20世紀(jì)70年代以來，作為綠色清潔分離過程已經(jīng)很成熟。盡管如此，由于目標(biāo)產(chǎn)物于載體中存在狀態(tài)的差異性和復(fù)雜性，針對(duì)不同物料的超臨界萃取過程設(shè)計(jì)仍具有挑戰(zhàn)性。1991年，國(guó)際著名超臨界流體技術(shù)專家、德國(guó)漢堡工業(yè)大學(xué) EGGERS教授等［15］率先研究用高壓二氧化碳萃取技術(shù)回收廢白土中油脂的可行性。直接將經(jīng)過濾油脂后的白土原料趁熱取出并密封于隔絕空氣的容器中，分別為含棕櫚油和菜籽油的廢白土。用scCO2萃取回收廢白土油采用一級(jí)萃取、兩級(jí)分離、同時(shí)降溫減壓工藝流程。過程中萃取收率可以達(dá)到93%～97%。

表2　不同溶劑萃取下再生白土比表面積比較［17］

圖1　廢白土油脂萃取過程［15］

EGGERS教授等［15］得到廢白土萃取曲線如圖1所示，萃取曲線的第一階段線性上升，分離器中得到的萃取物是恒定增加的。然后經(jīng)彎曲拐點(diǎn)將曲線過渡到漸近線階段。第一階段曲線表明，進(jìn)入溶劑中的油脂是來自于白土表面或者近表面區(qū)域。在該區(qū)域，傳質(zhì)阻力在于溶劑（熱力學(xué)溶解平衡控制區(qū)）。而在漸近段，萃取物需要從白土深層擴(kuò)散至其表面，白土具有格子結(jié)構(gòu)，其孔徑位于2.0～6.0nm之間。有效成分位于白土的毛細(xì)系統(tǒng)內(nèi)并被毛細(xì)管力所束縛。萃取物在傳遞到溶劑之前必須先經(jīng)由毛細(xì)管傳遞到系統(tǒng)表面，所以這一段的傳遞阻力來自于白土（擴(kuò)散控制區(qū)），因此萃取速率非常緩慢。整個(gè)實(shí)驗(yàn)

美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)利用研究國(guó)家中心科學(xué)家KING等［16］用scCO2萃取廢白土中的豆油，發(fā)現(xiàn)僅用scCO2萃取效果較差。小試和中試裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，認(rèn)為油脂在廢白土內(nèi)為非均相分布，故在實(shí)驗(yàn)中添加硅藻土作為分散劑，可明顯提高萃取效果，如圖 2。當(dāng)溫度 80℃、壓力 12000psi （1psi=6.895kPa）、CO2流量0.5L/min時(shí)提取率可達(dá) 100%。上述措施可以解決因白土顆粒造成的溝流現(xiàn)象和高壓下床層密實(shí)引起流動(dòng)阻力大的難題。

圖2　添加硅藻土對(duì)萃取速率的影響［16］

KING等［16］經(jīng) scCO2萃取回收豆油的 FFA含量、Lovibond比色值以及磷含量等均與脫色后的油脂類似。EGGERS等［15］利用scCO2萃取棕櫚油廢白土，得到的棕櫚油質(zhì)量接近原油，而萃取菜籽油廢白土，得到的菜籽油質(zhì)量較差。LOH等［23］對(duì)比scCO2法和溶劑法兩種工藝，發(fā)現(xiàn)利用超臨界法提取的油脂顏色更淺，不含鐵和銅離子，純凈度更高，過氧化值以及磷含量更低。EGGERS等［15］以新鮮白土為基準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)萃取后再生白土的比表面積減小40%。對(duì)于棕櫚油，再生白土孔體積在 80nm以內(nèi)減少50%，在25nm以內(nèi)減少40%，在14nm以內(nèi)減少45%。而菜籽油白土在80nm、25nm及14nm以內(nèi)分別減少35%、30%、 35%，兩者差別很明顯。KING等［16］將脫油白土與新鮮白土進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其活性約為新鮮白土的50%。

MAHESHWARI等［24］研究脂肪酸溶解度隨scCO2密度及溫度的變化規(guī)律，如圖3。研究發(fā)現(xiàn)，密度由0.5×10-3kg/m3增加至1.0×10-3kg/m3，硬脂酸溶解度提高5倍［圖3（d）］，其余5種脂肪酸則提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。溫度對(duì)脂肪酸溶解度影響與其熔點(diǎn)有關(guān)，熔點(diǎn)越高溫度對(duì)脂肪酸溶解度影響越大。在313～333K范圍內(nèi)，相同scCO2密度下，棕櫚酸和硬脂酸因熔點(diǎn)高，其溶解度隨溫度升高變化顯著［圖（c）、（d）］，而亞油酸和油酸因熔點(diǎn)低，溶解度變化并不顯著［圖（e）、（f）］。

