专利名称：一种植物绝缘油及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种以植物油为原料的植物绝缘油及其制备方法。
背景技术：
绝缘油是一种重要的液体绝缘材料，主要用于各种电抗器、互感器、油浸式电力变压器等电力设备中，通过浸溃和填充消除设备内的气隙，起到提高绝缘电气强度的作用，同 时可改善设备的散热性能，对电力系统的安全运行有着直接的影响。目前在各国电力设备中使用最广泛的绝缘油是矿物绝缘油。矿物绝缘油主要是由天然石油炼制而成的。矿物绝缘油的电气绝缘性和冷却性能良好，成本也不高，因此在油浸绝缘电力设备中有一百多年的应用历史。但随着对绝缘油各种性能要求的提高，矿物绝缘油还存在不少缺点，如闪点较低，防火性能差；生物降解性能差，泄漏时会污染环境；不可再生等。在石油资源日益短缺的形势下，开发一种绿色、环保的新型绝缘油成为大家关注的热点。其中，以植物油为原料的绝缘油因其环境友好性及可再生性重新引起许多科学工作者的重视。中国专利CN101619254A公开了一种混合式的绝缘油及其制备方法，该绝缘油是将15 25%的除杂后的橄榄油和75 85%的矿物油进行超声振荡混合；该绝缘油比矿物绝缘油具有更好的氧化安定性、更好的环保性能和更高的击穿电压，并能有效的抑制油纸的绝缘老化，但是并没有从根本上解决矿物绝缘油污染环境和不可再生的问题。中国专利CN101538505A和CN101538500A公开了一种以植物油为基础的环保绝缘油及其制备方法，该绝缘油以大豆油、菜籽油、橄榄油等植物油为原料，经过碱中和降酸、降压蒸馏除水、氢化、深度精制等步骤，最后加入抗氧化剂和金属钝化剂制得。该绝缘油完全由植物油通过精练得到，不含有毒物质，不会污染环境，并且可以快速彻底的生物降解，满足了绿色环保的要求。并且该绝缘油具有理想的电气性能，燃点闪点均在300°C以上，是一种阻燃性绝缘油。但是，该绝缘油的处理工艺复杂，制备周期长，并且存在粘度高、凝点高的问题，限制了其应用前景。中国专利CN102222537A公开了一种用于变压器的植物绝缘油及其制备方法，该发明通过对辅料的成分、用量以及精炼工艺的优化，对专利CN101538505A和CN101538500A中的制备方法进行了改进。该专利提供的制备方法反应周期短，损耗少，效果佳，更具操作性，但是依然没有解决精炼植物油的粘度高和凝点高的问题。中国专利CN101230304A公开了一种环保型变压器油及其制备方法，以植物油及其下脚料为原料，经碱炼、脱水、酯化醇解、终止中和、洗涤精制、减压蒸馏、脱色过滤和加入抗氧化剂和降凝剂制得。该专利有效的降低了植物油的高凝点和高粘度的问题，但是该变压器油的闪点在215°C左右，难以达到高燃点油的标准，限制了其在高防火需求场所的应用，同时该变压器油的制备工艺中并没有有效的降低酸值的手段。有鉴于此，有必要提供一种植物绝缘油及其制备方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于通过对植物油的酯交换工艺以及抗氧化剂、降凝剂的成分、用量进行改良，提供一种以植物油为原料制备的用于变压器的植物绝缘油及其制备方法。本发明提供的植物绝缘油具有良好的理化性能和电气性能，在达到变压器用油的基本要求的同时，解决了专利CN101538505A和CN101538500A中精炼植物油的高粘度和高凝点的问题，并且解决了专利CN101230304A中酯化醇解植物油的低闪点的问题，进一步优化了工艺，节省了原料，提高了可操作性。本发明的技术方案是一种植物绝缘油，其特征在于，该绝缘油由精炼后的植物油与低分子醇在催化剂的作用下反应，除杂后再加入抗氧化剂和降凝剂制得，其主要成分为(A)脂肪酸甘油酯和(B)脂肪酸烷基酯，结构式如下
