用于清潔降解的油的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了用于清潔包含油溶性降解產(chǎn)物的降解油的方法和用于實施所述方法的系統(tǒng)。所述方法包括以下步驟：接受降解油入口流(1，1a，1b)，通過冷卻降解油從降解油沉淀油溶性降解產(chǎn)物，使經(jīng)冷卻的降解油作為過濾流(3，3a，3b)通過過濾器(104，204，304)，以在過濾器中保留沉淀的降解產(chǎn)物，和排放清潔過的油的出口流(2，2a，2b)。
【專利說明】用于清潔降解的油的方法和系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于清潔包含油溶性降解產(chǎn)物的降解油的方法。根據(jù)另一方面， 本發(fā)明涉及一種用于清潔包含油溶性降解產(chǎn)物的降解油的系統(tǒng)。
[0002] 背景 油在許多大規(guī)模工業(yè)和制造設備中用作功能液體。這樣的功能的實例可包含潤滑、液 壓、在鋼生產(chǎn)中用作驟冷流體，或其它。許多降解和污染過程影響油的壽命以及使用油的機 器的操作、維修和最終壽命。因此，在大的設備中清潔和更換油是極度重要的。然而，鑒于 大量高性能油的成本和（通常甚至更重要）由設備的任何停工期引起的成本二者，給定的 設備的油系統(tǒng)的這樣的維修可涉及顯著的成本。
[0003] 這種使用對油施加顯著的應力，并且導致油的磨損和降解，例如，由于在熱應力下 油的氧化。除了熱和機械應力以外，降解的主要來源是油的氧化，和隨后這些降解產(chǎn)物的進 一步氧化。此外，降解產(chǎn)物可彼此反應和/或聚合。降解過程從而形成清漆前體，以及導致 用過的油與新鮮的油相比錯色和氣味變化的組分。結果是，降解油通常為包含通過使用中 油的降解產(chǎn)生的許多不同的油溶性污染物的復雜溶液。因此降解/氧化產(chǎn)物污染油，從而 影響油的性能。形成的聚合物可引起在設備的整個油系統(tǒng)中在表面上沉積清漆，從而影響 設備的性能，導致停工期以維修，降低設備的中心部件的壽命，或甚至設備的災難性失效。
[0004] 為了延長油的壽命和提高需要設備停工期的工作時間間隔，期望在污染物不可逆 地劣化設備的部件之前，在設備的操作期間從油除去污染物。然而，降解/氧化產(chǎn)物通常難 以除去，因為它們在油中在溶液里。用于從油除去氧化產(chǎn)物的已知的方法通需要停工期，復 雜并且涉及可觀的投資，或者簡單地不夠有效。
[0005] 發(fā)明公開內(nèi)容 因此，期望提供能從油有效降低油溶性降解/氧化產(chǎn)物的濃度的方法和系統(tǒng)，其適于 與操作狀態(tài)的大裝置的油-系統(tǒng)操作連接，優(yōu)選不必關閉工作狀態(tài)下的裝置的相應的部 件。
[0006] 因此，根據(jù)一方面，本發(fā)明的目的是提供一種克服現(xiàn)有技術的問題或至少產(chǎn)生備 選方案的用于清潔用過的油的方法。根據(jù)另一方面，本發(fā)明的目的是提供一種實施上述方 法的系統(tǒng)，用于清潔通過使用已降解的油。
[0007] 分別通過根據(jù)獨立權利要求1和權利要求12的用于清潔降解油的方法和/或系 統(tǒng)，實現(xiàn)本發(fā)明的目的。通過從屬權利要求限定有利的實施方案。
[0008] 根據(jù)一個實施方案，一種用于清潔包含油溶性降解產(chǎn)物的降解油的方法包括以下 步驟：接受降解油入口流，通過冷卻降解油至沉淀形式和通過保持降解油在沉淀形式經(jīng)過 一定停留時間，從降解油沉淀油溶性降解產(chǎn)物，使經(jīng)冷卻的降解油作為過濾流通過過濾器， 以在過濾器中保留沉淀的降解產(chǎn)物，和排放清潔過的油的出口流。
[0009] 本發(fā)明潛在的認識之一是認識到通過冷卻來沉淀使得能夠從載體油有效分離油 溶性降解產(chǎn)物。認識到，在很大程度上，在用過的油中遇到的降解產(chǎn)物的溶解度隨著溫度的 降低而降低，其方式使得通過適當冷卻，這些降解產(chǎn)物可從溶液有效沉淀，但仍采用流通方 式操作所述方法。
[0010] 術語"油溶性"指其中油用作溶劑，降解產(chǎn)物為溶質的溶劑-溶質系統(tǒng)。降解產(chǎn)物 污染油，對于使用油的機器/裝置/設備的機構的性能、工作、維修和壽命有以上提及的結 果。在本申請的情境下，"清潔"油指降低溶解于油中的油溶性污染物/降解產(chǎn)物的濃度的 過程。因此，"清潔過的油"指具有降低的污染水平的油，即，與"降解油"的污染水平相比， 油溶性污染物/降解產(chǎn)物的降低的濃度。油的降解水平可與油的污染水平相關，并且可例 如通過測量所討論的油樣品的膜片比色（Membrane Patch Colorimetric, MPC)值來確定。 使用通?？傻玫膬x器（例如FLUITEC i-LAB 475分光光度計）實施的標準化和校正的程序， 可測量MPC值。MPC值的數(shù)值范圍為0-100。具有高于約20的MPC值的污染水平通常認為 是高水平的油污染，而對于大多數(shù)應用，特別是在大設備中，具有高于30的MPC值的污染水 平通常認為是臨界的。應注意到，油降解為復雜的過程，涉及例如氧化、水解和熱降解過程， 并且導致多種多樣的降解產(chǎn)物，例如醛、酮和羧酸。金屬（例如鐵或銅）對于降解涉及的過 程可用作催化劑。降解油的組成可因此取決于具體的油和包含在油中的添加劑、具體機構 的使用條件和進行的降解過程。因此，難以提供任何這樣的測量的通用校準。然而，存在多 種用于監(jiān)測油降解的不同的分析方法。相同的分析方法可用于監(jiān)測在給定機構中的任何清 潔過程及其性能，從而確定隨著時間和/或在清潔過程的輸入和輸出之間測量結果的任何 偏移/變化/趨勢。用于監(jiān)測油的降解的這些分析方法的實例為測量總酸值（TAN)、粘度、 超離心、紅外光譜法，剩余可用壽命評價程序（RULER)、以上提及的膜片比色法（MPC)測試、 定量分光光度計分析（QSA)和旋轉壓力容器氧化測試（RPV0T)。由不同的分析方法得到的 信息可彼此補充。有利地，不同的方法可因此組合使用。
[0011] 通過冷卻來沉淀的優(yōu)點是冷卻可從外部施加，并且不需要例如向油中引入污 染-特異性的溶劑。此外，如提及的，所述方法適于采用流通方式操作。因此，所述方法可采 用連續(xù)方式應用，其與操作中的機器/工業(yè)裝置/設備的給定機構的油系統(tǒng)操作偶聯(lián)。本發(fā) 明認識到，由于在許多機構中油的正常使用導致的降解產(chǎn)物通常以相對緩慢的速率產(chǎn)生， 并且本發(fā)明的方法非常適合，并且可有利地設置用于低流速設計用于油的連續(xù)維護。使用 本發(fā)明方法連續(xù)清潔油的優(yōu)點是，通過在早期階段在基本上在降解產(chǎn)物產(chǎn)生時將其保留， 有效保持油清潔，從而防止形成衍生物污染物。
