（１）對現有工藝及設備的改進，以降低設備先期投資和降低能耗。操作工藝傾向于連續操作，這尤其適用于較大規模（4000噸/年）的生產。同時多種型式的反應器也在不斷開發中。如利用固相催化劑的固定床反應器進行酯交換反應。這種工藝的應用主要依賴于所需催化劑的開發，目前仍僅處于實驗室試驗階段[8]。另一種較為新穎的裝置是將酯交換反應與甲醇精餾過程集中于一塔內同時進行的反應型精餾塔[9]。研究表明利用這種反應型精餾塔可以將甲醇的過量值減小至33%，因為大多數的酯交換反應過程中加入的甲醇量都是理論值的兩倍，即過量100%。同時，應用計算機模擬程序對整套工藝過程進行測算和分析以優化工程設計的研究也受到關注[10]。

（２）新型高效、環保型催化劑的研究與開發。酸和堿都可以作為該酯交換反應的催化劑，且大多數情況下都以液態加入。這種均相催化劑固然有利于混合，但卻給反應產物的后續處理和分離帶來較大的壓力。因此，固相催化劑的開發一直是一個重要的研究領域，以提高轉化率、減少排污和降低后續分離工序壓力。最近的研究報告顯示，日本的一個研究小組利用普通的食用蔗糖制備出用于酯交換反應的固相催化劑[11]。結果表明其具有良好的催化活性，且易再生。由于其較低的造價以及生態友好性，受到了很大關注。

（３）酶催化反應工藝包括有關生物酶的研究。這種合成法主要是采用生物脂肪酶作為反應催化劑，使反應在較溫和的條件下和醇用量較少的情況下進行，且反應通常在常壓下進行。通常采用的方法是將酶固載化以形成“固相”催化劑，其優點是可循環使用，催化劑內的傳質速率較大，且易于裝備生物反應器，造價降低。但由于酶催化劑的生物特性，使得反應時的工藝和參數控制變得至關重要，因為操作條件的變化極易造成生物酶的中毒或失活[12]。

4　影響生物柴油應用和發展的主要因素

一項技術或其產品的生命力主要取決于其技術的先進性、經濟的效益性、市場需求的迫切性以及政府有關政策的干預性，且在大多數情況下，這些條件缺一非可。對于生物柴油來說，同樣如此。

技術方面：如前所述，生物柴油的生產技術已經過了大半個世紀的發展，并已形成了較為成熟的傳統工藝路線。目前正在運轉的生物柴油生產線也大都基于這些工藝。但在如何簡化流程、降低能耗、減少排污等方面，仍面臨著巨大挑戰。

經濟效益方面：由于生物柴油的生產成本中原料油所占的比重很大，（如以植物油為原料，其油料費用可占到生產成本的80%左右，）因此所用植物油的市場價格直接決定著生物柴油的生產成本。以目前植物油料的市場價格，用植物油為原料生產生物柴油在經濟效益方面難以具有競爭力。這可能是歐美等國對生物柴油的生產、銷售給予免稅、甚至給予補貼的（除了環保考量外的）另一個重要因素。當然，尋求其它較廉價的原料來源不失為一種選擇，如利用食品與餐飲業的廢棄油，利用動植物油廠的下腳料以及其他回收油。這樣固然可大幅度降低生產生物柴油的原料成本，但在同時，由于這些原料來源及成份的復雜性，卻會導致操作費用的明顯提高。更為重要的是，這些原料來源的分散性和不穩定性，使其僅可適用于較小規模的生產。

市場需求方面：世界范圍內對能源供應的需求越來越大以及與此同時化石類能源儲量的快速減少似乎是一個難以逆轉的大趨勢。同樣在中國，隨著經濟的持續高速增長，石油能源消耗巨大，并有越來越依賴于進口的趨勢，因此生物柴油必將有其廣闊的市場空間。但作為一種新型替代產品，要真正進入這一市場的前提條件仍是產品的可靠質量和有競爭力的價格。

政府政策方面：在生物柴油生產極其產品的質量監測、監督和標準化方面，則需要政府有關職能部門的干預和協調工作。這樣才能保證使真正符合生物柴油質量標準的的產品進入油品供銷渠道。進一步，如果政府能夠從政策（如稅收）上對生物柴油的生產、銷售給予支持，將定會對這一新興的綠色產業的發展起到極大的推動作用。

5　結語

生物柴油作為一種可再生的替代化石燃料的清潔燃料，越來越引起世界范圍的關注。在其生產技術和作為普通化石柴油替代品的性能方面，其可行性都已具有相當可靠的基礎。雖然在較近的未來，無論在生產規模還是在經濟效益的競爭力方面，生物柴油還難以與普通化石柴油形成競爭局面，但由于其在可再生和環保方面的特有優勢，已經或將會得到許多國家政府的支持和推動，并將具有廣闊的市場前景。

與多數工業化的國家相比，中國的生物柴油產業的發展仍僅處于起步階段。中國是一個柴油需求大國，同時又是一個擁有豐富油脂資源的農業大國，從國家能源發展及農業發展的雙重戰略高度來推動生物柴油產業的發展，意義重大。

參考文獻

[1]G. Knothe，Historical perspectives on vegetable oil-based diesel fuels,inform,2001,12（11）:1103-1107.

[2]United States Environmental Protection Agency, EPA420-F00-032, March 2002.

[3]http://www.energy.gov/news2009/7722.htm

[4]C. Baudouin,Biodiesel: 2nd Generation Technology, WRA 2005 - 6th European Fuels Conference, Institut Francais Du Petrole,2005.

[5]United States Environmental Protection Agency,A Comprehensive Analysis of Biodiesel Impacts on Exhaust Emission,Draft Technical Report,EPA420-P-02-001,2002.

[6]M. Canakci and J.H. Van Gerpen,Comparison of Engine Performance and Emissions for Petroleum Diesel Fuel, Yellow Grease Biodiesel, and Soybean Oil Biodiesel,2001 ASAE Annual International Meeting,Sacramento,California, USA,July 30-August 1,2001.

[7]C. Hamilton, Biofuels Made Easy, www.lurgi.com

[8]J. Van Gerpen, B. Shanks, R. Pruszko，D. Clements and G. Knothe，Biodiesel Production Technology,National Renewable Energy Laboratory,Internal Report,NREL/SR-510-36244,July 2004

[9]B.He, A. P. Singh and J. C.Thompson,A Novel Continuous-flow Reactor using Reactive Distillation Technique for Biodiesel Production，ASAE Annual Meeting,Michigan,2004.

[10]Y. Zhang, M.A. Dub, D.D. McLean and M. Kates，Biodiesel production from waste cooking oil: 1. Process design and technological assessment，Bioresource Technology. 2003，89:1–16.

[11]M. Toda, A. Takagaki, M. Okamura, J.N. Kondo, S. Hayashi, K. Domen and M. Hara，Nature 2005,438:178.

[12]曹龍奎,張學娟,包鴻慧,黃威.生物柴油制備技術及應用前景[J] .農產品加工學刊,2005,(3):68-70.