CN106753741B - 一种变压器油修复方法 - Google Patents
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Abstract
一种变压器油修复方法，包括将劣化的变压器油进行过滤、脱水、脱气处理后，加入纳米加氢催化剂和异构烷烃；所述纳米加氢催化剂是负载镍的氧化锌/氧化铝催化剂；所述异构烷烃是碳链长度为8‑20，优选碳链长度是12‑18；所述纳米加氢催化剂在处理后的变压器油中的添加量是0.2‑5wt％，优选是0.5‑2wt％；所述异构烷烃在处理后的变压器油中的添加量是5‑10wt％，优选是6‑7wt％。经过本方法处理的变压器油基本可以达到原变压器油的指标，可以逆转变压器油的劣化过程，大大延长变压器油的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及劣质变压器油的修复方法，属于变压器油技术领域。
背景技术
变压器油在变压器中主要起绝缘和散热作用，是油浸式变压器制造所必需的重要基础材料。它的质量好坏关系到变压器的安全运行与使用寿命。变压器油在使用过程中，因受温度、电场、氧气以及水分和金属等的作用，发生氧化、裂解与碳化等反应，生成某些氧化产物及其缩合物-油泥.产生氢及低分子烃类气体和固体x腊等等。这一过程即称为油的劣化。
变压器油的劣化原理可以简单描述成如下的反应过程。在电场中产生的电子作用下烃分子发生电离，产生烷基自由基，遇到溶解在油中的氧气则生成更活泼的过氧化自由基，过氧化自由基与烃类反应产生过氧化氢物，然后在分解形成更多的自由基，使氧化反应继续下去，这种以游离自由基为活化中心的反应是一种链式反应，只要有游离基存在的情况，即使外界不再供给能量反应也会继续下去，且速度会越来越快。只有加入抗氧剂(惰性基团)才能使反应链断裂。因此要延缓变压器油的裂化，一方面要加入抗氧剂阻断自由基的链反应，另一方面需要降低变压器油中氧气、水等杂质的含量。
由于变压器基础油自身的抗氧化能力有限，通常需要在变压器油中添加适量的抗氧化剂来延长变压器油的使用寿命。但是大多数工业抗氧剂具有潜在的环境威胁，部分抗氧剂对于击穿电压和油流带电还有着不利影响。这些都限制了抗氧剂在变压器油中的使用。
纳米改性变压器油是近年来变压器油研究的一个热点。研究表明，纳米颗粒可以提高变压器油的热导率和热传递效率；另一方面，由于纳米尺度下的界面效应，纳米颗粒不但不会破坏变压器油的绝缘性能，反而有助于提高其耐压强度；有研究表明，纳米材料可以在变压器油老化时显著改善其耐压性能。目前还没有研究将纳米材料用于提高变压器油的抗老化性能。
CN105754702A公开了一种用于废变压器油性能恢复的系统及其处理方法，系统包括供油泵、真空处理装置、吸附再生装置、二级精滤装置和电控箱，本发明综合粗过滤装置、二极精过装置、加热升温装置、真空处理装置和吸附再生装置，实现系统集成，可以对废变压器油进行粗过滤、二极精过滤，真空脱水脱气过滤和吸附再生过滤，可以对废变压器油进行全方位的过滤处理，使得变压器油的清洁度、含水量、含气量以及酸值、介损、耐压等指标达到新油标准。
CN1483793A公开了一种电力变压器油的回收方法，是先将变压器油过滤，除去固体杂质，再把油置于密封的罐中，并对其进行抽真空处理，最后进行针电极放电测试后密封灌装。处理的油可一次完成除水，残留的水份少，绝缘强度高，操作简单、方便。
发明内容
本发明人发现，在变压器油中添加具有低温加氢活性的纳米催化剂，不仅可以增强变压器油的电气绝缘性能，而且可以利用变压器工作环境下产生的50-150℃的高温激活催化剂的反应活性，激活后的加氢催化剂不仅可以捕捉变压器油中游离的氢自由基，与变压器油中的不饱和烃类发生反应，从而阻断变压器油变劣的链反应。延长变压器油的使用寿命；一般认为，链烷烃的倾点高，低温流动性较差，抗析气能力差，是变压器的非理想组分，但是本发明人意外的发现，将异构烷烃加入变压器油后，可以和纳米催化剂发生很好的协同作用，饱和异构烷烃可以为加氢催化剂提供氢源，加速自由基的加氢反应，从而降低了变压器油的析气发生，延长了变压器油的使用寿命。
一种变压器油修复方法，包括将劣化的变压器油进行过滤、脱水、脱气处理后，加入纳米加氢催化剂和异构烷烃；所述纳米加氢催化剂是负载镍的氧化锌/氧化铝催化剂；所述异构烷烃是碳链长度为8-20，优选碳链长度是12-18；所述纳米加氢催化剂在处理后的变压器油中的添加量是0.2-5wt％，优选是0.5-2wt％；所述异构烷烃在处理后的变压器油中的添加量是5-10wt％，优选是6-7wt％。