(A)脂肪酸甘油酯
权利要求
1.一种植物绝缘油，其特征在于，该绝缘油由精炼后的植物油与低分子醇在催化剂的作用下反应，除杂后再加入抗氧化剂和降凝剂制得，其主要成分为(A)脂肪酸甘油酯和(B)脂肪酸烷基酯，结构式如下 (A)脂肪酸甘油酯
2.根据权利要求I所述的植物绝缘油，其特征在于，所述植物油为大豆油、菜籽油、花生油、棉籽油、山茶籽油、棕榈油和葵花籽油中的一种或多种。
3.根据权利要求I所述的植物绝缘油，其特征在于，所述的催化剂为甲醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，加入量为植物油质量的0. 2 2%。
4.根据权利要求I所述的植物绝缘油，其特征在于，所述的抗氧化剂为丁基羟基茴香醚、2，6-二叔丁基对甲酚、没食子酸丙酯、叔丁基对苯二酚、柠檬酸、生育酚、乙二胺四乙酸中的一种或多种，总的加入量为绝缘油总质量的0. f 1%。
5.根据权利要求I所述的植物绝缘油，其特征在于，所述的降凝剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或聚甲基丙烯酸酯，加入量为绝缘油总质量的0. f 1%。
6.一种植物绝缘油的制备方法，其特征在于以精炼后的植物油为原料，和低分子醇进行酯交换反应，反应停止后精制洗涤、减压蒸馏除水除醇、脱色、降酸、过滤，再进行深度除水，最后加入抗氧化剂和降凝剂。
7.根据权利要求6所述的植物绝缘油的制备方法，其特征在于，所述的酯交换反应的工艺条件，其中醇油比为6:1 1:9，反应温度为5(TllO°C，反应时间为0. 5飞小时。
8.根据权利要求6所述的植物绝缘油的制备方法，其特征在于，所述减压蒸馏的工艺条件，其中压强为0. 5 IOmmHg,温度为9(TllO°C，时间为0. 5 I小时。
9.根据权利要求6所述的植物绝缘油的制备方法，其特征在于，所述的脱色工艺，脱色剂为活性白土，其中加入脱色剂后对绝缘油进行减压加热搅拌，压强为0. 5 10mmHg，温度为9(Tll(TC，搅拌速度为3(T50r/min，时间为0. 5 I小时；进行两次脱色，第一次脱色剂用量为绝缘油质量的3飞％，第二次脱色剂用量为绝缘油质量的f 3%。
10.根据权利要求6所述的植物绝缘油的制备方法，其特征在于，所述的降酸工艺，降酸剂为硅胶、碱性蒙脱土、碱性氧化铝、三乙醇胺中的一种或多种，其中加入降酸剂后对绝缘油进行常压搅拌，搅拌速度为3(T50r/min，温度为2(T80°C，时间为0. 5 6小时。
11.根据权利要求6所述的植物绝缘油的制备方法，其特征在于，所述的深度除水工艺，除水剂为3A分子筛或变色硅胶，其中在绝缘油中加入除水剂，加入量为绝缘油质量的0.1~1%，室温放置。
全文摘要
本发明涉及一种以植物油为原料的植物绝缘油及其制备方法，所述的绝缘油以精炼后的植物油为原料，和低分子醇进行酯交换反应，反应停止后精制洗涤、减压蒸馏除水除醇、脱色、降酸、过滤，再进行深度除水，最后加入抗氧化剂和降凝剂。通过该方法制备的绝缘油具有闪点高，粘度低，凝点低，酸值低，微水低，介电常数优良，介损低，击穿电压高的特点，具有良好的理化性能和电气性能。
文档编号C10M105/40GK102682869SQ20121010436
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者伍志荣, 周翠娟, 尹晶, 张曦, 杜砚, 蔡胜伟, 邵苠峰, 郭慧浩, 陈江波 申请人:中国电力科学研究院