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以大豆油为原料,研究了超临界工艺、固体酸工艺和固体碱工艺制备生物柴油的工艺,并利用能值分析理论对三种工艺进行了经济效益和环境效益的综合评价,得出结果如下:1.研究了醇油摩尔比、温度、压力和时间对超临界工艺制备生物柴油及副产物甘油的影响。结果表明,醇油摩尔比越大,产物产率越高;增加反应温度有助于提高反应产率,但不宜超过280℃;适当增加反应压力和延长反应时间可明显提高反应产率。适宜的水含量应不超过10%。适量游离脂肪酸对反应有促进作用。正交实验结果表明,最优的工艺条件为温度280℃、压力20 MPa、醇油摩尔比30∶1和反应时间60 min,生物柴油和甘油产率分别达到89.14%和88.73%。2.掺杂了氧化镧的硫酸钛经高温焙烧制得固体酸催化剂Ti(SO4)2/La2O3,其对豆油酯交换制备生物柴油具有良好的催化活性。通过实验确定较适宜的反应条件为:催化剂用量为油脂的3% wt,醇油摩尔比为12∶1,反应温度为150℃,反应时间为5 h,生物柴油产率可达90%以上;该催化剂对游离脂肪酸的酯化反应也有较高的催化活性,可广泛用于多种原料油脂;催化剂经处理后可重复利用。3.研究了固体碱CaO/NaY催化大豆油制备生物柴油的工艺,结果表明:当CaO/NaY用量为3%(基于油重),反应温度65℃,醇油摩尔比9∶1 ,反应时间3 h,可以获得生物柴油产率约为95%。CaO/NaY固体催化剂能在酸值不超过4mg KOH·g-1的油脂中使用,耐酸值范围明显扩大,实用性增强,且催化效果较好。本实验所制备的固体碱催化剂CaO/NaY具有一定的抗水能力,因此具有较宽泛的应用范围。4.经过能值分析可得出:超临界工艺、固体酸工艺和固体碱工艺的不可再生资源能值占总投入能值的比例相对于液体碱工艺都偏小,因此它们对环境的压力相对较小;各种工艺制得的生物柴油系统总能值转换率都较低,其中液体碱工艺最低为3.48E-01 sej/t;就净能值产出率来说,超临界工艺、固体酸工艺和固体碱工艺制备生物柴油的能值产出率高于液体碱工艺;同时,超临界工艺、固体酸工艺和固体碱工艺制备生物柴油的能值投入率较液体碱工艺制备生物柴油低,说明前三者目前的生产技术发展水平相对偏低;超临界工艺、固体酸工艺、固体碱工艺和液体碱制备生物柴油都具有较好的可持续发展性。