CN107034005B - 一种劣化变压器油的再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种劣化变压器油的再生方法，其中，所述的方法包括（1）将劣化变压器油与反应剂混合后蓝光照射，得到O1；（2）将O1与还原剂混合后得到O2；（3）将O2与沉淀剂充分混合，分离不溶物得到O3；（4）将O3与吸附剂混合升温静置分离上层清油，得到O4；（5）将O4通过滤布过滤，再通过真空式滤油机过滤即得成品。本发明使长期使用的废旧劣化变压器油所含的各类杂质去除，提高变压器油的纯度，使再生后的变压器油能够重复使用。

Description

一种劣化变压器油的再生方法
技术领域
本发明涉及油品再生领域，特别是提供了一种劣化变压器油的再生方法。
背景技术
变压器油广泛应用于电力领域。变压器油是天然石油中经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油，是石油中的润滑油馏份经酸碱精制处理得到纯净稳定、粘度小、绝缘性好、冷却性好的液体天然碳氢化合物的混合物。变压器中的油在运行时首先会起到绝缘作用，变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀。其次会起到散热作用：变压器油的比热大，常用作冷却剂。变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器散出，保证变压器正常运行。并且还有消弧作用：在油断路器和变压器的有载调压开关上，触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触了大量气体，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。
随着变压器的使用由于变压器油老化和灭弧产生的碳单质颗粒的作用，以及产生的氢气、甲烷、乙烷等气体以及水分溶解在油中，使得油中杂质较多，油色浑浊，会对其绝缘强度和介损系数产生严重影响。为使劣化的变压器油再生后继续使用，现有技术往往通过简单的机械过滤的方式除去杂质，有的通过活性炭或白土吸附杂质和色素，这系列的方法往往只是简单的去除固体杂质和色素，效果较差。
因此提供一种高效的再生变压器油的方法是亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的，就是提供一种高效除去劣化变压器油中水、气体杂质、固体颗粒、金属离子、有机酸以及含有羟基的烷烃。使各项指标尤其是击穿电压显著提高。
为实现上述目的，本发明提供一种一种劣化变压器油再生方法，该方法包括如下步骤：
（1）将劣化变压器油与反应剂混合，反应剂添加量为劣化变压器油质量的1-2%，充分混合后经过440-450nm蓝光照射0.5-1小时，得到O1；
（2）将O1与还原剂混合，还原剂的添加量为劣化变压器油质量的0.4-1.2%，静置2-4小时后得到O2；
（3）将O2与沉淀剂充分混合，沉淀剂的添加量为劣化变压器油质量的0.5-1%，待到油中无微小气泡产生后，分离不溶物得到O3
（4）将O3与吸附剂混合，吸附剂的添加量为劣化变压器油质量的3-6%，将油温升温至80-100摄氏度，恒温2-3小时，静置分离上层清油，得到O4；
（5）将O4通过滤布过滤，再通过真空式滤油机过滤即得成品。
其中所述的反应剂为浓硫酸酸化的三溴化磷。
还原剂为四氢化铝锂或氢化三正丁基锡或硼氢化钠的一种或多种。
沉淀剂为稀土元素或碱土金属的氮化物或叠氮化物与强酸铵盐和的组合物。
吸附剂为蒙脱石或多孔性孔径为4埃左右的钛硅酸盐晶体的一种或几种。
蓝光照射为蓝光LED照射，每千克劣化变压器油使用不低于0.2W的蓝光照射。
本发明将劣化的变压器油经过上述步骤处理后，使得经过长时间使用后的废变压器油所含的各类杂质得到有效的去除，本发明通过前两步，使部分被氧化的羟基烷烃被还原，第三步反应去掉油体中的水分，生成的稀土金属和碱土金属的氢氧化物与生成的氨类物质和有机酸类形成了不溶于油的沉淀物，并通过分子间的力尤其是稀土元素的络合作用使铜离子及碳颗粒吸附沉降，从而去除较多的杂质，第四步的不仅能吸附掉部分色素，更可以吸附掉溶于变压器油中的小分子水、氢气、甲烷、乙烷等，进一步提高了再生变压器油的击穿电压，最终一步的再抽滤去掉油品处理过程中的投入反应物，提高油品纯度。
具体实施方式
为更好的说明本发明对劣化变压器油油品质量的提高，此处结合具体的实施例和对比例来说明和解释本发明。
本发明所用实施例与对比例所用原油为中国石油克拉玛依润滑油厂的K125X变压器油，劣化油为同型号在变压器中运行使用一年后的劣化油。以下实施例与对比例所再生使用均为上述劣化油。
实施例一：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.63kg的四氢化铝锂充分混合静置2小时后，加入0.6kg氮化铈和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入4kg蒙脱石粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
实施例二：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.4kg的氢化正三丁基锡和0.19kg硼氢化钠充分混合静置2小时后，加入0.6kg氮化铈和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入4kg蒙脱石粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
实施例三：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.6kg氢化正三丁基锡充分混合静置2小时后，加入0.2kg氮化铕、0.4kg氮化钙和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入4kg蒙脱石粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
实施例四：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.6kg氢化正三丁基锡充分混合静置2小时后，加入0.2kg氮化铽、0.4kg氮化钙和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入4kg蒙脱石粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
实施例五：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.6kg硼氢化钠充分混合静置2小时后，加入0.2kg氮化铽、0.4kg氮化锶和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入4kg蒙脱石粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
实施例六：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.6kg硼氢化钠充分混合静置2小时后，加入0.2kg氮化铽、0.4kg氮化锶和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入4kg钛硅酸盐粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
实施例七：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.6kg硼氢化钠充分混合静置2小时后，加入0.2kg氮化铽、0.4kg氮化锶和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入2kg蒙脱石和2kg钛硅酸盐粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
实施例八：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.6kg硼氢化钠充分混合静置2小时后，加入0.2kg氮化铽、0.4kg氮化钡和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入2kg蒙脱石和2kg钛硅酸盐粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
实施例九：将100kg劣化变压器油与1.3kg浓硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均匀后用波长为440nm的蓝光照射1小时，再向其中加入0.6kg硼氢化钠充分混合静置2小时后，加入0.2kg氮化铽、0.2kg氮化钡、0.2kg叠氮化锶和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入2kg蒙脱石和2kg钛硅酸盐粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
为了更好的说明本发明所实现的技术效果，本发明通过若干对比例的实施来对比说明本发明的发明所取得的显著进步。
对比例一：业内常规再生方法。将100kg劣化变压器油与4kg浓硫酸混合进行酸洗，酸洗后用浓度为1.5mol/L氢氧化钠溶液清洗，使用脱硫剂脱硫，过滤烘干后既得成品。
对比例二:只进行过滤和滤油机过滤。将100kg劣化变压器油通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
对比例三：只进行吸附和过滤。将100kg劣化变压器油，加入4kg蒙脱石粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
对比例四：只进行沉淀、吸附和过滤。将100kg劣化变压器油向其中加入0.63kg的四氢化铝锂充分混合静置2小时后，加入0.6kg氮化铈和0.1kg硫酸铵，充分混合待到无微小气泡产生后静置分离沉淀的不溶物，再加入4kg蒙脱石粉末，将油温升至90℃，混合2小时，静置分离上层油后，通过滤布和真空式滤油机过滤即得成品。
参照国家标准《GB/2536-2011》所示方法，对原油、劣化油、各实施例成品油以及各对比例成品油进行性能测试分析得到下表。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
通过数据表可以看出，在本发明所述的几种实施例中，效果均优于以往再生方式所获得的成品油。另外本发明实施例6-9所得的成品油品质甚至优于原油。
本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方 案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (2)

