CN105462614B - 低凝高环烷碳含量的变压器油基础油及其制备方法 - Google Patents

低凝高环烷碳含量的变压器油基础油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低凝高环烷碳含量的变压器油基础油及其制备方法。该制备变压器油基础油的方法，包括如下步骤：1)以秦皇岛32‑6馏程290℃‑340℃糠醛精制抽出油为原料，加入脱氮剂和吸附剂进行精制，得到脱氮精制油；2)将步骤1)所得脱氮精制油依次进行加氢处理和加氢精制，蒸馏得到所述变压器油基础油。本发明解决了现有技术中生产低凝高环烷碳含量的变压器油基础油的困难，提供了一种低凝高环烷碳含量的变压器油基础油的制备方法，该方法制备得到的产品具有环烷碳含量高，倾点低、氧化安定性好、析气性较低的特点，解决了现有技术中生产低凝高环烷碳含量的变压器油基础油的困难。

Description

低凝高环烷碳含量的变压器油基础油及其制备方法
技术领域
本发明属于石油化工领域，具体涉及一种低凝高环烷碳含量的变压器油基础油及其制备方法。
背景技术
CN1990833A公开了一种超高压变压器油的生产方法，该方法是在加氢反应条件下，将环烷基原料油依次与加氢处理催化剂和加氢精制催化剂接触，得到超高压变压器油。该方法采用全加氢工艺，由于原料问题的限制，目的产品收率不到80％，收率较低。
CN102086419A涉及一种换流变压绝缘油基础油及其制备方法：1)将280-350℃中间基或环烷基馏分进行加氢精制；2)将加氢精制后馏分油进行糠醛精制，除去糠醛后得到糠醛精制油；3)将糠醛精制油进行白土精制得到换流变绝缘油基础油。
发明内容
本发明的目的是提供一种低凝高环烷碳含量的变压器油基础油及其制备方法。
本发明提供的制备变压器油基础油的方法，包括如下步骤：
1)以秦皇岛32-6馏程290℃-340℃糠醛精制抽出油为原料，加入脱氮剂和吸附剂进行精制后得到脱氮精制油；
2)将步骤1)所得脱氮精制油进行加氢处理和加氢精制，蒸馏后得到所述变压器油基础油。
上述方法的原料中，芳烃的质量百分含量为50％-90％，具体为65.6％。
所述脱氮剂具体为脱氮剂WSQ-2；所述吸附剂具体为白土；
所述步骤1)精制步骤中，温度为80℃-140℃，优选80℃～100℃，具体可为80℃、90℃或100℃；
时间为20min-50min，优选30min-40min，具体可为30min、35min或40min；
脱氮剂加入量为原料质量的0.1％-0.8％，优选0.3％-0.5％，具体可为0.3％、0.4％或0.5％。
白土的加入量为原料质量的1％-8％，优选3％-5％，具体可为3％、4％或5％。
所述步骤2)加氢处理和加氢精制步骤中，所用催化剂均选自钼-镍型加氢催化剂、钨-镍型加氢催化剂、钼-钴型加氢催化剂和钼-钨-镍型加氢催化剂中的至少一种，具体可为市售LH-23催化剂(标准催化剂公司)、CH-4催化剂(中国石油化工股份有限公司催化剂长岭分公司)、CH-15催化剂(中国石油化工股份有限公司催化剂长岭分公司)、FV-5催化剂(中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院)、FV-10催化剂(中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院)、HJ-14催化剂(中海油气开发利用公司)。
所述步骤2)加氢处理步骤中，温度为310-360℃，优选330℃-350℃，具体可为330℃、340℃、350℃；
加氢处理的体积空速为0.2-1.0h-1，优选0.4h-1-0.8h-1，具体可为0.4h-1、0.6h-1或0.8h-1；
所述加氢精制步骤中，温度为240-280℃，优选240℃-260℃，具体可为240℃、250℃或260℃；
加氢精制的体积空速为0.2-1.0h-1，优选0.4h-1-0.8h-1，具体可为0.4h-1、0.6h-1或0.8h-1；
氢气与所述脱氮精制油的体积分数比(简称为氢油体积比)为(600-1200)：1，优选(800-1000)：1，具体可为800:1、900:1、1000:1；
氢分压为10-15MPa，具体可为12MPa、13MPa或15MPa。
另外，按照上述方法制备得到的变压器油基础油及该变压器油基础油在充油电气设备中的应用，也属于本发明的保护范围。其中，所述变压器油基础的倾点小于-60℃，CN值大于60％，析气性小于10μL/min，在-40℃的运动黏度小于1300mm2/s，氧化安定性试验后总酸值小于0.3mgKOH/g，油泥小于0.05％。
本发明解决了现有技术中生产低凝高环烷碳含量的变压器油基础油的困难，提供了一种低凝高环烷碳含量的变压器油基础油的制备方法，该方法制备得到的产品具有环烷碳含量高，倾点低、氧化安定性好、析气性较低的特点，解决了现有技术中生产低凝高环烷碳含量的变压器油基础油的困难。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1
(1))以秦皇岛32-6常压馏程290℃-340℃的糠醛精制抽出油为原料(详细性质见表1)，加入脱氮剂WSQ-2和白土进行精制，得到脱氮精制油；
(2)以步骤1)所得脱氮精制油为原料，在加氢中试装置进行加氢试验(上海迈瑞尔实验设备有限公司生产，两个反应器串联，单个反应器催化剂最大装填量为200mL，新氢一次通过)，在第一个反应器内装填加氢处理催化剂LH-23催化剂，第二个反应器内装填加氢精制催化剂FV-10催化剂，详细操作参数见表2，之后再进行蒸馏切割，得到本发明提供的变压器油基础油。
由表2数据可知，该变压器油基础油的倾点为-63℃，-40℃的运动黏度为1241mm2/s，析气性为+9μL/min，硫含量和氮含量均较低。从碳型分布的数据可以看出，与原料相比，其CP值基本保持不变，而CN值高达60.3％，说明在此工艺过程中环烷烃基本不开环，具有优异的氧化安定性和电气性能。因此，该实施例所得变压器油基础油的性质优异。
对比例1
对比例1与实施例1使用相同的原料油，但原料油不加入脱氮剂和白土进行精制，直接作为加氢处理原料，只进行加氢处理反应，详细操作参数见表2。对加氢处理后全馏分进行蒸馏切割后得到样品。
由表2数据可知，与实施例1相比，对比例1得到的产品，其CA值、倾点、硫含量、氮含量和运动黏度(-40℃)明显升高，CN值明显降低，特别是以NB/SH/T 0811方法测定的氧化安定性，总酸值1.5mgKOH/g，油泥为0.9％。
对比例2
对比例2与实施例1使用相同的原料油，但原料油不加入脱氮剂和白土进行精制，直接作为加氢处理原料。加氢段操作条件、加氢试验装置、加氢处理催化剂、加氢补充精制催化剂与实施例1相同，详细操作参数见表2。对加氢补充精制油全馏分进行蒸馏切割后得到样品。
由表2数据可知，与对比例1相比，实施例1所得变压器油基础油的CN值，倾点虽然与对比例1比较接近，但氧化安定性明显提高。
与实施例1相比，对比例2得到的产品氧化安定性仍较差。
实施例2
实施例2与实施例1加工流程完全相同，原料油、加氢试验装置、加氢处理催化剂、加氢补充精制催化剂、脱氮剂、吸附剂也相同，具体操作参数与实施例1不同(详见表2)。
由表2数据可知，其变压器油基础油倾点-63℃，运动黏度(-40℃)1186mm2/s，析气性+9μL/min。从碳型分布的数据可以看出，与原料相比，其CP值基本保持不变，而CN值高达61.5％，说明在此工艺过程中环烷烃基本不开环，具有优异的氧化安定性和电气性能。表明制备得低凝高环烷碳含量的变压器油基础油性质优异。
实施例3
实施例3与实施例1加工流程完全相同，原料油、加氢试验装置、加氢处理催化剂、加氢补充精制催化剂、脱氮剂、吸附剂也相同，具体操作参数与实施例1不同(详见表2)。
由表2数据可知，其变压器油基础油倾点-66℃、运动黏度(-40℃)1047mm2/s，析气性+10μL/min，从碳型分布的数据可以看出，与原料相比，其CP值基本保持不变，而CN值高达63.2％，说明在此工艺过程中环烷烃基本不开环，具有优异的氧化安定性和电气性能。表明制备得低凝高环烷碳含量的变压器油基础油性质优异。
对比例3
对比例3与实施例3使用相同的原料油，但原料不加入脱氮剂和白土进行精制，直接作为加氢处理原料，且只经过第一个反应器，即只进行加氢处理，不进行加氢精制处理。将所得加氢处理油再进行糠醛萃取和白土精制吸附试验。
由表2数据可知，与实施例3相比，对比例3得到的产品，CA值、氧化安定性、硫含量和氮含量均与实施例3类似，但运动黏度(-40℃)和倾点明显升高。
表1原料性质
表2、实施例及对比例性质

