一种利用植物油制备变压器油的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用植物油制备变压器油的方法,包括以下步骤：(1)水化脱磷、(2)吸附脱色、(3)蒸馏脱酸(4)分子筛脱介损、(5)精馏脱水。本发明专利技术实现了利用植物油连续化、规模化、工业化生产变压器油，为植物油的利用开发新的途径，在脱磷、脱色后采用蒸馏脱酸，使植物油脂的游离脂肪酸含量控制在酸值≤0.5mgKOH/g,无需深度化学碱炼，再利用分子筛脱除介损，同时进一步降低油脂酸值，即可使变压器油介损≤1.0％、酸值≤0.03mgKOH/g；大幅度提高变压器油得率，比化学碱炼得率高25‑30％，完全杜绝含油、含皂废水排放；实现零污染、零排放；是生产变压器油的创新技术，拓宽了国内变压器油的来源，有利于生产出更高性能的变压器油。

【技术实现步骤摘要】
一种利用植物油制备变压器油的方法
本专利技术属于变压器油
，具体涉及一种利用植物油制备变压器油的方法。
技术介绍
目前变压器绝缘油主要采用矿物油和合成油。但是，矿物油燃点较低，生物降解能力差，是不可再生资源；合成油成本较高，不能完全生物降解，甚至含有毒性，在一定场合被限制使用。植物油在绝缘性能及环保性方面可取代不可再生的矿物油，在兼顾成本、生物降解性和原料来源等方面可代替合成油，是一种对生态环境无负影响的新型绿色绝缘油。此外，植物绝缘油具有高燃点，与常规变压器原材料的兼容性好，有很好的吸水性，能显著降低变压器中绝缘纸的老化率，延长变压器的绝缘寿命。利用植物油制备植物绝缘油的工艺技术均需要采用化学碱炼脱酸，然后再脱色、脱臭的工艺。2012.6.27公布的申请号为201110420407.6“利用植物油制备低酸值绝缘油的多次碱炼工艺专利技术专利”至少进行三次以上的碱炼；2014.12.24公布的申请号为201410524524.0“植物绝缘油处理全套工艺”专利技术专利至少进行两次碱炼。这种碱炼脱酸工艺存在如下不足：(1)需多次化学碱炼才能把植物油酸值降到0.03以下；(2)化学碱炼后油脂中残存有肥皂，需利用软化水进行水洗，产生大量含皂废水，极大污染环境；(3)碱炼过程难免造成油脂被皂化，水洗时又造成大量油脂流失，增大植物绝缘油的损耗，造成得率低、生产成本高。目前利用植物油生产变压器油的工艺都是采用化学碱炼脱酸，油脂损耗大、污水排放量大，严重污染环境，生产成本高。因此迫切需要一种简单可行的方法，不增加环境污染、精炼率高、产品增值高，把植物油脂精炼成变压器油。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用植物油制备变压器油的方法，不需要化学碱炼，没有环境污染，实现了连续化、规模化、工业化处理植油脂。合理利用资源，为植物油脂的利用开发新的途径；产品增值高、生产成本低；是生产变压器油的创新技术，经济效益和社会效益巨大；在脱磷、脱色后采用蒸馏脱酸，使植物油脂的游离脂肪酸含量控制在酸值≤0.5mgKOH/g,无需深度化学碱炼，再利用分子筛脱除介损，同时进一步降低油脂酸值，即可使变压器油介损≤1.0％、酸值≤0.03mgKOH/g。大幅度提高变压器油得率，比化学碱炼得率高25-30％，完全杜绝含油、含皂废水排放；实现零污染、零排放。