CN110669578B - 一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法 - Google Patents
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110669578B CN110669578B CN201911030420.3A CN201911030420A CN110669578B CN 110669578 B CN110669578 B CN 110669578B CN 201911030420 A CN201911030420 A CN 201911030420A CN 110669578 B CN110669578 B CN 110669578B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- insulating oil
- natural ester
- ester insulating
- pour point
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title claims abstract description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000011276 addition treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 51
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 42
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 39
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 39
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 37
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 claims description 21
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 claims description 21
- -1 pentaerythritol ester Chemical class 0.000 claims description 20
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 18
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 16
- 240000001548 Camellia japonica Species 0.000 claims description 11
- 235000018597 common camellia Nutrition 0.000 claims description 11
- BGNXCDMCOKJUMV-UHFFFAOYSA-N Tert-Butylhydroquinone Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(O)=CC=C1O BGNXCDMCOKJUMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000004250 tert-Butylhydroquinone Substances 0.000 claims description 8
- 235000019281 tert-butylhydroquinone Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 6
- MZOGBVZHJWAQSG-UHFFFAOYSA-N 1-octylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(CCCCCCCC)=CC=CC2=C1 MZOGBVZHJWAQSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZTBIAGZGKKPDRG-UHFFFAOYSA-N ethenyl acetate;furan-2,5-dione;styrene Chemical compound CC(=O)OC=C.O=C1OC(=O)C=C1.C=CC1=CC=CC=C1 ZTBIAGZGKKPDRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims description 5
- WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoic acid Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC(O)=O)=CC(C(C)(C)C)=C1O WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DKCPKDPYUFEZCP-UHFFFAOYSA-N 2,6-di-tert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC(C(C)(C)C)=C1O DKCPKDPYUFEZCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 6
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 198
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 198
