一种可降解的大豆基天然酯绝缘油及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及绝缘油技术领域，尤其涉及一种可降解的大豆基天然酯绝缘油及其制备方法和应用，制备原料包括：大豆油和占大豆油8

【技术实现步骤摘要】
一种可降解的大豆基天然酯绝缘油及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及绝缘油
，尤其涉及一种可降解的大豆基天然酯绝缘油及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着电力系统的快速发展，电压等级和输电容量不断提高，不仅使电力设备的体积和重量不断增加，而且降低了设备的安全性和可靠性。油脂绝缘作为一种较为成熟的绝缘技术，在电力设备中得到了广泛的应用。传统上，矿物油由于具有出色的电气特性而广泛用于电力变压器。然而，矿物绝缘油由于变压器中存在多环芳烃，很容易导致变压器起火甚至爆炸事故，不符合消防和安全的要求。从石油产品中提取的矿物绝缘油是一种不可再生资源，被认为对环境有害。近年来，植物绝缘油是一种环保的液体电介质，天然酯被认为是矿物绝缘油的潜在替代品，在电力系统中具有广泛的应用，然而，随着使用时间的增加，油脂绝缘暴露在越来越严重的综合老化问题中，特别是由于严重的电气、机械和热应力以及其他一些多重物理因素而导致的热老化。
[0003]中国专利CN111704953A公开了可生物降解的高燃点绝缘油及其制备方法，绝缘油由大豆油和占油重0.3％～0.5％的受阻酚类抗氧剂组成，击穿电压为60kV，中国专利CN104987914B公开了一种低倾点混合绝缘油及其制备方法，采用植物油和矿物油复配的体系，其击穿电压为64.6kV，然而上述绝缘油的击穿电压无法满足实际需求，且市场中绝缘油售价普遍较高，企业经济负担较大，因此，开发一款成本低、性能高的绝缘油十分有应用价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个方面提供了一种可降解的大豆基天然酯绝缘油，制备原料包括：大豆油和占大豆油8
‑
13wt％的吸附剂，大豆油的酸值＜0.1mgKOH/g、介质损耗因数＜0.1。
[0005]申请人在探究中发现，大豆油的酸值和介质损耗因数对绝缘油的性质影响很大，一般来说，酸值和介质损耗因数越低，绝缘油的酸值和介质损耗因数也就越低，但在实验中发现，当大豆油同时满足酸值＜0.1mgKOH/g、介质损耗因数＜0.1时，绝缘油的击穿电压显著提高，猜测原因有可能在于特定参数的大豆油内部的有机物分布更利于吸附剂的吸附。所述大豆油的优选来源为中粮集团有限公司。
[0006]在一些实施方式中，所述吸附剂为梯度粒径吸附剂，具体为粒径为350
‑
450目的第一吸附剂、粒径为1.5
‑
5.0mm的第二吸附剂、粒径为10
‑
20nm的第三吸附剂复配。
[0007]在一些实施方式中，所述第一吸附剂、第二吸附剂、第三吸附剂的重量比为(5
‑
8)：(3
‑
5)：(3
‑
5)，优选地，重量比为(5
‑
7)：(3
‑
4)：(4
‑
5)，更优选地，重量比为6：3：5。
[0008]在一些实施方式中，所述第一吸附剂、第二吸附剂、第三吸附剂均包括淀粉、分子筛、气相二氧化硅、蒙脱土、高岭土、大孔树脂中的任意一种。
[0009]在一些实施方式中，所述第二吸附剂的孔径为10A。
[0010]在一些实施方式中，所述第三吸附剂的比表面积为150
‑
250m2/g。
[0011]进一步地，所述第一吸附剂为淀粉，粒径为400目，优选来源为佛山市南海华昊华丰淀粉有限公司。
[0012]进一步地，所述第二吸附剂为分子筛，具体为13X分子筛，粒径为1.7
‑
2.5mm，孔径为10A，优选来源为江西鑫淘科技股份有限公司。
[0013]进一步地，所述第三吸附剂为气相二氧化硅，粒径为12nm，比表面积为200m2/g，优选型号为Evonik赢创AEROSIL R 974疏水型纳米气相二氧化硅。