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种利用植物油制备变压器油的方法，包括以下步骤：(1)水化脱磷：在脱蜡植物油中加入一定量的硫酸铝钾水溶液，添加硫酸铝钾水溶液时搅拌速度60-70rpm，搅拌时间30-40min；然后按15-30rpm的速度继续搅拌20-30min，油温保持65℃-70℃，静置沉淀6-8h，磷脂胶体沉淀分离后得到了液体油脂；(2)吸附脱色：在负压状态下，将步骤(1)分离磷脂胶体后得到的液体油脂加热到95-110℃脱除水分,接着加入吸附剂，搅拌速度为60rpm，搅拌反应20min，然后过滤分离吸附剂；(3)蒸馏脱酸：步骤(2)分离吸附剂后得到的液体油脂加热到240-245℃，利用蒸馏脱酸塔脱除油脂中的游离脂肪酸，脱酸后的油脂酸值≤0.5mgKOH/g；(4)分子筛脱介损：步骤(3)得到的脱酸油脂中加入分子筛，分子筛孔径为10-13A，然后加热到70℃-80℃，混合搅拌30-45min，搅拌速度60-90rpm，过滤分离分子筛；(5)精馏脱水：步骤(4)得到的脱介损油脂利用精馏塔脱除水分，再用1um过滤介质过滤，得到植物绝缘变压器油,酸值≤0.03mgKOH/g。进一步，步骤(1)所述的植物油为大豆油、菜籽油或葵花籽油。进一步，步骤(1)所述的硫酸铝钾水溶液浓度为1.0-1.5％,硫酸铝钾水溶液的添加量为植物油重量的3-5％。进一步，步骤(2)所述的吸附剂加入量为液体油脂质量的2-5％；所述的吸附剂组成为60-70％活性白土和30-40％沸石。进一步，步骤(3)所述的脱酸塔内塔板为316L材质的波纹孔板，比表面积为350m2/m3。进一步，步骤(4)所述的分子筛的加入量为脱酸油脂质量的2-5％。进一步，步骤(4)中，过滤后的分子筛经再生后继续使用，分子筛再生的方法为：将过滤后的分子筛放入解析塔中，首先用正己烷洗脱油脂，然后用0.1Mpa的水蒸气汽提30min，接着以干燥的热空气为载体，通过压缩机将热空气压缩至0.5MPa，然后加热至155℃，反向通过分子筛层，保温维持10-25min，接着以2℃/min升温至220℃，保温维持30min,解析塔出口温度为150-180℃，降温后取出分子筛即得到再生的分子筛。干燥热空气吹扫再生方式是利用热传递的原理，将热量传递给分子筛，使被吸附的物质汽化，同时将分子筛中蒸发出来的吸附物带出。进一步，步骤(5)中，精馏塔内填充材质为316L的鲍尔环填料；精馏脱水温度145-155℃，真空度-0.098Mpa，精馏脱水时间20-30秒。进一步，采用型号为SCJS601绝缘油介损及体积电阻率全自动测定仪测量步骤(5)得到的植物绝缘变压器油的介质损耗因数；采用型号为SCJD903绝缘油耐压全自动测量仪测量步骤(5)得到的植物绝缘变压器油的击穿电压；采用型号为WS-3000微量水分测定仪测量步骤(5)得到的植物绝缘变压器油的微水含量；步骤(5)得到的变压器油的质量标准为：外观淡黄色透明液体；含水分≤100ug/g；含杂质≤0.002％；酸值≤0.03mgKOH/g；介质损耗因数≤1.0％；击穿电压：≥65KV；倾点：≤-18℃；闪点：≥310℃。本专利技术的有益效果：1、脱蜡植物油脱磷采用硫酸铝钾水溶液，脱磷效果好，脱磷后的油脂中含磷量≤30ppm，为后续的吸附脱色创造有利条件；2、采用活性白土+沸石的复合脱色剂，脱色效果好、脱色剂用量比单一使用活性白土减少20％，尤其是脱色后油脂酸值不升高；3、采用蒸馏脱酸塔脱酸，不需要化学碱炼脱酸，没有含皂废水排放，实现零污染、零排放；4、采用分子筛脱介损，分子筛可再生利用，没有废水及其它废弃物，没有环境污染；5、精馏脱水温度低，只需要145-155℃，绝缘变压器油中水分可降低到70ug/g以下，脱水时间短，只需20-30秒，节省能源；生产过程简单，生产成本低；6、经本专利技术工艺方法处理后，确保每一批变压器油介质损耗因数、酸值、微量水分、击穿电压、倾点等所有指标满足变压器油的要求。