專(zhuān)利名稱(chēng)：一種植物絕緣油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以植物油為原料的植物絕緣油及其制備方法。
背景技術(shù)：
絕緣油是一種重要的液體絕緣材料，主要用于各種電抗器、互感器、油浸式電力變壓器等電力設(shè)備中，通過(guò)浸潰和填充消除設(shè)備內(nèi)的氣隙，起到提高絕緣電氣強(qiáng)度的作用，同 時(shí)可改善設(shè)備的散熱性能，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有著直接的影響。目前在各國(guó)電力設(shè)備中使用最廣泛的絕緣油是礦物絕緣油。礦物絕緣油主要是由天然石油煉制而成的。礦物絕緣油的電氣絕緣性和冷卻性能良好，成本也不高，因此在油浸絕緣電力設(shè)備中有一百多年的應(yīng)用歷史。但隨著對(duì)絕緣油各種性能要求的提高，礦物絕緣油還存在不少缺點(diǎn)，如閃點(diǎn)較低，防火性能差；生物降解性能差，泄漏時(shí)會(huì)污染環(huán)境；不可再生等。在石油資源日益短缺的形勢(shì)下，開(kāi)發(fā)一種綠色、環(huán)保的新型絕緣油成為大家關(guān)注的熱點(diǎn)。其中，以植物油為原料的絕緣油因其環(huán)境友好性及可再生性重新引起許多科學(xué)工作者的重視。中國(guó)專(zhuān)利CN101619254A公開(kāi)了一種混合式的絕緣油及其制備方法，該絕緣油是將15 25%的除雜后的橄欖油和75 85%的礦物油進(jìn)行超聲振蕩混合；該絕緣油比礦物絕緣油具有更好的氧化安定性、更好的環(huán)保性能和更高的擊穿電壓，并能有效的抑制油紙的絕緣老化，但是并沒(méi)有從根本上解決礦物絕緣油污染環(huán)境和不可再生的問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利CN101538505A和CN101538500A公開(kāi)了一種以植物油為基礎(chǔ)的環(huán)保絕緣油及其制備方法，該絕緣油以大豆油、菜籽油、橄欖油等植物油為原料，經(jīng)過(guò)堿中和降酸、降壓蒸餾除水、氫化、深度精制等步驟，最后加入抗氧化劑和金屬鈍化劑制得。該絕緣油完全由植物油通過(guò)精練得到，不含有毒物質(zhì)，不會(huì)污染環(huán)境，并且可以快速?gòu)氐椎纳锝到?，滿足了綠色環(huán)保的要求。并且該絕緣油具有理想的電氣性能，燃點(diǎn)閃點(diǎn)均在300°C以上，是一種阻燃性絕緣油。但是，該絕緣油的處理工藝復(fù)雜，制備周期長(zhǎng)，并且存在粘度高、凝點(diǎn)高的問(wèn)題，限制了其應(yīng)用前景。中國(guó)專(zhuān)利CN102222537A公開(kāi)了一種用于變壓器的植物絕緣油及其制備方法，該發(fā)明通過(guò)對(duì)輔料的成分、用量以及精煉工藝的優(yōu)化，對(duì)專(zhuān)利CN101538505A和CN101538500A中的制備方法進(jìn)行了改進(jìn)。該專(zhuān)利提供的制備方法反應(yīng)周期短，損耗少，效果佳，更具操作性，但是依然沒(méi)有解決精煉植物油的粘度高和凝點(diǎn)高的問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利CN101230304A公開(kāi)了一種環(huán)保型變壓器油及其制備方法，以植物油及其下腳料為原料，經(jīng)堿煉、脫水、酯化醇解、終止中和、洗滌精制、減壓蒸餾、脫色過(guò)濾和加入抗氧化劑和降凝劑制得。該專(zhuān)利有效的降低了植物油的高凝點(diǎn)和高粘度的問(wèn)題，但是該變壓器油的閃點(diǎn)在215°C左右，難以達(dá)到高燃點(diǎn)油的標(biāo)準(zhǔn)，限制了其在高防火需求場(chǎng)所的應(yīng)用，同時(shí)該變壓器油的制備工藝中并沒(méi)有有效的降低酸值的手段。有鑒于此，有必要提供一種植物絕緣油及其制備方法，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于通過(guò)對(duì)植物油的酯交換工藝以及抗氧化劑、降凝劑的成分、用量進(jìn)行改良，提供一種以植物油為原料制備的用于變壓器的植物絕緣油及其制備方法。本發(fā)明提供的植物絕緣油具有良好的理化性能和電氣性能，在達(dá)到變壓器用油的基本要求的同時(shí)，解決了專(zhuān)利CN101538505A和CN101538500A中精煉植物油的高粘度和高凝點(diǎn)的問(wèn)題，并且解決了專(zhuān)利CN101230304A中酯化醇解植物油的低閃點(diǎn)的問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化了工藝，節(jié)省了原料，提高了可操作性。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種植物絕緣油，其特征在于，該絕緣油由精煉后的植物油與低分子醇在催化劑的作用下反應(yīng)，除雜后再加入抗氧化劑和降凝劑制得，其主要成分為(A)脂肪酸甘油酯和(B)脂肪酸烷基酯，結(jié)構(gòu)式如下