Claims (9)

1.一种制备变压器油基础油的方法，包括如下步骤：
1)以秦皇岛32-6馏程290℃-340℃糠醛精制抽出油为原料，加入脱氮剂和吸附剂进行精制，得到脱氮精制油；
2)将步骤1)所得脱氮精制油依次进行加氢处理和加氢精制，蒸馏得到所述变压器油基础油；
所述步骤2)加氢处理和加氢精制步骤中，所用催化剂均选自钼-镍型加氢催化剂、钨-镍型加氢催化剂、钼-钴型加氢催化剂和钼-钨-镍型加氢催化剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述原料中，芳烃的质量百分含量为50％-90％；
所述脱氮剂为脱氮剂WSQ-2；
所述吸附剂为白土。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤1)精制步骤中，温度为80℃-140℃；
时间为20min-50min。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤1)精制步骤中，脱氮剂的加入量为所述原料质量的0.1％-0.8％；
白土的加入量为所述原料质量的1％-8％。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤2)加氢处理步骤中，温度为310-360℃；
所述加氢精制步骤中，温度为240-280℃。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤2)加氢处理和加氢精制步骤的体积空速均为0.2-1.0h-1；
所述氢气与所述脱氮精制油的体积分数比为(600-1200)：1；
氢分压均为10-15MPa。
7.权利要求1-6任一所述方法制备得到的变压器油基础油。
8.根据权利要求7所述的变压器油基础油，其特征在于：所述变压器油基础油的倾点小于-60℃；
CN值大于60％；
析气性小于10μL/min；
在-40℃的运动黏度小于1300mm2/s；
氧化安定性试验后总酸值小于0.3mgKOH/g；
油泥小于0.05％。
9.权利要求7或8所述变压器油基础油在充油电气设备中的应用。
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