[0012] 在過濾器的上游激勵通過冷卻的沉淀。通過在過濾器上游沉淀油溶性污染物，通 過過濾材料可捕獲沉淀并且保留在其中。雖然熱力學平衡決定在給定的溫度變化之后從降 解油沉淀的降解產(chǎn)物的總量，但動力學決定沉淀過程的速率。通過將降解油冷卻至沉淀形 式引發(fā)沉淀，隨后通過保持降解油在沉淀形式的溫度經(jīng)過一定停留時間，使沉淀形成和老 化。因此，停留時間應理解為在降解油冷卻至沉淀形式的溫度的點之后，降解油的流保持在 沉淀形式的溫度的時間。在該停留時間期間，沉淀物老化至它們可保留在過濾介質中的階 段。通常，至少從將冷卻施加到降解油入口流的點開始，從冷卻點至過濾器，以及在過濾器 本身中，將降解油的流保持在沉淀形式的溫度。此外，冷的降解油與過濾介質和與已保留在 其中的沉淀物的相互作用，例如吸附/吸收/聚結，可進一步促進形成沉淀物和改進過濾器 的保留效率。此外，通過將冷卻狀態(tài)的降解油通過過濾器，油將不傾向于通過溶解過濾材料 已保留的降解產(chǎn)物而獲得污染。
[0013] 達到平衡的速度（由動力學決定）是這樣的情況，溫度的快速變化有利于從降解 油沉淀降解產(chǎn)物，并且通過用作聚合/結晶的晶種的油中的雜質加速該沉淀。沉淀過程可 因此通過突然施加冷卻而加速，例如，與緩慢的冷卻過程相比，突然冷卻降解油。
[0014] 在典型的機構中，停留時間優(yōu)選在分鐘的范圍，例如至少1分鐘，5分鐘，10分鐘， 15分鐘，20分鐘，25分鐘，30分鐘，或者在小時的范圍，例如最多或約1/2小時，1小時，2小 時，3小時，4小時，5小時，6小時，7小時，8小時，9小時，10小時，11小時或甚至12小時。
[0015] 如以上提及的，降解油為包含溶解于油中的許多不同的降解產(chǎn)物的復雜流體。對 于不同的降解產(chǎn)物中的每一種，可在稍微不同的溫度下發(fā)生沉淀起始，并且可觀察到在經(jīng) 冷卻的降解油中沉淀形成的起始在一定溫度范圍延展。然而，可區(qū)分三種溫度范圍。在高 溫下，存在溶液形式，其中基本上所有的降解產(chǎn)物在溶液中。在低溫下，存在沉淀形式，其中 基本上所有要從油中除去的降解產(chǎn)物形成沉淀物。在中間溫度，存在溶液形式和沉淀形式 之間的過渡形式，其中第一部分要除去的降解產(chǎn)物還未形成沉淀物，而第二部分要除去的 降解產(chǎn)物已經(jīng)形成沉淀物。
[0016] 所述方法可在用于清潔機器或工業(yè)裝置的給定機構中的降解油的系統(tǒng)（即，油清 潔系統(tǒng)）中實施。所述方法可因此包括在油清潔系統(tǒng)的入口處接受降解油入口流，使用冷 卻裝置通過冷卻降解油從降解油沉淀油溶性降解產(chǎn)物，以從清潔系統(tǒng)的入口到出口的方向 使經(jīng)冷卻的降解油通過過濾器，以在過濾器中保留沉淀的降解產(chǎn)物，和通過油清潔系統(tǒng)的 出口排放清潔過的油的出口流。
[0017] 用于清潔油系統(tǒng)的效率可取決于系統(tǒng)設計，考慮到機器或工業(yè)裝置的具體機構、 在該機構中使用的油和在使用時油暴露的操作條件。實施可因此包括設計階段，以設計用 于清潔給定機構中的油的系統(tǒng)。設計參數(shù)可包括冷卻功率和流速規(guī)格，選擇過濾材料和尺 寸等。
[0018] 對于用于清潔油的系統(tǒng)的給定設計，清潔的效率可取決于對該系統(tǒng)選擇的實際操 作參數(shù)，考慮到具體機構、在該機構中使用的油和在使用時油暴露的操作條件、在入口流中 油的降解水平和在出口流中排放的油的期望清潔度水平。例如，過濾步驟的效率可取決于 實際的輸入/輸出溫度、冷卻速率、停留時間和/或流速等。實施可因此包括測試和設置系 統(tǒng)的階段，以將用于清潔降解油的方法實行到所用的具體油和/或在該機構中的具體操作 條件。測試和設置階段可包括確定由溫度范圍表征的飽和狀態(tài)，超過該溫度范圍則降解油 必須冷卻以獲得足夠的沉淀，這是使過濾步驟有效并且在清潔后實現(xiàn)預定的污染水平所需 的。測試和設置階段還可包括確定停留時間，這是降解油必須在特定機構中保持冷卻以實 現(xiàn)足夠的沉淀所經(jīng)歷的時間，這是使過濾步驟有效并且在清潔后實現(xiàn)預定的污染水平（清 潔度）所需的。比較在清潔之前和之后的污染水平可用作清潔過程的性能的度量。污染水 平可例如通過MPC測量或用于監(jiān)測油降解的任何其它分析方法來確定。
[0019] 此外，根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方案，在過濾前冷卻降解油包括將過濾器下游 的油冷卻至低于在入口流中的降解油的溫度，在過濾器下游的分支點處將過濾流分開成為 通過出口排放的出口流和再循環(huán)流，將再循環(huán)流進料返回至在過濾器上游的重組點，和將 再循環(huán)流與入口流重組。
[0020] 在該實施方案中，在過濾器下游實施油的冷卻，S卩，在濾液側上。在穩(wěn)態(tài)操作下，與 在入口流中的油或在過濾器上游的過濾流相比，在濾液側上的油的污染水平顯著降低。在 過濾器下游布置用于冷卻油的冷卻裝置因此具有這樣的優(yōu)點，當直接對過濾器上游的污染 的油流（例如，直接對入口流）實施冷卻至沉淀溫度時，冷卻裝置的操作不太受到在冷卻系 統(tǒng)中沉降或沉積的沉淀產(chǎn)物的影響。
[0021] 將來自再循環(huán)流的清潔的冷卻油進料返回至入口流的降解油并且在在濾器上游 的重組點處與之混合。通過下游冷卻，再循環(huán)經(jīng)冷卻的清潔油，和在過濾器上游的重組點處 將經(jīng)冷卻的清潔油與降解油混合的組合，經(jīng)冷卻的清潔油用作冷卻介質，并且快速和有效 地冷卻入口流的降解油。通過快速冷卻實現(xiàn)的溫度突降誘導油溶性降解產(chǎn)物的沉淀。從而， 在與實施實際冷卻的位置不同的位置，在過濾器上游誘導沉淀的主要部分。采用這種方式， 在污染物可容易保留的位置，污染物有效沉淀，即，在可容易更換的過濾器元件的過濾材料 中而不是在系統(tǒng)中的任何其它地方。
[0022] 有利地，通過提供在重組點提供的被動和/或主動混合增強裝置，混合得以增強。 通過增強入口流和再循環(huán)流的冷卻的清潔油的混合，可加速冷卻機制，以促進沉淀。除了加 速冷卻以外，混合可產(chǎn)生湍流和/或局部不均勻性，用作引發(fā)沉淀的起因，從而進一步促進 沉淀過程。
