CN111218304A - 一种绝缘油基础油及其制备方法和绝缘油 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种绝缘油基础油及其制备方法和绝缘油,涉及电力设备用绝缘油技术领域。其中,该绝缘油基础油的制备方法,包括:将60~90份第一组分、7~30份第二组分和3~10份第三组分进行调和均匀,获得绝缘油基础油,其中:第一组分是通过包括有如下步骤的方法制备得到:对第一环烷基馏分油进行第一加氢精制、糠醛精制和白土精制,并取280~320℃馏分,得到第一组分;第二组分是通过包括有如下步骤的方法制备得到:对第二环烷基馏分油进行第二加氢精制和分馏,获得280~320℃馏分,得到第二组分;第三组分为苄基甲苯油。
Description
技术领域
本发明属于电力设备用绝缘油技术领域,具体涉及一种绝缘油基础油及其制备方法和绝缘油,尤其涉及一种用于变压器套管的绝缘油基础油和绝缘油。
背景技术
变压器套管是变压器中较为重要的辅助设备和附件。变压器套管用于将变压器的高压绕组、低压绕组的引线分别引到油箱的外部,不但起着引线对地的绝缘作用,而且还起着固定引线的作用。在变压器运行过程中,变压器套管除了需能够长期承受工作电压、复合电流外,也要求具备承受短时故障过电压、大电流的能力。变压器套管长期受到电场、热氧化、水解等作用而逐渐老化,容易出现各种绝缘缺陷而引发故障,从而严重威胁变压器套管的寿命乃至变压器的安全运行。实践表明,变压器套管发生故障是造成变压器非计划停运的直接原因之一,并且故障的发生具有偶发性强,故障影响时间长的特点,因此要求变压器套管的绝缘性能要好。
绝缘油作为一种重要的液体电介质,在电气设备中能起到绝缘、传热、浸渍和填充作用,因此在变压器套管中所充入的绝缘油对于变压器套管的绝缘性能等起着非常重要的作用,一般也将变压器套管中所充入的绝缘油称为套管油。目前,国内套管油专用产品较少,普遍使用矿物型变压器油替代套管油。但是,由于套管是高场强结构,套管和变压器在结构和使用要求上存在差异,因此当变压器油填充在变压器套管中时,会使变压器套管发生一系列的安全事故,特别是氢气含量超标以及击穿电压不合格等问题,这点在论文《电容式套管绝缘油氢气含量超标的分析与处理》以及《主变套管油中击穿电压不合格的处理》中都有记载。
此外,由于变压器油普遍具有低温性质差和运动黏度较大等缺点,因此将变压器油填充在套管中,在变压器套管中的高场强结构中,运行时也易引发安全事故。因此,期待开发一种专用于变压器套管的绝缘油基础油及绝缘油。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷,本发明提供一种绝缘油基础油的制备方法,采用该制备方法制得的绝缘油基础油,具有高低温运动黏度低、氧化安定性能优异、安全性能优异的特点。
本发明提供一种绝缘油基础油,是采用上述制备方法制得,具有高低温运动黏度低、氧化安定性能优异、安全性能优异的特点。
本发明提供一种绝缘油,包含有上述绝缘油基础油,能够满足变压器套管用绝缘油的需求。
为实现上述目的,本发明提供一种绝缘油基础油的制备方法,包括:将60~90重量份的第一组分、7~30重量份的第二组分和3~10重量份的第三组分进行调和,获得绝缘油基础油,其中:
第一组分是通过包括有如下步骤的方法制备得到:对第一环烷基馏分油进行第一加氢精制,得到第一精制后馏分油;对第一精制后馏分油进行糠醛精制,除去糠醛后得到糠醛精制油;对糠醛精制油进行白土精制,并取280~320℃馏分,得到第一组分;
第二组分是通过包括有如下步骤的方法制备得到:对第二环烷基馏分油进行第二加氢精制,得到第二精制后馏分油;对第二精制后馏分油进行分馏,获得280~320℃馏分,得到第二组分;
第三组分为苄基甲苯油。
根据本发明提供的技术方案,通过将以特定制备工艺分别获得的第一组分和第二组分以及苄基甲苯油按照一定的比例调和均匀,获得的绝缘油基础油具有良好的性能,尤其体现在:
(1)具有较低的高低温运动黏度,其中高温运动黏度υ40℃在6.5~7.5mm2/s、低温运动黏度υ-30℃在500~700mm2/s;
(2)具有良好的低温适应性,该绝缘油基础油的倾点小于-50℃,因此即使是在寒冷地区也可获得良好的使用性;
(3)优异的氧化安定性,该绝缘油基础油的氧化试验后的酸值小于0.02mgKOH/g,沉淀值小于0.01%,介质损耗因数小于0.01,远低于质量指标;
(4)优异的安全性,该绝缘油基础油的总烃含量<10μL/L,其中氢气含量<50μL/L,乙炔含量为0μL/L。
并且,第一组分和第二组分的原料均为环烷基馏分,且第一组分和第二组分的制备工艺都较为简单;第三组分苄基甲苯油也是电力电容器行业中所常用的苄基甲苯油,因此所获得的绝缘油基础油相较于合成油还具有价格低廉的优势。
具体的,环烷基馏分油是环烷基稠油经过蒸馏处理所获得的具有特定馏程的产物。本发明中,使用“第一环烷基馏分油”和“第二环烷基馏分油”仅是为了方便区分第一组分和第二组分的原料油,并无特别含义。
考虑到环烷基稠油的性能较为稳定,因此本发明对于第一环烷基馏分油和第二环烷基馏分油的馏程均不做严格限定,比如第一环烷基馏分油和第二环烷基馏分油可以是相同的环烷基馏分油。在本发明优选的实施例中,用于制备第一组分所选第一环烷基馏分油的馏程为280~350℃,用于制备第二组分所选第二环烷基馏分油的馏程为280~370℃。选择此馏程范围内的环烷基馏分油作为原料油,有利于进一步分别实施后续的加氢精制等处理,也更有利于获得性能更稳定的绝缘油基础油。
在制备第一组分的过程中,对第一环烷基馏分油进行第一加氢精制的工艺条件尤其可以是:反应温度为200~450℃、氢分压为2.0~18.0MPa、体积空速为0.3~2.0h-1、氢油体积比为100~2000:1。
第一加氢精制所用第一催化剂优选负载有镍和钨的无定形硅铝催化剂,以第一催化剂总重量计,镍含量为2~10wt%,钨含量为25~30wt%,氧化硅载体含量为0~15wt%,余量为氧化铝载体。
对第一精制后馏分油进行糠醛精制,具体可以包括:使糠醛与第一精制后馏分油在萃取塔内逆流接触,得到萃取液和萃余液;去除萃余液中的糠醛,得到糠醛精制油,其中:
糠醛与第一精制后馏分油的质量比为1.5~3.0:1;萃取塔的塔顶温度为70~120℃,塔底温度为30~70℃;
采用减压蒸馏去除萃余液中的糠醛,并控制减压蒸馏过程中的真空度为0~0.10MPa、温度为120~150℃。
具体的,对糠醛精制油进行白土精制过程中,尤其可以控制白土的加入量为糠醛精制油重量的3~8%,并控制白土精制的温度为100~160℃,时间为30~60min。
具体的,在制备第二组分的过程中,对第二环烷基馏分油进行第二加氢精制,第二加氢精制的工艺条件优选为:反应温度为200~400℃、氢分压为10~20MPa、液体体积空速为0.3~2.0h-1、氢油体积比为400~1200:1;
第二加氢精制所用第二催化剂具体可以为氧化硅载体和/或氧化铝载体上负载有3~18%的氧化镍、3~10%的氧化钼、1~4%的氧化钴和3~8%的氧化钨。或者说,第二催化剂的组分及相应组分在第二催化剂中的质量含量为:氧化镍3~18%、氧化钼3~10%、氧化钴1~4%、氧化钨3~8%,余量为氧化硅载体和/或氧化铝载体。
进一步的,在实施第二加氢精制之前,还可以首先对第二催化剂进行预硫化处理,预硫化处理的工艺条件具体可以为:硫化油选自含2%二硫化碳CS2或含2%二甲基二硫醚DMDS的煤油;预硫化过程中维持氢分压为3~15MPa,硫化温度为250~400℃,总空速为0.1~2.0h-1,氢油体积比为200~1000:1,硫化时间为15~40小时。
经过第二加氢精制所得到第二精制后馏分油,可采用本领域常规手段进行分馏,在本发明具体实施过程中,是首先对第二精制后馏分油进行切割,获得150~350℃馏分;然后对150~350℃馏分进行切割,获得280~320℃馏分,即为第二组分。
