原料概述：植物油、动物脂肪及废弃食用油
主要原料为植物油、动物脂肪和回收油脂，三者在组成、纯度以及对生产设施的加工要求方面均存在相当大的差异。
原料类别及其组成
大豆油、菜籽油和棕榈油等植物油主要由甘油三酯组成，即甘油与长链脂肪酸形成的酯。来自炼制作业的动物脂肪（牛脂、猪油、禽脂）和回收烹饪油脂遵循相同的化学框架，但其脂肪酸组成不同。原料的脂肪酸组成直接影响所生产生物柴油的物理和化学性质，包括低温性能和氧化稳定性，这是因为各种脂肪酸酯在熔点和不饱和度方面存在显著差异。
游离脂肪酸含量为何重要
游离脂肪酸（FFA）是选择工艺路线时需考量的重要原料变量。使用碱性催化剂时，游离脂肪酸会与碱反应生成皂而非酯，从而减少可用于酯交换反应的碱量。皂化反应会抑制酯交换反应、消耗催化剂，并导致游离脂肪酸无法转化为酯，进而降低燃料产率。精炼植物油通常含有极低的游离脂肪酸水平，而餐厅废弃油脂、动物脂肪和隔油池油脂的游离脂肪酸水平则跨度极大且明显偏高，需要对原料进行预处理或采用完全不同的催化剂策略。
操作人员在收料时应评估的关键参数
除游离脂肪酸水平外，水分含量是原料质量的关键关注点。水分会干扰酯交换反应，并可能促进皂化和转化率不佳，所有常见低碳醇均具有吸湿性，这使整个工艺过程中的水分管理更具挑战性。粗制植物油中以磷脂形式存在的磷也必须加以考虑：加工过程中磷可能转移至甘油馏分或在洗涤时被去除，但成品燃料仍需满足适用的磷含量要求。对于来自炼制或废弃来源的原料，硫含量值得关注，因为部分由这类材料制成的生物柴油已显示出较高的硫含量水平。
原料选择对工艺路线的影响
碱催化酯交换法，使用氢氧化钠、氢氧化钾或甲醇钠，历来是主流商业方法，适用于低游离脂肪酸含量的原料，如精炼植物油。对于高游离脂肪酸含量的原料，一种选择是在碱催化加工前先进行酸催化酯化，将游离脂肪酸转化为酯。该酯化步骤针对的是游离脂肪酸馏分，与甘油三酯的酯交换反应有所不同。
成品燃料质量与规格背景
无论原料来源或工艺路线如何，在美国销售的生物柴油在调和前均应符合ASTM D6751标准。AFDC网站转载了ASTM D6751的部分要求，涵盖酸值（最大0.50 mg KOH/g）、游离甘油（质量最大0.020%）、总甘油（质量最大0.240%）、磷含量（质量最大0.001%）、水分和沉积物（体积最大0.050%）、闪点（最低93°C，闭口杯法）和氧化稳定性（按EN15751最低3小时）等性质。这些成品限值适用于生物柴油，无论原料是精炼油、动物脂肪还是废弃食用油脂，反映的是生产和后处理工艺必须可靠实现的指标，而非进料原料的状态。操作人员应参阅现行公布的规格和工艺文件，以获取将原料变异性转化为工艺控制措施的指导。