随着经济的发展,人类对于能源的消费量与日俱增,性能优异且可再生的生物柴油已经成为柴油的最佳代替品。为了解决其原料成本较高的问题,同时实现生物质废物的资源化利用,采用低品位的原料油制备生物柴油受到广泛关注,而原料油的高酸值对于生物柴油的收率和品质有较大的影响。本文从高酸值原料油的脱酸处理以及生物柴油的纯化处理的角度出发,研究了高酸值生物油应用于均相碱催化酯交换高收率制备生物柴油的方法。主要内容如下:（1）筛选了分别考察碱土金属氧化物、一价碱、碱式碳酸镁和二价碱对油酸含量3.34～16.67 wt%的橄榄油的脱酸效果。以商业氢氧化钙为脱酸剂,研究了脱酸剂/油酸摩尔比以及反应时间对脱酸效果的影响,得到最佳脱酸条件为脱酸剂/油酸摩尔比为0.73:1,反应时间7.5 h。脱酸后油酯剩余酸值小于0.83 mg KOH/g,可以满足均相碱催化酯交换的要求。通过加入有机溶剂甲醇解决脱酸体系流动性差,样品难以回收的问题,通过XRD表征确定导致体系凝胶的物质为油酸钙。当醇油质量比为0.3:1时,回收率即可达到96.43 wt%。同时发现甲醇的加入会阻碍脱酸反应的进行,需要在脱酸反应完成后再加入甲醇。（2）将上述脱酸油及甲醇在氢氧化钠的催化下进行酯交换反应,酯交换完成后体系冷却凝固,使用绿色低毒有机溶剂正己烷和乙醇对样品进行洗涤,并用固相萃取柱进一步纯化。优化后的纯化流程为:使用10 m L正己烷以及22.5 m L乙醇分别洗涤一次,固相萃取柱纯化2次。测得初始酸值为16.67 wt%的酸性油酯交换转化率达98.30%,产物纯化后甲酯含量最高达到99.06 wt%。对于乙醇洗涤过程中分离出的固体进行XRD和FTIR表征,确定其主要成分为油酸钙,同时含有少量油酸钠。纯化过程中使用的有机溶剂可以通过减压浓缩回收并循环使用,减少废液的排放和资源消耗,对人体和环境的危害较小,副产物油酸钙经加工后在工业上可用作乳化剂、消泡剂以及作为制备某些化学物的前体物质。此外,比较了不同酸值的酸性油以及不同初始酸值的脱酸油制备生物柴油的收率。由于游离脂肪酸的存在酸性油酯交换时碱催化剂损失,转化率以及质量收率随着原料油酸值增加下降为0,即使增加氢氧化钠催化剂用量,酸性油酯交换并经纯化处理后脂肪酸甲酯收率（41.83 wt%）仍低于脱酸油酯交换的收率（83.30 wt%）,证实了脱酸处理的必要性。（3）进一步对酯交换条件进行优化。发现脱酸后样品中残留的氢氧化钙以及油酸钙对于酯交换转化率的影响较小,因此脱酸后可以直接加入醇和催化剂进行酯交换,有效简化了高酸值原料油制备生物柴油的流程。考察醇/油摩尔比,反应时间、反应温度对酯交换转化率的影响,结果表明最佳反应条件为酯交换温度75℃、反应时间1.5 h、醇/油摩尔比10:1。在此条件下进行实验,测得转化率为98.57%。使用热重分析测得纯化后样品最高甲酯纯度为96.53%,气相色谱测定甲酯纯度为99.32%。测定了生物柴油酸值为0.30 mg KOH/g,运动粘度为3.77 m~2/s,密度为0.87 g/m~3,透光率为99.95%。基本符合GB/T 20828-2015以及EN 14214标准的要求。对于初始油酸含量为16.67 wt%的棕榈油和大豆油进行脱酸和酯交换反应,分别获得97.67%和97.33%的转化率,以及78.73%和77.36%的质量收率,表明本研究中的酯交换及脱酸方法可以适用于棕榈油和大豆油。