CN108517243A - 一种交流直流变压器油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种交流直流变压器油，以窄馏分环烷基油为基础油，还含有抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂，在变压器油中，窄馏分环烷基油的重量百分比为97.5%～98%，抗氧剂的重量百分比为0.1%～0.5%，降凝剂的重量百分比为0.5%～1.0%，抗紫外线剂的重量百分比为0.1%～0.5%，抗氧抗腐剂的重量百分比为0.1%～0.5%。还提供了交流直流变压器油的制备方法，将窄馏分环烷基油脱氮脱硫脱色，过滤后加入抗氧添加剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂，再经过多级真空过滤，真空泵负压处理得到交流直流变压器油。本发明的穿电压可达到75KV以上，含水量可降低至10mg/kg。

Description

一种交流直流变压器油及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及变压器油，具体来说是一种交流直流变压器油及其制备方法。
背景技术
变压器油，是指用于变压器、电抗器、互感器、套管、油开关等充油电气设备中，起绝缘、冷却、信息载体和保护作用的一类绝缘油品。目前变压器主要采用的是矿物绝缘油，此类变压器油抗氧化性能不佳，光照条件下容易氧化变质变色。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种交流直流变压器油，所述的这种变压器油要解决现有技术中变压器油抗氧化性能不佳，光照条件下容易氧化变质变色的问题。
本发明提供了一种交流直流变压器油，以窄馏分环烷基油为基础油，还含有抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂，所述的窄馏分环烷基油在变压器油中的重量百分比为97.5％～98％，所述的抗氧剂在变压器油中的重量百分比为0.1％～0.5％，所述的降凝剂在变压器油中的重量百分比为0.5％～1.0％，所述的抗紫外线剂在变压器油中的重量百分比为0.1％～0.5％，所述的抗氧抗腐剂在变压器油中的重量百分比为0.1％～0.5％。
进一步的，所述的窄馏分环烷基油的Cp值在42％-50％之间，Cp值指烷基侧链上的碳原子占整个分子总碳数的百分数，环烷基中的碳原子数为5、6或者7个。
进一步的，所述的抗氧剂为T501(2，6—二叔丁基对甲酚)、T502A((2，6—二叔丁基混合酚)、T561(噻二咗衍生物)中的一种或两种及以上的组合。
进一步的，所述的降凝剂为T803B(聚α烯烃兰炼)、KT8602(聚甲基丙烯酸酯)、T602HB(聚甲基丙烯酸酯)中的一种或两种以上的组合。
进一步的，所述的抗紫外线剂(UV-F-1)为聚丁二酸(4-羟基2.2.6.6-四甲基-1-哌啶乙醇)与聚﹝6-(1.1.3.3-四甲基丁基)氨基-1.3.5-三嗪-2.4-双(2.2.6.6-四甲基-哌啶基)压氨基﹞酯的复合物。
进一步的，所述的抗氧抗腐剂为KT2048(硫磷丁辛伯烷基锌盐)、KT2080(硫磷双辛伯烷基锌盐)中的一种或两种的组合。
本发明还提供了上述的一种交流直流变压器油的制备方法，包括如下步骤：
1)按照重量百分比称取窄馏分环烷基油、抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂；
2)将窄馏分环烷基油打入反应釜中，加温至80℃-90℃，在搅拌的情况下加入络合脱氮剂，所述的络合脱氮剂的重量百分比分别为窄馏分环烷基油、抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂总质量的2％-5％；络合反应30min-60min后通过板框过滤机过滤；然后加温到110℃-120℃，再加入1％-2％的白土精制，同时进行30～60min时间的搅拌吸附，直至吸附反应均匀；过滤后加入抗氧添加剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂。
3)一个多级真空过滤的步骤，在真空负压1.0KPa情况下，通过滤径为3μm的滤孔，脱去变压器油中的水分、杂质和气体，得到得变压器油。
进一步的，在所述的制备窄馏分环烷基油步骤中，首先将环烷基油打入蒸馏塔中，进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～65mmHg，切取300～350℃的馏分油，然后进行加氢精制，加氢精制过程中反应釜的反应压力为8～15MPa，反应温度为280～360℃，进油总空速为0.35～0.65/h，反应氢油体积比为800～950，相对于加氢处理催化剂空速0.5～0.85/h，相对于加氢精制催化剂空速0.85-1.95/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Mo-W/Al2O3、或Co-Mo-W/Al2O3、或Ni-W-Co/Al2O3，得到窄馏分环烷基油。
进一步的，所述的络合脱氮剂的密度在1400-1500kg/m3之间。
在本发明中，Cp值指烷基侧链上的碳原子占整个分子总碳数的百分数，CN值指环烷环上的碳原子占整个分子总碳数的百分数，CA值指芳香环上的碳原子占整个分子总碳数的百分数。
