油脂是多種脂肪酸的混合物。地溝油經高溫高壓（或中溫水解）水解后得到粗混合脂肪酸（固體脂肪酸和液體脂肪酸的混合物）。固體脂肪酸主要以棕櫚酸、硬脂酸為主，液體脂肪酸主要以油酸、亞油酸為主。動物性油脂中固體脂肪酸含量較高，植物油脂中相應液體脂肪酸含量較高。地溝油為典型的廢棄動物植物油脂。
（一）、地溝油生產油酸、硬脂酸
1、工藝流程
地溝油→預處理→中壓水解→粗制混合脂肪酸→精餾→精制脂肪酸→分離→液體酸（油酸）
↓ ↓ ↓
廢水 廢水 固體酸（硬脂酸）
（二）、工藝流程說明
地溝油工業化生產油酸、硬脂酸經過以下四大工段：
（1）地溝油預處理
由于地溝油酸值較高，且雜質（機械雜質、脂溶性膠質）含量較多，故多采用磷酸脫膠水洗法：在地溝油中添加30％左右的水，加熱到85-90℃，開啟攪拌，緩慢滴加磷酸至pH值2-3，攪拌20-30分鐘后，加入0.5%的工業用鹽，再攪拌20分鐘后靜置分層，將下層廢水（含磷脂）排掉。上層清油水解制取粗混合脂肪酸。
（2）地溝油中壓水解制取粗制混合脂肪酸
制取粗混合脂肪酸一般采用中壓水解法，中壓水解是指2.5 Mpa -4.0Mpa、230℃-240℃下的水解反應。在油脂水解時，將地溝油、催化劑、50-70%水（地溝油重）加入中壓水解釜，反應時間6-10h，水解率達到90%左右。混合脂肪酸收率約80%左右，即1噸地溝油水解能產生800kg粗制混合脂肪酸。中壓水解設備要求較高，會產生大量廢水。常壓水解反應時間更長，一般在15-20h，水解率低，廢水量大，很不適合規模化生產混合脂肪酸。
（3）粗制混合脂肪酸的精餾提純
粗制混合脂肪酸都不同程度地存在著色澤問題，很少直接使用，大都要經過脫色或蒸餾精制后才能使用。蒸餾的目的是改善脂肪酸的色澤，除去粗酸中的未分解油脂、不皂化物、色素等雜質，通過蒸餾操作從混合脂肪酸中得到高純度的脂肪酸組分，以滿足工業上的需要。
粗制混合脂肪酸原料要經過預熱，再經過一個真空脫氣、脫水的干燥脫氣器。脫氣的物料進一步加熱到所需溫度，然后進入蒸餾塔中閃蒸精餾。具體工藝圖如下：
精制脂肪酸工藝設備復雜，規模化生產投資較大，操作技術難度較高，而且熱能消耗大。
（4）精制脂肪酸分離液體酸（油酸）與固體酸（硬脂酸）
將精餾后的混合脂肪酸分離，主要有兩大產品：硬脂酸和油酸。目前用于混合脂肪酸分離比較成熟的工業方法有冷凍壓榨法和冷凍離心分離法。
A、冷凍壓榨法
冷凍壓榨法是一種傳統而成熟的方法，它是根據混合脂肪酸中的飽和酸與不飽和酸的熔點不同，冷卻到一定溫度使固體酸從液體酸的溶液中逐步結晶出來，然后通過以壓榨法加分離。工藝流程如下：
→液體酸→脫水→復蒸餾→成品油酸
精制混合脂肪酸→冷凍→裝袋→壓榨→
→固體酸→加熱溶解→脫水→成品硬脂酸
B、冷凍離心分離法
冷凍離心分離法，其原理是基于飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸熔點不同，使其在一定的溫度下，混合脂肪酸用表面活性劑的水溶液處理，使固體酸結晶液體酸乳化，形成固體和液體兩相。然后再根據體系中比重的不同，借助于離心機分離出輕相油酸和重相硬脂酸，即可分離得到不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸。工藝流程如下：
精制混合脂肪酸→冷凍→配料→攪拌混合→
→分離油酸→水洗→脫水→復蒸餾→成品油酸
→離心分離（離心機）→
→分離配料（加熱）→水洗→脫水→成品硬脂酸
以上兩種方法是工業上常用的用于混合脂肪酸分離制取油酸、硬脂酸的工藝。這兩種方法共同缺點是生產油酸、硬脂酸的純度不高。采用冷凍壓榨法提高油酸、硬脂酸純度多采用重復壓榨的方法，其操作反復, 耗費勞動力較多。采用冷凍離心分離法提高油酸、硬脂酸純度可采用多次乳化分離法，但耗用表面活性劑及無機鹽較多，技術要求較高。
C、精餾分離法
傳統分離方法很難滿足生產高品質、高純度脂肪酸的需求，工業化生產高純度的油酸、硬脂酸常采用精餾分離法，可以將混合脂肪酸中不同碳鏈長度的脂肪酸加以分離，并配置加氫設備（氫化硬脂酸），生產出高純度高質量的油酸、硬脂酸產品。