[0023] 另外，根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方案，在分支點和重組點之間的再循環(huán)流中實 施冷卻過濾器下游的油。在該有利的實施方案中，在分支點處將過濾流分開之后和在將再 循環(huán)流與入口流重組之前，施加冷卻。從而冷卻功率僅施加于再循環(huán)的油而不是通過出口 排放的清潔油的部分。從而，能耗降低。
[0024] 備選或附加地，可在過濾器下游并且在分支點之前提供冷卻。因此，根據(jù)用于清潔 降解油的方法的一個實施方案，在過濾前冷卻降解油包括在過濾器下游并且在分支點處將 流分開之前冷卻油。例如，對于其中通過出口流排放的清潔過的油要用于冷卻用途的系統(tǒng)， 該實施方案是有利的。
[0025] 此外，根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方案，所述方法還包括預冷卻降解油的步驟，其 中在通過冷卻降解油從降解油沉淀油溶性降解產(chǎn)物的步驟之前，發(fā)生預冷卻。
[0026] 在機器/裝置/設備的典型的機構中，油在升高的溫度下操作，其可遠高于50°C， 遠高于60°C，高于70°C，高于80°C，或甚至高于90°C (攝氏度）。特別是，當在操作中的機 器/裝置/設備的機構中實施用于連續(xù)清潔油的方法時，在入口流中接受的降解油可具有 升高的溫度。預冷卻步驟具有預調節(jié)降解油入口流的用途，用于隨后的沉淀步驟。將預冷 卻施加于接受的降解油，其中在入口流中預冷卻的油的溫度保持高于在重組點處再循環(huán)流 中經(jīng)冷卻的油的溫度。從而確保再循環(huán)流可冷卻入口流。此外，預冷卻的油的溫度（即，在 預冷卻步驟之后并且在重組點上游的在入口流中的降解油的溫度）保持遠高于發(fā)生降解 產(chǎn)物顯著沉淀的溫度。
[0027] 此外，根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方案，將入口流的降解油冷卻，以將一種或多種 降解產(chǎn)物在降解油中的溶解度降低至存在于降解油中的一種或多種降解產(chǎn)物的濃度以下。
[0028] 降解產(chǎn)物在油中的溶解度隨著溫度的降低而降低。結果是，當冷卻包含一種或多 種不同的降解產(chǎn)物的降解油時，給定的降解產(chǎn)物在油中的溶液變得越來越接近其中降解產(chǎn) 物的濃度等于其溶解度的飽和點。最后，將溶液冷卻成為過飽和形式，其中降解產(chǎn)物的濃度 超過由此形成降解產(chǎn)物的沉淀物的溫度-依賴性溶解度。
[0029] 如以上提及的，降解油為包含溶解于油中的許多不同降解產(chǎn)物的復雜流體。這些 不同的降解產(chǎn)物中的每一種可具有不同的飽和點。對于不同的降解產(chǎn)物中的每一種，因此 沉淀的起始可在稍微不同的溫度下發(fā)生，并且可觀察到在經(jīng)冷卻的降解油中沉淀形成的起 始在一定溫度范圍延展。然而，可區(qū)分三種溫度范圍。在高溫下，存在溶液形式，其中基本 上所有的降解產(chǎn)物在溶液中，即，對于溶液形式的溫度，降解產(chǎn)物的濃度低于它們的溶解度 (基本上所有的降解產(chǎn)物為亞飽和溶液）。在低溫下，存在沉淀形式，其中基本上所有要從 油中除去的降解產(chǎn)物的濃度高于它們的溶解度（降解產(chǎn)物溶液為過飽和狀態(tài)）。在中間溫 度下，存在溶液形式和沉淀形式之間的過渡形式，其中對于第一部分降解產(chǎn)物，濃度低于溶 解度，而對于第二部分降解產(chǎn)物，濃度超過溶解度，并且由第二部分形成沉淀物。
[0030] 當在給定的機構中實施本發(fā)明的方法時，對于該機構，可確定以上提及的形式的 相關溫度范圍，隨后可因此選擇在所述方法中不同步驟的操作溫度。通過監(jiān)測對于不同溫 度得到的沉淀速率，專業(yè)技術人員可例如根據(jù)預定的清潔目標，證實所實施的方法和所選 的操作溫度的執(zhí)行。沉淀速率可例如通過檢查或通過測量在過濾器后的污染水平來確定， 所述污染水平隨著降解油冷卻到的溫度和/或在沉淀步驟之前降解油預冷卻到的溫度（對 于給定的入口流溫度和污染水平）而變化。除了優(yōu)化沉淀速率并因此優(yōu)化清潔效率的用途 以外，在沉淀步驟中冷卻的油的溫度還可順從其它操作限制，例如能使油流動通過給定的 過濾器。
[0031] 此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，在過濾前降解油冷卻到的沉淀溫度低于20°C， 或者低于15°C，或者低于10°C，或者低于8°C，或者低于6°C，或者低于5°C，或者低于4°C, 或者低于3°C，或者低于2°C，或者低于0°C，或者低于-5°C，或者低于-10°C。
[0032] 沉淀溫度為在冷卻后但是在過濾前的點處降解油的溫度。例如，在使用再循環(huán)的 一個實施方案中，在重組點和過濾器之間的點處測定沉淀溫度。沉淀溫度越低，則除去油溶 性降解產(chǎn)物的機會越大，特別是以別的方式難以捕獲的油溶性降解產(chǎn)物，例如引起氣味的 污染物、引起錯色的污染物和/或與低分子數(shù)降解產(chǎn)物和/或亞硝基有機化合物相關的其 它污染物。特別是，在低于約5°C的最低沉淀溫度范圍下，并且更加特別是在低于2°C的沉 淀溫度下，還特別在低于〇°C的溫度下，可實現(xiàn)意外低的降解輸出水平。在其中在低至0°C 以下的溫度進行冷卻的實施方案中，用于冷卻裝置/冷凍器的換熱介質/冷卻劑可需要使 用包含在冷卻劑中的防凍劑。
[0033] 液體的傾倒點為其變?yōu)榘牍腆w并且失去其流動特性的最低溫度。因此，在整個本 發(fā)明的方法/系統(tǒng)中，油的溫度應保持高于所討論的油的傾倒點，使得油能夠流動。沉淀 溫度保持高于傾倒點，或者至少比傾倒點高5 °C以上,或者比所討論的油的傾倒點高至少 10°C以上。給定的油的傾倒點數(shù)據(jù)通常在所討論的油的數(shù)據(jù)表中找到，因此對于給定機構 中使用的油是預定的。或者，采用相關的ASTM標準（例如ASTM D97)的說明，可確定油的傾 倒點。然而，在其中油可能含有顯著量的水（其在將油進料至入口之前不分離出來）的機 構中，可能需要保持沉淀溫度高于〇°C，以避免由于例如在冷卻裝置的內(nèi)部形成冰的問題。 [0034] 此外，根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方案，在入口流中預冷卻的油的溫度保持在一 定溫度，在該溫度下，降解產(chǎn)物在降解油中的溶解度超過存在于降解油中的降解產(chǎn)物的濃 度。