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 14
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013524 data verification Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M177/00—Special methods of preparation of lubricating compositions; Chemical modification by after-treatment of components or of the whole of a lubricating composition, not covered by other classes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
- C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
- C10M2203/06—Well-defined aromatic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
- C10M2205/02—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
- C10M2205/04—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing aromatic monomers, e.g. styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/02—Hydroxy compounds
- C10M2207/023—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
- C10M2207/025—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings with condensed rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/283—Esters of polyhydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/40—Fatty vegetable or animal oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/02—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/06—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to an acyloxy radical of saturated carboxylic or carbonic acid
- C10M2209/062—Vinyl esters of saturated carboxylic or carbonic acids, e.g. vinyl acetate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/02—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/08—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/02—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/08—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate type
- C10M2209/086—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate type polycarboxylic, e.g. maleic acid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
本发明提供了一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,属于天然酯绝缘油深度精炼技术领域。一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法包括结晶分提处理和添加剂添加处理。本方法通过结晶分提处理,大大降低了天然酯绝缘油中高熔点甘油酯和蜡的含量,并与添加剂有效结合可使天然酯绝缘油倾点降至‑25℃以下,且保持良好的理化、电气性能,能够满足天然酯绝缘油在我国大部分地区的应用需求。本发明技术优势明显,适用性强,工艺流程简单,生产成本低,完全满足工业化生产的技术需求,具有良好的技术转化和实施前景。
Description
技术领域
本发明属于天然酯绝缘油深度精炼技术领域,具体涉及一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法。
背景技术
绝缘油是重要的液体绝缘介质,主要应用于液浸式高压绝缘设备,如液浸式变压器、断路器和互感器等,通过浸渍和填充来消除电气设备内绝缘的气隙,起到绝缘、散热冷却和熄灭电弧的作用。矿物绝缘油具有良好的电气绝缘及冷却性能,在电气设备中得到了良好的应用,但由于其燃点低、生物降解性差,并不适宜在消防安全和环保要求高的场合使用。
作为一种环保新型高燃点液体绝缘介质,天然酯绝缘油(植物绝缘油)具有矿物绝缘油不可比拟的性能优势:闪点达到300℃以上,完全满足电气设备防火性能的要求;28天生物降解率达到95%以上,即便泄露也不会对周边环境造成污染,满足绿色环保的要求;可再生,能够有效缓解电气设备对石油资源的过度依赖。将天然酯绝缘油应用于变压器可赋予其高燃点、环保、低噪声等性能优势,提高变压器的过载能力,延长变压器使用寿命,有效缓解“返乡高负荷”等技术难题,保证电网的安全、稳定运行。