圖3　脂肪酸溶解度隨scCO2溫度和密度變化［24］

1.2酯交換反應(yīng)制備生物柴油

1.2.1均相堿催化法

如前所述，廢白土油中的FFA含量較高，必須經(jīng)預(yù)酯化以便降低FFA含量，從而避免由堿催化導(dǎo)致的皂化反應(yīng)。高曉龍等［25］考察了影響酯化率的因素并發(fā)現(xiàn)其顯著程度依次為：反應(yīng)溫度、催化劑用量（硫酸鐵）、醇油摩爾比、反應(yīng)時(shí)間等。最佳條件下酯化率高達(dá)97.1%。LOH等［23］發(fā)現(xiàn)，即使廢白土油中FFA含量高達(dá)44.8%，通過添加與油脂質(zhì)量比為3:10的離子交換樹脂，反應(yīng)3h后FFA含量可降低到5.6%。此外，HUANG等［6］以1% NaOH、李彥峰等［26］以H2SO4為酯化催化劑預(yù)處理廢白土油，均能將FFA含量降至2%以下，具體最優(yōu)酯化條件如表3所示，在酯化基礎(chǔ)上進(jìn)一步利用NaOH催化酯交換反應(yīng)制備生物柴油的工藝如表4。

1.2.2非均相堿催化法

BOEY等［27］以CaO催化廢白土油酯交換制備生物柴油，其反應(yīng)機(jī)理如圖 4所示。酯交換反應(yīng)前，CaO和甲醇首先發(fā)生解離反應(yīng)，隨之甲醇與OH-反應(yīng)生成甲醇陰離子，進(jìn)而攻擊甘油三酯的羰基碳而形成四面體中間分子，重新排列后形成1mol的甲酯和甘油二酯。繼續(xù)攻擊甘油二酯中另一個(gè)羰基碳原子，形成1mol甲酯和甘油單酯。最后，甲醇陰離子攻擊甘油單酯最終得到3mol甲酯以及甘油。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)醇油質(zhì)量比為 0.5∶1，催化劑用量為 6%，反應(yīng)溫度65℃，反應(yīng)2.5h轉(zhuǎn)化率可達(dá)98.6%±0.8%。

表3　酯化條件

表4　酯交換條件

BOEY等［27］對(duì)比均相、非均相催化劑對(duì)廢白土油的催化效果。以NaOH、KOH為催化劑時(shí)生物柴油轉(zhuǎn)化率高、催化速率更快，但產(chǎn)率僅為45.5%和61.0%，遠(yuǎn)低于CaO催化時(shí)的90.4%。原因在于均相催化劑（NaOH、KOH）使高含量FFA發(fā)生皂化反應(yīng)所致。

1.2.3酶催化法

酶催化法對(duì)油脂中FFA以及水含量不敏感［28］。譚傳波等［29］利用生物酶催化高 FFA含量廢白土油制備生物柴油。醇油摩爾比4∶1、酶Lipozyme TL IM添加量10%、反應(yīng)溫度35℃，反應(yīng)15h時(shí)生物柴油產(chǎn)率為95.9%。LARA等［30］研究發(fā)現(xiàn)，隨著酶用量增加反應(yīng)速率快速增大，到200IU/mL時(shí)初始反應(yīng)速率達(dá)到定值，如圖 5。含水量增加既可以提高酶的界面活性，還能避免因甲醇過量使酶中毒［31］。以廢白土棕櫚油制備生物柴油，含水量75%、醇油摩爾比4∶1、溫度35℃、轉(zhuǎn)速175r/min條件下，反應(yīng)96h后生物柴油產(chǎn)率可達(dá)55%。

圖4　CaO催化油脂進(jìn)行酯交換反應(yīng)機(jī)理［27］

圖5　酶用量對(duì)廢白土油酯交換反應(yīng)速率影響［30］

2　一步法制備生物柴油

對(duì)于以含油原料獲得油脂而制備生物的工藝而言，將油脂萃取和酯交換反應(yīng)耦合采用一步法生產(chǎn)工藝，則可以簡(jiǎn)化工藝流程減少設(shè)備投資。目前，文獻(xiàn)中已經(jīng)報(bào)道以大豆、葵花籽、油菜籽、棉花籽、棕櫚果、麻風(fēng)樹以及微藻等［32-37］含油物質(zhì)為原料一步法制備生物柴油的研究。對(duì)以含油廢白土為原料一步法原位酯交換反應(yīng)制備生物柴油的報(bào)道較少。本文將著重對(duì)這種工藝的研究進(jìn)展進(jìn)行分析討論。

