随着我国养殖企业的规模化发展,大批量病死畜禽有待资源化、无害化处理,由此,本文选取病死猪为研究对象,以其油脂和甲醇为原料制备生物柴油,先采用浓硫酸催化酯交换反应,以纯度为指标,通过单因素和响应面实验探究出时间、温度、催化剂浓度、醇油摩尔比四因素的最佳值,在此实验结果基础上增加三维超声辅助,并进行了动力学分析。此外,对该原料碱催化酯交换反应也进行了研究,先以超声辅助浓硫酸进行预酯化降酸处理,在此基础上,进行氢氧化钾催化酯交换反应,同样通过单因素和响应面实验得到了四因素的最佳值。主要得到以下结论:1.酸催化一步法实验中,四因素对纯度影响从大到小依次为:时间、催化剂浓度、温度、醇油摩尔比,优化出最佳工艺条件为:催化剂浓度为5.0 wt%,温度为68℃,醇油摩尔比为10:1,时间为37 h时,该条件下纯度能达到最高93.7%。采用三维超声辅助时,实验得到最佳频率、功率、时间分别为20 kHz、500 W、8 h,此条件下处理8 h纯度为98.1%。通过动力学分析,超声组的反应速率常数是对照组的4.45～5.52倍。超声组的反应级数为1.5左右,对照组的反应级数为1.9左右,采用三维超声后的活化能为25.58 kJ/mol,比对照组的活化能 33.14 kJ/mol 降低了 22.81%。2.碱催化两步法实验中,第一步预酯化降酸处理,当催化剂浓度1.0 wt%、醇油摩尔比6.0:1、温度65℃、超声波功率500 W,频率20 kHz,超声波时间60 min,此工艺可将病死猪油酸价降低为2.5 mgKOH/g以下。第二步碱催化实验中,四因素对纯度影响从大到小依次为:催化剂浓度、时间、醇油摩尔比、温度,当催化剂浓度为1.1 wt%,温度为62℃,醇油摩尔比为7.5:1,时间115 min时,纯度此时能达到最高98.0%。3.该实验产物主要成分为十六碳和十八碳的脂肪酸甲酯,最佳条件下减压蒸馏后含量在98 wt%以上,检测其运动黏度（40℃）为6.0mm2/s,密度（20℃）为881 kg/m3,酸值为0.42 mgKOH/g,十六烷值为52,硫含量为19mg/kg,冷滤点为0℃,均符合GB/25199-2017中BD100生物柴油S50指标。