在本发明具体实施过程中,是使第二加氢精制所得到的第二精制后馏分油进入分馏系统,经蒸馏切割出150~350℃馏分;该150~350℃馏分随后转入精密分馏装置,通过减压工业,将150~350℃馏分通过精密分馏,获得性质较稳定的280~320℃窄馏分产品,作为第二组分。
本发明中,第三组分尤其可以选自高温运动黏度υ40℃小于400mm2/s,倾点小于-60℃、低温性质较好、黏度指数较高、黏温性能好、析气性较低、电性能比较优异的苄基甲苯油。
在本发明具体实施过程中,以绝缘油基础油的总质量为100%计,第一组分的用量为60%~90%,第二组分的用量为7%~30%,第三组分合成油苄基甲苯的用量为3%~10%。
进一步的,上述制备方法,还包括制备第一组分和/或第二组分的步骤,其具体制备工艺参见前述内容,不再赘述。
本发明还提供一种绝缘油基础油,是采用前述制备方法制得。
如前所述,采用本发明所提供的制备方法所获得的绝缘油基础油,具有非常良好的性能,其中:高温运动黏度υ40℃在6.5~7.5mm2/s、低温运动黏度υ-30℃在500~700mm2/s,因此具有良好的高温、低温运动黏度;倾点小于-50℃,因此即便是在寒冷地区,也可获得良好的使用性,因此提高了绝缘油的通用性;氧化试验后的酸值小于0.02mgKOH/g、沉淀值小于0.01%、介质损耗因数小于0.01,远低于国家标准GB 2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》:酸值小于1.2mgKOH/g、沉淀值小于0.8%、介质损耗因数小于0.5,因此具有非常优异的氧化安定性;总烃含量<10μL/L,其中氢气含量<50μL/L,乙炔含量为0μL/L,达到了国家标准GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中的质量指标要求,尤其氢气含量远低于该国家标准规定的氢气含量<150μL/L,因此具有优异的安全性。
因此,本发明所提供的绝缘油基础油能够满足变压器套管用绝缘油基础油的需求,并且该绝缘油基础油还具有成本低廉的优势。
本发明还提供一种绝缘油,该绝缘油中含有前述绝缘油基础油。
相对于绝缘油的总质量,绝缘油基础油的含量一般在80wt%以上,优选在90wt%以上,也可以是100wt%,以使绝缘油能够充分保留上述绝缘油基础油的良好性能。
在绝缘油中,除了含有上述绝缘油基础油以外,还可以含有绝缘油中通常使用的其它成分,比如抗氧化剂、倾点降低剂、金属钝化剂、分解抑制剂等添加剂,具体添加剂的种类选择和使用量可以按照对绝缘油产品的实际需求合理选择和确定,不赘述。
本发明所提供的绝缘油,可通过现有公知的制造方法制造。比如可以先按照前述制备工艺制得绝缘油基础油,然后向绝缘油基础油中加入适当的添加剂,混合均匀,即得绝缘油。
本发明所提供的绝缘油基础油以及绝缘油,可以作为充油电气设备的绝缘油使用,尤其可以用于变压器套管。
本发明提供绝缘油基础油的制备方法,以环烷基馏分为原料油并采用特定的制备工艺分别获得第一组分和第二组分,并以苄基甲苯油为第三组分按照特定比例调和均匀,获得绝缘油基础油。该制备方法所涉及工艺均为本领域常见工艺,因此具有制备方法简单可行的特点,且由于所用原料价格较为低廉,因此使得绝缘油基础油也具有较低的价格,低于目前市场上的合成油。
并且,采用该制备方法所获得的绝缘油基础油具有非常良好的性能,尤其体现在:
(1)具有较低的高低温运动黏度,其中高温运动黏度υ40℃在6.5~7.5mm2/s、低温运动黏度υ-30℃在500~700mm2/s,尤其低温运动黏度比目前国内市场上用于填充在套管中的矿物型变压器油产品低1300~1600mm2/s,因此更有利于变压器套管的散热和冷却效果;
(2)具有良好的低温适应性,该绝缘油基础油的倾点小于-50℃,比目前国内市场上用于填充在套管中的矿物型变压器油的倾点低8~10℃,因此更有利于变压器套管的散热和冷却效果,因此即使是在寒冷地区也可获得良好的使用性;
(3)具有优异的氧化安定性,该绝缘油基础油的氧化试验后的酸值小于0.02mgKOH/g,沉淀值小于0.01%,介质损耗因数小于0.01,远低于相关国家标准中的质量控制指标要求;