所述纳米加氢催化剂中镍的负载量是5-20wt％，氧化锌和氧化铝的质量比是1:0.2-1。
所述变压器油是石油基变压器油，包括石蜡基变压器油和环烷基变压器油，所述变压器油中芳烃的含量为1-15wt％。
所述纳米加氢催化剂粒径为10-500nm，优选是50-200nm。
所述纳米加氢催化剂经过羟基喹啉衍生物表面改性。
所述纳米加氢催化剂的制备方法包括采用共沉淀法制备氧化锌-氧化铝复合载体，然后采用浸渍法负载催化剂活性组分镍，最后在300-500℃下煅烧10-24h，即得所述纳米加氢催化剂。
本发明的有益效果是，变劣的变压器油仅需经过常规的物理处理，然后加入少量纳米加氢催化剂和异构烷烃，就可以逆转变压器油的劣化过程，大大延长变压器油的使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
劣化的变压器油100kg，经过1000目滤网过滤，减压蒸馏除去水分和溶解的气体，得到初步处理后的变压器油82kg。
实施例1：
初步处理后的变压器油82kg，加入纳米加氢催化剂400g，异癸烷5kg，模拟变压器工作状态，加热至70℃并循环搅拌24h，得到修复后的变压器油。
实施例2：
初步处理后的变压器油82kg，加入纳米加氢催化剂1kg，异癸烷10kg，模拟变压器工作状态，加热至120℃并循环搅拌24h，得到修复后的变压器油。
对比例1：
初步处理后的变压器油82kg，加入纳米加氢催化剂1kg，模拟变压器工作状态，加热至120℃并循环搅拌24h，得到修复后的变压器油。
对比例2：
初步处理后的变压器油普通纳米氧化铝，得到修复后的变压器油。
对实施例和对比例得到的变压器油，进行性能测试，结果如下表所示：
从上述实验结果可以看出，经过本发明所述方法修复的变压器油基本恢复了变压器油的初始性能指标，同时添加了加氢催化剂和异构烷烃的变压器油效果更好，而使用普通纳米添加剂的变压器油则性能不佳，达不到国家规定的变压器油指标而无法再次使用。
以上仅是本发明的实施范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡是采用本领域公知的等同替换或等同交换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种变压器油修复方法，包括将劣化的变压器油进行过滤、脱水、脱气处理后，加入纳米加氢催化剂和异构烷烃；所述纳米加氢催化剂是负载镍的氧化锌/氧化铝催化剂；所述异构烷烃是碳链长度为8-20；所述纳米加氢催化剂在处理后的变压器油中的添加量是0.2-5wt％；所述异构烷烃在处理后的变压器油中的添加量是5-10wt％；所述纳米加氢催化剂中镍的负载量是5-20wt％，氧化锌和氧化铝的质量比是1:0.2-1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述异构烷烃是碳链长度为12-18。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纳米加氢催化剂在处理后的变压器油中的添加量0.5-2wt％；所述异构烷烃在处理后的变压器油中的添加量是6-7wt％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纳米加氢催化剂粒径为10-500nm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述变压器油是石油基变压器油，包括石蜡基变压器油和环烷基变压器油，所述变压器油中芳烃的含量为1-15wt％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纳米加氢催化剂粒径为50-200nm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纳米加氢催化剂经过羟基喹啉衍生物表面改性。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纳米加氢催化剂的制备方法包括采用共沉淀法制备氧化锌-氧化铝复合载体，然后采用浸渍法负载催化剂活性组分镍，最后在300-500℃下煅烧10-24h，即得所述纳米加氢催化剂。
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