[0035] 有利地，預冷卻步驟預調節(jié)降解油的入口流至接近過渡形式的溫度，但是不達到 其中出現(xiàn)可檢測的沉淀的過渡形式。這樣的優(yōu)點在于，其中降解油的溫度從溶液形式經(jīng)過 渡形式降至沉淀形式的隨后沉淀步驟需要較少的冷卻功率并且可更快速實施。此外，通過 保持溫度在溶液形式，在實際的沉淀步驟之前不發(fā)生可檢測的沉淀，從而降低在過濾器外 部形成不期望的沉積物。與以上關于確定適當?shù)睦鋮s溫度所描述的程序類似，通過常規(guī)實 驗可確定在給定的機構中在沉淀步驟之前將降解油預冷卻到的適當溫度。
[0036] 此外，根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方案，預冷卻包括借助換熱器將熱量從入口流 傳遞至出口流。通過采用出口流的清潔油的較低溫度用于預冷卻入口流，該方法變得更加 能量有效。此外，要返回至機構的清潔過的油返回至更接近機構所需的油操作溫度的較高 溫度。
[0037] 此外，根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的方法還包括控制入口流的入口流速，控制過濾 流的過濾流速以使經(jīng)冷卻的降解油通過過濾器，和/或控制再循環(huán)流的再循環(huán)流速。使用 流量控制裝置（例如泵、節(jié)流閥、恒溫器閥、頸縮、偏置單向閥（biased check valve)等）， 可控制流速。特別是，根據(jù)一個實施方案，使用入口泵可控制入口流速。通過再循環(huán)泵和 /或恒溫器閥可控制再循環(huán)流，其中恒溫器閥可響應溫度傳感器的輸入，該溫度傳感器測量 代表過濾器中的油溫度的溫度。根據(jù)彼此來控制入口、過濾和/或再循環(huán)流速，允許控制再 循環(huán)比率，即，在通過出口排放之前，平均多少倍的油在系統(tǒng)中再循環(huán)。在再循環(huán)分支中施 加冷卻的情況下，這還允許控制再循環(huán)流對入口流的冷卻效果，因此控制沉淀速率。
[0038] 此外，根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方案，所述方法適用于具有一定總油體積的機 構，并且其中每小時清潔的油的體積為機構的總油體積的0. 〇5%-5%，優(yōu)選0. 1%-2%。有利 地，每小時清潔的油的體積低于500升，或者低于400升，或者低于300升，或者低于200升， 優(yōu)選低于100升。清潔速率可例如通過控制入口流速來控制，其中出口流速相應于入口流 速。用于清潔降解油的方法可采用連續(xù)/繼續(xù)操作模式來操作，其中從操作狀態(tài)的機構直 接接受降解油的入口流，并且將清潔過的油的出口流返回至操作狀態(tài)的機構。通常，當采用 連續(xù)/繼續(xù)操作模式清潔時，可采用低清潔速率，并且應適合對于相應的機構觀察到的或 已知的降解速率。因此，比起當采用間歇模式操作時，連續(xù)操作模式允許較小規(guī)模的設備來 進行所述方法。此外，有利的是采用連續(xù)/繼續(xù)維護模式操作清潔方法，以在降解反應鏈的 早期階段保留降解產(chǎn)物，從而有效阻截形成較高階的降解產(chǎn)物。從而在機構中油的品質保 持在較高的水平。在典型的機構上采用連續(xù)/繼續(xù)操作的清潔速率的其它有利范圍為機構 的總油體積的〇. 1%_1%，或者〇. 1%_〇. 5%，或約0. 2%。或者，用于清潔降解油的方法可采用間 歇模式操作，其中降解油的入口流從降解油的第一儲器接受，而將清潔/清潔過的油的出 口流排放至第二儲器。通常，當采用間歇模式從給定的機構清潔總體積的油時，期望大的清 潔速率，以降低處理時間。
[0039] 此外，根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的方法還包括控制停留時間。有利地，通過如上 指示的流量控制裝置，通過控制入口流速、出口流速、過濾流速和/或再循環(huán)流速，可控制 停留時間。優(yōu)選，響應在入口流中油的污染水平和/或響應在出口流中油的污染水平，控制 停留時間。如以上提及的，污染水平反映油的降解水平，并且可通過已知的測量方法確定， 例如通過測量油樣品的MPC值。沉淀和過濾動力學可取決于在入口流中的降解油的污染水 平。通過響應在入口流和/或在出口流中的污染水平來調節(jié)停留時間，根據(jù)輸入污染水平 的沉淀和過濾動力學，可調節(jié)停留時間，從而優(yōu)化所述方法的清潔效率，實現(xiàn)優(yōu)化的清潔產(chǎn) 量和最后較低的輸出污染水平。優(yōu)選，通過降低過濾流速，調節(jié)停留時間，用于降低輸入污 染水平，因此，提高停留時間用于降低輸入降解水平。從而，實現(xiàn)在過濾介質中沉淀物改進 的保留和相應的較低的輸出污染水平。因此，對于在入口流中的油的高輸入污染水平，例如 在清潔方法的啟動階段中，過濾流速保持在較高水平，從而實現(xiàn)較高的產(chǎn)量，代價是在出口 流中油的較高的輸出污染水平。有利地，通過直接控制過濾流速、通過控制入口 /出口流速 和/或通過控制再循環(huán)流速，調節(jié)停留時間。此外，有利地，響應測量的、計算的和/或模擬 的輸入污染水平，調節(jié)停留時間。
[0040] 有利地，根據(jù)用于清潔降解油的方法的一個實施方案，所述方法還包括響應在輸 入流中油的污染水平控制在沉淀步驟中的冷卻功率和/或溫度，和/或響應在入口流和/ 或在出口流中油的污染水平控制在預冷卻步驟中的預冷卻功率和/或溫度。
[0041] 有利地，根據(jù)用于清潔降解油的方法的一個實施方案，在油和過濾材料之間的過 濾相互作用為沉淀的污染物的吸附和/或吸收。還有利地，過濾材料包含纖維素纖維。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)適用于實施根據(jù)在本申請中 提及的任何實施方案的方法。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在以下，描述用于清潔降解油的系統(tǒng)的有利實施方案。根 據(jù)本發(fā)明用于清潔降解油的系統(tǒng)受益于以上提及的關于用于清潔降解油的方法的類似考 慮和優(yōu)點。
[0044] 根據(jù)用于清潔包含油溶性降解產(chǎn)物的降解油的系統(tǒng)的一個實施方案，所述系統(tǒng)包 含：用于接受降解油入口流的入口；用于排放清潔過的油的出口流的出口；連接入口和出 口的過濾分支，所述過濾分支包含過濾器，其布置為使得過濾流在過濾流速下以從入口到 出口的方向通過過濾器；和用于冷卻降解油至沉淀形式的裝置；和用于在過濾前將降解油 保持在沉淀溫度經(jīng)過一定停留時間的裝置，以引起溶解于油中的降解產(chǎn)物沉淀和在過濾器 中保留沉淀的降解產(chǎn)物。用于將降解油保持在一定溫度經(jīng)過一定停留時間的裝置可包含絕 熱的系統(tǒng)管路和管道，以及絕熱的過濾器外殼。此外，可提供主動冷卻裝置用于保持降解油 冷卻。