2.1堿催化法

BOEY等［38］研究以超聲輔助KOH催化廢白土原位酯交換制備生物柴油。在超聲作用下甲醇可能因空化作用以納米液滴分散在油相中，形成甲醇/油乳濁液，增大了反應(yīng)物間的接觸，有利于提高反應(yīng)速率。此外，超聲作用還有助于油脂從廢白土中被萃取出來。分別以PE和MEK為共溶劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。就萃取廢白土中油脂而言，用MEK的效果優(yōu)于PE。但對(duì)于原位酯交換反應(yīng)而言，則用PE為溶劑效果更好。當(dāng)醇油摩爾比150∶1、KOH與油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%、溫度60℃±2℃，反應(yīng)2h產(chǎn)率達(dá)到最大。以 PE和 MEK為共溶劑時(shí)生物柴油產(chǎn)率分別為75.2%±1.7%和60.0%±0.8%。

BOEY等［39］還研究了對(duì)原位酯交換反應(yīng)后的白土進(jìn)一步再生的可能性。500℃下加熱30min，發(fā)現(xiàn)由此得到的再生白土結(jié)構(gòu)未受影響，不同溶劑萃取所得白土經(jīng)熱處理后比表面積和孔容接近，但遠(yuǎn)低于新鮮白土，如圖 6。認(rèn)為是白土微孔內(nèi)存在炭殘留，若用酸洗脫炭則有望提高再生白土的比表面積。

圖6　MEK、PE萃取后再生白土及新鮮白土氮?dú)馕綀D［39］

2.2酸催化法

堿催化法制備生物柴油對(duì)原料中 FFA含量有嚴(yán)格限制，而酸催化法則無此要求，這對(duì)于以廢白土為原料一步酯交換法制備生物柴油更有意義。德永邦彥等［40］用硫酸為催化劑，從廢白土中萃取油脂并與低碳醇發(fā)生酯化反應(yīng)，還能再生白土。低碳醇與廢白土質(zhì)量比2～9、溫度60～100℃、硫酸用量2%～10%（白土質(zhì)量）、反應(yīng)時(shí)間 3～8h、產(chǎn)率達(dá)90%以上且酸值小于10。為提高再生白土脫色能力，將反應(yīng)后固液混合物的pH調(diào)整在4～5之間，待分離后進(jìn)一步用溶劑在合適溫度下反復(fù)沖洗，以便將油脂和酯化物洗脫，再將附著于白土表面的鹽分水洗后干燥處理。

為了克服硫酸的強(qiáng)腐蝕性，陳鳳飛［20］用對(duì)甲苯磺酸催化含棕櫚油廢白土制備生物柴油，工藝流程圖如圖7。最佳工藝條件為：醇油質(zhì)量比1∶5、催化劑用量6%、反應(yīng)時(shí)間4h、6#溶劑用量50%，生物柴油產(chǎn)率 81.95%。反應(yīng)后白土中殘油率降低至4.29%。

圖7　廢白土一步法制生物柴油流程圖［20］

2.3酶催化法

LARA等［41］利用脂肪酶C. cylindracea催化廢白土一步法制備生物柴油，發(fā)現(xiàn)酶活性依強(qiáng)弱按溶劑依次為：正己烷、庚烷和石油醚。ABE等［42］選用55%～70%的己烷和石油醚或 25%～75%的水為溶劑，醇油摩爾比 3～4，溫度 30～40℃，酶用量為50～65IU，加入緩沖液使pH在5～8之間，一步酶催化法反應(yīng)48～72h轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上。

為解決大量有機(jī)溶劑分離問題，KOJIMA等［43］研究發(fā)現(xiàn)，柴油作為溶劑時(shí)酶活性最高、反應(yīng)速率最快（如圖8），是其他溶劑時(shí)的2倍。當(dāng)加入10%酶、在醇油比 4∶1、37℃條件下、反應(yīng) 3h產(chǎn)率接近于100%。PARK等［44］對(duì)混合生物柴油性能進(jìn)行研究，認(rèn)為柴油和生物柴油無需分離，其燃燒性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，如表5所示。副產(chǎn)物廢白土、甘油及酶很難分開，可直接用于廢棄油脂酯交換反應(yīng)［43］。

圖8　不同溶劑條件下酶濃度對(duì)反應(yīng)速率影響［43］

DWIARTI等［45］利用廢白土為原料，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)過程中葉綠素會(huì)使酶活性降至60%，混合色素存在時(shí)酶活性急劇降低。為解決葉綠素對(duì)酶活性的抑制作用并提高反應(yīng)速率，加1% KOH、酶用量1%、溫度28℃、攪拌速度120r/min、反應(yīng)3h后產(chǎn)率達(dá)100%，是不加KOH時(shí)的120倍。