本发明首先将窄馏分环烷基油打入反应釜中，采用液相络合脱氮-白土精制技术精制基础油后，在液相的情况下通过脱氮剂与基础油中的碱性氮化物发生络合反应，达到降低碱性氮化物的目的；络合反应30min-60min后通过板框过滤机过滤；再采用多级真空过滤基础处理，本变压器油通过此过滤系统处理后，击穿电压可达到75KV以上，含水量可降低至10mg/kg。
进一步的，所述的多级真空过滤技术，包括两台真空过滤机，同时配置了6个真空罐，可实现多次循环过滤。
本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明的一种交流直流变压器油具有以下优点:
①本产品击穿电压达到70～85KV/2.5mm，大大提高了变压器的绝缘能力。传统产品击穿电压基本在35～50KV/2.5mm。
②本产品水含量可达到10mg/kg以下，传统产品水含量可基本在25～35mg/kg。
③本产品的抗氧化性能优异，使用寿命长，500h的氧化安定性实验指标优异。
④本产品的另一个显著特征就是，光照条件下不易氧化变色变质。
与传统矿物绝缘油相比，本变压器油的另一个显著特点是抗氧抗腐性能优异，产品光照条件不易氧化变质变色，产品质量远超过国家标准GB2536-2011。
具体实施方式：
实施例1
本发明提供了一种交流直流变压器油，由窄馏分环烷基油、抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂组成。所述的抗氧添加剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.5％，所述的降凝剂在所述的变压器油中的质量百分比为1.0％，所述的抗紫外线剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.5％，所述的抗氧抗腐剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.5％；
所述的窄馏分环烷基油在变压器油中的重量百分比为97.5％，将环烷基油打入蒸馏塔中，进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～65mmHg，切取300～350℃的馏分油，然后进行加氢精制，加氢精制过程中反应釜的反应压力为12MPa，反应温度为320℃，进油总空速为0.5/h，反应氢油体积比为850，相对于加氢处理催化剂空速0.65/h，相对于加氢精制催化剂空速1.5/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Mo-W/Al2O3，得到窄馏分环烷基油；
将窄馏分环烷基油打入反应釜中加温至80℃，在搅拌的情况下加入为变压器油重量百分比为5％的络合脱氮剂，络合反应30min后通过板框过滤机过滤；然后将脱氮后的窄馏分环烷基油加温到110℃，再加入1％的白土精制，同时进行30min时间的搅拌吸附，直至吸附反应均匀；过滤后加入抗氧添加剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂；
采用多级真空过滤技术，在真空负压1.0KPa情况下，通过滤径为3μm的滤孔，脱去变压器油中的水分、杂质和气体，得到得变压器油。
具体的，经过多级真空过滤技术，真空泵循环真空负压1.0KPa处理2次。
进一步的，所述的抗氧剂为T501(2，6—二叔丁基对甲酚)。
进一步的，所述的降凝剂为T-803B(聚α烯烃)。
进一步的，所述的抗氧抗腐剂为KT2048(硫磷丁辛伯烷基锌盐)。
进一步的，所述的抗紫外线剂为UV-F-1。
进一步的，所述的络合脱氮剂的密度在1450kg/m3。
各项物理化学指标见表1所示。
实施例2
本发明提供了一种交流直流变压器油，由窄馏分环烷基油、抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂组成。所述的抗氧添加剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.3％，所述的降凝剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.5％，所述的抗紫外线剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.5％，所述的抗氧抗腐剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.3％。
所述的窄馏分环烷基油在变压器油中的重量百分比为98.4％，将环烷基油打入蒸馏塔中，进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～65mmHg，切取300～350℃的馏分油，然后进行加氢精制，加氢精制过程中反应釜的反应压力为10MPa，反应温度为350℃，进油总空速为0.45/h，反应氢油体积比为900，相对于加氢处理催化剂空速0.7/h，相对于加氢精制催化剂空速1.2/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Co-Mo-W/Al2O3，得到窄馏分环烷基油。将窄馏分环烷基油打入反应釜中加温至90℃，在搅拌的情况下加入为变压器油重量百分比为3％的络合脱氮剂，络合反应40min后通过板框过滤机过滤；然后将脱氮后的窄馏分环烷基油加温到120℃，再加入1.5％的白土精制，同时进行40min时间的搅拌吸附，直至吸附反应均匀；过滤后加入抗氧添加剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂，采用多级真空过滤技术，真空泵循环真空负压1.0KPa，通过滤径为3μm的滤孔，脱去变压器油中的水分、杂质和气体，得到得变压器油。
