随着石油储量的不断减少，能源需求的不断增加以及人们对石化燃料引起的环境污染问题的关注，开发对环境无害的新能源和可再生能源己成为当今科学研究的热点。本论文以棉籽油皂脚为原料，在实验室小试装置上通过热裂解反应制取生物柴油。　　 为了研究棉籽油皂脚热裂解转化规律，本论文首先采用热重分析仪考察了棉籽油皂脚的热失重行为，获得了棉籽油皂脚热失重温区。　　 试验通过单因素分析方法，考察了不同操作条件(反应温度，反应时间)对棉籽油皂脚热裂解产物分布的影响，获得了优化的热裂解工艺条件为:反应温度为500℃，反应时间为1h，棉籽油皂脚热裂解的液体收率为66.67％，气体收率为18.52％，焦炭收率为14.81％。随着反应温度的提高，热裂解反应速率加快，液体收率先增加后减小，气体收率不断增加，而焦炭收率逐渐减少。热裂解反应在0～30min内反应速率最快，液体、焦炭和气体的生成量增加显著。将棉籽油皂脚离心分离后得到的液体和半固体分别进行热裂解反应，得到的液体收率分别为87.73％和40.54％，按加权计算可得离心分离后的棉籽油皂脚的总液收率为50.92％，与棉籽油皂脚直接热裂解的液体收率(66.67％)相比减少了15.75％，同时气体收率也有所减少，但是焦炭的收率要明显的增加。通过红外光谱和1HNMR分析表明制取的生物柴油中以烷烃为主，含有少量的烯烃和含氧化合物醛酮，氧化安定性差，需要加氢精制。　　 将转酯化生物柴油与加氢后热裂解生物柴油分别与0＃柴油按不同体积比例进行调和，通过对密度、运动粘度、冷滤点、凝点，蒸馏特征温度和十六烷值等物性分析，得出热裂解生物柴油和转酯化生物柴油的调和比例分别为:转酯化生物柴油调和比例不高于5％，热裂解生物柴油(缓和加氢后)调和比例可达到10％。　　 在试验基础上，建立了棉籽油皂脚热裂解的三参数动力学模型。利用该模型确定了棉籽油皂脚热裂解过程中各步反应的动力学常数。计算得出棉籽油皂脚热裂解过程中各步反应的表观活化能Ei和频率因子Ai。经验证表明，建立的棉籽油皂脚热裂解反应动力学模型具有较高的可靠性。