一种采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法
【专利摘要】本发明涉及一种采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其包括以下步骤：a）水化脱胶处理；b）脱色、脱臭处理；c）碱炼水洗处理；d）真空脱水处理。所述水化脱胶处理为：1）将植物油加热至45－60℃，加入占植物油重量0.15－0.3%、浓度75－85%的磷酸溶液，以60－80r/min的转速搅拌10－15min使其混合均匀；2）混匀后加入蒸馏水，水洗，静置；3）静置结束后，去掉下层废弃物，取上层油液进行真空脱水处理。采用该方法制备所得的天然酯绝缘油酸值低、性能稳定，满足ASTMD6871-2003对天然酯绝缘油的要求。
【专利说明】一种采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法
[0001]
【技术领域】 本发明属于天然酯绝缘油精炼【技术领域】，具体涉及一种采用物理-化学混合工艺制备 天然酯绝缘油的方法。采用该方法制备所得的天然酯绝缘油酸值低、燃点高、介电性能优 良。
【背景技术】
[0002] 传统的矿物绝缘油是不可再生资源，燃点较低，不能够满足高防火性能要求，还会 对环境造成一定的污染。天然酯绝缘油燃点高于300°C，自然降解率可以达到90%以上，且 具有良好的介电性能，因而作为一种新型绿色环保、可再生液体绝缘介质被广泛应用。
[0003] 现有的天然酯精炼工艺主要针对食用油的精炼，这种传统工艺产出的天然酯酸值 较高，仅能满足食用天然酯卫生标准GB 2716-2005的要求。然而绝缘油对酸值的要求很 高，GB/T 7595-2008中要求投入运行前的矿物变压器油酸值低于0.03 mgKOH/g，运行中的 矿物变压器油酸值低于〇. I mgK0H/g;ASTM D6871-2003中要求天然酯绝缘油的酸值低于 0. 06 mgKOH/g，这些是现有的传统工艺所无法达到的。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，采 用该方法制备所得的天然酯绝缘油酸值低、性能稳定，满足ASTM D6871-2003对天然酯绝缘 油的要求。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其包括以下步骤： a) 水化脱胶处理； b) 脱色、脱臭处理； c )碱炼水洗处理； d)真空脱水处理。制得的天然酯绝缘油达到ASTM D6871-2003标准对天然酯绝缘油酸 值的要求。
[0006] 具体的，步骤a)所述水化脱胶处理为： 1) 将植物油加热至45 - 60°C，加入占植物油重量0. 15 - 0. 3%、浓度75 - 85%的磷酸 溶液，以60 - 80r/min的转速搅拌10 - 15min使其混合均勻； 2) 混匀后加入蒸馏水，水洗，静置； 3) 静置结束后，去掉下层废弃物，取上层油液进行真空脱水处理。
[0007] 上述蒸馏水的添加量以占植物油重量的5 - 8%为宜；水洗时间优选25 - 40min ; 静置时间优选30 - 60min。
[0008] 步骤a)和d)中的真空脱水处理条件为：油液温度100 - 105 °C，真空 度-0· 096 - -0· IMpa，脱水时间 30 - 40min。
[0009] 具体的，步骤c )所述碱炼水洗处理具体为： 1) 将油温控制在60 - 75°C，加入与油同温的碱液，以60 - 80r/min的转速搅拌混合 8 - 15min，然后将转速降至20 - 30r/min搅拌30 - 40min，静置10 - 12h后，除去下层皂 角，取上层油液； 2) 将油升温至80 - 85°C，加入温度为90 - 95°C的蒸馏水以60 - 80r/min的转速搅 拌10 - 15min进行水洗，然后静置2h，排出下层废水，取上层油液；蒸馏水用量为油重的 10 - 15% ； 3) 重复上述步骤2)直至步骤2)排出的下层废水pH在7 - 8之间。
[0010] 步骤c)碱炼水洗处理时,添加碱液的波美度为2 - 5,碱液的添加量为油重的8 - 12%。
[0011] 碱液优选采用盘管喷淋的方式进行滴加。碱炼时添加的碱液为NaOH溶液，非复配 碱液。
[0012] 本发明方法中的植物油可以是菜籽油、大豆油、山茶籽油等中的一种或两种以上。
[0013] 与现有的传统工艺相比，本发明具有如下优点： 1)通过优化水化脱胶的温度、搅拌速度及碱炼的温度、搅拌速度、碱液浓度，水洗用水 量、水洗终点的判断等参数，制备出低酸值、高燃点，电气性能优良而且性能稳定的天然酯 绝缘油。
[0014] 2)本发明方法完全可以应用现有的天然酯精炼设备，通过改变参数来实现低酸 值、性能稳定的天然酯绝缘油的生产，同时，不需要对现有的生产工艺做大的调整，工艺简 单，生产成本低，精炼产率高，易于推广。
