本發(fā)明涉及泔水油利用技術領域，特別是指一種利用泔水油生產(chǎn)植物絕緣油的方法。

背景技術：

絕緣油是一種重要的液體絕緣材料，主要用于各種電抗器、互感器、油浸式電力變壓器等電力設備中，通過浸漬和填充消除設備內(nèi)的氣隙，起到提高絕緣電氣強度的作用，同時可改善設備的散熱性能，對電力系統(tǒng)的安全運行有著直接的影響。

目前在各國電力設備中使用最廣泛的絕緣油是礦物絕緣油，礦物絕緣油主要是由天然石油煉制而成的。礦物絕緣油的電氣絕緣性和冷卻性能良好，成本也不高，因此在油浸絕緣電力設備中有一百多年的應用歷史。但隨著對絕緣油各種性能要求的提高，礦物絕緣油還存在不少缺點，如：閃點較低，防火性能差；生物降解性能差，泄漏時會污染環(huán)境；不可再生等。

在石油資源日益短缺的形勢下，開發(fā)一種綠色、環(huán)保的新型絕緣油成為大家關注的熱點。其中，以植物油為原料的絕緣油因其環(huán)境友好性及可再生性重新引起許多科學工作者的重視。

目前大部分都是以植物油為原料來加工絕緣油，同樣消耗了資源，成本高，限制了其應用前景。現(xiàn)如今對泔水油的研究技術越來越多，將泔水油轉化為新產(chǎn)品的技術值得研究，使廢棄資源可以得到合理利用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種利用泔水油生產(chǎn)植物絕緣油的方法，通過對泔水油與乙醇進行酯交換，得到高純的脂肪酸乙酯，通過脂肪酸乙酯與季戊二醇反應，經(jīng)過精制工序得到高品質的植物絕緣油，性能與礦物油及進口植物絕緣油相比優(yōu)勢明顯。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案：一種利用泔水油生產(chǎn)植物絕緣油的方法，包含以下步驟：

(a)以泔水油為主原料制備脂肪酸乙酯；

(b)以脂肪酸乙酯為主原料制備植物絕緣油。

上述步驟a具體包含以下步驟：

1)選取原料：以精制泔水油為主原料，反應原料為乙醇、催化劑為KOH或NaOH、中和試劑為磷酸；

2)將上述原料添加到脂肪酸乙酯反應釜中，乙醇添加量占泔水油重量的10％至15％，催化劑添加量占泔水油重量的0.1％至0.15％，溫度調(diào)整為65℃，快速攪拌，在脂肪酸乙酯反應釜中反應1小時，沉淀靜置2個小時，在脂肪酸乙酯反應釜中放出下部分甘油，保留上層；

3)再次添加乙醇和催化劑：乙醇添加量占泔水油重量的10％至15％，催化劑添加量占泔水油重量的0.05％至0.15％，溫度為65℃，快速攪拌，在脂肪酸乙酯反應釜中反應時間為1-2小時；

4)向脂肪酸乙酯反應釜中加入磷酸，微調(diào)PH至7(中性)，沉淀靜置5個小時，放出下層甘油及乙醇混合物，保留上層，上層為含乙醇的粗脂肪酸乙酯；

5)將含乙醇的粗脂肪酸乙酯中的乙醇去除：將脂肪酸乙酯反應釜的含乙醇的粗脂肪酸乙酯泵入到閃蒸罐中，連續(xù)循環(huán)，在溫度為100℃，壓強為-0.1MPa的真空狀態(tài)下，維持1個小時，從閃蒸罐閃蒸出的氣體經(jīng)過過濾器過濾出雜質，即得到粗脂肪酸乙酯；

6)粗脂肪酸乙酯蒸餾：粗脂肪酸乙酯經(jīng)過析氣罐，析出氣體雜質，然后進入蒸餾塔中，真空度為50Pa～60Pa，取餾出物即脂肪酸乙酯。

上述步驟b具體包含以下步驟：

1)選取原料：以脂肪酸乙酯為主原料，反應原料為季戊二醇，催化劑為單丁基氧化錫，過濾劑為硅藻土、白土、活性炭；

2)以氮氣作為保護氣，先通入氮氣置換季戊二醇二脂肪酸酯反應釜內(nèi)、管線及線路上設備內(nèi)的空氣，使設備、管線內(nèi)的空氣徹底置換；

3)將脂肪酸乙酯、季戊二醇、催化劑、過濾劑加入到季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中，季戊二醇添加量占脂肪酸乙酯重量的14％，保持通入氮氣作為保護氣，溫度調(diào)185至190℃，在真空狀態(tài)下，快速攪拌，使各組分在季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中反應3個小時；