国外天然酯绝缘油的研制已有超过30年的历史,并且在液浸式变压器中得到了广泛应用,目前在运行的天然酯绝缘油变压器已超过100万台,遍布电网、新能源、海洋风电、石油和铁路等不同行业。近几年我国在天然酯绝缘油方面取得了较大的突破,现已成功实现了天然酯绝缘油国产化,并且在河南、湖北、山东及江苏等多地的配电变压器中进行了试点应用,起到了良好的示范作用。
由于自身的分子构成原因,天然酯绝缘油倾点高于矿物绝缘油(菜籽绝缘油的倾点一般在-16~-18℃,大豆绝缘油的倾点一般在-12~-16℃)。我国北方大部分地区最低环境温度低于-20℃。当环境温度低于其倾点时,天然酯绝缘油会由液态逐渐转变为固态,其理化、电气性能也发生了一定的变化,目前并没有切实有效的方法来改善天然酯绝缘油的倾点,也缺乏天然酯绝缘油变压器冷态启动的相关技术要求,且矿物绝缘油变压器冷态启动方法并不适用于天然酯绝缘油变压器,无法保证天然酯绝缘油变压器在低温条件下的正常启动与投运,大大限制了天然酯绝缘油的应用范围。
中国专利CN 101538500A公开了一种以植物油为原料的绝缘油制备方法,该发明通过对植物油进行碱中和、减压蒸馏、氢化、深精炼等步骤,最后加入添加剂制得。方法中选用的“氢化”工艺虽然提高了绝缘油的抗氧化性,但是在一定程度上提高了绝缘油的饱和程度,导致绝缘油倾点升高,限制了其应用前景。
中国专利CN102682869A公开了一种植物绝缘油的制备方法,该发明通过对精炼后的植物油进行酯交换、减压蒸馏、脱色、降酸、过滤和深度脱水等工艺,最后加入添加剂制得。方法中选用的“酯交换”工艺能够有效降低植物绝缘油的运动黏度,但是会使其闪点降低,无法满足植物绝缘油的技术要求,且降凝剂的添加虽然在一定程度上降低了植物绝缘油的倾点,但是仍然无法满足其在低温地区的使用要求。
中国专利CN101619254A公开了一种混合式绝缘油及制备方法,该方法制备的混合绝缘油以矿物绝缘油为主,混入适当比例的植物绝缘油,能够有效抑制油纸绝缘的老化。虽然绝缘油倾点得到了有效改善,但是已无法满足植物绝缘油的技术要求。
中国专利CN104987914A公开了一种低倾点混合绝缘油及制备方法,该方法制备的混合绝缘油以植物绝缘油为主,混入适当比例的矿物绝缘油,可以将绝缘油倾点降至-20℃左右。但是研究表明,植物绝缘油中的矿物绝缘油含量超过10%,就会导致植物绝缘油燃点急剧下降,严重影响其防火性能,无法满足IEC K级液体的要求。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,所得天然酯绝缘油的理化、电气性能优良,倾点达到-25℃以下,可以满足天然酯绝缘油在我国大部分地区的应用需求。
本发明的目的之二在于提供一种上述处理方法得到的低倾点天然酯绝缘油。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,依次对天然酯绝缘油进行结晶分提处理和添加剂添加处理,所述结晶分提处理具体包括以下步骤:
1)60~80r/min和-0.096~-0.1Mpa真空条件下,将天然酯绝缘油加热至65~70℃后进行短时超声震荡处理,持续搅拌30~45min;
2)调整转速至20~30r/min,将天然酯绝缘油真空冷却至18~22℃,持续搅拌60~80min;
3)维持冷却介质与天然酯绝缘油之间的温差在8~10℃,5~8r/min的搅拌条件下将天然酯绝缘油常压冷却至3~5℃,持续8~10h;
4)维持冷却介质与天然酯绝缘油之间的温差在4~7℃,3~4r/min的搅拌条件下将天然酯绝缘油常压冷却至-5~-3℃,恒温搅拌18~24h后进行恒温过滤。
优选地,所述天然酯绝缘油为大豆绝缘油、菜籽绝缘油和山茶籽绝缘油中的一种。
优选地,所述添加剂添加处理具体包括以下步骤:40~50r/min和-0.096~-0.1Mpa真空条件下,将恒温过滤后的天然酯绝缘油加热至70~80℃,加入添加剂,并进行短时超声震荡处理,持续搅拌40~60min后将天然酯绝缘油真空冷却至室温。
优选地,所述短时超声震荡处理条件:超声功率100~300W,超声频率16~20kHz,超声处理时间12~30min,并采用“超声震荡1~3min,停止2~3min”的循环模式。
优选地,所述添加剂为抗氧化剂和降凝剂,所述抗氧化剂的添加质量为所述天然酯绝缘油质量的0.2~0.5%,所述降凝剂的添加质量为所述天然酯绝缘油质量的0.5~1%。
优选地,所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)中的一种或多种。
优选地,所述降凝剂为聚α烯烃、聚甲基丙烯酸酯、辛基萘和醇酯型马来酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯聚合物中的一种或多种。
团队自2008年以来一直从事天然酯绝缘油的研究工作,并于2014年建成了国内首条具有完全独立自主知识产权的天然酯绝缘油精炼生产线,年生产能力达到1500吨,首次实现了国内天然酯绝缘油的工业化生产,使我国成为世界上第4家掌握该技术的国家。同时也建成了“新型绝缘材料研制及性能评估实验室”,专门从事天然酯绝缘油生产、性能检测、新型工艺研发及性能提升等方面的研究工作。
为了解决天然酯绝缘油倾点高的问题,团队在实验室进行了大量的试验研究。通过对天然酯绝缘油精炼生产线进行大量的工艺调整与控制参数优化,并结合不同种类的添加剂,使天然酯绝缘油的倾点得到了一定的改善,但仍然无法满足低温条件下的应用需求。
考虑到矿物绝缘油倾点较低,且具有良好的低温流动性,团队尝试将两种绝缘油进行混合以达到降低倾点的目的。经过数次的混合比例调整和混合工艺参数优化,发现尽管天然酯绝缘油中混入一定比例的矿物绝缘油可以有效改善其倾点,但是随着矿物绝缘油混入比例的增加,天然酯绝缘油环保特性和消防安全特性不再突显。混入比例超过10%,天然酯绝缘油闪点急剧下降(低于200℃),无法满足天然酯绝缘油相关标准要求。
