[发明专利]一种电力用油再生处理高性能微孔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高性能微孔吸附剂及其制备方法。

背景技术

电力用油主要包括变压器用电气绝缘油（包括矿物和合成油品）和汽轮机（包括水轮机）润滑油以及磷酸酯抗燃油（液）。电力用油在机组运行过程中主要起绝缘、润滑、散热和液压传动等重要作用。在实际运行过程中，由于受外界温度、氧气、水分及金属催化等作用影响，油品发生老化不可避免。电厂因油质问题导致跳机甚至非停等事故时有发生。

目前，由于更换新油，不仅价格高昂，而且废油处理会引起许多环境问题，电厂多采用硅胶、硅藻土、离子交换树脂、活性氧化铝等吸附剂对劣化变质的油品进行再生处理，以期待延长油品的使用寿命。硅胶为高活性非晶态大孔吸附材料，多用于吸收水分、气体及有机酸等氧化产物，但是由于其孔径大活性表面相对较小，故其吸附量也被大大限制。硅藻土由无定形的SiO₂组成，并含有少量Fe₂O₃、CaO、MgO、Al₂O₃及有机杂质。硅藻土对劣化油品进行再生处理，降低酸值的效果尚可，但对提高抗燃油的体积电阻率、汽轮机油的破乳化度、油品的泡沫特性和去除油泥方面见效甚微。另外，其中所含的少量Fe、Al、Mg等金属离子会生成络合物大分子，对油质产生不利影响。离子交换树脂对劣化的油品进行处理，也只能控制其酸值，对其他指标并没有太大的提高，而且离子交换树脂对油品进行再生过程中，会生成大量的水份，对油品造成二次污染。活性氧化铝吸附剂对劣化的油品进行处理，它对油品中的有机酸及其他氧化产物有一定的吸附作用，但由于其孔径大（2.5~5.5nm）和活性表面相对较小（180~370m²/g），其消耗量大，成本较高。常见的吸附剂还有沸石分子筛，它是结晶硅铝酸金属盐的水合物。沸石分子筛在水分子被除去后，硅氧四面体和铝氧四面体形成笼形结构，孔径一般为属于微孔材料。沸石分子筛多用于水分、气体、不饱和烃、有机酸等氧化产物的吸附（3A、4A、5A型分子筛多用于吸水）。

上述所说的微孔是按照国际材料学会规定：材料孔径小于2nm的为微孔材料（Microporous）；孔径在2-50nm的为中孔或者介孔材料（Mesoporous）；大于50nm的为大孔材料（Macroporous）。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目在于提供一种电力用油再生处理高性能微孔吸附剂及其制备方法，本发明吸附剂能有效除去油品中因老化或水解产生的极性分子，降低油品酸值、改善油品的泡沫特性、有效脱色和去除油泥等，从而全面恢复油品的各种性能指标；其制备方法简便、条件温和、易于操作、成本费用低，特别适合于规模化生产。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种电力用油再生处理高性能微孔吸附剂，所述吸附剂的组分包括Si、Ti和C，Si、Ti和C的摩尔比为5~7：1：0.1~0.7。

所述Si、Ti和C的摩尔比为6：1：0.5。

所述吸附剂的孔径为比表面积为530~650m²/g。

上述所述的电力用油再生处理高性能微孔吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将重量比为0.01~0.15：1的有机胺和十六烷基三甲基溴化铵配制成碱性溶液，调节pH在8~12范围内，并在50~85℃搅拌8~20小时；

步骤2：将重量占碱性溶液0.1~3.5%的碳源加入到步骤1制备的碱性溶液中，并搅拌4小时以上；

步骤3：将Si和Ti摩尔比为5~7：1的硅源和钛源的混合物，在剧烈搅拌的情况下，加入到步骤2制备的溶液中，硅源和钛源的混合物的加入量使得Si、Ti和C的摩尔比为5~7：1：0.1~0.7，并继续搅拌10~20小时，得到白色初始凝胶产物；

步骤4：将步骤3得到的白色初始凝胶产物置于70~110℃鼓风烘箱中15小时以上，得到白色固体粉末；

步骤5：将步骤4得到的白色固体粉末用无水乙醇洗涤3次以上，再用蒸馏水洗涤3次以上，直至清洗液无色透明为止，得到白色微孔吸附剂原粉；

步骤6：将步骤5得到的白色微孔吸附剂原粉转移到微波反应釜中，在微波辐射条件下加热，该反应釜压力为0.5~1.0MPa，时间1~3小时，功率控制在500~1000W，得到高性能微孔吸附剂。

步骤1所述的pH调节采用氨水或氢氧化钠和稀硝酸或冰醋酸进行调节。