4)將上述季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中的物料泵入到脫雜罐中，保持通入 氮氣作為保護氣，溫度為190℃，真空度為30Pa左右，蒸出脂肪酸乙酯、季戊二醇單酯、催化劑以及季戊二醇，降溫得到粗季戊二醇二脂肪酸酯；

5)上述得到的粗季戊二醇二脂肪酸酯進入第一高效混合器，同時加入磷酸，控制PH值在3-5，然后進入酸反應釜，溫度為85℃，在酸反應釜中反應一個小時；

6)進入第二高效混合器，同時加入占脂肪酸乙酯重量的10％稀堿液，經(jīng)過第二高效混合器混合后，進入堿反應釜，加入濃度為1％～2％的堿液，溫度為85℃，快速攪拌，在堿反應釜中反應一個小時，經(jīng)過離心機除去水、膠質、皂及雜質；

7)經(jīng)過第三高效混合器，加入占脂肪酸乙酯重量的10％去離子水，溫度為85℃，快速攪拌，在水反應釜中反應一個小時，經(jīng)過離心機去水及雜質；

8)然后進入閃蒸罐，將溫度升為100℃，真空度為-0.1MPa，經(jīng)過閃蒸罐去除水份；

9)將閃蒸罐中的物料泵入到過濾混合釜中，快速攪拌，加入占脂肪酸乙酯重量的1％的白土、1％的活性炭、1％的硅藻土，溫度調(diào)為85℃，吸附反應半個小時，經(jīng)過濾機過濾得到季戊二醇二脂肪酸酯；

10)通入過熱蒸汽，升溫到210℃，真空度為200Pa左右，在氣提塔內(nèi)氣提，去除低碳連雜質、氣味，經(jīng)過濾器得到無色、無味的季戊二醇二脂肪酸酯，得到植物絕緣油。

進一步地，所述酸反應釜、堿反應釜、水反應釜中均通入有蒸汽。

進一步地，所述步驟9)重復多次。

其中，所述精制泔水油的酸價在1mgKOH/g以內(nèi)，無水無雜。

本發(fā)明的有益效果在于：本方法生產(chǎn)的絕緣油由泔水油提煉得到，不含有毒物質，不會對環(huán)境和人體造成傷害，可快速地被生物降解，是一種環(huán)保型絕緣液體；

利用泔水油生產(chǎn)絕緣油，合理利用廢棄資源，能源得到最大化利用，同時還保護了環(huán)境，降低了生產(chǎn)成本；

通過本方法合成的植物絕緣油比礦物油的黏度更低，只有礦物油的0.6倍；比礦物油的閃點更高，是礦物油的1.2倍；相對介電常數(shù)接近絕緣紙，可期待通過調(diào)整介電常數(shù)來提高絕緣特能。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

一種利用泔水油生產(chǎn)植物絕緣油的方法，包含以下步驟：

(a)以泔水油為主原料制備脂肪酸乙酯：

1)選取原料：以精制泔水油(酸價在1mgKOH/g以內(nèi)，無水無雜)為主原料，反應原料為乙醇、催化劑為KOH、中和試劑為磷酸；

2)將上述原料添加到脂肪酸乙酯反應釜中，乙醇添加量占泔水油重量的10％，KOH添加量占泔水油重量的0.1％，溫度調(diào)整為65℃，以60轉/分的攪拌速度攪拌，使各組分在脂肪酸乙酯反應釜中反應1小時，沉淀靜置2個小時，在脂肪酸乙酯反應釜中放出下部分甘油，保留上層；

3)再次添加乙醇和催化劑：乙醇添加量占泔水油重量的10％，KOH添加量占泔水油重量的0.05％，溫度調(diào)整為65℃，以60轉/分的攪拌速度攪拌，使各原料在脂肪酸乙酯反應釜中反應時間為1小時；

4)向脂肪酸乙酯反應釜中，加入微量磷酸調(diào)整PH至7(中性)，沉淀靜置5個小時，放出下層甘油及乙醇混合物，保留上層，上層為含乙醇的粗脂肪酸乙酯；

5)將含乙醇的粗脂肪酸乙酯中的乙醇去除：將脂肪酸乙酯反應釜的含乙醇的粗脂肪酸乙酯泵入到閃蒸罐中，連續(xù)循環(huán)，在溫度為100℃，壓強為-0.1MPa的真空狀態(tài)下，維持1個小時，從閃蒸罐閃蒸出的氣體經(jīng)過過濾器過濾出微量雜質，即得到粗脂肪酸乙酯；