针对“降低天然酯绝缘油倾点”这一技术难题,团队通过大量的资料查证、工艺调研、技术论证和实验室小样试制,创造性提出了满足天然酯绝缘油技术要求的结晶分提工艺。结晶分提效果越好,天然酯绝缘油倾点越低,但是整个周期更长,成本更高。此外天然酯绝缘油倾点降低,其中高熔点饱和成分随之减少,热稳定性也随之变差。因此,综合考虑天然酯绝缘油的实际技术要求、自身特性和经济成本,最终创造性采用了“结晶分提+添加剂”的解决思路,在有效降低天然酯绝缘油倾点的同时,还能保证其良好的理化、电气和热稳定特性,同时也降低了生产成本。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1)本发明在结晶分提处理前采用“真空加热+超声震荡”相结合的方式对天然酯绝缘油进行真空破晶处理,有效破除了天然酯绝缘油在精炼、储存和运输过程中因油温低于高熔点甘油酯和蜡的凝固点而析出的不均匀、不规则晶体,避免了天然酯绝缘油低温结晶分提时因结晶体本身产生缺陷而影响分提的效果。
2)本发明通过对结晶分提处理过程中油温与冷却介质温差、结晶温度、结晶时间及搅拌速率等条件的优化控制,使得天然酯绝缘油中结晶体具有良好的均匀性、稳定性和过滤性,通过低温过滤可有效降低天然酯绝缘油中高熔点甘油酯和蜡的含量,结合降凝剂可使得天然酯绝缘油倾点降至-25℃以下,满足了天然酯绝缘油在我国大部分地区的应用需求。
3)采用机械搅拌和超声震荡相结合的方式可有效提高添加剂在天然酯绝缘油中的均匀分散程度,且通过对超声震荡功率、频率和时间的控制,可有效避免因超声震荡能量过大而导致添加剂失效或天然酯绝缘油裂解产生C2H6、C2H2等可燃有机气体和极性物质的问题,有效保证了天然酯绝缘油整体性能。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容,但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例1
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,包括以下步骤:
1)60r/min和-0.096Mpa的真空条件下,将大豆绝缘油加热至65℃后采用“超声震荡3min,停止2min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率280W,超声频率16kHz,超声处理时间15min,持续搅拌30min;
2)调整转速至30r/min,将大豆绝缘油真空冷却至22℃,持续搅拌60min;
3)维持冷却介质与大豆绝缘油之间的温差在10℃,在5r/min的搅拌条件下将大豆绝缘油常压冷却至5℃,持续10h;
4)维持冷却介质与大豆绝缘油之间的温差在7℃,在3r/min的搅拌条件下将大豆绝缘油常压冷却至-3℃,恒温搅拌24h后进行恒温过滤;
5)50r/min和-0.096Mpa的真空条件下,将恒温过滤后的大豆绝缘油真空加热至80℃,加入0.15%叔丁基对苯二酚、0.2%4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)和0.8%辛基萘,并采用“超声震荡1min,停止3min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率200W,超声频率16kHz,超声处理时间30min,持续搅拌45min后将大豆绝缘油真空冷却至室温。
冷却后得到的天然酯绝缘油在不影响原有理化、电气性能的基础上,可将倾点降至-26.3℃。
实施例2
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,包括以下步骤:
1)70r/min和-0.1Mpa的真空条件下,将菜籽绝缘油加热至70℃后采用“超声震荡3min,停止3min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率260W,超声频率20kHz,超声处理时间18min,持续搅拌45min;
2)调整转速至25r/min,将菜籽绝缘油真空冷却至20℃,持续搅拌70min;
3)维持冷却介质与菜籽绝缘油之间的温差在8℃,在8r/min的搅拌条件下将菜籽绝缘油常压冷却至4℃,持续8h;
4)维持冷却介质与菜籽绝缘油之间的温差在5℃,在4r/min的搅拌条件下将菜籽绝缘油常压冷却至-3℃,恒温搅拌18h后进行恒温过滤;
5)40r/min和-0.1Mpa的真空条件下,将恒温过滤后的菜籽绝缘油真空加热至78℃,加入0.2%四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.25%4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)、0.3%聚α烯烃和0.4%醇酯型马来酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯聚合物,并采用“超声震荡1min,停止2min”的方式对菜籽绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率160W,超声频率18kHz,超声处理时间30min,持续搅拌50min后将菜籽绝缘油真空冷却至室温。
冷却后得到的天然酯绝缘油在不影响原有理化、电气性能的基础上,可将倾点降至-28.5℃。
实施例3
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,包括以下步骤:
1)65r/min和-0.098Mpa的真空条件下,将山茶籽绝缘油加热至68℃后采用“超声震荡2.5min,停止2.5min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率300W,超声频率16kHz,超声处理时间20min;持续搅拌40min;
2)调整转速至25r/min,将山茶籽绝缘油真空冷却至18℃,持续搅拌65min;
3)维持冷却介质与山茶籽绝缘油之间的温差在10℃,在6r/min的搅拌条件下将山茶籽绝缘油常压冷却至3℃,持续10h;
4)维持冷却介质与山茶籽绝缘油之间的温差在5℃,在3r/min的搅拌条件下将山茶籽绝缘油常压冷却至-5℃,恒温搅拌20h后进行恒温过滤;
