传统矿物润滑油存在生物降解性差、环境污染严重等问题,开发可生物降解润滑油代替传统矿物润滑油是未来发展的必然趋势。本实验使用生物柴油作为原料制备生物基润滑油三羟甲基丙烷脂肪酸酯,采用氮气吹扫方式替代传统真空耦合液氮冷却的方法进行甲醇的移除和回收,从而大大降低了能耗,实现了节能的目标。另外,使用碳酸钾作为催化剂,在保证催化效果的同时省去了粗产品的酸洗和水洗,从而避免了酸性废水的产生,达到了减排的目的。本研究主要内容包括:1.将生物柴油通过减压精馏得到的纯度99.5%以上的C18甲酯作为原料与三羟甲基丙烷（TMP）在碳酸钾催化剂下通过酯交换反应制备三羟甲基丙烷脂肪酸酯。考察了C18甲酯与TMP的摩尔比,氮气流量,反应温度以及催化剂用量对酯交换反应的影响。结果表明,在C18甲酯与TMP的摩尔比为3:1–4:1,转速400 r/min,氮气流量为600 m L/min,反应温度200℃,催化剂用量为C18甲酯的1.5 wt%,反应时间为4 h的条件下,三羟甲基丙烷脂肪酸三酯的收率可达98%以上。2.研究了脂肪酸甲酯和三羟甲基丙烷酯交换反应过程的动力学。通过建立动力学方程并利用MATLAB软件对实验测得的不同条件下的各组分的浓度进行模型计算,得到了不同温度下酯交换过程中各反应的反应速率常数,随着温度的升高各反应的反应速率常数均增大,进一步计算得到各反应的活化能。另外,通过C18甲酯与三羟甲基丙烷酯交换的动力学模型,能较好地预测酯交换反应过程。3.对不同工艺条件下的产品性能,包括密度、运动粘度、酸值、碘值、冷凝点、油膜强度、摩擦系数等进行了测定,得到了最优情况下的产品性能如下:密度为0.91 g/cm³,运动粘度为52.6 mm²/s（40℃）,酸值为0.54 mg KOH/g,碘值为106.3 g I₂/g,冷凝点为–30℃,油膜强度为588 N,摩擦系数为0.089,其各项指标均达到或优于市场销售或文献报道的各产品性能指标。