1.一种劣化变压器油的再生方法，包括反应、还原、沉淀、吸附、过滤五个步骤，其特征在于，所述步骤为：
（1）将劣化变压器油与反应剂混合，反应剂添加量为劣化变压器油质量的1-2%，充分混合后经过440-450nm蓝光照射0.5-1小时，得到O1，反应剂为浓硫酸酸化的三溴化磷；
（2）将O1与还原剂混合，还原剂的添加量为劣化变压器油质量的0.4-1.2%，静置2-4小时后得到O2，还原剂为四氢化铝锂或氢化三正丁基锡或硼氢化钠的一种或多种；
（3）将O2与沉淀剂充分混合，沉淀剂的添加量为劣化变压器油质量的0.5-1%，待到油中无微小气泡产生后，分离不溶物，得到O3，沉淀剂为稀土元素、碱土金属的氮化物、叠氮化物的一种或多种与硫酸铵的组合物；
（4）将O3与吸附剂混合，吸附剂的添加量为劣化变压器油质量的3-6%，将油温升温至80-100摄氏度，恒温2-3小时，静置分离上层清油，得到O4，所述的吸附剂为蒙脱石或多孔性孔径为4埃的钛硅酸盐晶体的一种或多种；
（5）将O4通过滤布过滤，再通过真空式滤油机过滤，即得成品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：其中所述的蓝光照射为蓝色LED照射，每千克劣化变压器油对应的蓝光不低于0.2W。
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