(4)具有优异的安全性,该绝缘油基础油的总烃含量<10μL/L,其中氢气含量<50μL/L,乙炔含量为0μL/L,远低于相关国家标准中的质量控制指标要求。
本发明提供的绝缘油基础油,其是采用上述制备方法制得,由于具有非常良好的性能,因此能够直接作为绝缘油或者进一步添加适量添加剂以得到绝缘油,并使得到的绝缘油能够作为套管油专用产品使用,填补了目前国内外套管油专利产品的空白。
本发明提供的绝缘油,含有上述绝缘油基础油,因此同样具有非常良好的能够满足变压器套管用绝缘油的性能要求,作为套管油专用产品使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
以下实施例中,套管绝缘油基础油第一组分所用第一环烷基馏分油的理化指标见表1,第二组分所用第二环烷基馏分油的理化指标见表2。
表1第一环烷基馏分油的理化指标
项目 | 第一环烷基馏分油 | 试验方法 |
40℃运动粘度,mm<sup>2</sup>/s | 2200~3500 | GB/T 265 |
酸值,mgKOH/g | 0.5~2.8 | GB/T 4945 |
倾点,℃ | >+5 | GB/T 510 |
表2第二环烷基馏分油的理化指标
项目 | 第二环烷基馏分油 | 试验方法 |
40℃运动粘度,mm<sup>2</sup>/s | 2500~3800 | GB/T 265 |
酸值,mgKOH/g | 0.7~2.8 | GB/T 4945 |
倾点,℃ | >+6 | GB/T 510 |
实施例1
本实施例提供一种绝缘油基础油,以总质量为100%计,该绝缘油基础油包括第一组分70%、第二组分25%、第三组分合成油苄基甲苯5%。其中:
第一组分是通过如下步骤制备得到:
(1)加氢精制
将表1中所述环烷基原料油280~350℃馏分油进行加氢精制,获得第一精制后馏分油。
加氢精制的条件为:氢分压2.0Mpa、反应温度450℃、体积空速0.3h-1、氢油体积比2000:1。
采用的催化剂为镍-钨/无定形硅铝催化剂,以占催化剂重量百分比计,镍含量为8wt%,钨含量为27wt%,氧化硅载体含量为10wt%,余量为氧化铝载体;催化剂的物性参数为:平均孔径为比表面积为145cm2/g,孔容为0.2cm3/g,强度为30N/mm。
(2)糠醛精制
将第一精制后馏分油进行糠醛精制,得到糠醛精制油:
使糠醛与第一精制后馏分油在萃取塔内逆流接触,控制糠醛与第一精制后馏分油的质量比为2.0:1,萃取塔的塔顶温度为100℃,塔底温度为65℃,收集萃余液;
采用减压蒸馏法除去萃余液中的糠醛溶剂,压力为0.03Mpa,蒸馏温度为130℃。
(3)白土精制
将占糠醛精制油重量3.0%的白土加入到糠醛精制油中,在120℃真空条件下进行白土精制40min,过滤出白土废渣后,再分馏出280~320℃馏分,得到第一组分。
第二组分是通过如下步骤制备得到:
(1)预硫化处理
将加氢反应催化剂装填入加氢反应固定床反应器中进行预硫化。其中:
加氢反应催化剂的组分及其含量为:氧化镍4wt%、氧化钼5wt%、氧化钴3wt%,氧化钨3wt%,氧化硅载体和/或氧化铝载体余量;加氢反应催化剂的平均孔径为孔容为0.2cm3/g、比表面积为190m3/g、强度为100N/mm。
预硫化工艺条件为:所用硫化油是含2%二硫化碳CS2的煤油,并控制预硫化过程中的氢分压为4MPa,硫化温度为380℃,总空速为0.2h-1,氢油体积比为800:1,硫化时间为15小时,硫化结束。
(2)加氢精制
以理化指标如表2的环烷基油280~320℃馏分油为原料,通过预硫化后的加氢工艺固定床反应器中,加氢精制的工艺条件为:氢分压为10MPa,反应温度为380℃,反应体积空速为0.5h-1,氢油体积比为1000:1,获得第二精制后馏分油。
(3)分馏切割
使第二精制后馏分油进入分馏系统,经常减压蒸馏分馏得到150~350℃馏分,再转入精密分馏装置切割280~320℃馏分,即得到第二组分。