6)粗脂肪酸乙酯蒸餾：粗脂肪酸乙酯經(jīng)過析氣罐，析出微量氣體雜質，然后進入蒸餾塔中，壓強調(diào)至50Pa，取餾出物即脂肪酸乙酯。

前餾分、塔底黑油為副產(chǎn)品，我們只取中間餾分產(chǎn)品，此產(chǎn)品指標：外觀無色、無氣味、酸價0.17mgKOH/g左右、酯含量大于99％。

通過對泔水油與乙醇進行酯交換，降低泔水油的粘度，去除泔水油中的雜質，得到高純的脂肪酸乙酯，以備后用。

作為優(yōu)選：催化劑還可以采用為NaOH，量與KOH相同。

(b)以脂肪酸乙酯為主原料制備植物絕緣油：

1)選取原料：以脂肪酸乙酯為主原料，反應原料為季戊二醇，催化劑為單丁基氧化錫，過濾劑為硅藻土、白土、活性炭；

2)以氮氣作為保護氣，先通入大量氮氣置換季戊二醇二脂肪酸酯反應釜內(nèi)、管線及線路上設備內(nèi)的空氣，使設備、管線內(nèi)的空氣徹底置換；

3)將脂肪酸乙酯、季戊二醇、催化劑、過濾劑加入到季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中，季戊二醇添加量占脂肪酸乙酯重量的14％，保持通入極其微量氮氣作為保護氣，溫度調(diào)185℃，真空度為微真空，以60轉/分的攪拌速度攪拌，使各組分在季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中反應3個小時；

4)將上述季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中的物料泵入到脫雜罐中，保持通入極其微量氮氣作為保護氣，溫度調(diào)至190℃，真空度為微真空，真空度為30Pa左右，蒸出過量脂肪酸乙酯，少量的季戊二醇單酯，以及微量的催化劑、季戊二醇，降溫得到粗季戊二醇二脂肪酸酯；

5)將上述得到的粗季戊二醇二脂肪酸酯經(jīng)過第一高效混合器，加入微量磷酸，控制PH值在3-5，混合后進入酸反應釜，溫度為85℃，在酸反應釜中反應一個小時；

6)加入占脂肪酸乙酯重量的10％稀堿液，經(jīng)過第二高效混合器，加入濃度為1％堿液，混合后進入堿反應釜，溫度為85℃，以40轉/分的攪拌速度攪拌，在堿反應釜中反應一個小時，經(jīng)過離心機除去水、膠質、皂及雜質；

7)經(jīng)過第三高效混合器，加入占脂肪酸乙酯重量的10％去離子水，混合后進入水反應釜，溫度為85℃，以60轉/分的攪拌速度攪拌，在水反應釜中反應一個小時，經(jīng)過離心機去水及雜質；

8)進入閃蒸罐，將溫度升為100℃，真空度為-0.1MPa，經(jīng)過閃蒸罐去除水份；

9)將閃蒸罐中的物料泵入到過濾混合釜中，以60轉/分的攪拌速度攪拌，加入占脂肪酸乙酯重量的1％的白土、1％的活性炭、1％的硅藻土，溫度調(diào)為85℃，吸附反應半個小時，經(jīng)過過濾機過濾得到季戊二醇二脂肪酸酯；

10)通入微量的過熱蒸汽1.0MPa，升溫到210℃，真空度為200Pa左右，在氣提塔內(nèi)氣提，出去除低碳連雜質、氣味，經(jīng)拋光袋式過濾器得到成品無色、 無味季戊二醇二脂肪酸酯，得到植物絕緣油。

實施例2

一種利用泔水油生產(chǎn)植物絕緣油的方法，包含以下步驟：

(a)以泔水油為主原料制備脂肪酸乙酯：

1)選取原料：以精制泔水油(酸價在1mgKOH/g以內(nèi)，無水無雜)為主原料，反應原料為乙醇、催化劑為KOH、中和試劑為磷酸；

2)將上述原料添加到脂肪酸乙酯反應釜中，乙醇添加量占泔水油重量的15％，KOH添加量占泔水油重量的0.15％，溫度調(diào)整為65℃，以60轉/分的攪拌速度攪拌，使各組分在脂肪酸乙酯反應釜中反應1小時，沉淀靜置2個小時，在脂肪酸乙酯反應釜中放出下部分甘油，保留上層；

3)再次添加乙醇和催化劑：乙醇添加量占泔水油重量的15％，KOH添加量占泔水油重量的0.15％，溫度調(diào)整為65℃，以60轉/分的攪拌速度攪拌，使各原料在脂肪酸乙酯反應釜中反應時間為2小時；