5)45r/min和-0.098Mpa的真空条件下,将恒温过滤后的山茶籽绝缘油真空加热至70℃,加入0.35%4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)和0.8%聚甲基丙烯酸酯,并采用“超声震荡1.5min,停止3.5min”的方式对山茶籽绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率100W,超声频率20kHz,超声处理时间30min,持续搅拌60min后将山茶籽绝缘油真空冷却至室温。
冷却后得到的天然酯绝缘油在不影响原有理化、电气性能的基础上,可以将倾点降至-27.8℃。
实施例4
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,包括以下步骤:
1)75r/min和-0.096Mpa的真空条件下,将大豆绝缘油加热至66℃后采用“超声震荡2min,停止3min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率260W,超声频率20kHz,超声处理时间25min,持续搅拌35min;
2)调整转速至20r/min,将大豆绝缘油真空冷却至18℃,持续搅拌75min;
3)维持冷却介质与大豆绝缘油之间的温差在9℃,在6r/min的搅拌条件下将大豆绝缘油常压冷却至4℃,持续9h;
4)维持冷却介质与大豆绝缘油之间的温差在5℃,在3r/min的搅拌条件下将大豆绝缘油常压冷却至-4℃,恒温搅拌22h后进行恒温过滤;
5)40r/min和-0.096Mpa的真空条件下,将恒温过滤后的大豆绝缘油真空加热至72℃,加入0.2%四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.3%叔丁基对苯二酚、0.2%辛基萘和0.45%聚甲基丙烯酸酯,并采用“超声震荡1min,停止3min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率160W,超声频率18kHz,超声处理时间30min,持续搅拌40min后将大豆绝缘油真空冷却至室温。
冷却后得到的天然酯绝缘油在不影响原有理化、电气性能的基础上,可以将倾点降至-26.8℃。
实施例5
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,包括以下步骤:
1)80r/min和-0.098Mpa的真空条件下,将菜籽绝缘油加热至68℃后采用“超声震荡3min,停止3min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率240W,超声频率20kHz,超声处理时间12min,持续搅拌35min;
2)调整转速至25r/min,将菜籽绝缘油真空冷却至18℃,持续搅拌80min;
3)维持冷却介质与菜籽绝缘油之间的温差在8℃,在5r/min的搅拌条件下将菜籽绝缘油常压冷却至5℃,持续8h;
4)维持冷却介质与菜籽绝缘油之间的温差在4℃,在3r/min的搅拌条件下将菜籽绝缘油常压冷却至-5℃,恒温搅拌24h后进行恒温过滤;
5)45r/min和-0.098Mpa的真空条件下,将恒温过滤后的菜籽绝缘油真空加热至75℃,加入0.25%叔丁基对苯二酚、0.25%4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)、0.25%聚α烯烃、0.25%辛基萘和0.5%聚甲基丙烯酸酯,并采用“超声震荡2min,停止2min”的方式对菜籽绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率150W,超声频率24kHz,超声处理时间30min,持续搅拌55min后将菜籽绝缘油真空冷却至室温。
冷却后得到的天然酯绝缘油在不影响原有理化、电气性能的基础上,可以将倾点降至-28.9℃。
实施例6
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其步骤与实施例1基本相同,所不同的是:
步骤5)中,42r/min和-0.096Mpa的真空条件下,将恒温过滤后的大豆绝缘油真空加热至72℃,加入0.05%四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.25%4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)和0.50%辛基萘,并采用“超声震荡2min,停止3min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率120W,超声频率20kHz,超声处理时间30min,持续搅拌40min后将大豆绝缘油真空冷却至室温。
冷却后得到的天然酯绝缘油在不影响原有理化、电气性能的基础上,可以将倾点降至-25.3℃。
实施例7
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其步骤与实施例1基本相同,所不同的是:
步骤5)中,加入0.1%叔丁基对苯二酚、0.1%4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)、0.8%聚α烯烃和0.2%醇酯型马来酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯聚合物。
冷却后得到的天然酯绝缘油在不影响原有理化、电气性能的基础上,可以将倾点降至-27.2℃。
实施例8
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其步骤与实施例1基本相同,所不同的是:
步骤5)中,加入0.15%叔丁基对苯二酚、0.25%四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.3%辛基萘和0.6%醇酯型马来酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯聚合物。
