基因工程化微生物油的介電流體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種包括基因工程化微生物油(GEMO)和抗氧化劑的介電流體。該GEMO包括甘油三酸酯和少量甘油酯。以GEMO重量計(jì)，該少量甘油酯的量在0.1wt%至30wt%的范圍內(nèi)。
【專利說明】基因工程化微生物油的介電流體
[0001]發(fā)明背景
[0002]電介質(zhì)為用于各種應(yīng)用的非導(dǎo)電性流體。介電流體的絕緣和冷卻性質(zhì)在電氣元件(諸如變壓器、電容器、開關(guān)裝置、傳輸組件、配電元件、轉(zhuǎn)換器、調(diào)節(jié)器、斷路器、自動(dòng)重合器(autorecloser)、流體充填的傳輸線及其它電子裝置)中得到應(yīng)用。
[0003]在變壓器內(nèi)，該介電流體可以給內(nèi)部變壓器組件提供冷卻劑及絕緣性質(zhì)。介電流體冷卻變壓器且也在內(nèi)部活動(dòng)部件之間提供部分電絕緣。介電流體的要求是較長的操作壽命(10-20年)以及在高溫下長時(shí)期的穩(wěn)定性。
[0004]曾作為變壓器內(nèi)介電流體使用的聚氯化聯(lián)苯化合物(也可稱為“PCB，s”)已經(jīng)逐漸停止使用，因?yàn)樗鼈兙哂卸拘郧覍?duì)環(huán)境有不利影響。已取代PCB，s的無毒性變壓器油包括基于硅氧烷的或氟化的烴油、礦物油、脂肪酸酯、基于植物的油及植物種子油。這些無毒性油在粘度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、傾點(diǎn)、水飽和點(diǎn)、介電強(qiáng)度和/或其它性質(zhì)方面具有缺點(diǎn)，限制了其作為介電流體。
[0005]因此，存在對(duì)用于電氣元件具有與基于PCB的介電流體相同或?qū)嵸|(zhì)相同的化學(xué)、機(jī)械和/或物理性質(zhì)的無毒性、可生物降解的不含PCB的介電流體的需求。
[0006]發(fā)明概述
[0007]本發(fā)明提供一種組合物。在一實(shí)施方式中，提供一種介電流體且其包括基因工程化微生物油(GEMO)和抗氧化劑。該GEMO包括甘油三酸酯及少量甘油酯。在另一實(shí)施方式中，以該GEMO重量計(jì)，該少量甘油酯的量在0.lwt%至30wt%的范圍內(nèi)。
[0008]本發(fā)明提供一種裝置。在一實(shí)施方式中，提供一種裝置且其包括電氣元件、及可以與該電氣元件工作連通的介電流體。該介電`流體包括該GEMO及抗氧化劑。在另一實(shí)施方式中，該GEMO包括甘油三酸酯及少量甘油酯。以該GEMO重量計(jì)，該少量甘油酯的量在0.lwt%至30wt%的范圍內(nèi)。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為改進(jìn)的介電流體。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為具有可生物降解性的介電流體。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為由可再生/可持續(xù)來源(也即微生物)制成的介電流體。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為由基因工程化微生物制成的油，該微生物的基因經(jīng)修飾，產(chǎn)生具有適于作為介電流體的性質(zhì)的油。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為如下基因工程化微生物油，該基因工程化微生物油經(jīng)修飾以增加油酸的量，并減少亞油酸和/或次亞油酸的量、且可包含低聚糖。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為如下基因工程化微生物油，該基因工程化微生物油經(jīng)修飾產(chǎn)生比天然微生物油內(nèi)存在的少量甘油酯的量還多的少量甘油酯。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為在75°C -100°C具有升高的水飽和點(diǎn)的基因工程化微生物油。
[0016]附圖簡述
[0017]圖1表示與常規(guī)油相比本發(fā)明GEMO的水飽和點(diǎn)與溫度的關(guān)系曲線圖。
[0018]發(fā)明詳述
[0019]介電流體可提供兩個(gè)主要功能。首先，介電流體擔(dān)當(dāng)電氣元件內(nèi)的電絕緣體。該介電流體應(yīng)該能夠承受存在于電氣元件(諸如變壓機(jī))內(nèi)的高電壓。其次，介電流體充當(dāng)驅(qū)散該電氣元件內(nèi)所產(chǎn)生的熱的傳熱介質(zhì)。該介電流體也可降低氧及水分的腐蝕作用。因此，介電流體需要良好的電性質(zhì)且同時(shí)抗熱氧化及抗降解。
[0020]介電流體需要多種與植物油及種子油的天然性質(zhì)相反的基本性質(zhì)。這些性質(zhì)為氧化穩(wěn)定性、介電常數(shù)、低傾點(diǎn)、抗沉淀物形成性、及抗酸形成性。
[0021]本發(fā)明提供介電流體。在一實(shí)施方式中，提供一種介電流體且其包括微生物油及抗氧化劑。該微生物油為由使微生物經(jīng)基因工程化而產(chǎn)生的油，該油可滿足介電流體的需求。在另一實(shí)施方式中，該基因工程化微生物油包括甘油三酸酯及少量甘油酯和/或一些低聚糖。
[0022]1、基因工程化微生物油