(A)脂肪酸甘油酯
權(quán)利要求
1.一種植物絕緣油，其特征在于，該絕緣油由精煉后的植物油與低分子醇在催化劑的作用下反應(yīng)，除雜后再加入抗氧化劑和降凝劑制得，其主要成分為(A)脂肪酸甘油酯和(B)脂肪酸烷基酯，結(jié)構(gòu)式如下 (A)脂肪酸甘油酯
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的植物絕緣油，其特征在于，所述植物油為大豆油、菜籽油、花生油、棉籽油、山茶籽油、棕櫚油和葵花籽油中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的植物絕緣油，其特征在于，所述的催化劑為甲醇鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種，加入量為植物油質(zhì)量的0. 2 2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的植物絕緣油，其特征在于，所述的抗氧化劑為丁基羥基茴香醚、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、沒(méi)食子酸丙酯、叔丁基對(duì)苯二酚、檸檬酸、生育酚、乙二胺四乙酸中的一種或多種，總的加入量為絕緣油總質(zhì)量的0. f 1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的植物絕緣油，其特征在于，所述的降凝劑為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或聚甲基丙烯酸酯，加入量為絕緣油總質(zhì)量的0. f 1%。
6.一種植物絕緣油的制備方法，其特征在于以精煉后的植物油為原料，和低分子醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)停止后精制洗滌、減壓蒸餾除水除醇、脫色、降酸、過(guò)濾，再進(jìn)行深度除水，最后加入抗氧化劑和降凝劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物絕緣油的制備方法，其特征在于，所述的酯交換反應(yīng)的工藝條件，其中醇油比為6:1 1:9，反應(yīng)溫度為5(TllO°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5飛小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物絕緣油的制備方法，其特征在于，所述減壓蒸餾的工藝條件，其中壓強(qiáng)為0. 5 IOmmHg,溫度為9(TllO°C，時(shí)間為0. 5 I小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物絕緣油的制備方法，其特征在于，所述的脫色工藝，脫色劑為活性白土，其中加入脫色劑后對(duì)絕緣油進(jìn)行減壓加熱攪拌，壓強(qiáng)為0. 5 10mmHg，溫度為9(Tll(TC，攪拌速度為3(T50r/min，時(shí)間為0. 5 I小時(shí)；進(jìn)行兩次脫色，第一次脫色劑用量為絕緣油質(zhì)量的3飛％，第二次脫色劑用量為絕緣油質(zhì)量的f 3%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物絕緣油的制備方法，其特征在于，所述的降酸工藝，降酸劑為硅膠、堿性蒙脫土、堿性氧化鋁、三乙醇胺中的一種或多種，其中加入降酸劑后對(duì)絕緣油進(jìn)行常壓攪拌，攪拌速度為3(T50r/min，溫度為2(T80°C，時(shí)間為0. 5 6小時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物絕緣油的制備方法，其特征在于，所述的深度除水工藝，除水劑為3A分子篩或變色硅膠，其中在絕緣油中加入除水劑，加入量為絕緣油質(zhì)量的0.1~1%，室溫放置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以植物油為原料的植物絕緣油及其制備方法，所述的絕緣油以精煉后的植物油為原料，和低分子醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)停止后精制洗滌、減壓蒸餾除水除醇、脫色、降酸、過(guò)濾，再進(jìn)行深度除水，最后加入抗氧化劑和降凝劑。通過(guò)該方法制備的絕緣油具有閃點(diǎn)高，粘度低，凝點(diǎn)低，酸值低，微水低，介電常數(shù)優(yōu)良，介損低，擊穿電壓高的特點(diǎn)，具有良好的理化性能和電氣性能。
文檔編號(hào)C10M105/40GK102682869SQ20121010436
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者伍志榮, 周翠娟, 尹晶, 張曦, 杜硯, 蔡勝偉, 邵苠峰, 郭慧浩, 陳江波 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院