一種采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其包括以下步驟：a）水化脫膠處理；b）脫色、脫臭處理；c）堿煉水洗處理；d）真空脫水處理。所述水化脫膠處理為：1）將植物油加熱至45－60℃，加入占植物油重量0.15－0.3%、濃度75－85%的磷酸溶液，以60－80r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10－15min使其混合均勻；2）混勻后加入蒸餾水，水洗，靜置；3）靜置結束后，去掉下層廢棄物，取上層油液進行真空脫水處理。采用該方法制備所得的天然酯絕緣油酸值低、性能穩(wěn)定，滿足ASTMD6871-2003對天然酯絕緣油的要求。
【專利說明】一種采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法
[0001]

【技術領域】 本發(fā)明屬于天然酯絕緣油精煉【技術領域】，具體涉及一種采用物理-化學混合工藝制備 天然酯絕緣油的方法。采用該方法制備所得的天然酯絕緣油酸值低、燃點高、介電性能優(yōu) 良。

【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)的礦物絕緣油是不可再生資源，燃點較低，不能夠滿足高防火性能要求，還會 對環(huán)境造成一定的污染。天然酯絕緣油燃點高于300°C，自然降解率可以達到90%以上，且 具有良好的介電性能，因而作為一種新型綠色環(huán)保、可再生液體絕緣介質(zhì)被廣泛應用。
[0003] 現(xiàn)有的天然酯精煉工藝主要針對食用油的精煉，這種傳統(tǒng)工藝產(chǎn)出的天然酯酸值 較高，僅能滿足食用天然酯衛(wèi)生標準GB 2716-2005的要求。然而絕緣油對酸值的要求很 高，GB/T 7595-2008中要求投入運行前的礦物變壓器油酸值低于0.03 mgKOH/g，運行中的 礦物變壓器油酸值低于〇. I mgK0H/g;ASTM D6871-2003中要求天然酯絕緣油的酸值低于 0. 06 mgKOH/g，這些是現(xiàn)有的傳統(tǒng)工藝所無法達到的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，采 用該方法制備所得的天然酯絕緣油酸值低、性能穩(wěn)定，滿足ASTM D6871-2003對天然酯絕緣 油的要求。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案： 一種采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其包括以下步驟： a) 水化脫膠處理； b) 脫色、脫臭處理； c )堿煉水洗處理； d)真空脫水處理。制得的天然酯絕緣油達到ASTM D6871-2003標準對天然酯絕緣油酸 值的要求。
[0006] 具體的，步驟a)所述水化脫膠處理為： 1) 將植物油加熱至45 - 60°C，加入占植物油重量0. 15 - 0. 3%、濃度75 - 85%的磷酸 溶液，以60 - 80r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10 - 15min使其混合均勻； 2) 混勻后加入蒸餾水，水洗，靜置； 3) 靜置結束后，去掉下層廢棄物，取上層油液進行真空脫水處理。
[0007] 上述蒸餾水的添加量以占植物油重量的5 - 8%為宜；水洗時間優(yōu)選25 - 40min ; 靜置時間優(yōu)選30 - 60min。
[0008] 步驟a)和d)中的真空脫水處理條件為：油液溫度100 - 105 °C，真空 度-0· 096 - -0· IMpa，脫水時間 30 - 40min。
[0009] 具體的，步驟c )所述堿煉水洗處理具體為： 1) 將油溫控制在60 - 75°C，加入與油同溫的堿液，以60 - 80r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合 8 - 15min，然后將轉(zhuǎn)速降至20 - 30r/min攪拌30 - 40min，靜置10 - 12h后，除去下層皂 角，取上層油液； 2) 將油升溫至80 - 85°C，加入溫度為90 - 95°C的蒸餾水以60 - 80r/min的轉(zhuǎn)速攪 拌10 - 15min進行水洗，然后靜置2h，排出下層廢水，取上層油液；蒸餾水用量為油重的 10 - 15% ； 3) 重復上述步驟2)直至步驟2)排出的下層廢水pH在7 - 8之間。
[0010] 步驟c)堿煉水洗處理時,添加堿液的波美度為2 - 5,堿液的添加量為油重的8 - 12%。
[0011] 堿液優(yōu)選采用盤管噴淋的方式進行滴加。堿煉時添加的堿液為NaOH溶液，非復配 堿液。
[0012] 本發(fā)明方法中的植物油可以是菜籽油、大豆油、山茶籽油等中的一種或兩種以上。
[0013] 與現(xiàn)有的傳統(tǒng)工藝相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點： 1)通過優(yōu)化水化脫膠的溫度、攪拌速度及堿煉的溫度、攪拌速度、堿液濃度，水洗用水 量、水洗終點的判斷等參數(shù)，制備出低酸值、高燃點，電氣性能優(yōu)良而且性能穩(wěn)定的天然酯 絕緣油。
[0014] 2)本發(fā)明方法完全可以應用現(xiàn)有的天然酯精煉設備，通過改變參數(shù)來實現(xiàn)低酸 值、性能穩(wěn)定的天然酯絕緣油的生產(chǎn)，同時，不需要對現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝做大的調(diào)整，工藝簡 單，生產(chǎn)成本低，精煉產(chǎn)率高，易于推廣。
[0015] 3)本發(fā)明的方法制作出的天然酯絕緣油具有良好的理化和介電性能，酸值低于 0. 06 mgKOH/g，閃點高于300°C，擊穿電壓超過75kV，滿足ASTM D6871-2003標準對天然酯 絕緣油的要求。

【具體實施方式】
[0016] 以下結合實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不局 限于此。
[0017] 實施例1 : 一種采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其包括以下步驟： a)水化脫膠處理；具體為： 1) 將菜籽油加熱至45°C，加入占菜籽油重量0. 2%、濃度85%的磷酸溶液，以60r/min的 轉(zhuǎn)速攪拌15min使其混合均勻； 2) 混勻后加入以占菜籽油重量5%的蒸餾水，水洗40min，靜置30min ; 3) 靜置結束后，去掉下層廢棄物，取上層油液；在真空度為-0. IMpa的條件下，將油液 升溫至103°C，真空脫水40min。
[0018] b)脫色、脫臭處理；脫水結束后，加入油重5%的活性白土進行真空脫色，60r/min 攪拌45min后，過濾；然后油溫升至238°C進行真空脫臭處理。
[0019] c )堿煉水洗處理；具體為： 1)將油溫控制在70°C，加入與油同溫、波美度為3的NaOH溶液，以70r/min的轉(zhuǎn)速攪 拌混合15min，然后將轉(zhuǎn)速降至30r/min攪拌40min，靜置IOh后，除去下層阜角，取上層油 液；NaOH溶液的添加量為油重的10% ; 2) 將油升溫至83°C，加入溫度為93°C的蒸餾水以80r/min的轉(zhuǎn)速攪拌IOmin進行水 洗，然后靜置2h，排出下層廢水，取上層油液；蒸餾水用量為油重的15% ; 3) 重復上述步驟2)直至步驟2)排出的下層廢水pH在7 - 8之間。
[0020] d)在真空度為-0. IMpa的條件下，將最后所得的上層油液升溫至103°C真空脫 水處理40min，冷卻至室溫。制得的天然酯絕緣油酸值為0.045 mgKOH/g，且滿足ASTM D6871-2003標準對天然酯絕緣油酸值(小于0. 06 mgKOH/g)的要求。制備的天然酯絕緣油 主要性能參數(shù)如表1所示。
[0021] 表1、實施例1制備的天然酯絕緣油主要性能參數(shù)

【權利要求】
1. 一種采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其特征在于，包括以下步 驟： a)水化脫膠處理；b)脫色、脫臭處理；c)堿煉水洗處理；d)真空脫水處理。
2. 如權利要求1所述采用物理_化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其特征在于， 步驟a)所述水化脫膠處理具體為： 1) 將植物油加熱至45 - 60°C，加入占植物油重量0. 15 - 0. 3%、濃度75 - 85%的磷酸 溶液，以60 - 80r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10 - 15min使其混合均勻； 2) 混勻后加入蒸餾水，水洗，靜置； 3) 靜置結束后，去掉下層廢棄物，取上層油液進行真空脫水處理。
3. 如權利要求1所述采用物理_化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其特征在于， 步驟c)所述堿煉水洗處理具體為： 1) 將油溫控制在60 - 75°C，加入與油同溫的堿液，以60 - 80r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合 8 - 15min，然后將轉(zhuǎn)速降至20 - 30r/min攪拌30 - 40min，靜置10 - 12h后，除去下層皂 角，取上層油液； 2) 將油升溫至80 - 85°C，加入溫度為90 - 95°C的蒸餾水以60 - 80r/min的轉(zhuǎn)速攪 拌10 - 15min進行水洗，然后靜置2h，排出下層廢水，取上層油液；蒸餾水用量為油重的 10 - 15% ； 3) 重復上述步驟2)直至步驟2)排出的下層廢水pH在7 - 8之間。
4. 如權利要求2所述采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其特征在于， 步驟a)和d)中的真空脫水處理條件為：油液溫度100 - 105°C，真空度-0. 096 - -0. IMpa， 脫水時間30 - 40min。
5. 如權利要求3所述采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其特征在于， 步驟c)堿煉水洗處理時,添加堿液的波美度為2 - 5,堿液的添加量為油重的8 - 12%。
6. 根據(jù)權利要求5所述采用物理-化學混合工藝制備天然酯絕緣油的方法，其特征在 于：所述堿液采用盤管噴淋的方式進行滴加；所述堿液為NaOH溶液。
【文檔編號】C11C1/02GK104403803SQ201410572856
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權日:2014年10月24日
【發(fā)明者】韓金華, 王吉, 楊濤, 王偉, 王震宇, 馬楠, 張慧, 張宇鵬, 郭曉峰, 景冬冬, 王天, 鐘士華, 席志超, 代立威 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院