[0001] 本申请涉及磷酸酯抗燃油吸附处理技术领域，尤其涉及一种提升磷酸酯抗燃油性能的复合吸附剂及使用方法。

[0002] 磷酸酯抗燃液与矿物油相比具有优异的阻燃性能(自燃点在530℃以上)，作为工作介质被广泛应用于电力、航空、冶金等行业，特别是发电机组调节系统液压系统中，其质量对于机组的安全、平稳运行至关重要。磷酸酯抗燃液在使用过程中，不可避免地会接触氧气、水分或金属，从而受到氧化或水解作用发生劣化变质，产生的劣化组分大多为含有羟基、醛基等极性分子。当油中的劣化组分累积过多时，将导致油品性能发生质变，表现为油品颜色加深、酸值上升、电阻率下降以及泡沫特性变差等，进而威胁机组的运行安全。

[0003] 目前，国内发电厂使用的几乎全部为进口磷酸酯抗燃油。然而，受国际局势动荡、贸易壁垒叠加和进口关税不断加征等多方面因素影响，使得我国发电企业关于进口磷酸酯抗燃油的采购风险和成本与日俱增。此外，废弃磷酸酯抗燃油已经被纳入“国家危险废物名录”，导致废旧磷酸酯抗燃油的处理难度和成本也大大增加，因此生产企业多采用吸附剂将劣化组分从油品中吸附分离出来，从而达到恢复油品性能、延长油品使用寿命的目的。

[0004] 现阶段，市面上的磷酸酯抗燃油吸附剂虽然种类较多，但功能单一，无法同时满足磷酸酯抗燃油颜色、酸值、电阻率、水分以及泡沫特性等关键指标的处理需求，这给生产企业抗燃油吸附剂的选型带来了诸多困难。特别是，通过添加消泡剂改善磷酸酯抗燃油的泡沫特性性能时，时常由于消泡剂分散不均，甚至发生团聚而丧失作用，进而可能产生“假油位”增加机组运行风险。

[0005] 基于传统吸附剂的油液维护装置需要安装复杂的处理单元，降低了抗燃油运行系统的集成度。同时，油液维护装置中的复杂管路也增加诸如油品泄露，油品污染的风险，增加了人员维护、维修以及更换滤芯的成本，不利于机组的安全、经济运行。因此，开发新型磷酸酯抗燃油复合吸附剂，高效提升其使用性能，成为了该领域的发展方向。

[0023] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0024] 应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

[0025] 还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

[0026] 还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

[0027] 本发明的第一目的是提供一种提升磷酸酯抗燃油性能的复合吸附剂，包括脱酸吸附剂、脱水吸附剂、脱色吸附剂和消泡固化剂；其中，脱水吸附剂占比为20wt％～30wt％，既能保证脱水效果，又可维持适宜的系统压力；消泡固化剂占比不超过5wt％，这一比例足以使泡沫迅速消散，同时能够避免因过量添加而可能导致消泡剂团聚等问题。

[0028] 脱酸吸附剂用于去除磷酸酯抗燃油中的极性老化产物，防止极性老化产物加速油液劣化，提高油液使用寿命。脱水吸附剂用于去除磷酸酯抗燃油中的水分，防止水分加速油液的水解和劣化。脱色吸附剂用于脱除抗燃油中的劣化产物，提提升油液的颜色和透明度。消泡固化剂用于消除磷酸酯抗燃油中的泡沫，并防止新的泡沫产生，以防止泡沫影响油液的流动性和液压传递效率。综上所述，本发明的提升磷酸酯抗燃油性能的复合吸附剂通过集成多种功能吸附剂，能够全面改善磷酸酯抗燃油的品质，提高其使用性能和寿命，为系统的稳定运行提供有力保障。

[0029] 该复合吸附剂对磷酸酯抗燃油进行吸附处理前，需要在150℃下烘干2h～3h，并在其冷却至室温后再加入到磷酸酯抗燃油中；该复合吸附剂用于处理磷酸酯抗燃油时的使用温度为40℃～70℃。

