[发明专利]一种电力用油再生处理微孔极性诱导吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电力用油再生处理吸附剂技术领域，具体涉及一种电力用油再生处理微孔极性诱导吸附剂及其制备方法。

背景技术

发输电企业所使用的汽轮机油、抗燃油、变压器油及各种辅机油在运行中起润滑、冷却、调速、绝缘、灭弧等作用，其质量的好坏直接关系发电机组、变电站各电力设备能否安全、正常运行。受氧气、温度、水分、辐射、光照、电（磁）场、金属催化等系统工况及外界因素影响，电力用油在运行中会发生劣化变质，不但对油质自身使用寿命造成影响，且对发输电设备的安全及稳定运行也构成了极大威胁。

对于劣化油，使用单位大多以换油的方式加以处理，不仅造成了巨大的资源浪费，且废油的随意排放也对环境造成了严重污染。目前出现了以硅藻土、活性氧化铝、离子交换树脂等为代表的吸附介质，通过对油中劣化产物的吸附或离子交换等作用对劣化油进行处理。

硅藻土是一种硅质岩石，属生物成因的硅质沉积岩，其主要化学成分为SiO₂，另外还含有少量的Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO及其它有机质。硅藻土的密度为1.9g/cm³～2.3g/cm³，比表面积110m²/g～140m²/g，平均孔径＞属大孔物质，因其具有质轻、松散、多孔的特性，故具有吸附及渗透的功能，可一定程度上吸附油质劣化后的产物。但是硅藻土的吸附作用仅限于表面的物理吸附，吸附作用力较弱，对于劣化油中的多数极性化合物吸附效果不佳，且其成分中含有的Ca、Mg等离子会与油中的酸性分子反应生成大分子金属盐，同时因自身颗粒脱落经常性造成运行油颗粒度超标的副作用，因此目前硅藻土已基本被淘汰。

活性氧化铝（Al₂O₃·nH₂O（0＜n＜3））又名活性矾土，主要组成元素为Al、O，平均孔径属介孔范畴，是一种多孔性、高分散度的固体材料，比表面积较大，主要用作吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体。作为吸附剂用于油质处理时，因活性氧化铝也仅仅对于劣化油中的少部分酸性化合物具有较弱的吸附作用，且同硅藻土一样，也存在着表面脱落细小颗粒、从而造成运行油颗粒度污染的情况，因此在油质再生处理领域，该介质的应用空间大大受限。

离子交换树脂是一种带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不溶性的高分子球形颗粒物，包括分属酸性的阳离子交换树脂（如含有的磺酸基－SO₃H或羧基－COOH均会在水中解离出H⁺而显酸性）及分属碱性的阴离子交换树脂（如含有的季胺基－NR₃OH、伯胺基-NH₂或仲胺基-NHR均会在水中解离出OH^-而显碱性）。离子交换树脂正是通过解离出来的H⁺及OH^-与油中的金属离子及酸根离子进行交换，从而达到其降酸值的效果。然而，离子在油中的活性远远弱于在水中的活性，且通过离子交换作用仅能将油质劣化后的酸根离子交换除去，对于影响油质颜色、电阻率、油泥等其他指标的极性分子化合物而言，离子交换作用就显得无能为力了。另外离子交换树脂在油处理中的使用量大，成本较高，因此其实用价值较低。

目前，国内外对于电力用油的处理，多是以硅藻土为主，另外还有使用相对较多的活性氧化铝及离子交换树脂。实践表明，这些吸附介质在油处理过程中，虽然对于降低运行油的酸值具有一定的效果，但远远不能满足使用要求。另外，对于运行油易发生劣化变质的其他几项指标如颜色、电阻率（抗燃油）、破乳化度（汽轮机油）、击穿电压（变压器油）、介质损耗因数（变压器油）、水分、颗粒度、泡沫特性及油泥的处理基本无效果，甚至会带来硅藻土及氧化铝脱落小颗粒造成运行油颗粒度污染、离子交换树脂降酸值时引起运行油水分增大的副作用，因此这些技术早已无法满足发输电企业的油质处理及维护需求。

由于孔径、比表面积、分子活性、作用原理等方面的诸多缺陷，导致硅藻土、活性氧化铝及离子交换树脂等介质对于运行油品质的恢复及改善效果不佳，主要体现在以下几个方面。

缺点1：吸附介质孔径大，对劣化产物的吸附容量小，吸附的劣化产物种类有限。

表1常见吸附剂的平均孔径