随着环境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并对环境破坏小的新能源。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得到的。生物柴油的主要优点有可再生性、低尾气排放、可生物降解,而且并不增加大气中二氧化碳的浓度。本研究的主要目的是研究桐油和棉籽油转化生物柴油的制备方法,并探索桐油转化生物柴油的可行性。桐油在中国资源丰富,其年产量占世界产量的75%,因此在中国发展由桐油生产生物柴油具有一定的资源优势。在本论文中,我们首先研究了棉籽油、桐油和菜籽油的主要脂肪酸成分,并测定了其酸值、密度、皂化值、过氧化值,计算了其平均分子量。本试验考察了醇油摩尔比、催化剂的量、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。通过正交试验我们考察了桐油和棉籽油的酯交换反应,确定了该反应得最佳反应条件。最后,我们测定了由桐油和棉籽油转化得到的生物柴油的性能指标,并与石化柴油进行了对比。结果显示,桐油、棉籽油和菜籽油的平均分子量分别是927.32, 988.24, 933.96;密度分别是0.9375, 0.9182, 0.9141 g/mL;皂化值分别是185.8100, 170.5000, 182.2000 mg/g,过氧化值分别是0.1200, 0.0795, 0.0740 g/100g。桐油、棉籽油和菜籽油脂肪酸主要成分分别是α-桐酸、亚油酸和油酸,这三种植物油中16-22个碳的脂肪酸占所有脂肪酸的97%,其中不饱和脂肪酸占94%。影响酯交换反应的重要因素有醇油摩尔比、催化剂的量、反应温度和反应时间。通过正交试验,桐油酯交换反应得最佳反应条件是醇油摩尔比6 :1,催化剂用量为1.0%,反应温度30℃,反应时间20 min,验证试验中最佳平均产率是91.1%,平均相对标准偏差为0.59。通过放大试验,我们得到了放大条件下最佳反应条件:反应温度是50℃,反应时间是40 min,催化剂量是0.8%,醇油摩尔比是6:1,其产率是91.6%。棉籽油转化生物柴油的最佳条件是醇油摩尔比7 : 1,催化剂用量为1.1%,反应温度35℃,反应时间30 min,其产率是95.0%。以上两种生物柴油的性能指标分析表明,这两种生物柴油的物理化学性质和0#柴油接近,可以作为石化柴油的良好替代品。其中酸值、密度和运动粘度高于0#柴油。