[0045] 此外，根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的系統(tǒng)還包含從過濾器下游布置的分流元件到 過濾器上游布置的并流元件延伸的再循環(huán)分支，其中分流元件適于將過濾流分開成為出口 流和再循環(huán)流，其中再循環(huán)分支適于使再循環(huán)流以從分流元件到并流元件的方向通過，并 且其中并流元件適于將入口流與再循環(huán)流合并，并且將合并的流作為過濾流通向過濾器元 件用于過濾，并且其中冷卻裝置包含在過濾器下游布置的冷卻器，以將再循環(huán)流冷卻至并 流器處入口流的油溫度的溫度以下。在下游冷卻過濾的油與在過濾器上游的點處使經(jīng)冷卻 的清潔油返回至過濾流組合，改進沉淀，因此改進清潔效率，并且此外改進清潔系統(tǒng)的可靠 性。在該實施方案中，通過將清潔過的油的中間體作為冷卻介質，將其加入混合至入口流， 進行冷卻降解油。為了實現(xiàn)冷卻效果，這意味著在并流器中，在流的重組/混合時或剛好在 之前，再循環(huán)流應具有比降解油的入口流更低的溫度。
[0046] 該實施方案也是有利的，因為冷卻裝置作用于具有低濃度的油溶性降解產(chǎn)物的清 潔過的油。因此，所用的冷卻裝置（例如敞開的槽/流通冷凍器等）不受其中的沉淀物的 顯著沉積的影響。
[0047] 此外，根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施方案，在再循環(huán)分支中布置冷卻裝置。通過在再 循環(huán)分支中在分流器下游布置冷卻裝置，冷卻僅施加于再循環(huán)流中的清潔過的油，而不施 加于出口流，從而避免對從清潔系統(tǒng)排放的油的冷卻功率浪費。
[0048] 此外，根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施方案，在并流器中提供混合增強裝置。用于增強 混合的裝置可為被動混合裝置，例如流混合螺旋，或在入口流和再循環(huán)流已重組之后放置 在過濾流中布置擋板；和/或主動混合裝置，例如攪拌裝置等。通過增強入口流和再循環(huán)流 的經(jīng)冷卻清潔油的混合，提供非常有效和快速的冷卻機制，可快速使得在過濾器上游的過 濾流中的油處于過飽和狀態(tài)，由此發(fā)生沉淀。此外，混合可產(chǎn)生湍流和/或局部不均勻性， 用作引發(fā)沉淀的起因，從而進一步加速沉淀過程的動力學。
[0049] 此外，根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的系統(tǒng)還包含用于預冷卻在入口處接受的油的 預冷卻裝置。如以上關于清潔降解油的方法提及的，預冷卻的目的是使得從具有升高的操 作溫度的機構接受的降解油更接近其中出現(xiàn)可檢測的沉淀但不達到沉淀形式的溫度。
[0050] 此外，根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施方案，預冷卻裝置包含換熱器，用于將熱量從入 口流傳遞至出口流。在入口流中預冷卻油可至少由借助換熱器從溫的入口流到冷的出口流 傳熱所支持（如果并非完全提供）。同時，將來自出口流的油預熱至更接近返回到的機構 所需的油的操作溫度的溫度。從而，可改進清潔系統(tǒng)的能效。有利地，換熱器可為錯流換熱 器。其它預冷卻裝置可例如包含空氣-冷卻換熱器和/或冷卻扇。
[0051 ] 此外，根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的系統(tǒng)還包含用于控制入口流的裝置、用于控制 過濾流的裝置和/或用于控制再循環(huán)流的裝置。
[0052] 此外，根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的系統(tǒng)還包含用于控制入口流的入口流速的裝 置、用于控制過濾流的過濾流速的裝置和/或用于控制再循環(huán)流的再循環(huán)流速的裝置。
[0053] 此外，根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施方案，用于控制入口流和/或過濾流和/或再循 環(huán)流的裝置包含泵送裝置和/或恒溫器控制閥和/或偏置單向閥。泵送裝置可用于設定用 于入口流、再循環(huán)流和/或過濾流的流速。響應于傳感器輸入和/或程序化控制，可確定期 望的流速。有利地，在一個實施方案中，在再循環(huán)分支中可布置恒溫器控制閥，以響應于代 表過濾器中的油溫的信號輸入來控制再循環(huán)流速。偏置單向閥可用于控制流動方向和使在 系統(tǒng)的不同分支中的最小壓力。例如，根據(jù)一個實施方案，可在系統(tǒng)的分支點和出口之間布 置偏置單向閥，其中偏置單向閥打開用于在高于〇. 5巴的壓力下通過出口排放清潔過的油 的出口流和阻斷油從出口到系統(tǒng)的任何倒流。
[0054] 附圖簡述 在以下，參考有利的實施方案來進一步解釋本發(fā)明，其中相同的附圖標記指代相應的/ 類似的特征。附圖顯示 圖1示意性表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案用于清潔降解油的系統(tǒng)和方法， 圖2示意性表示根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案用于清潔降解油的系統(tǒng)和方法， 圖3示意性表示根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案用于清潔降解油的系統(tǒng)和方法。
[0055] 發(fā)明詳述 圖1-3示意性顯示用于清潔降解油的方法和系統(tǒng)的不同實施方案100, 200, 300。圖1 顯示具有在過濾器104上游布置的沉淀冷卻器105的一個簡單實施方案100,而圖2和3顯 示包含再循環(huán)分支206, 306的更復雜的實施方案200, 300,其中在過濾器204, 304下游布置 冷卻器205, 305,并且通過在過濾器204, 304上游的重組點208, 308處，使降解油與再循環(huán) 的冷卻油混合，實施通過冷卻的沉淀。圖2的實施方案200和圖3的實施方案300之間的 主要差別在于，前者200包含在分支點207處將流分為出口流和再循環(huán)流之前冷卻濾液，而 后者300包含在分支點307和重組點308之間的再循環(huán)分支306中冷卻濾液。有利地，對 于所有實施方案100, 200, 300,保留沉淀物在過濾材料中的過濾相互作用為吸附和/或吸 收。
[0056] 在圖1的實施方案100中，在入口 101處接受降解油的入口流1，例如，來自使總油 體積由于在機構中的使用而經(jīng)受降解的機構（未顯示）。泵112驅動接受的油在入口流速 下通過冷卻器105,冷卻器105適于在相應于入口流速的流速下降低降解油的溫度至沉淀 形式。如以上提及的，要通過本發(fā)明的方法/系統(tǒng)除去的降解產(chǎn)物的溶解度隨著溫度而降 低。在沉淀形式中，要從降解油除去的油溶性降解產(chǎn)物的溶解度低于這些降解產(chǎn)物在降解 油中的濃度，并且觀察到這些降解產(chǎn)物的大量沉淀。從冷卻器105,冷的降解油在過濾流3 中通過過濾器104。過濾器104的體積和過濾流速適于保持冷油在過濾器中經(jīng)過一定停留 時間，允許形成降解產(chǎn)物的沉淀物并且被過濾材料保留。最后，與在入口流1中的降解油相 t匕，具有降低濃度的油溶性降解產(chǎn)物的清潔過的油的出口流2通過出口 102排放并且可返 回至機構。泵112、冷卻器105和過濾器104在形成從入口 101到出口 102延伸的過濾分支 103的相同管線中串聯(lián)布置。
[0057] 在圖2的實施方案200中，在入口 201處接受降解油的入口流la，例如，來自使總 油體積由于在機構中的使用而經(jīng)受降解的機構（未顯示）。將入口流la通過預冷卻器210， 用于降低接受的降解油的溫度。當操作用于清潔在操作狀態(tài)的機構中的油的系統(tǒng)/方法 時，即，當在升高的操作溫度下從機構直接接受降解油時，使用預冷卻器是特別有利的。在 預冷卻后，在入口流lb中的油溫度應保持在溶液形式，其中要除去的油溶性降解產(chǎn)物的溫 度依賴性溶解度超過存在于降解油中的這些降解產(chǎn)物的濃度。換言之，應改變預冷卻步驟， 使得不預期沉淀步驟。泵212將預冷卻的油lb在入口流速下驅動至具有并流器208的重 組點，其中入口流lb與從再循環(huán)分支206接受的再循環(huán)流6混合，并且作為具有過濾流速 的過濾流3a通向在過濾分支203中布置的過濾器204,并且進一步通向也在過濾分支中在 過濾器204下游布置的冷卻器205。實施方案200的過濾分支203因此包含過濾器204和 冷卻器205二者。然而，與實施方案100相反，冷卻器205放置在過濾器204下游，在濾液 側上。在冷卻器205下游的過濾分支中的冷卻油的流3b在具有分流器207的分支點處分 開成為出口流2b和再循環(huán)流6,再循環(huán)流6經(jīng)由再循環(huán)分支206返回至過濾器204上游的 重組點208。通過在分支點207處分開流之前將冷卻器205放置在過濾分支203中而不是 再循環(huán)分支206中，冷卻器205的冷卻功率施加于再循環(huán)流6和出口流2b二者。通過使來 自再循環(huán)流6的冷的過濾的油混合到入口流lb中，使降解油冷卻。改變冷卻器205的冷卻 功率，以將過濾流3a中的降解油的溫度降低為沉淀形式，其中觀察到要從降解油除去的油 溶性降解產(chǎn)物的大量沉淀。在重組點208處和之后，形成沉淀物，并且沉淀物保留在過濾器 204中。過濾器204的體積和過濾流速適于將冷油保持在過濾器204中經(jīng)過一定停留時間， 允許形成降解產(chǎn)物的沉淀物并且被過濾材料保留。
[0058] 在啟動階段期間，例如當用于清潔降解油的方法/系統(tǒng)與操作中的機構連接時， 所述機構已含有具有高污染水平的油溶性降解產(chǎn)物的降解油，冷卻器205的冷卻功率可能 必須逐步坡道上升，同時保持入口和過濾流速在開始時高，并且當污染水平下降時，降低流 速至穩(wěn)態(tài)設置。備選或附加地，冷卻器可預填充有清潔油，并且在清潔方法/系統(tǒng)與機構偶 聯(lián)之前冷卻至操作溫度，以更快速地實現(xiàn)良好的清潔性能。
[0059] 冷的清潔油的出口流2b可用于預冷卻降解油的入口流la。為此，預冷卻器210可 有利地為錯流換熱器，其中熱量從入口流la的降解油傳遞至出口流2b的冷的清潔油。從 而，將出口流2b的清潔油預熱，然后作為預熱的出口流2a通過出口 202排放并且返回至機 構。如以上提及的，在實施方案200中，冷卻器205的冷卻功率施加于再循環(huán)流6和出口流 2b二者。從而提高換熱器210的預冷卻效果。
[0060] 圖3顯示用于清潔降解油的方法/系統(tǒng)的另一實施方案300的圖。實施方案300包 含用于接受降解油的入口流la的入口 301，用于排放清潔過的油的出口流2a的出口 302， 驅動入口流la通過預冷卻器的入口泵312,該預冷卻器包含錯流換熱器310用于將熱量從 入口流la傳遞至出口流2b，以及優(yōu)選風扇輔助的液體-空氣換熱器311。在具有并流器 308的重組點處，預冷卻的入口流lb與再循環(huán)流6b混合，并且作為過濾流3a通向在連接入 口 301與出口 302的過濾分支303中布置的過濾器304。
[0061] 如同在如圖2的實施方案200,圖3的實施方案300包含在過濾器304下游布置的 冷卻器305,以及從過濾器304下游的具有分流器307的分支點延伸至過濾器304上游的重 組點308的再循環(huán)分支306。然而，與實施方案200相反，實施方案300的冷卻器305在再 循環(huán)分支306中布置。因此冷卻器305直接作用于再循環(huán)的流6a，6b，并且僅間接冷卻出口 流2b。再循環(huán)流可優(yōu)選通過在再循環(huán)分支306中布置的再循環(huán)泵314驅動。再循環(huán)流速可 通過其它流量控制裝置控制，例如響應于測量過濾器304中的油溫度的溫度傳感器的恒溫 器閥313。在重組點308處的并流器用作沉淀反應器。在重組點308處在并流器中可提供 另外的混合增強裝置309,以加速再循環(huán)流6b和入口流lb的重組，從而促進在過濾器304 上游的過濾流3a中的沉淀。
[0062] 使得用于清潔降解油的方法/系統(tǒng)適于在特定機構中的使用可包括改變冷卻器 的冷卻功率、過濾器尺寸、流速和/或流動能力。改變可包括在清潔系統(tǒng)的設計階段選定尺 寸和設置，設置在試車階段期間的參數(shù)設定，和/或設置和控制在操作期間的參數(shù)設定。在 操作期間，控制功能可響應對于給定參數(shù)的預設置的目標值設定，任選與測量給定參數(shù)的 實際值或影響該參數(shù)的量的傳感器輸入組合。