[0030] 所述脱酸吸附剂包括硅铝吸附剂、活性氧化铝、活性氧化镁和硅藻土中的一种或多种的组合物；其中，至少包括硅铝吸附剂，当所述脱酸吸附剂为多种组合物时，硅铝吸附剂的占比不低于70wt％；所述脱酸吸附剂中各组分颗粒的尺寸为100μm～150μm。硅铝吸附剂、活性氧化铝、活性氧化镁和硅藻土均为多孔结构，具有较高的比表面积，可以有效油液中的极性老化产物，降低酸值。

[0031] 所述脱水吸附剂包括分子筛和硅胶中的一种或两种的组合物；组合物中分子筛占比不低于80wt％。分子筛和硅胶具有规整的微孔孔道结构，比表面积大，使得分子筛能够高效吸附水分子。

[0032] 所述脱色吸附剂包括活性炭、硅铝吸附剂和活性氧化镁中的一种或多种组合物；其中，至少包括活性炭，当所述脱色吸附剂为多种组合物时，活性炭占比不高于15wt％；所述脱色吸附剂中硅铝吸附剂和活性氧化镁的尺寸为100μm～150μm；所述活性炭的尺寸为
150μm～200μm。活性炭、硅铝吸附剂和活性氧化镁因其多孔结构和较大的比表面积，能够高效吸附各种加深油液颜色的劣化产物。

[0033] 所述消泡固化剂为消泡剂和活性炭的复合物，其可在油处理过程中释放消泡剂，有助于消泡剂在油系统中更好地释放与分散，减少团聚现象，提高消泡效率。

[0034] 本发明的第二目的是提供一种提升磷酸酯抗燃油性能的复合吸附剂的使用方法，包括以下步骤：

[0035] 将脱酸吸附剂、脱水吸附剂和脱色吸附剂烘干后与消泡固化剂混合，得到复合吸附剂，将复合吸附剂加入到待处理的抗燃油中；

[0036] 所述消泡固化剂的制备方法为：将1份(按体积计)消泡剂加入至10份石油醚或无水乙醇中，并在30℃～40℃下搅拌1h～3h，搅拌速度为700r/min～800r/min，得到混合均匀的稀释液。向稀释液中加入体积为稀释液二分之一的活性炭，在并在30℃～40℃下超声震荡1h～3h；震荡结束后，将活性炭放置于温度为100℃～105℃的烘箱中，烘干2h～3h，得到消泡固化剂。

[0037] 所述活性炭的外层通道孔径不小于2000nm；所述活性炭为煤质活性炭、木质活性炭或果壳活性炭，主要起到消泡剂载体的作用。

[0038] 所述消泡剂粒径不大于1000nm；所述消泡剂为聚醚型消泡剂或有机硅型消泡剂。

[0039] 实施例1

[0040] 选取SA‑02型硅铝吸附剂为脱酸吸附剂，4A‑H型分子筛作为脱水吸附剂，ZM‑150型活性氧化镁和Z‑301型活性炭作为脱色吸附剂，消泡固化剂为G005型果壳活性炭和DT‑06型聚醚消泡剂的复合物，其中脱酸吸附剂质量占比为50wt％、脱水吸附剂质量占比为20wt％、脱色吸附剂质量占比为25wt％(Z‑301型活性炭质量为脱色吸附剂的15wt％)，消泡固化剂质量占比为5wt％。其中，SA‑02型硅铝吸附剂颗粒尺寸为100μm，ZM‑150型活性氧化镁和Z‑301型活性炭颗粒尺寸为150μm，G005型果壳活性炭的外层通道孔径为2000nm，DT‑06型聚醚消泡剂的颗粒尺寸为1000nm。

[0041] 将50mLDT‑06型聚醚消泡剂加入至500mL无水乙醇中，并在35℃下搅拌1h，搅拌速度为700r/min，得到混合均匀的稀释液。向稀释液中加入体积为275mL的大孔活性炭，在并在35℃下超声震荡1h。震荡结束后，将大孔活性炭放置于温度为100℃的烘箱中，烘干2h，得到消泡固化剂。

[0042] 将脱酸吸附剂、脱水吸附剂和脱色吸附剂烘干后与消泡固化剂混合，得到复合吸附剂。

[0043] 用上述复合吸附剂对陕西某电厂#1机组运行#46磷酸酯抗燃油进行吸附处理，吸附剂用量为4wt％，处理过程如下：

[0044] 将复合吸附剂在150℃下烘干2h后冷却至室温，后取40.0g加入至1000.0g待处理的抗燃油中。将抗燃油在60℃下搅拌吸附2h，搅拌速度为800r/min，而后用定性滤纸进行过滤，并收集过滤后的抗燃油。