表5　混合生物柴油及生物柴油的性能與標(biāo)準(zhǔn)比較［44］

2.4超臨界法

自2001年SAKA等［46］提出超臨界法制備生物柴油以來，超臨界工藝因其綠色、速率快、易分離等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。YIN等［47-50］在超臨界條件下，發(fā)現(xiàn)添加少量助溶劑正己烷或CO2可使產(chǎn)率分別提高23.3%和 40.2%。此外，添加少量催化劑 KOH （0.1%）、Na2SiO3（0.5%）或者K3PO4（1%）能有效降低反應(yīng)條件，在溫度160℃和220℃下產(chǎn)率均超過95%。MA等［51］在CO2膨脹液體中制備生物柴油，當(dāng)溫度80℃、醇油比12∶1、4%硫酸催化劑，反應(yīng)4h可完全轉(zhuǎn)化。郭丹［52］提出一種超臨界萃取耦合酯交換反應(yīng)制備生物柴油的工藝。萃取溫度40℃、反應(yīng)溫度 350℃、系統(tǒng)壓力 18～20MPa、CO2流量2L/min、正己烷流量0.4mL/min、醇油摩爾比42∶1，系統(tǒng)穩(wěn)定后得到生物柴油產(chǎn)率為86%。

利用廢白土為原料，銀建中等［53］提出一種超臨界甲醇萃取反應(yīng)偶合一步法制備生物柴油并聯(lián)產(chǎn)再生白土的工藝。超臨界甲醇在該工藝中起到萃取劑、溶劑以及反應(yīng)物三方面作用，選擇合適條件以此工藝有望在回收油脂同時(shí)將其轉(zhuǎn)化為生物柴油并可得到再生白土。目前這項(xiàng)工作尚處于起步階段，深入細(xì)致的工作有待進(jìn)一步開展研究。

3　總結(jié)與展望

生物柴油作為可再生能源是未來發(fā)展方向，研究如何降低生產(chǎn)成本是技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。開發(fā)資源豐富且價(jià)廉的油脂原料是解決問題的有效途徑。食用油精制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢白土含20%～40%的殘油，是生物柴油制備的潛在原料。目前文獻(xiàn)中報(bào)道的兩步法工藝雖有一定效果，但其工藝過程復(fù)雜，且需使用大量有機(jī)溶劑。將萃取與酯交換反應(yīng)耦合的一步法工藝具有明顯優(yōu)勢(shì)，工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單。不足之處在于，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，催化劑與廢白土分離較為困難。研究如何改進(jìn)一步法工藝，縮短生產(chǎn)周期是今后的研究方向。超/近臨界甲醇酯交換法因無需使用催化劑、反應(yīng)時(shí)間短，是一種有發(fā)展前景的新工藝，需給予足夠的重視。

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Biodiesel production from spent bleaching clay and its resource utilization

QIAO Baoquan，ZHOU Dan，LI Qi，LI Gen，XU Qinqin，YIN Jianzhong
（School of Chemical Machinery and Safety Engineering，Dalian University of Technology，Dalian 116024，Liaoning，China）

Biodiesel is a clean and renewable energy，which has drawn more and more attention in recent years. However，the high production cost of biodiesel has hindered its industrial applications. Many strategies including adopting cheap raw materials，efficient catalysts，new technologies and equipments have been developed to solve this problem，among which the development of cheap raw materials should be preferred. The spent bleaching clay from oil plants has a large oil content ranged from 20% to 40%，by recycling which to produce biodiesel can reduce the raw material costs as well as achieve resource utilization of factory waste. This article reviews the current research progress about biodiesel production from spent bleaching clay including the one-step and two-step processes. The two-step process is well developed but is complicated and a large amount of solvent is required. In contrast，the one-step process is simpler and less costly，while the reaction time is longer and the separation of catalysts is more difficult. Therefore，it is necessary to explore a one-step process featured with high reaction rate，high efficiency and easily recycled catalysts in the future.

spent bleaching clay；extraction；transesterification；biodiesel；resource utilization

TK 6；X 785

A

1000-6613（2016）08-2398-08

10.16085/j.issn.1000-6613.2016.08.15

2016-01-02；修改稿日期：2016-01-29。

喬寶權(quán)（1990—），男，碩士研究生。聯(lián)系人：銀建中，教授，博士生導(dǎo)師。E-mail jzyin@dlut.edu.cn。