[发明专利]一种电容器绝缘油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容器绝缘油的制备方法。

背景技术

离子液体是一类被普遍认为具有广泛应用前景的、可以取代传统有机溶剂的环境友好型溶剂。目前离子液体的应用领域主要包括：聚合反应、选择性烷基化、胺化反应、酰基化反应、酯化反应、化学键的重排反应、室温和常压下的催化加氢反应、烯烃的环氧化反应等，并显示出反应速度快、转化率和选择性高、催化体系可循环重复使用等优点。离子液体本身具有蒸汽压低且化学性质稳定的特点，在化学反应过程中不会产生对大气造成污染的有害气体，并且具有无味、无恶臭、无污染、不易燃、易与产物分离、易回收、可循环使用、使用方便等优点，可有效避免传统有机溶剂所造成的严重的环境、健康、安全以及设备腐蚀等问题，越来越被广泛接受和认可。因此，离子液体催化体系是一种绿色、环境友好的反应溶剂和催化体系。

电容绝缘油是一类能够提高电力电容器的工作场强、增加电力电容器单台容量、提高电力电容器的比特性的工作介质，其在制造高性能电力电容器中起着举足轻重的作用。近年来，随着国家电网的快速扩容，特别是十二五期间，国家仅在特高压输变电上的投资就高达5700亿元；2010年全国绝缘油用量已超过5.5万吨，近年还将保持10%的增长率，保守估计到2015年可达8万吨。因此，急需寻求一条能够简便、高效地制备电容器绝缘油的方法。

电容器绝缘油主要包括苄基甲苯型电容器绝缘油和二芳基乙烷型电容器绝缘油。其中，苄基甲苯型电容器绝缘油主要成分为单苄基甲苯（简称：MBT）和双苄基甲苯（简称：DBT）。以所述苄基甲苯型电容器绝缘油的重量为基准，所述单苄基甲苯的含量可以为75±2重量%、所述双苄基甲苯的含量可以为25±2重量%。二芳基乙烷型电容器绝缘油包括苯基二甲苯基乙烷绝缘油（PEX）、苯基乙苯基乙烷绝缘油（PEPE）。目前，电容器绝缘油的生产主要通过催化芳环的傅克烷基化反应实现，例如，所述苄基甲苯型电容器绝缘油主要通过催化甲苯和苄氯进行傅克烷基化反应得到，所采用的催化剂通常为浓硫酸或固体酸催化剂。研究表明，虽然采用浓硫酸或固体酸催化剂作为催化剂时，具有较高的催化活性，但也具有以下局限性：当采用浓硫酸作为催化剂时，存在浓硫酸用量较大且不能循环使用而产生大量的废酸（生产1吨绝缘油大约会产生0.5吨废酸和1吨含酸废水）、浓硫酸腐蚀性强、处理困难、不能重复使用等问题；当采用固体酸作为催化剂时，存在固体酸催化剂制备工艺复杂、价格昂贵并且在生产过程中需要频繁再生，使得电容器绝缘油的生产成本高居不下的问题，从而限制了其推广应用。因此，采用一种具有较高催化活性、同时又能够循环使用的催化剂来生产电容器绝缘油已经迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺陷，而提供一种采用新的季鏻盐离子液体复合催化剂来制备电容器绝缘油的方法。

本发明提供了一种电容器绝缘油的制备方法，其中，该方法包括在通式为Bu₃P⁺R₂R₁^-/nZnCl₂/mLaCl₃的季鏻盐离子液体复合催化剂的存在下、在搅拌条件下，将甲苯与苄氯接触，所述接触的条件包括温度为80-110℃、时间为3-8小时，其中，R₁为卤素，R₂为C₁₀-C₁₈的直链或支链烷基，n为1-5，m为0.01-0.5。

本发明的发明人发现，一方面，所述季鏻盐离子液体复合催化剂具有较高的催化活性，当采用季鏻盐离子液体复合催化剂作为制备电容器绝缘油的催化剂时，不仅能够提高反应产物的产率，还能够提高反应产物中单苄基甲苯和双苄基甲苯的收率。另一方面，在静置状态下，所述季鏻盐离子液体复合催化剂与有机相的反应底物不互溶，整个反应体系呈两相状态；当反应进行时，开启搅拌，所述季鏻盐离子液体复合催化剂可以均匀地分散于有机相的反应底物中，从而使得反应能够顺利进行；当反应结束后，停止搅拌，所述季鏻盐离子液体复合催化剂又与有机相的反应产物重新分为两相，经简单的相分离便可将所述季鏻盐离子液体复合催化剂与含有产物的有机相分开，所述季鏻盐离子液体复合催化剂不经任何处理便可直接用于下次的催化反应，从而实现了真正意义上的循环使用、避免了催化剂对环境的污染、大幅度降低了废液的处理费用和产品的生产成本，极具工业应用前景。