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生物柴油作为一种良好的替代燃料，与石化柴油相比，具有含硫量低、不含污染环境的芳香族烷烃、闪点高不易爆炸以及十六烷值高燃烧性能好等优点。欧美国家制备生物柴油多以食用油脂为原料，但我国人口多耕地少，食用油脂的供应还只能用于人们的食用需求，利用非食用油脂制备生物柴油在我国具有现实意义。工业中通过酯化反应生产生物柴油一般采用均相酸催化剂，其具有转化率高、反应速度快等优点，但是也存在设备腐蚀、废液多、催化剂不易回收利用等缺点。本论文在综述了国内外生物柴油研究现状的基础上，以自制固体酸为催化剂，在加压条件下催化脂肪酸酸甲酯化反应制备生物柴油。对固体酸的制备条件，加压酯化工艺过程及产物油的脱色工艺进行了研究。研究的主要内容及结果归纳如下：1.以溶胶凝胶法制备复合稀土元素固体酸催化剂Ce4+/SO42-/TiO2，并采用SEM、N2吸附/脱附、XRD、NH3-TPD、FT-IR等手段对其理化性质进行表征。结果得出，制备Ce4+/SO42-/TiO2的最佳工艺条件为：Ce4+浓度为0.05mol·L-1，H2SO4浓度为1.38mol·L-1，煅烧温度为450℃，煅烧时间为3h。此外，稀土元素的引入并未改变催化剂原有的晶型结构，提高了固体酸催化剂的比表面积、孔径以及酸中心强度，延长了催化剂的使用寿命。2.以碳化-磺化法制备碳基固体酸催化剂，并采用XPS、元素分析、XRD、FT-IR等手段对其进行表征。结果得出，制备碳基固体酸催化剂的最佳工艺条件为：碳化温度300℃、碳化时间45min、磺化温度80℃、磺化时间30min。在制备碳基固体酸催化剂的过程中，木屑进行不完全碳化，形成的碳化产物为多环芳烃以随机方式组成的无定型碳，经磺化后，负载到催化剂上的活性中心以SO3H形式存在。3.以Ce4+/SO42-/TiO2为催化剂催化棕榈油酸和椰子油酸制备生物柴油的最佳工艺条件为：醇酸物质的量之比分别为10:1、6:1，反应温度110℃，反应时间30min，催化剂用量3%，此时转化率分别为96.33%、93.97%。以碳基固体酸为催化剂催化棕榈油酸和椰子油酸制备生物柴油的最佳工艺条件为：醇酸物质的量之比分别为10:1、6:1，反应温度110℃，反应时间30min，催化剂用量3%，此时转化率分别为97.36%、95.35%。以对甲苯磺酸为催化剂催化棕榈油酸和椰子油酸制备生物柴油的最佳工艺条件为：醇酸物质的量之比分别为10:1、6:1，反应温度80℃，反应时间30min，催化剂用量2%，此时转化率分别为97.61%、95.10%。在加压条件下，固体酸催化剂的活性与均相酸催化剂相差无几，其中，碳基固体酸催化剂的活性略高于复合稀土元素固体酸催化剂Ce4+/SO42-/TiO2。4.选用活性炭、活性白土和凹凸棒石粘土作为脱色剂对上述试验中制备的生物柴油进行脱色研究。结果表明，三种脱色剂中活性炭的脱色效果最好，凹凸棒石粘土次之，活性白土最差。活性炭的最佳脱色工艺条件为：脱色剂用量5%，脱色温度80℃，脱色时间10min，此时脱色率为91.6%；凹凸棒石粘土的最佳脱色工艺条件为：脱色剂用量9%，脱色温度90℃，脱色时间30min，此时脱色率为73.8%；活性白土的最佳脱色工艺条件为：脱色剂用量9%，脱色温度80℃，脱色时间30min，此时脱色率为62.3%；