[0014]申请人还发现，吸附剂的类型和粒径等参数对绝缘油的性能有显著影响，探究过程中偶然发现，当吸附剂为淀粉、分子筛、气相二氧化硅以重量比(5
‑
8)：(3
‑
5)：(3
‑
5)复配后，绝缘油的酸值下降、介质损耗因数下降，击穿电压升至77
‑
80kV，显著高于现有技术。申请人认为原因可能是吸附剂的梯度粒径设置同时结合特定的比表面积和孔径，与天然酯的界面厚度更大，结合更紧密，可以更好地捕捉大豆油中的酚类、醛类成分和自由电子，进一步降低天然酯绝缘油的热阻，提高天然酯绝缘油的击穿电压。
[0015]在一些实施方式中，所述大豆基天然酯绝缘油的击穿电压为77
‑
80kV。
[0016]在一些实施方式中，所述制备原料还包括：抗氧剂、降凝剂和金属钝化剂，所述抗氧剂、降凝剂和金属钝化剂的总含量占大豆油的3
‑
4.5wt％。
[0017]进一步地，所述抗氧剂可以选自2,2
‑
二(4
‑
羟基苯基)丙烷、2,2
‑
双(4
‑
羟基苯基)丁烷、2,6
‑
二叔丁基对甲酚、3,5
‑
二(1,1
‑
二甲基乙基)
‑4‑
羟基苯丙酸甲酯、四[β
‑
(3,5)
‑
二(1,1
‑
二甲基乙基)
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β
‑
(3,5
‑
二(1,1
‑
二甲基乙基)
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的至少一种。
[0018]优选地，所述抗氧剂为2,6
‑
二叔丁基对甲酚，CAS：128
‑
37
‑
0。
[0019]进一步地，所述降凝剂可以选自聚α烯烃兰炼、聚甲基丙烯酸酯、己基萘、辛基萘、聚丙烯酸高碳醇酯中的至少一种。
[0020]优选地，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯，优选来源为青岛索孚润聚甲基丙烯酸酯型(PMA)降凝剂SK8105
[0021]进一步地，所述金属钝化剂可以选自T1201、乙二胺四乙酸、苯并三氮唑、Irgamet39、T501、EVA、WHP中的至少一种。
[0022]优选地，所述金属钝化剂为T1201，优选来源为锦州圣大化学品有限公司
[0023]本专利技术的第二个方面提供了一种可降解的大豆基天然酯绝缘油的制备方法，所述制备方法包括：在大豆油中加入吸附剂后搅拌并过滤，得到澄清样品，除水后加入抗氧剂、降凝剂和金属钝化剂，冷却，出料。
[0024]进一步地，所述搅拌的操作具体为在70
‑
90℃下搅拌6～8h。
[0025]进一步地，所述过滤的孔径为10μm。
[0026]进一步地，所述除水的操作具体为在100℃，真空环境下搅拌4～6h。
[0027]本专利技术的第三个方面提供了一种可降解的大豆基天然酯绝缘油在油浸式变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解的大豆基天然酯绝缘油，其特征在于，制备原料包括：大豆油和占大豆油8
‑
13wt％的吸附剂，大豆油的酸值＜0.1mgKOH/g、介质损耗因数＜0.1。2.根据权利要求1所述的可降解的大豆基天然酯绝缘油，其特征在于，所述吸附剂为梯度粒径吸附剂，具体为粒径为350
‑
450目的第一吸附剂、粒径为1.5
‑
5.0mm的第二吸附剂、粒径为10
‑
20nm的第三吸附剂复配。3.根据权利要求2所述的可降解的大豆基天然酯绝缘油，其特征在于，所述第一吸附剂、第二吸附剂、第三吸附剂的重量比为(5
‑
8)：(3
‑
5)：(3
‑
5)。4.根据权利要求2所述的可降解的大豆基天然酯绝缘油，其特征在于，所述第一吸附剂、第二吸附剂、第三吸附剂均包括淀粉、分子筛、气相二氧化硅、蒙脱土、高岭土、大孔树脂中的任意一种。5.根据权利要求2所述的可降解的大豆基天然酯绝缘油，其特征在于，所述第二吸附剂的孔径为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红卫，
申请(专利权)人：江西源点新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：