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种利用植物油制备变压器油的方法，包括以下步骤：(1)水化脱磷：在脱蜡植物油中加入一定量的浓度为1.0％硫酸铝钾水溶液，硫酸铝钾水溶液的添加量为油重的3％；添加硫酸铝钾水溶液时搅拌速度60rpm，搅拌时间为30min；然后按15rpm的速度继续搅拌20min，油温保持65℃，静置沉淀6h；(2)吸附脱色：步骤(1)分离磷脂胶体后得到的液体油脂在负压状态下加热到95℃脱除水分后,加入质量分数为2％的吸附剂，搅拌速度60rpm，搅拌反应20min，然后过滤分离吸附剂；吸附剂组成为70％活性白土和30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用植物油制备变压器油的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)水化脱磷：在脱蜡植物油中加入一定量的硫酸铝钾水溶液，添加硫酸铝钾水溶液时搅拌速度60‑70rpm，搅拌时间30‑40min；然后按15‑30rpm的速度继续搅拌20‑30min，油温保持65℃‑70℃，静置沉淀6‑8h，磷脂胶体沉淀分离后得到了液体油脂；(2)吸附脱色：在负压状态下，将步骤(1)分离磷脂胶体后得到的液体油脂加热到95‑110℃脱除水分,接着加入吸附剂，搅拌速度为60rpm，搅拌反应20min，然后过滤分离吸附剂；(3)蒸馏脱酸：步骤(2)分离吸附剂后得到的液体油脂加热到240‑245℃，利用蒸馏脱酸塔脱除油脂中的游离脂肪酸，脱酸后的油脂酸值≤0.5mgKOH/g；(4)分子筛脱介损：步骤(3)得到的脱酸油脂中加入分子筛，分子筛孔径为10‑13A，然后加热到70℃‑80℃，混合搅拌30‑45min，搅拌速度60‑90rpm，过滤分离分子筛；(5)精馏脱水：步骤(4)得到的脱介损油脂利用精馏塔脱除水分，再用1um过滤介质过滤，得到植物绝缘变压器油,酸值≤0.03mgKOH/g。

【技术特征摘要】
1.一种利用植物油制备变压器油的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)水化脱磷：在脱蜡植物油中加入一定量的硫酸铝钾水溶液，添加硫酸铝钾水溶液时搅拌速度60-70rpm，搅拌时间30-40min；然后按15-30rpm的速度继续搅拌20-30min，油温保持65℃-70℃，静置沉淀6-8h，磷脂胶体沉淀分离后得到了液体油脂；(2)吸附脱色：在负压状态下，将步骤(1)分离磷脂胶体后得到的液体油脂加热到95-110℃脱除水分,接着加入吸附剂，搅拌速度为60rpm，搅拌反应20min，然后过滤分离吸附剂；(3)蒸馏脱酸：步骤(2)分离吸附剂后得到的液体油脂加热到240-245℃，利用蒸馏脱酸塔脱除油脂中的游离脂肪酸，脱酸后的油脂酸值≤0.5mgKOH/g；(4)分子筛脱介损：步骤(3)得到的脱酸油脂中加入分子筛，分子筛孔径为10-13A，然后加热到70℃-80℃，混合搅拌30-45min，搅拌速度60-90rpm，过滤分离分子筛；(5)精馏脱水：步骤(4)得到的脱介损油脂利用精馏塔脱除水分，再用1um过滤介质过滤，得到植物绝缘变压器油,酸值≤0.03mgKO...

【专利技术属性】
技术研发人员：满时勇，宋晓芳，王晓平，武时举，
申请(专利权)人：安徽嘉旗粮油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34