冷却后得到的天然酯绝缘油在不影响原有理化、电气性能的基础上,可以将倾点降至-26.9℃。
对比例1
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其步骤与实施例1基本相同,所不同的是:
步骤1)中,
1)60r/min和-0.08Mpa的真空条件下,将大豆绝缘油加热至65℃后采用“超声震荡3min,停止2min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率350W,超声频率22kHz,超声处理时间15min,持续搅拌30min。
对比例2
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其步骤与实施例1基本相同,所不同的是:
步骤2)-4)中,
2)在40r/min的搅拌条件下,将大豆绝缘油冷却至15℃,持续搅拌90min;
3)维持冷却介质与大豆绝缘油之间的温差在12℃,在12r/min的搅拌条件下将大豆绝缘油常压冷却至2℃,持续10h;
4)维持冷却介质与大豆绝缘油之间的温差在10℃,在8r/min的搅拌条件下将大豆绝缘油常压冷却至-2℃,恒温搅拌24h后进行恒温过滤。
对比例3
一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其步骤与实施例1基本相同,所不同的是:
步骤5)中,
5)50r/min和-0.096Mpa的真空条件下,将恒温过滤后的大豆绝缘油真空加热至80℃,加入0.15%叔丁基对苯二酚、0.2%4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)和0.8%辛基萘,并采用“超声震荡3min,停止1min”的方式对大豆绝缘油进行短时超声震荡处理,超声功率350W,超声频率24kHz,超声处理时间35min,持续搅拌50min后将大豆绝缘油真空冷却至室温。
本发明实施例1-8以及对比例1-3制备的低倾点天然酯绝缘油主要性能参数如表1和表2所示。
表1 实施例1-8制备的低倾点天然酯绝缘油主要性能参数
表2 对比例1-3制备的低倾点天然酯绝缘油主要性能参数
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,所述天然酯绝缘油为大豆绝缘油、菜籽绝缘油和山茶籽绝缘油中的一种,其特征在于:依次对天然酯绝缘油进行结晶分提处理和添加剂添加处理,所述结晶分提处理具体包括以下步骤:
1)60~80r/min和-0.096~-0.1Mpa真空条件下,将天然酯绝缘油加热至65~70℃后进行短时超声震荡处理,持续搅拌30~45min;
所述短时超声震荡处理条件:超声功率100~300W,超声频率16~20kHz,超声处理时间12~30min,并采用“超声震荡1~3min,停止2~3min”的循环模式;
2)调整转速至20~30r/min,将天然酯绝缘油真空冷却至18~22℃,持续搅拌60~80min;
3)维持冷却介质与天然酯绝缘油之间的温差在8~10℃,5~8r/min的搅拌条件下将天然酯绝缘油常压冷却至3~5℃,持续8~10h;
4)维持冷却介质与天然酯绝缘油之间的温差在4~7℃,3~4r/min的搅拌条件下将天然酯绝缘油常压冷却至-5~-3℃,恒温搅拌18~24h后进行恒温过滤;
所述添加剂添加处理具体包括以下步骤:40~50r/min和-0.096~-0.1Mpa真空条件下,将恒温过滤后的天然酯绝缘油加热至70~80℃,加入添加剂,并进行短时超声震荡处理,持续搅拌40~60min后将天然酯绝缘油真空冷却至室温;所述短时超声震荡处理条件:超声功率100~300W,超声频率16~20kHz,超声处理时间12~30min,并采用“超声震荡1~3min,停止2~3min”的循环模式。
2.如权利要求1所述的一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其特征在于:所述添加剂为抗氧化剂和降凝剂,所述抗氧化剂的添加质量为所述天然酯绝缘油质量的0.2~0.5%,所述降凝剂的添加质量为所述天然酯绝缘油质量的0.5~1%。
3.如权利要求2所述的一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其特征在于:所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和4,4亚甲基(2,6-二叔丁基苯酚)中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法,其特征在于:所述降凝剂为聚α烯烃、聚甲基丙烯酸酯、辛基萘和醇酯型马来酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯聚合物中的一种或多种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911030420.3A CN110669578B (zh) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911030420.3A CN110669578B (zh) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110669578A CN110669578A (zh) | 2020-01-10 |
CN110669578B true CN110669578B (zh) | 2021-12-10 |
Family