4)向脂肪酸乙酯反應釜中，加入微量磷酸調(diào)整PH至7(中性)，沉淀靜置5個小時，放出下層甘油及乙醇混合物，保留上層，上層為含乙醇的粗脂肪酸乙酯；

5)將含乙醇的粗脂肪酸乙酯中的乙醇去除：將脂肪酸乙酯反應釜的含乙醇的粗脂肪酸乙酯泵入到閃蒸罐中，連續(xù)循環(huán)，在溫度為100℃，壓強為-0.1MPa的真空狀態(tài)下，維持1個小時，從閃蒸罐閃蒸出的氣體經(jīng)過過濾器過濾出微量雜質，即得到粗脂肪酸乙酯；

6)粗脂肪酸乙酯蒸餾：粗脂肪酸乙酯經(jīng)過析氣罐，析出微量氣體雜質，然后進入蒸餾塔中，壓強調(diào)至60Pa，取餾出物即脂肪酸乙酯。

前餾分、塔底黑油為副產(chǎn)品，我們只取中間餾分產(chǎn)品，此產(chǎn)品指標：外觀無色、無氣味、酸價0.17mgKOH/g左右、酯含量大于99％。

通過對泔水油與乙醇進行酯交換，降低泔水油的粘度，去除泔水油中的雜質，得到高純的脂肪酸乙酯，以備后用。

作為優(yōu)選：催化劑還可以采用為NaOH，量與KOH相同。

(b)以脂肪酸乙酯為主原料制備植物絕緣油：

1)選取原料：以脂肪酸乙酯為主原料，反應原料為季戊二醇，催化劑為單丁基氧化錫，過濾劑為硅藻土、白土、活性炭；

2)以氮氣作為保護氣，先通入大量氮氣置換季戊二醇二脂肪酸酯反應釜內(nèi)、管線及線路上設備內(nèi)的空氣，使設備、管線內(nèi)的空氣徹底置換；

3)將脂肪酸乙酯、季戊二醇、催化劑、過濾劑加入到季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中，季戊二醇添加量占脂肪酸乙酯重量的14％，保持通入極其微量氮氣作為保護氣，溫度調(diào)190℃，真空度為微真空，以60轉/分的攪拌速度攪拌，使各組分在季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中反應3個小時；

4)將上述季戊二醇二脂肪酸酯反應釜中的物料泵入到脫雜罐中，保持通入極其微量氮氣作為保護氣，溫度調(diào)至190℃，真空度為微真空，真空度為30Pa左右，蒸出過量脂肪酸乙酯，少量的季戊二醇單酯，以及微量的催化劑、季戊二醇，降溫得到粗季戊二醇二脂肪酸酯；

5)將上述得到的粗季戊二醇二脂肪酸酯經(jīng)過第一高效混合器，加入微量磷酸，控制PH值在3-5，混合后進入酸反應釜，溫度為85℃，在酸反應釜中反應一個小時；

6)加入占脂肪酸乙酯重量的10％稀堿液，經(jīng)過第二高效混合器，加入濃度為2％堿液，混合后進入堿反應釜，溫度為85℃，以40轉/分的攪拌速度攪拌，在堿反應釜中反應一個小時，經(jīng)過離心機除去水、膠質、皂及雜質；

7)經(jīng)過第三高效混合器，加入占脂肪酸乙酯重量的10％去離子水，混合后進入水反應釜，溫度為85℃，以60轉/分的攪拌速度攪拌，在水反應釜中反應一個小時，經(jīng)過離心機去水及雜質；

8)進入閃蒸罐，將溫度升為100℃，真空度為-0.1MPa，經(jīng)過閃蒸罐去除水份；

9)將閃蒸罐中的物料泵入到過濾混合釜中，以60轉/分的攪拌速度攪拌，加入占脂肪酸乙酯重量的1％的白土、1％的活性炭、1％的硅藻土，溫度調(diào)為85℃，吸附反應半個小時，經(jīng)過過濾機過濾得到季戊二醇二脂肪酸酯；

11)通入微量的過熱蒸汽1.0MPa，升溫到210℃，真空度為200Pa左右，在氣提塔內(nèi)氣提，出去除低碳連雜質、氣味，經(jīng)拋光袋式過濾器得到成品無色、無味季戊二醇二脂肪酸酯，得到植物絕緣油。

步驟9)重復多次，即多次經(jīng)過過濾混合釜和過濾機處理，以便于過濾得更充分。

此段通過脂肪酸乙酯與季戊二醇反應，經(jīng)過精制工序得到高品質的植物絕 緣油，性能與礦物油及進口植物絕緣油相比優(yōu)勢明顯。

通過本方法合成的植物絕緣油比礦物油的黏度更低，只有礦物油的0.6倍；比礦物油的閃點更高，是礦物油的1.2倍；相對介電常數(shù)接近絕緣紙，可期待通過調(diào)整介電常數(shù)來提高絕緣特能，通過此表可見本方法加工出的植物絕緣油性能優(yōu)勢明顯。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。