[0045] 对该抗燃油处理前后的关键指标如颜色、酸值、电阻率、水分和泡沫特性进行检测，试验方法如下：颜色测定方法为DL/T429.2《电力用油颜色测定法》，酸值测定方法为GB/T264《石油产品酸值测定法》、电阻率测定方法为DL/T421‑2009《电力用油体积电阻率测定法》、水分测定方法为GB/T7600‑2014《运行中变压器油和汽轮机油水分含量测定法(库仑法)》，泡沫特性测定方法为GB/T12579‑2002《润滑油泡沫特性测定法》。吸附处理前后抗燃油指标如表1所示。

[0046] 表1陕西某电厂#1机组运行#46磷酸酯抗燃油处理前后油质指标

[0047]

[0048] 由表1中抗燃油的指标变化情况可知，少量复合吸附剂即可同时降低磷酸酯抗燃油的颜色、酸值和水分，提高其电阻率，提高其抗泡沫和消泡沫能力，磷酸酯抗燃油的使用性能和寿命得以提升。

[0049] 实施例2

[0050] 选取TK‑01型硅铝吸附剂和MH‑005型活性氧化镁为脱酸吸附剂，3A‑H分子筛和ZK205型硅胶作为脱水吸附剂，GK‑05型硅铝吸附剂和Z‑101型活性炭作为脱色吸附剂，消泡固化剂为G009型果壳活性炭和KN‑02型有机硅消泡剂的复合物，其中脱酸吸附剂质量占比为40wt％(TK‑01型硅铝吸附剂质量为脱酸吸附剂的70wt％)、脱水吸附剂质量占比为30wt％(3A‑H型分子筛质量为脱水吸附剂的80wt％)、脱色吸附剂质量占比为25wt％(Z‑101型活性炭质量为脱色吸附剂的10wt％)，消泡固化剂质量占比为5wt％。其中，脱酸吸附剂颗粒尺寸为150μm，GK‑05型硅铝吸附剂颗粒尺寸为150μm，Z‑301活性炭颗粒尺寸为200μm，G009型果壳活性炭的外层通道孔径为2500nm，KN‑02型有机硅消泡剂的颗粒尺寸为900nm。

[0051] 将50mLKN‑02型有机硅消泡剂加入至500mL沸点为60℃～90℃的石油醚中，并在30℃下搅拌3h，搅拌速度为800r/min，得到混合均匀的稀释液。向稀释液中加入体积为275mL的G009型活性炭，在并在30℃下超声震荡3h。震荡结束后，将G009型果壳活性炭放置于温度为105℃的烘箱中，烘干2h，得到消泡固化剂。

[0052] 将脱酸吸附剂、脱水吸附剂和脱色吸附剂烘干后与消泡固化剂混合，得到复合吸附剂。

[0053] 用上述复合吸附剂对湖南某电厂#3机组运行#46磷酸酯抗燃油进行吸附处理，吸附剂用量为5wt％，处理过程如下：

[0054] 将复合吸附剂在150℃下烘干2.5h后冷却至室温，后取50.0g加入至1000.0g待处理的抗燃油中。将抗燃油在70℃下搅拌吸附2h，搅拌速度为900r/min，而后用定性滤纸进行过滤，并收集过滤后的抗燃油。

[0055] 对该抗燃油处理前后的关键指标如颜色、酸值、电阻率、水分和泡沫特性进行检测，吸附处理前后抗燃油指标如表2所示。

[0056] 表2湖南某电厂#3机组运行#46磷酸酯抗燃油处理前后油质指标

[0057]

[0058] 由表2中抗燃油的指标变化情况可知，少量复合吸附剂即可同时、有效降低磷酸酯抗燃油的颜色、酸值和水分，提高其电阻率，提高其抗泡沫和消泡沫能力，磷酸酯抗燃油的使用性能和寿命得以提升。