[0023]該介電流體含有基因工程化微生物油。如本文使用的“基因工程化微生物油”或“GEM0”為由一種或多種含一種或多種外源性基因的微生物菌株而產(chǎn)生的油。該微生物為微藻類、油脂性酵母、 細(xì)菌、和/或真菌。該外源性基因?qū)⒃谠撐⑸锏募?xì)胞內(nèi)產(chǎn)生所需脂類和/或脂肪酸的酶編碼。
[0024]如本文使用的“外源性基因”為可轉(zhuǎn)化成細(xì)胞的核酸。已轉(zhuǎn)化的細(xì)胞可稱為重組型細(xì)胞，其可將額外的外源性基因引入于其中。相對(duì)于該要轉(zhuǎn)化的細(xì)胞，該外源性基因可得自不同物種(且因此具有異源性)或得自相同物種(且因此具有同源性)。就同源性基因而言，相對(duì)于該基因的內(nèi)源性復(fù)制，其在該細(xì)胞的基因組內(nèi)占據(jù)不同的位置。在該細(xì)胞內(nèi)，該外源性基因可以以不止一次復(fù)制存在。該外源性基因可以呈插入該基因組內(nèi)的插入基因或呈游離型Gposomal)分子的形式保持在細(xì)胞內(nèi)。
[0025]選擇該外源性基因用于對(duì)所需酶編碼。該酶相應(yīng)地可產(chǎn)生所需組分(脂肪酸)和/或所需性質(zhì)(在最終油中的所需碳鏈長、所需飽和/不飽和量)。經(jīng)由選擇要表達(dá)的外源性基因的所需組合，操作者可修飾由該微生物產(chǎn)生的產(chǎn)物。通過這樣的方式，該微生物可經(jīng)基因修飾而產(chǎn)生具有適于介電流體的組成分布的油。該微生物可經(jīng)基因工程化或修飾以產(chǎn)生具有以下特征的油，即所需脂類和/或脂肪酸含量、和/或所需飽和/不飽和度、和/或所需少量甘油酯和/或低聚糖的含量。
[0026]例如，該微生物可經(jīng)工程化以合成脂肪酸且經(jīng)由進(jìn)一步酶處理而裂解成所需碳長。然后，該脂肪酸可進(jìn)一步經(jīng)酶處理以產(chǎn)生所需的飽和或不飽和度。該微生物新陳代謝也可經(jīng)酶處理以產(chǎn)生所需量的低聚糖。
[0027]在一實(shí)施方式中，該微生物為微藻。該微藻經(jīng)工程化可增加脂肪酸合成的細(xì)胞新陳代謝。該微藻含有一種或多種可將下表1內(nèi)所列出的非限制性酶中的一種或多種進(jìn)行編碼的外源性基因。
[0028]表1-用于脂肪酸合成的酶
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種介電流體，其包含: 含有甘油三酸酯及少量甘油酯的基因工程化微生物油(GEMO);和抗氧化劑。
2.權(quán)利要求1的介電流體，其中該少量甘油酯的量為0.1被％至30被％，以GEMO重量計(jì)。
3.權(quán)利要求1的介電流體，其中該GEMO進(jìn)一步包含以GEMO重量計(jì)，含量為0.01ppm至50，OOOppm的低聚糖。
4.權(quán)利要求1的介電流體，其中該GEMO包含至少60wt%油酸。
5.權(quán)利要求1的介電流體，其中該GEMO包含大于65wt%油酸及小于15wt%亞油酸。
6.權(quán)利要求1的介電流體,其包含異質(zhì)甘油三酸酯。
7.權(quán)利要求1的介電流體，其中該抗氧化劑選自酹抗氧化劑和胺抗氧化劑。
8.權(quán)利要求1的介電流體，其包含選自氧化抑制劑、緩蝕劑、金屬減活劑、傾點(diǎn)下降劑、及其組合的添加劑。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的介電流體,其中該介電流體在90°C具有3800ppm至4200ppm的水飽和點(diǎn)，根據(jù)ASTM D1533測量。
10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的介電流體，其中該介電流體在100°C具有4800ppm至5600ppm的水飽和點(diǎn)，根據(jù)ASTM D1533測量。
11.一種裝置，`其包含: 電氣元件；及 與該電氣元件工作連通的介電流體，該介電流體包含基因工程化微生物油(GEMO)及抗氧化劑。
12.權(quán)利要求11的裝置，其中該介電流體在90°C具有3800ppm至4200ppm的水飽和點(diǎn)，根據(jù)ASTM D1533測量。
13.權(quán)利要求11的裝置，其中該GEMO包含甘油三酸酯及以GEMO重量計(jì)含量為0.lwt%至30wt%的少量甘油酯。
14.權(quán)利要求11的裝置，其中該GEMO進(jìn)一步包含以GEMO重量計(jì)含量為0.1ppm至50，OOOppm的低聚糖。
15.權(quán)利要求11的裝置，其中該介電流體進(jìn)一步包含選自植物油、種子油、礦物油、硅氧烷液、合成酯、聚α-烯烴、及其組合的共混組分。
16.權(quán)利要求11的裝置，其中該電氣元件包含與該介電流體接觸的基于纖維素的絕緣材料。
17.權(quán)利要求16的裝置，其中該介電流體在100°C具有4800ppm至5600ppm的水飽和點(diǎn)，根據(jù)ASTM D1533測量。
18.權(quán)利要求11的裝置，其中該電氣元件選自變壓器、電容器、轉(zhuǎn)換器、調(diào)節(jié)器、斷路器、自動(dòng)重合器、流體充填的傳輸線、及其組合。
19.權(quán)利要求11的裝置，其中該電氣元件為變壓器且該介電流體在該變壓器中。
【文檔編號(hào)】C10M169/04GK103781887SQ201280031154
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月27日
【發(fā)明者】S.J.韓, B.R.莫勒 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司