[0015] 3)本发明的方法制作出的天然酯绝缘油具有良好的理化和介电性能，酸值低于 0. 06 mgKOH/g，闪点高于300°C，击穿电压超过75kV，满足ASTM D6871-2003标准对天然酯 绝缘油的要求。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但本发明的保护范围并不局 限于此。
[0017] 实施例1 : 一种采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其包括以下步骤： a)水化脱胶处理；具体为： 1) 将菜籽油加热至45°C，加入占菜籽油重量0. 2%、浓度85%的磷酸溶液，以60r/min的 转速搅拌15min使其混合均勻； 2) 混匀后加入以占菜籽油重量5%的蒸馏水，水洗40min，静置30min ; 3) 静置结束后，去掉下层废弃物，取上层油液；在真空度为-0. IMpa的条件下，将油液 升温至103°C，真空脱水40min。
[0018] b)脱色、脱臭处理；脱水结束后，加入油重5%的活性白土进行真空脱色，60r/min 搅拌45min后，过滤；然后油温升至238°C进行真空脱臭处理。
[0019] c )碱炼水洗处理；具体为： 1)将油温控制在70°C，加入与油同温、波美度为3的NaOH溶液，以70r/min的转速搅 拌混合15min，然后将转速降至30r/min搅拌40min，静置IOh后，除去下层阜角，取上层油 液；NaOH溶液的添加量为油重的10% ; 2) 将油升温至83°C，加入温度为93°C的蒸馏水以80r/min的转速搅拌IOmin进行水 洗，然后静置2h，排出下层废水，取上层油液；蒸馏水用量为油重的15% ; 3) 重复上述步骤2)直至步骤2)排出的下层废水pH在7 - 8之间。
[0020] d)在真空度为-0. IMpa的条件下，将最后所得的上层油液升温至103°C真空脱 水处理40min，冷却至室温。制得的天然酯绝缘油酸值为0.045 mgKOH/g，且满足ASTM D6871-2003标准对天然酯绝缘油酸值(小于0. 06 mgKOH/g)的要求。制备的天然酯绝缘油 主要性能参数如表1所示。
[0021] 表1、实施例1制备的天然酯绝缘油主要性能参数
【权利要求】
1. 一种采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其特征在于，包括以下步 骤： a)水化脱胶处理；b)脱色、脱臭处理；c)碱炼水洗处理；d)真空脱水处理。
2. 如权利要求1所述采用物理_化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其特征在于， 步骤a)所述水化脱胶处理具体为： 1) 将植物油加热至45 - 60°C，加入占植物油重量0. 15 - 0. 3%、浓度75 - 85%的磷酸 溶液，以60 - 80r/min的转速搅拌10 - 15min使其混合均勻； 2) 混匀后加入蒸馏水，水洗，静置； 3) 静置结束后，去掉下层废弃物，取上层油液进行真空脱水处理。
3. 如权利要求1所述采用物理_化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其特征在于， 步骤c)所述碱炼水洗处理具体为： 1) 将油温控制在60 - 75°C，加入与油同温的碱液，以60 - 80r/min的转速搅拌混合 8 - 15min，然后将转速降至20 - 30r/min搅拌30 - 40min，静置10 - 12h后，除去下层皂 角，取上层油液； 2) 将油升温至80 - 85°C，加入温度为90 - 95°C的蒸馏水以60 - 80r/min的转速搅 拌10 - 15min进行水洗，然后静置2h，排出下层废水，取上层油液；蒸馏水用量为油重的 10 - 15% ； 3) 重复上述步骤2)直至步骤2)排出的下层废水pH在7 - 8之间。
4. 如权利要求2所述采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其特征在于， 步骤a)和d)中的真空脱水处理条件为：油液温度100 - 105°C，真空度-0. 096 - -0. IMpa， 脱水时间30 - 40min。
5. 如权利要求3所述采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其特征在于， 步骤c)碱炼水洗处理时,添加碱液的波美度为2 - 5,碱液的添加量为油重的8 - 12%。
6. 根据权利要求5所述采用物理-化学混合工艺制备天然酯绝缘油的方法，其特征在 于：所述碱液采用盘管喷淋的方式进行滴加；所述碱液为NaOH溶液。
【文档编号】C11C1/02GK104403803SQ201410572856
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】韩金华, 王吉, 杨涛, 王伟, 王震宇, 马楠, 张慧, 张宇鹏, 郭晓峰, 景冬冬, 王天, 钟士华, 席志超, 代立威 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司电力科学研究院