ID=69084892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911030420.3A Active CN110669578B (zh) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110669578B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5949017A (en) * | 1996-06-18 | 1999-09-07 | Abb Power T&D Company Inc. | Electrical transformers containing electrical insulation fluids comprising high oleic acid oil compositions |
CN106635246A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-10 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种高过载变压器油及其制备工艺 |
CN107473418A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-12-15 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种天然酯绝缘油真空滤油工艺 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6340658B1 (en) * | 1998-05-11 | 2002-01-22 | Wavely Light And Power | Vegetable-based transformer oil and transmission line fluid |
-
2019
- 2019-10-28 CN CN201911030420.3A patent/CN110669578B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5949017A (en) * | 1996-06-18 | 1999-09-07 | Abb Power T&D Company Inc. | Electrical transformers containing electrical insulation fluids comprising high oleic acid oil compositions |
CN106635246A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-10 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种高过载变压器油及其制备工艺 |
CN107473418A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-12-15 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种天然酯绝缘油真空滤油工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110669578A (zh) | 2020-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110747043B (zh) | 一种低倾点植物绝缘油的制备工艺 | |
CN106635246B (zh) | 一种高过载变压器油及其制备工艺 | |
CN104450037B (zh) | 一种新型变压器抗老化混合绝缘油及其制备方法 | |
CN110669576B (zh) | 一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂及其制备方法 | |
CN111286396B (zh) | 改性高燃点变压器油及其制备方法 | |
CN107473418B (zh) | 一种天然酯绝缘油真空滤油工艺 | |
CN112195058A (zh) | 一种抗析气天然酯绝缘油及其制备方法 | |
CN102660354A (zh) | 抗氧化抗析气变压器油 | |
CN110669578B (zh) | 一种降低天然酯绝缘油倾点的处理方法 | |
Yang et al. | Low-temperature property improvement on green and low-carbon natural ester insulating oil | |
CN110747042B (zh) | 一种具有良好抗氧化性能的低倾点环保型变压器油 | |
CN107312603A (zh) | 一种绝缘消弧纳米材料改性变压器油及其制备方法 | |
CN107384537A (zh) | 一种植物绝缘油及其制备方法 | |
CN113201387A (zh) | 一种具有良好抗氧化性能的耐低温环保型天然酯类混合绝缘油及其制备方法 | |
CN106479621B (zh) | 一种混合植物绝缘油的制备方法 | |
CN112820557B (zh) | 一种电容器浸渍液 | |
CN107619706B (zh) | 一种变压器油及其制备方法 | |
CN113604269B (zh) | 一种利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油的制备方法 | |
CN110791361A (zh) | 一种低温型混合绝缘油的制备方法 | |
CN113930276B (zh) | 环烷基变压器油组合物及应用 | |
CN111117723A (zh) | 一种含纳米粉体的天然酯绝缘油的制备方法及制备装置 | |
CN113088384B (zh) | 一种基于短时超声分散技术的间歇式植物绝缘油精炼工艺 | |
CN106635279A (zh) | 一种防锈阻垢变压器植物绝缘油及其制备方法 | |
CN111808667A (zh) | 一种高燃点矿物绝缘油及其制备方法 | |
CN115449418B (zh) | 一种防火绝缘油 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |