CN106398824A - 一种导热油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导热油及其制备方法，所述导热油由以下重量份的原料制备而成：环烷基基础油90～100份，二戊基二硫代氨基甲酸锌1～1.4份，聚异丁烯双丁二酰亚胺0.8～1.2份，高碱值烷基水杨酸钙0.6～0.8份，苯并三氮唑0.4～0.6份，吸附剂2～5份，所述吸附剂为质量比为1:0.4～0.6的膨润土和埃洛石的混合物。本发明采用经预处理的膨润土和埃洛石作为吸附剂，由于膨润土和埃洛石分别对导热油基础油中杂质的吸附存在一定的优先选择性，在本发明提供的配比下，能够快速除去基础油中的杂质，相较于现有方法，除去杂质的速度大大提高，而且杂质除去更彻底；本发明制备的导热油由于杂质除去更彻底，其抗氧化安定性、耐高温性等性能比现有方法制备的导热油更优。

Description

一种导热油及其制备方法
技术领域
本发明属于热传导领域，具体涉及一种导热油及其制备方法。
背景技术
导热油又称热传导液，作为一种传热介质被广泛应用于石油、石化、煤化工、电力、冶金等各个行业。与水作为导热介质相比，导热油具有使用温度高、蒸汽压低和使用方便等特点，同时也具有传热效果好、加热均匀等优点。
现有的导热油主要是专业耐高温基础油和各种添加剂组合而成，分为矿物油型导热油、合成型导热油、耐高温型导热油等。除了基础油的不同，更多的是通过添加不同的助剂以提高导热油的抗氧化安定性、热稳定性等性能。由于基础油中含有较多种类的杂质，这些杂质在高温作用下，很容易发生氧化，氧化后的产物又会对导热油其他性能产生影响，如杂质氧化会产生过氧化物，过氧化物容易聚合形成高分子的焦油和泥渣，从而影响导热油的流动性，降低热传导效率。因此基础油品质的改善，对导热油性能的提升有直接影响。理想的导热油应不含硫、氮、磷和不饱和烃类等杂质，现有的精炼工艺难以完全除去这些杂质，从而影响了导热油的抗氧化安定性、热稳定性等性能。
发明内容
本发明主要是针对现有技术存在的缺陷，提供一种导热油，该导热油采用的基础油，其杂质被有效除去，从而提高了导热油的品质，同时本发明还提供了该导热油的制备方法。
本发明提供的导热油，由以下重量份的原料制备而成：环烷基基础油90～100份，二戊基二硫代氨基甲酸锌1～1.4份，聚异丁烯双丁二酰亚胺0.8～1.2份，高碱值烷基水杨酸钙0.6～0.8份，苯并三氮唑0.4～0.6份，吸附剂2～5份，所述吸附剂为膨润土和埃洛石的混合物，且膨润土与埃洛石的质量比为1:0.4～0.6。
现有制备导热油的基础油中含有较多杂质，如环烷酸、胶质、稠环芳烃和含氧、硫、氮的非烃化合物，这些物质的存在会严重影响导热油的质量，现有精制工艺并不能完全除去上述物质。申请人经深入研究发现，经一定处理的膨润土和埃洛石可较好的吸附上述杂质，而且还发现膨润土和埃洛石分别对上述杂质的吸收存在一定的优先选择性，即膨润土会优先吸附杂质中的部分物质，埃洛石则会优先吸附杂质中的另一部分物质，据此，经大量配比实验发现，在本发明提供的配比下，膨润土和埃洛石协同作用效果显著，其混合物能够快速除去上述杂质，从而提高基础油的质量，使制备的导热油品质大大提高。在本发明配比中，如果埃洛石与膨润土的质量比低于0.4:1，则会导致杂质吸附时间长，而且吸附不完全，达不到较好的吸附效果，如果埃洛石与膨润土的质量比高于0.6:1，虽然对吸附效果没有影响，但是会存在埃洛石使用过量，增加吸附成本。
作为优选，所述导热油由以下重量份的原料制备而成：环烷基基础油95份，二戊基二硫代氨基甲酸锌1.2份，聚异丁烯双丁二酰亚胺1份，高碱值烷基水杨酸钙0.7份，苯并三氮唑0.5份，吸附剂4份，所述吸附剂为质量比为1:0.5的膨润土和埃洛石的混合物。
作为优选，所述吸附剂的制备方法如下：
(1)将膨润土粉碎过80目筛，将埃洛石粉碎过100目筛，按配比要求称取过筛后的膨润土和埃洛石，混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末；
(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中，搅拌均匀后采用超声波处理；
(3)将超声波处理后的溶液过滤，滤渣用水洗涤至中性后，经煅烧即得所述吸附剂。
膨润土和埃洛石自身结构内含有大量的自由水和结晶水，同时还含有较多的Na、K等阳离子，通过上述处理可有效置换膨润土和埃洛石内的阳离子，并除去自身内部的水分以及空气，增大比表面积，从而增强膨润土和埃洛石的吸附能力。
作为优选，上述步骤(2)中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:3～4。
作为优选，上述步骤(2)中超声波处理温度为50℃，处理时间为15min，处理功率为800W。
作为优选，上述步骤(3)中煅烧温度为360～400℃。
作为优选，上述步骤(3)中煅烧时间为1～2h。
采用上述工艺同时处理膨润土和埃洛石，可进一步增强膨润土和埃洛石的协同作用效果，相较于分别单独处理膨润土和埃洛石的工艺，本发明工艺更简单快捷，其中上述工艺中，超声波处理时处理温度、处理时间和超声波功率控制较为关键，条件控制不当都会影响膨润土和埃洛石的协同作用效果。
本发明还提供了如上所述的导热油的制备方法，步骤如下：
(1)将环烷基基础油升温至90～110℃，然后加入吸附剂，搅拌15～25min后，将混合物过滤；
(2)将过滤后的环烷基基础油加热至60℃，然后加入二戊基二硫代氨基甲酸锌、聚异丁烯双丁二酰亚、高碱值烷基水杨酸钙和苯并三氮唑，搅拌均匀后即得导热油。
作为优选，步骤(1)中温度升至100℃。
作为优选，步骤(1)中搅拌时间为20min。
本发明的有益效果是：本发明采用经预处理的膨润土和埃洛石作为吸附剂，由于膨润土和埃洛石分别对导热油基础油中杂质的吸附存在一定的优先选择性，在本发明提供的配比下，能够快速除去基础油中的杂质，从而大大提高基础油的质量；本发明制备的导热油由于杂质除去更彻底，其抗氧化安定性、耐高温性等性能比现有方法制备的导热油更优。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
以下实施例采用的环烷基基础油为环烷基150N，其他原料和设备若非特指，均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
本实施例中的导热油由以下原料制备而成：环烷基基础油95份，二戊基二硫代氨基甲酸锌1.2份，聚异丁烯双丁二酰亚胺1份，高碱值烷基水杨酸钙0.7份，苯并三氮唑0.5份，吸附剂4份，所述吸附剂为质量比为1:0.5的膨润土和埃洛石的混合物。
制备方法为：(1)将环烷基基础油置于反应釜中，升温至100℃，然后加入吸附剂，搅拌20min后，将混合物先后通过隔膜滤油机和板框滤油机以过滤掉吸附剂；
(2)将过滤后的环烷基基础油加热至60℃，然后加入二戊基二硫代氨基甲酸锌、聚异丁烯双丁二酰亚、高碱值烷基水杨酸钙和苯并三氮唑，搅拌均匀后即得导热油。
其中，本实施例中吸附剂的制备方法如下：
(1)将膨润土粉碎过80目筛，将埃洛石粉碎过100目筛，按质量比1:0.5称取过筛后的膨润土和埃洛石，混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末；
(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中，搅拌均匀后采用超声波处理，其中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:3，超声波处理温度为50℃，处理时间为15min，处理功率为800W；
(3)将超声波处理后的溶液过滤，滤渣用水洗涤至中性，然后置于380℃煅烧1.5h，即得吸附剂。
实施例2
本实施例中的导热油由以下原料制备而成：环烷基基础油90g，二戊基二硫代氨基甲酸锌1g，聚异丁烯双丁二酰亚胺0.8g，高碱值烷基水杨酸钙0.6g，苯并三氮唑0.4g，吸附剂2g，所述吸附剂为膨润土和埃洛石的混合物，且膨润土与埃洛石的质量比为1:0.4。
制备方法为：(1)将环烷基基础油置于反应釜中，并升温至100℃，然后加入吸附剂，搅拌15min后，将混合物先后通过隔膜滤油机和板框滤油机以过滤掉吸附剂；
(2)将过滤后的环烷基基础油加热至60℃，然后加入二戊基二硫代氨基甲酸锌、聚异丁烯双丁二酰亚、高碱值烷基水杨酸钙和苯并三氮唑，搅拌均匀后即得导热油。
其中，本实施例中吸附剂的制备方法如下：
(1)将膨润土粉碎过80目筛，将埃洛石粉碎过100目筛，按质量比1:0.4称取过筛后的膨润土和埃洛石，混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末；
(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中，搅拌均匀后采用超声波处理，其中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:4，超声波处理温度为50℃，处理时间为15min，处理功率为800W；
(3)将超声波处理后的溶液过滤，滤渣用水洗涤至中性，然后置于360℃煅烧1h，即得吸附剂。
实施例3
本实施例中的导热油由以下原料制备而成：环烷基基础油100g，二戊基二硫代氨基甲酸锌1.4g，聚异丁烯双丁二酰亚胺1.2g，高碱值烷基水杨酸钙0.8g，苯并三氮唑0.6g，吸附剂5g，所述吸附剂为膨润土和埃洛石的混合物，且膨润土与埃洛石的质量比为1:0.6。
制备方法为：(1)将环烷基基础油置于反应釜中，并升温至110℃，然后加入吸附剂，搅拌25min后，将混合物先后通过隔膜滤油机和板框滤油机以过滤掉吸附剂；
(2)将过滤后的环烷基基础油加热至60℃，然后加入二戊基二硫代氨基甲酸锌、聚异丁烯双丁二酰亚、高碱值烷基水杨酸钙和苯并三氮唑，搅拌均匀后即得导热油。
其中，本实施例中吸附剂的制备方法如下：
(1)将膨润土粉碎过80目筛，将埃洛石粉碎过100目筛，按质量比1:0.4称取过筛后的膨润土和埃洛石，混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末；
(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中，搅拌均匀后采用超声波处理，其中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:4，超声波处理温度为50℃，处理时间为15min，处理功率为800W；
(3)将超声波处理后的溶液过滤，滤渣用水洗涤至中性，然后置于400℃煅烧2h，即得吸附剂。
对实施例1、实施例2和实施例3制备的导热油进行测试，各项物理化学指标见表1。
表1实施例1～3制备的导热油的各项指标测试结果
实施例1～3制备的导热油各项指标均高于国家标准，说明本发明提供的导热油，由于对基础油中氧、硫、氮的非烃化合物等杂质的彻底除去，有效提高了导热油的性能。

Claims (10)

1.一种导热油，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：环烷基基础油90～100份，二戊基二硫代氨基甲酸锌1～1.4份，聚异丁烯双丁二酰亚胺0.8～1.2份，高碱值烷基水杨酸钙0.6～0.8份，苯并三氮唑0.4～0.6份，吸附剂2～5份；
所述吸附剂为膨润土和埃洛石的混合物，且膨润土与埃洛石的质量比为1:0.4～0.6。
2.根据权利要求1所述的导热油，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：环烷基基础油95份，二戊基二硫代氨基甲酸锌1.2份，聚异丁烯双丁二酰亚胺1份，高碱值烷基水杨酸钙0.7份，苯并三氮唑0.5份，吸附剂4份；
所述吸附剂为质量比为1:0.5的膨润土和埃洛石的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的导热油，其特征在于，所述吸附剂的制备方法如下：
(1)将膨润土粉碎过80目筛，将埃洛石粉碎过100目筛，按配比要求称取过筛后的膨润土和埃洛石，混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末；
(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中，搅拌均匀后采用超声波处理；
(3)将超声波处理后的溶液过滤，滤渣用水洗涤至中性后，经煅烧即得所述吸附剂。
4.根据权利要求3所述的导热油，其特征在于，步骤(2)中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:3～4。
5.根据权利要求3所述的导热油，其特征在于，步骤(2)中超声波处理温度为50℃，处理时间为15min，处理功率为800W。
6.根据权利要求3所述的导热油，其特征在于，步骤(3)中煅烧温度为360～400℃。
7.根据权利要求3所述的导热油，其特征在于，步骤(3)中煅烧时间为1～2h。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的导热油的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)将环烷基基础油升温至90～110℃，然后加入吸附剂，搅拌15～25min后，将混合物过滤；
(2)将过滤后的环烷基基础油加热至60℃，然后加入二戊基二硫代氨基甲酸锌、聚异丁烯双丁二酰亚、高碱值烷基水杨酸钙和苯并三氮唑，搅拌均匀后即得导热油。
9.根据权利要求8所述的导热油的制备方法，其特征在于，步骤(1)中温度升至100℃。
10.根据权利要求8所述的导热油的制备方法，其特征在于，步骤(1)中搅拌时间为20min。
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鲍求培主编: "《导热油应用手册》", 30 September 2007, 华东理工大学出版社 *

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