随着环保意识的增强和能源危机的影响,人们开始寻找一种能够替代石油燃料的新能源。生物柴油是天然植物油或者动物脂肪的烷基酯通过酯交换制得。其主要优点有可再生性、低尾气排放和可生物降解,并不增加大气中二氧化碳的浓度。棉籽油在中国资源丰富,但由于其含有棉酚等有毒物质,同时随着人民生活水平的提高,棉籽油已不再作为食用油使用,因此在中国发展由棉籽油生产生物柴油具有一定的资源优势。本文主要研究以棉籽油为原料制取生物柴油,同时以棉籽油制取的生物柴油与商用0＃柴油调和,并测其调合油性能。 论文首先分析了棉籽油主要的脂肪酸成分,测定了其酸值、密度、皂化值、计算了平均分子量。以试验考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对酯交换反应产物收率的影响,通过正交试验考察了棉籽油的酯交换反应,确定了醇油比是该反应显著影响因素。 其次,以KOH为催化剂,棉籽油与甲醇发生甲酯化反应联产生物柴油和甘油进行优化,采用统计学的方法,对实验数据多元非线性回归,建立了该反应的数学模型,模型计算结果与实验数据吻合良好。优化了反应条件：反应温度51℃,反应时间60 min,醇油摩尔比6.2:1,催化剂用量为1.2wt％,在此条件下生物柴油的质量收率98.5％,生物柴油性质达到美国标准,粗甘油收率达11.2％,红外光谱图显示精制后甘油纯度好。 再次,分析测定了自制生物柴油的理化指标和化学组成,用棉籽油生物柴油与0＃市售柴油以不同比例进行调和,测定密度、运动粘度和冷滤点等性能。并用Kays调和规律可较好预测调和油的性能。 最后,以不同的植物油为原料,分别采用酯交换和催化裂化两种工艺制取生物质柴油,考察了采用不同原料、不同工艺制备的生物质柴油的低温流动性能。结果表明：采用植物油醇解工艺制备的生物柴油凝点比原料油显著升高,但冷滤点降低,40℃时的运动粘度比其原料植物油降低了83％以上,以葵花籽油、玉米油为原料制备的生物柴油的凝点满足-10号柴油的要求,以棉籽油、大豆油为原料制备的生物柴油凝点满足0号柴油的要求；催化裂化工艺制备的生物柴油凝点比醇解工艺制备生物柴油凝点低,运动粘度比其对映原料植物油降低了91％以上,以葵花籽油、大豆油为原料制备的生物柴油,分别符合-50＃、-35＃车用柴油,以棉籽油、玉米油、花生油为原料制备的生物柴油符合0号柴油标准,催化裂化制取的生物柴油低温流动性不仅取决于原料油的组成,还与制取的方法有关。