[0063] 在以下，給出適用于在具有約40000升的總油體積的發(fā)電設備的渦輪機構中連續(xù) 清潔油的方法/系統(tǒng)的實施例。由以下數(shù)字可見，連續(xù)清潔使用中的油的一個優(yōu)點在于，所 需的清潔系統(tǒng)意外地小，因此與間歇處理設備相比不太昂貴，因為清潔可以在降解速率下 實施。此外，通過基本上在降解產(chǎn)物形成時除去油溶性降解產(chǎn)物，形成清漆前體和其它降解 產(chǎn)物的反應鏈可在相對早期階段被阻截，因此避免形成可能作為清漆在機構內(nèi)部沉積和/ 或另外嚴重影響油和機構本身的性能的較高階的降解產(chǎn)物。這進一步提高機構的壽命，甚 至更重要的是，可顯著提高機構的運行時間。 實施例
[0064] 在具有40000升總油體積的發(fā)電設備渦輪的典型機構中，在入口處接受的油可具 有約90°C的溫度和以約30的MPC值表征的輸入污染水平。使用風扇輔助的液體-空氣換 熱器的第一預冷卻階段可將入口流中的溫度降低至約50°C。在與再循環(huán)的油混合之前，使 用錯流換熱器用于將熱量從入口流傳遞至出口流的另一預冷卻階段可在并流元件處將入 口流中的溫度進一步降低至約20°C。在與具有20°C溫度的來自入口流的降解油混合之前， 可從放置在再循環(huán)分支的冷卻器接受再循環(huán)的油，并且其在并流元件處的溫度為約3-4°C。
[0065] 在穩(wěn)態(tài)狀況下，通過入口泵可控制入口流在約40-50 1/h的入口流速下。通過再 循環(huán)泵可控制再循環(huán)流在高于入口流速的流速（例如，高達入口流速的10倍，或入口流速 的約6倍）下。入口流速和再循環(huán)流速以組合確定過濾流速。過濾器體積除以過濾流速確 定油的停留時間。通過改變?nèi)肟诹魉俸?或再循環(huán)流速來調節(jié)過濾流速，從而允許控制停 留時間，用于油與過濾器內(nèi)部的過濾材料相互作用。連續(xù)操作模式的穩(wěn)態(tài)下的停留時間的 典型值可為約1小時，但是可根據(jù)例如在入口流中的污染載荷和/或跨過濾器的壓降變化 至半小時或高達3小時或甚至高達6小時，其中在較低的污染水平下可能需要較長的停留 時間，即，其中油溶性降解產(chǎn)物的污染物濃度低，例如10-20的輸入MPC值和低于10的輸出 MPC 值。
[0066] 通過調節(jié)在冷卻后但是在過濾步驟/過濾器之前過濾流中的沉淀溫度，還可影響 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方案的方法/系統(tǒng)的保留效率。在使用ISO VG 32或ISO VG 46渦 輪油（例如Regal R&0 46、Mobil DTE 832或Mobil DTE 732)的給定的發(fā)電廠渦輪機構 中，通過僅將入口流預冷卻至約30°C，而入口流沒有任何其它主動冷卻，在出口流中可實現(xiàn) 約20的出口 MPC值。通過冷卻降解油至約9 °C的沉淀溫度，可實現(xiàn)約8的出口 MPC-值，而 在約2°C的沉淀溫度下，在出口流中可實現(xiàn)約2的出口 MPC-值。特別是，在較低的沉淀溫度 下，觀察到意外良好地除去與降解相關的味道和錯色。
[0067] 雖然設想具有10000升或更多的總油體積(通常約40000升或甚至100000升）的 大型裝置/設備的機構，但所述方法和系統(tǒng)也可按比例在具有較小油體積的機構中實施。
[0068] 用于監(jiān)測油降解的分析方法 如以上提及的，可利用多種不同的分析方法，其可用于監(jiān)測油清潔過程及其在給定機 構中的性能，優(yōu)選參考對新鮮的油的相應參比測量。測量可用于確定隨著時間和/或在清 潔過程的輸入和輸出之間的任何偏移/變化/趨勢。在以下給出用于監(jiān)測油的降解的這樣 的分析方法的實例。
[0069] 總酸值（TAN):提高羧酸導致提高總酸值。通過用Κ0Η滴定測量TAN，結果按用于 中和每克油樣品的酸的mg Κ0Η給出。實例：ΤΑΝ:0. 35 mg KOH/g。
[0070] 粘度：氧化副產(chǎn)物傾向于合并和形成更大的分子，該過程稱為聚合。由于油的粘度 與分子的尺寸相關，聚合導致提高油粘度。如果聚合繼續(xù)，則將在油中形成淤漿和清漆。
[0071] 超離心（UC):在超離心機中，將給定量的油在18,000 rpm下離心30分鐘。將沉 降的量與UC評定標度相比較，基于視覺評價給出UC值（1-8)。
[0072] 紅外光譜法（通常為FT-IR):當將紅外光通過油樣品時，通過測量 dOOOcn^-SOOcnr1的光譜范圍中紅外吸收的程度，得到FT-IR光譜。氧化副產(chǎn)物（像醛、酮和 羧酸）均含有碳-氧雙鍵（羰基）。這些羰基在紅外光譜的1740 cnT1區(qū)域中吸收紅外光。 當氧化提高時，在該區(qū)域中吸光度峰將提高。在油類型、添加劑、降解類型等之間可見偏差。 基礎油的熱降解在1740 cnT1下不顯著，而是在1640-1600 cnT1處看到峰（硝化峰）。
[0073] 剩余可用壽命評價程序（RULER) :RULER測量在礦物質和合成的基礎油中抗氧化 劑和抗磨添加劑的水平，因此該測試與氧化測量不直接相關，但是可在早期狀態(tài)下指示即 將出現(xiàn)的氧化問題。通過在小瓶中將油樣品與溶劑和固體基材混合，進行測試，從而將抗氧 化劑與油分離，接著使用電極測量。隨后將測得的RUL值與相同品牌的新鮮的油的標準RUL 值相比較。氧化導致添加劑耗減（降低RUL值）。通過監(jiān)測添加劑耗減，可在早期狀態(tài)下檢 測油降解。
[0074] 膜片比色法（MPC)測試：使用0. 45 μπι硝基-纖維素片從油樣品提取不溶性沉積 物，真空過濾，石油醚作為溶劑。讓膜干燥，使用手提分光光度計分析片的顏色。結果按ΛΕ 值報道。對測量的ΛΕ值的解釋分為4種嚴重性范圍：正常范圍：ΛΕ〈 15,監(jiān)測范圍：ΛΕ 15-30,異常范圍：ΛΕ 30-40,和臨界范圍：ΛΕ > 40。
[0075] 定量分光光度計分析（QSA):該測試與MPC測試類似。使用0. 45 Mm硝基-纖維 素片從油樣品提取不溶性沉積物，真空過濾和溶劑。讓膜干燥，測量片的顏色。1-100的評 分指示潤滑劑形成淤漿和清漆的傾向。
[0076] 旋轉壓力容器氧化測試（RPVOT) :RPV0T分析測量當在壓力下于升高的溫度在填 充有氧的密封的室中暴露于加速氧化時，油的氧化穩(wěn)定性。將樣品放置在具有拋光銅盤管 的容器中。容器隨后充入氧，并且放置在150°C的恒定溫度的浴中。當油吸收氧時，在密封 室中的壓力下降。結果按照實現(xiàn)壓降至預定水平所需的時間（分鐘）表示。