具体的，经过多级真空过滤技术，真空泵循环真空负压1.0KPa处理2次。
进一步的，所述的抗氧剂为T502A((2，6—二叔丁基混合酚)。
进一步的，所述的降凝剂为KT8602(聚甲基丙烯酸酯)。
进一步的，所述的抗氧抗腐剂为KT2048(硫磷丁辛伯烷基锌盐)。
进一步的，所述的抗紫外线剂为UV-F-1。
进一步的，所述的络合脱氮剂的密度在1500kg/m3。
各项物理化学指标见表1所示。
实施例3
本发明提供了一种交流直流变压器油，由窄馏分环烷基油、抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂组成。所述的抗氧添加剂A在所述的变压器油中的质量百分比为0.2％，所述的抗氧添加剂B在所述的变压器油中的质量百分比为0.2％，所述的降凝剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.5％，所述的抗紫外线剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.3％，所述的抗氧抗腐剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.5％。
所述的窄馏分环烷基油在变压器油中的重量百分比为98.3％，将环烷基油打入蒸馏塔中，进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～65mmHg，切取300～350℃的馏分油，然后进行加氢精制，加氢精制过程中反应釜的反应压力为15MPa，反应温度为330℃，进油总空速为0.55/h，反应氢油体积比为930，相对于加氢处理催化剂空速0.75/h，相对于加氢精制催化剂空速1.2/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Ni-W-Co/Al2O3，得到窄馏分环烷基油。在反应釜中加入窄馏分环烷基油，在搅拌的情况下加入为变压器油重量百分比为4％的络合脱氮剂，络合反应50min后通过板框过滤机过滤；然后将脱氮后的窄馏分环烷基油加温到115℃，再加入1.5％的白土精制，同时进行50min时间的搅拌吸附，直至吸附反应均匀；过滤后加入抗氧添加剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂，采用多级真空过滤技术，真空泵循环真空负压1.0KPa，通过滤径为3μm的滤孔，脱去变压器油中的水分、杂质和气体，得到得变压器油。
具体的，经过多级真空过滤技术，真空泵循环真空负压1.0KPa处理2次。
进一步的，所述的抗氧剂A为T501(2，6—二叔丁基对甲酚)，抗氧剂B为T561(噻二咗衍生物)。
进一步的，所述的降凝剂为T602HB(聚甲基丙烯酸酯)。
进一步的，所述的抗紫外线剂为UV-F-1。
进一步的，所述的抗氧抗腐剂为KT2080(硫磷双辛伯烷基锌盐)。
进一步的，所述的络合脱氮剂的密度在1400kg/m3。
各项物理化学指标见表1所示。
实施例4
本发明提供了一种交流直流变压器油，由窄馏分环烷基油、抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂组成。所述的抗氧添加剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.5％，所述的降凝剂A在所述的变压器油中的质量百分比为0.3％，所述的降凝剂B在所述的变压器油中的质量百分比为0.3％，所述的抗紫外线剂在所述的变压器油中的质量百分比为0.3％，所述的抗氧抗腐剂A在所述的变压器油中的质量百分比为0.15％，所述的抗氧抗腐剂B在所述的变压器油中的质量百分比为0.15％。
所述的窄馏分环烷基油在变压器油中的重量百分比为98.3％，将环烷基油打入蒸馏塔中，进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～65mmHg，切取300～350℃的馏分油，然后进行加氢精制，加氢精制过程中反应釜的反应压力为11MPa，反应温度为330℃，进油总空速为0.4/h，反应氢油体积比为860，相对于加氢处理催化剂空速0.75/h，相对于加氢精制催化剂空速1.6/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Mo-W/Al2O3，得到窄馏分环烷基油。在反应釜中加入窄馏分环烷基油，在搅拌的情况下加入为变压器油重量百分比为3％的络合脱氮剂，络合反应60min后通过板框过滤机过滤；然后将脱氮后的窄馏分环烷基油加温到120℃，再加入1.5％的白土精制，同时进行60min时间的搅拌吸附，直至吸附反应均匀；过滤后加入抗氧添加剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂，采用多级真空过滤技术，真空泵循环真空负压1.0KPa，通过滤径为3μm的滤孔，脱去变压器油中的水分、杂质和气体，得到得变压器油。
具体的，经过多级真空过滤技术，真空泵循环真空负压1.0KPa处理2次。
进一步的，所述的抗氧剂为T561(噻二咗衍生物)。
进一步的，所述的降凝剂A为KT8602(聚甲基丙烯酸酯)，降凝剂B为T602HB(聚甲基丙烯酸酯)。
进一步的，所述的抗氧抗腐剂A为KT2048(硫磷丁辛伯烷基锌盐)，所述的抗氧抗腐剂B为KT2080(硫磷双辛伯烷基锌盐)。
进一步的，所述的抗紫外线剂为UV-F-1。
进一步的，所述的络合脱氮剂的密度在1500kg/m3。
各项物理化学指标见表1所示。
表1
从表1可看出与，本发明与传统变压器油相比，绝缘性能更加，此外本发明氧化安定性明显优于传统矿物变压器油，因此具有更长的使用寿命。
本产品与传统油变压器油光照后颜色、酸值、介损比较见表2
表2
从表2可看出与，本发明与传统变压器油相比，在光照条件下，颜色稳定，光照后的酸值和介损明显优于传统变压器油，本发明的变压器油可有效保护变压器。
本发明的有益效果在于：与传统变压油相比，本产品的氧化安定性和光照下的油品的稳定性优异，大大提高了变压器运行的稳定性和安全性，延长了变压器油的使用寿命，节约了成本。

Claims (9)

1.一种交流直流变压器油，其特征在于：以窄馏分环烷基油为基础油，还含有抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂，所述的窄馏分环烷基油在变压器油中的重量百分比为97.5%～98%，所述的抗氧剂在变压器油中的重量百分比为0.1%～0.5%，所述的降凝剂在变压器油中的重量百分比为0.5%～1.0%，所述的抗紫外线剂在变压器油中的重量百分比为0.1%～0.5%，所述的抗氧抗腐剂在变压器油中的重量百分比为0.1%～0.5%。
2.根据权利要求1所述的一种交流直流变压器油，其特征在于：所述的窄馏分环烷基油的Cp值在42%-50%之间，Cp值指烷基侧链上的碳原子占整个分子总碳数的百分数，环烷基中的碳原子数为5、6或者7个。
3.根据权利要求1所述的一种交流直流变压器油，其特征在于：所述的抗氧剂为T501(2，6—二叔丁基对甲酚)、T502A((2，6—二叔丁基混合酚)、T561(噻二咗衍生物)中的一种或两种及以上的组合。
4.根据权利要求1所述的一种交流直流变压器油，其特征在于：所述的降凝剂为T803B（聚α烯烃兰炼）、KT8602(聚甲基丙烯酸酯)、T602 HB（聚甲基丙烯酸酯）中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的一种交流直流变压器油，其特征在于：所述的抗紫外线剂为UV-F-1。
6.根据权利要求1所述的一种交流直流变压器油，其特征在于：所述的抗氧抗腐剂为KT2048(硫磷丁辛伯烷基锌盐)、KT2080(硫磷双辛伯烷基锌盐)中的一种或两种的组合。
7.权利要求1所述的一种交流直流变压器油的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）按照重量百分比称取窄馏分环烷基油、抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂；
2）将窄馏分环烷基油打入反应釜中，加温至80℃-90℃，在搅拌的情况下加入络合脱氮剂，所述的络合脱氮剂的重量百分比为窄馏分环烷基油、抗氧剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂总质量的 2%-5%；络合反应30min-60min后通过板框过滤机过滤；然后加温到110℃-120℃，再加入1%-2%的白土精制，同时进行30～60min时间的搅拌吸附，直至吸附反应均匀；过滤后加入抗氧添加剂、降凝剂、抗紫外线剂和抗氧抗腐剂；
3）一个多级真空过滤的步骤，在真空负压1.0KPa情况下，通过滤径为3μm的滤孔，脱去变压器油中的水分、杂质和气体，得到得变压器油。
8.根据权利要求7所述的一种交流直流变压器油的制备方法，其特征在于：在所述的制备窄馏分环烷基油步骤中，首先将环烷基油打入蒸馏塔中，进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～65mmHg，切取300～350℃的馏分油，然后进行加氢精制，加氢精制过程中反应釜的反应压力为8～15MPa，反应温度为280～360℃，进油总空速为0.35～0.65/h，反应氢油体积比为800～950，相对于加氢处理催化剂空速0.5～0.85/h，相对于加氢精制催化剂空速0.85-1.95/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Mo-W/Al2O3、或Co-Mo-W/Al2O3、或Ni-W-Co/Al2O3，得到窄馏分环烷基油。
9.根据权利要求7所述的一种交流直流变压器油的制备方法，其特征在于：所述的络合脱氮剂的密度在1400-1500kg/m3之间。
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