随着对环境问题和不可再生能源日益减少的问题的关注,开发新的对环境无害的可再生燃料已成为当今科学研究的热点。因此将废弃的植物油转化为柴油的代用燃料有着可再生,可生物降解等优点,而且可以减轻大气的温室气体浓度,对解决地球升温、酸雨问题、改善人类的生存环境、实现经济的可持续发展具有重要的意义。以天然油脂与低碳醇酯交换生产的生物柴油是一种高级脂肪酸甲酯,是环境友好的替代柴油,因为其既环保且可再生而越来越受到人们的关注。生产生物柴油的方法有很多种,最常用的方法是酯交换法。本次研究以菜籽油生产过程中产生的高酸价工业废油为原料,经过预处理精制后与甲醇进行酯交换反应制取生物柴油。因为原料油酸价、水分含量都较高,不能直接生产生物柴油,所以在反应前必须进行原料预处理。影响酯交换反应主要的因素主要有四个:醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间。本实验考察了反应时间、反应温度、醇-油摩尔比和催化剂加入量等因素对废油-甲醇酯交换反应的影响,通过改变上述四个因素的取值来考察不同反应条件对生物柴油的产量的影响,并且采用响应面分析法中的中心组合设计法来对实验进行设计并对实验结果进行分析和优化,确定了反应的最佳操作条件以及影响反应的关键因素。研究结果表明,酯交换反应进行的最佳反应条件如下:醇油摩尔比为5.95∶1、催化剂用量为油重的1.02%、反应时间为64min、反应温度为65℃。产品生物柴油的物理性质及化学性质都和石化柴油非常接近,可以成为石化柴油很好的替代品,而且比现有石化柴油更加环保,更加符合可持续发展的要求。