本发明属于工业用热载体油领域，具体地说涉及一种石墨烯发热油及其制备方法。
背景技术：
现有发热油不管是矿物油还是合成油其传热系数不高(约0.1w/mk)，传热慢，且油品有过热风险，特别是矿物油批次性能不稳定。在使用过程中，由于导热系数不高，导致热量不能快速被换热出去，从而产生油品过热问题产生。
针对密闭空间中需连续加热发热油，特别是在没有强制对流情况下工作的发热油，对油品要求更高，且要求发热油具有较高的导热性能，因此现有的热载体油很难满足密闭空间无强制对流工况下的使用要求，虽然出现了新型品种的发热油，例如201110025395.7《一种高碳分子发热油及其制备方法》提到可将基础油和碳发热固体喷雾搅拌形成高碳分子发热油可提高换热效率，但没有详细说明具体配制方案且经过实验并无效率的变化。
中国专利201410317946《一种高导导热油的制备工艺及使用方法》一定程度上提高了油的导热性能，升温较快，但在相同换热需求下，油温仍然较高。
中国专利201610963900.5《一种石墨烯导热油添加剂及其制备方法》同样提到用石墨烯作为添加物获得导热油，使用方法是将此特制的油作为添加剂直接添加到其他油品中从而提高热传到效率，但是由于石墨烯本身密度低等特性，使得此添加剂直接加到其他油品中是否能获得高传到性能的油仍有疑问。
因此现有技术的热载体油在导热性能上仍有较大空间可提升，油品过热问题需要进一步解决。
技术实现要素：
为了解决上述的技术问题，本发明的第一个目的是提供一种传热效果好且能避免油品过热的石墨烯发热油，本发明的第二个目的是一种石墨烯发热油的制备方法。
为了实现上述第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种石墨烯发热油，包括重量为93％-97％的基础油和重量为3％-7％的石墨烯添加剂，且两者之和为100％，所述基础油采用烷基化芳烃或者烷基取代芳烃的基础油，所述石墨烯添加剂组分包括石墨烯、分散剂、抗氧抗腐剂、防锈剂和金属钝化剂。
为了实现上述第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种石墨烯发热油的制备方法，利用混合加热振动设备，先将桶装的基础油泵到混合加热炉中，同时将一定比例的石墨烯添加剂倒入炉内，开启搅拌器并加热到100℃后保温1小时，粘度降到4mm2/s，之后超声振动分散使得石墨烯添加剂与基础油有效的融合，超声频率控制在35khz，时间控制在25分钟至35分钟之间，最后再重新泵回到原来桶内。
本发明有效提高发热油的导热性能，防止在加热过程中温度过高导致过快老化，相比未经过制备的发热油可延长油使用寿命多倍以上。本发明选用组分为烷基化芳烃或者烷基取代芳烃的导热油作为基础油。适合批量生产，确保批次性能稳定。另外，本发明的制备方法简单，配备自动控制系统可实现自动化操作。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
一种石墨烯发热油，包括重量为93％-97％的基础油和重量为3％-7％的石墨烯添加剂，且两者之和为100％，所述基础油采用烷基化芳烃或者烷基取代芳烃的基础油，所述石墨烯添加剂组分包括石墨烯、分散剂、抗氧抗腐剂、防锈剂和金属钝化剂。
一种石墨烯发热油的制备方法，利用混合加热振动设备，先将桶装的基础油泵到混合加热炉中，同时将一定比例的石墨烯添加剂倒入炉内，开启搅拌器并加热到100℃后保温1小时，粘度降到4mm2/s，之后超声振动分散使得石墨烯添加剂与基础油有效的融合，超声频率控制在35khz，时间控制在25分钟至35分钟之间，最后再重新泵回到原来桶内。
本发明选用导热系数极高的石墨烯(5000w/mk，为常规导热油导热系数的5万倍)制备一种新型传热介质，也就是在导热油中加入石墨烯添加剂，通过特种超声技术均匀分散混合，最终提高热载体油导热系数(由原来0.1w/mk提高到0.4w/mk以上)，从而提高传热效果和避免油品过热。
本发明研制的一种高导热性能的热载体油，特别适合使用于密闭罐体但没有强制对流的工况下。他主要成分是合成基础油，综合试验不同结构的基础油，最佳选用组分为烷基化芳烃或者烷基取代芳烃，产品经深度精馏，几乎不含杂质，特别适合与石墨烯配置新的热载体油。由于石墨烯成本很高，因此主要基础油成分重量控制在96％，其余4％左右的石墨烯添加剂性价比最高。所述添加剂组成：石墨烯、分散剂、抗氧抗腐剂、防锈剂、金属钝化剂。
在相同制备条件及添加剂比例下，针对不同批次的矿物油及合成油进行测试加热相同水量下油温的对比，可以看出合成油的温度变化小，因此在一定比例石墨烯添加剂情况下，优选合成油作为基础油。详见表1对比数据。
表1
针对不同添加剂比例下测试发热油加热一定水量的油温和导热系数，可以看出新型的石墨烯热载体油在导热性能上得到大幅度提高，进而降低了系统热损失从而节能效果明显，同时也提高了油的使用寿命，温差10℃以上，可提高寿命多倍以上。详见表2对比数据。
表2
应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。