[0077] 附圖標記 入〇淡 1? la* lb 出口流 2. 2a, 2b 過濾流 3, 3a, 3b 再循媒流 6 清；t 系統(tǒng) 100, 200. 300 入α 101, 201, 301 出 〇 102 ? 202. 302 過濾分 1 103, 203, 303 過濾 Ε 104，204. 304 冷卻 1 105, 205, 305 專循壞分t 206, .106 分支點.分流元件 207, 重組點，并浼元件 208，308 混合裝X 309 預冷卻裝置 210, 310, 311 流童控躺裝]! 112, 212, 312, 313, 314
【權利要求】
1. 用于清潔包含油溶性降解產(chǎn)物的降解油的方法，所述方法包括以下步驟： 一接受降解油入口流（1，la, lb), 一通過冷卻所述降解油至沉淀形式和通過保持所述降解油在沉淀形式經(jīng)過一定停留 時間，從所述降解油沉淀油溶性降解產(chǎn)物， 一使經(jīng)冷卻的降解油作為過濾流（3,3a，3b)通過過濾器（104,204,304)，以在所述過 濾器中保留沉淀的降解產(chǎn)物，和 一排放清潔過的油的出口流（2, 2a，2b)。
2. 權利要求1的方法，其中在過濾前冷卻所述降解油包括 一將所述過濾器下游的油冷卻至所述入口流中的降解油的溫度以下， 一在所述過濾器下游的分支點（207, 307)處，將所述過濾流分開成為通過所述出口排 放的出口流和再循環(huán)流（6,6a，6b)， 一將所述再循環(huán)流進料返回至所述過濾器上游的重組點（208, 308)，和 一將所述再循環(huán)流與所述入口流重組。
3. 權利要求2的方法，其中在所述分支點和所述重組點之間的再循環(huán)流中實施冷卻 所述過濾器下游的油。
4. 前述權利要求中任一項的方法，其中將所述入口流的降解油冷卻，以將一種或多種 所述降解產(chǎn)物在所述降解油中的溶解度降低到存在于所述降解油中的一種或多種降解產(chǎn) 物的濃度以下。
5. 前述權利要求中任一項的方法，其中在過濾前將所述降解油冷卻至的沉淀溫度低 于20°C，或者低于15°C，或者低于10°C，或者低于5°C，或者低于0°C，或者低于-5°C，或者 低于-1(TC,并且其中在過濾前的所述沉淀溫度保持在傾倒點以上，或者比傾倒點高5°C以 上，或甚至比傾倒點高l〇°C以上。
6. 前述權利要求中任一項的方法，其中所述方法還包括預冷卻所述降解油的步驟，其 中在通過冷卻所述降解油從所述降解油沉淀油溶性降解產(chǎn)物的步驟之前發(fā)生預冷卻。
7. 權利要求6的方法，其中所述入口流中預冷卻的油的溫度保持在一定溫度，在該 溫度下，所述降解產(chǎn)物在所述降解油中的溶解度超過存在于所述降解油中的降解產(chǎn)物的濃 度。
8. 權利要求6或7的方法，其中預冷卻包括借助換熱器（210, 310)將熱量從所述入口 流傳遞至所述出口流。
9. 前述權利要求中任一項的方法，所述方法還包括控制所述入口流的入口流速，控制 所述過濾流的過濾流速以使所述經(jīng)冷卻的降解油通過所述過濾器，和/或控制所述再循環(huán) 流的再循環(huán)流速。
10. 前述權利要求中任一項的方法，其中所述方法適用于具有一定總油體積的機構， 并且其中每小時清潔的油的體積為該機構的總油體積的〇. 〇5%-5%，優(yōu)選0. 1%-2%。
11. 前述權利要求中任一項的方法，所述方法還包括控制所述停留時間，優(yōu)選響應所 述入口流中油的污染水平和/或響應所述出口流中油的污染水平。
12. 用于清潔包含油溶性降解產(chǎn)物的降解油的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)（100, 200, 300)包含 一用于接受降解油入口流（l，la，lb)的入口（101，201，301)， 一用于排放清潔過的油的出口流（2, 2a，2b)的出口（102, 202, 302)， 一連接所述入口和所述出口的過濾分支（103, 203, 303)，所述過濾分支包含過濾器 (104, 204, 304)，其布置為使得過濾流（3, 3a，3b)在過濾流速下以從所述入口到所述出口 的方向通過所述過濾器，和 一用于冷卻（105, 205, 305)所述降解油至沉淀形式的裝置和用于在過濾前將所述降 解油保持在沉淀溫度下經(jīng)過一定停留時間的裝置，以引起溶解于所述油中的降解產(chǎn)物沉淀 和在所述過濾器中保留沉淀的降解產(chǎn)物。
13. 權利要求12的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包含 一再循環(huán)分支（206, 306)，其從所述過濾器下游布置的分流元件（207, 307)延伸至所 述過濾器上游布置的并流元件（208, 308)，其中所述分流元件適于將所述過濾流分開成為 所述出口流和再循環(huán)流^，6a，6b)，其中所述再循環(huán)分支適于使所述再循環(huán)流以從所述分 流元件到所述并流元件的方向通過，并且其中所述并流元件適于將所述入口流與所述再循 環(huán)流合并，并且將合并的流作為過濾流通向所述過濾器元件用于過濾，并且其中 一所述冷卻裝置包含在所述過濾器下游布置的冷卻器（205, 305)，以將所述再循環(huán)流 冷卻至低于并流器處的入口流的油溫度的溫度。
14. 權利要求13的系統(tǒng)，其中所述冷卻裝置布置在再循環(huán)分支中。
15. 權利要求13-14中任一項的系統(tǒng)，其中在所述并流器中提供混合增強裝置（309)。
16. 權利要求12-15中任一項的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包含預冷卻裝置（210, 310, 311)，用 于預冷卻在所述入口處接受的油，其中所述預冷卻裝置優(yōu)選包含換熱器（210,310)，用于將 熱量從所述入口流傳遞至所述出口流。
17. 權利要求12-16中任一項的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包含用于控制所述入口流（）的裝置 (112,212,312)、用于控制所述過濾流（）的裝置和/或用于控制所述再循環(huán)流（）的裝置 (313, 314)，其中用于控制所述入口流和/或所述過濾流和/或所述再循環(huán)流的所述裝置優(yōu) 選包含泵送裝置（112, 212, 312, 314)和/或恒溫器控制閥（313)和/或偏置單向閥。
【文檔編號】B01D35/18GK104254379SQ201280071293
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2012年1月10日 優(yōu)先權日:2012年1月10日
【發(fā)明者】S.H.詹森, H.H.詹森 申請人:C·C·詹森有限公司