[0059] 实施例3

[0060] 选取GP‑100型硅铝吸附剂为脱酸吸附剂、5A‑N型分子筛作为脱水吸附剂、GM‑05型活性氧化镁和VM‑5型活性炭作为脱色吸附剂，消泡固化剂为D50型木质活性炭和GT‑04型聚醚消泡剂的复合物，其中脱酸吸附剂质量占比为60wt％、脱水吸附剂质量占比为22wt％、脱色吸附剂质量占比为15wt％(VM‑5型活性炭质量为脱色吸附剂的10wt％)，消泡固化剂质量占比为3wt％。其中，GP‑100型硅铝吸附剂颗粒尺寸为100μm，GM‑05型活性氧化镁颗粒尺寸为100μm，VM‑5型活性炭颗粒尺寸为150μm，D50型木质活性炭的外层通道孔径为2200nm，GT‑04型聚醚消泡剂的颗粒尺寸为900nm。

[0061] 将60mLGT‑04型聚醚消泡剂加入至600mL无水乙醇中，并在40℃下搅拌1h，搅拌速度为700r/min，得到混合均匀的稀释液。向稀释液中加入体积为330mL的D50型活性炭，在并在40℃下超声震荡1h。震荡结束后，将D50型木质活性炭放置于温度为100℃的烘箱中，烘干3h，得到消泡固化剂。

[0062] 将脱酸吸附剂、脱水吸附剂和脱色吸附剂烘干后与消泡固化剂混合，得到复合吸附剂。

[0063] 用上述复合吸附剂对上海某电厂#1机组运行#46磷酸酯抗燃油进行吸附处理，吸附剂用量为6wt％，处理过程如下：

[0064] 将复合吸附剂在150℃下烘干3h后冷却至室温，后取60.0g加入至1000.0g待处理的抗燃油中。将抗燃油在40℃下搅拌吸附2h，搅拌速度为800r/min，而后用定性滤纸进行过滤，并收集过滤后的抗燃油。

[0065] 对该抗燃油处理前后的关键指标如颜色、酸值、电阻率、水分和泡沫特性进行检测，吸附处理前后抗燃油指标如表3所示。

[0066] 表3上海某电厂#1机组运行#46磷酸酯抗燃油处理前后油质指标

[0067]

[0068]

[0069] 由表3中抗燃油的指标变化情况可知，少量复合吸附剂即可同时、有效降低磷酸酯抗燃油的颜色、酸值和水分，提高其电阻率，提高其抗泡沫和消泡沫能力，磷酸酯抗燃油的使用性能和寿命得以提升。

[0070] 实施例4

[0071] 选取GP‑100型硅铝吸附剂、MH‑005型活性氧化镁和SD‑05型硅藻土为脱酸吸附剂，ZK205型硅胶作为脱水吸附剂，VM‑5型活性炭、GK‑05型硅铝吸附剂和ZM‑150活性氧化镁作为脱色吸附剂，消泡固化剂为G005型果壳活性炭和DT‑06型聚醚消泡剂的复合物，其中脱酸吸附剂质量占比为50wt％(GP‑100型硅铝吸附剂质量为脱酸吸附剂的75wt％、MH‑005型活性氧化镁质量为脱酸吸附剂的15wt％)、脱水吸附剂质量占比为25wt％、脱色吸附剂质量占比为21wt％(ZM‑150活性氧化镁质量为脱色吸附剂的67wt％、VM‑5型活性炭质量为脱色吸附剂的13wt％)，消泡固化剂质量占比为4wt％。其中，MH‑005型活性氧化镁尺寸为150μm，其余脱酸吸附剂颗粒尺寸为100μm；脱色吸附剂尺寸为150μm；G005型果壳活性炭的外层通道孔径为2000nm，DT‑06型聚醚消泡剂的颗粒尺寸为1000nm。

[0072] 将50mLDT‑06型聚醚消泡剂加入至500mL无水乙醇中，并在35℃下搅拌1h，搅拌速度为700r/min，得到混合均匀的稀释液。向稀释液中加入体积为275mL的大孔活性炭，在并在35℃下超声震荡1h。震荡结束后，将大孔活性炭放置于温度为100℃的烘箱中，烘干2h，得到消泡固化剂。

[0073] 将脱酸吸附剂、脱水吸附剂和脱色吸附剂烘干后与消泡固化剂混合，得到复合吸附剂。

[0074] 以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。