将上述第一组分、第二组分和合成油苄基甲苯按照比例进行调和均匀,获得绝缘油基础油,命名为产品A。
实施例2
本实施例提供一种绝缘油基础油,以总质量为100%计,该绝缘油基础油包括第一组分75%、第二组分22%、第三组分合成油苄基甲苯3%。其中:
第一组分是通过如下步骤制备得到:
(1)加氢精制
将表1中所述环烷基原料油280~350℃馏分油进行加氢精制,获得第一精制后馏分油。
加氢精制的条件为:氢分压7.0Mpa、反应温度360℃、体积空速1.0h-1、氢油体积比500:1。
采用的催化剂为镍-钨/无定形硅铝催化剂,以占催化剂重量百分比计,镍含量为10wt%,钨含量为25wt%,氧化硅载体含量为15wt%,余量为氧化铝载体;催化剂的物性参数为:平均孔径为比表面积为160cm2/g,孔容为0.2cm3/g,强度为25N/mm。
(2)糠醛精制
将第一精制后馏分油进行糠醛精制,得到糠醛精制油:
使糠醛与第一精制后馏分油在萃取塔内逆流接触,控制糠醛与第一精制后馏分油的质量比为3.0:1,萃取塔的塔顶温度为90℃,塔底温度为60℃,收集萃余液;
采用减压蒸馏法除去萃余液中的糠醛溶剂,压力为0.01MPa,蒸馏温度为120℃。
(3)白土精制
将占糠醛精制油重量8.0%的白土加入到糠醛精制油中,在150℃真空条件下进行白土精制30min,过滤出白土废渣后,再分馏出280~320℃馏分,得到第一组分。
第二组分是通过如下步骤制备得到:
(1)预硫化处理
将加氢反应催化剂装填入加氢反应固定床反应器中进行预硫化。其中:
加氢反应催化剂的组分及其含量为:氧化镍10wt%、氧化钼4wt%、氧化钴2wt%,氧化钨7wt%,氧化硅载体和/或氧化铝载体余量;加氢反应催化剂的平均孔径为孔容为1.5cm3/g、比表面积为250m3/g、强度为60N/mm。
预硫化工艺条件为:所用硫化油是含2%二甲基二硫醚DMDS的煤油,并控制预硫化过程中的氢分压为10MPa,硫化温度为300℃,总空速为1.5h-1,氢油体积比为700:1,硫化时间为20小时,硫化结束。
(2)加氢精制
以理化指标如表2的环烷基油280~320℃馏分油为原料,通过预硫化后的加氢工艺固定床反应器中,加氢精制的工艺条件为:氢分压为15MPa,反应温度为300℃,反应体积空速为1.5h-1,氢油体积比为500:1,,获得第二精制后馏分油。
(3)分馏切割
使第二精制后馏分油进入分馏系统,经常减压蒸馏分馏得到150~350℃馏分,再转入精密分馏装置切割280~320℃馏分,即得到第二组分。
将上述第一组分、第二组分和合成油苄基甲苯按照比例进行调和均匀,获得绝缘油基础油,命名为产品B。
实施例3
本实施例提供一种绝缘油基础油的制备方法,包括如下步骤:
1、制备第一组分
(1)加氢精制
将表1中所述环烷基原料油280~350℃馏分油进行加氢精制,获得第一精制后馏分油。
加氢精制的条件为:氢分压5.0MPa、反应温度340℃、体积空速0.8h-1、氢油体积比300:1。
采用的催化剂为镍-钨/无定形硅铝催化剂,以占催化剂重量百分比计,镍含量为5wt%,钨含量为28wt%,氧化硅载体含量为13wt%,余量为氧化铝;催化剂的物性参数为:平均孔径比表面积120cm2/g,孔容0.3cm3/g,强度28N/mm。
(2)糠醛精制
将第一精制后馏分油进行糠醛精制,得到糠醛精制油:
使糠醛和第一精制后馏分油在萃取塔内逆流接触,控制糠醛与第一精制后馏分油的质量比为1.5:1,萃取塔的塔顶温度为120℃,塔底温度为70℃,收集萃余液;
采用减压蒸馏法除去萃余液中的糠醛溶剂,压力为0.10MPa、蒸馏温度为135℃。
(3)白土精制
将占糠醛精制油重量5.0%的白土加入到糠醛精制油中,在160℃真空条件下进行白土精制30min,过滤出白土废渣后,再分馏出280~320℃馏分,得到第一组分。
2、制备第二组分
(1)预硫化处理
将加氢反应催化剂装填入加氢反应固定床反应器中进行预硫化,预硫化后的催化剂待用。其中:
加氢反应催化剂的组分及其质量含量为:氧化镍15%、氧化钼7%、氧化钴2%,氧化钨4%,氧化硅载体和/或氧化铝载体余量;加氢反应催化剂的平均孔径为孔容为1.8cm3/g、比表面积为300m3/g、强度为50N/mm。
预硫化工艺条件为:所用硫化油是含2%二硫化碳CS2的煤油,并控制预硫化过程中的氢分压为15MPa,硫化温度为250℃,总空速为0.5h-1,氢油体积比为600:1,硫化时间为25小时,硫化结束。
(2)加氢精制
以理化指标如表2的环烷基原油280~320℃馏分油为原料,通过预硫化后的加氢工艺固定床反应器中,加氢精制的工艺条件为:氢分压为18MPa,反应温度为200℃,反应体积空速为0.3h-1,氢油体积比为1200:1,获得第二精制后馏分油。
(3)分馏切割
使第二精制后馏分油进入分馏系统,经常减压蒸馏分馏得到150~350℃馏分,再转入精密分馏装置切割280~320℃馏分,即得到第二组分。
3、将85重量份的第一组分、10重量份的第二组分和5重量份的第三组分合成油苄基甲苯进行调和均匀,得到绝缘油基础油,命名为产品C。
实施例4
本实施例提供一种绝缘油基础油的制备方法,包括如下步骤:
1、制备第一组分
(1)加氢精制
将表1中所述环烷基原料油280~350℃馏分油进行加氢精制,获得第一精制后馏分油。
加氢精制的条件为:氢分压4.0Mpa、反应温度420℃、体积空速0.5h-1、氢油体积比1600:1。
采用的催化剂为镍-钨/无定形硅铝催化剂,以占催化剂重量百分比计,镍含量为3wt%,钨含量为28wt%,氧化硅载体含量为12wt%,余量为氧化铝;催化剂的物性参数为:平均孔径比表面积120cm2/g,孔容0.4cm3/g,强度25N/mm。
(2)糠醛精制
将第一精制后馏分油进行糠醛精制,得到糠醛精制油:
使糠醛和第一精制后馏分油在萃取塔内逆流接触,控制糠醛与第一精制后馏分油的质量比为1.8:1,萃取塔的塔顶温度为70℃,塔底温度为30℃,收集萃余液。
采用减压蒸馏法除去萃余液的糠醛溶剂,压力为0.02MPa、蒸馏温度为140℃。
(3)白土精制
将占糠醛精制油重量3.0%的白土加入到糠醛精制油中,在160℃真空条件下进行白土精制50min,过滤出白土废渣后,再分馏出280~320℃馏分,得到第一组分。
2、制备第二组分
(1)预硫化处理
将加氢反应催化剂装填入加氢反应固定床反应器中进行预硫化,其中:
加氢反应催化剂的组分及其质量含量为:氧化镍12%、氧化钼6%、氧化钴4%,氧化钨4%,氧化硅载体和/或氧化铝载体余量;加氢反应催化剂的平均孔径为孔容为0.2cm3/g、比表面积为100m3/g、强度为80N/mm。
预硫化工艺条件为:硫化油是含2%二甲基二硫醚DMDS的煤油,并控制预硫化过程中的氢分压为12MPa,硫化温度为270℃,总空速为2.0h-1,氢油体积比为500:1,硫化时间为30小时,硫化结束。
(2)加氢精制
以理化指标如表2的环烷基原油280~320℃馏分油为原料,通过预硫化后的加氢工艺固定床反应器中,加氢精制的工艺条件为:氢分压为17MPa,反应温度为250℃,反应体积空速为1.0h-1,氢油体积比为900:1,获得第二精制后馏分油。
(3)分馏切割
使第二精制后馏分油进入分馏系统,经常减压蒸馏分馏得到150~350℃馏分,再转入精密分馏装置切割280~320℃馏分,即得到第二组分。
3、将65重量份的第一组分、30重量份的第二组分和5重量份的第三组分合成油苄基甲苯进行调和均匀,得到绝缘油基础油,命名为产品D。
实施例5
本实施例提供一种绝缘油基础油的制备方法,包括如下步骤:
1、制备第一组分
(1)加氢精制
将表1中所述环烷基原料油280~350℃馏分油进行加氢精制,获得第一精制后馏分油。
加氢精制的条件为:氢分压10.0MPa、反应温度330℃、体积空速0.8h-1、氢油体积比1000:1。
采用的催化剂为镍-钨/无定形硅铝催化剂,以占催化剂重量百分比计,镍含量为2wt%,钨含量为30wt%,氧化硅载体含量为10wt%及余量的氧化铝;催化剂的物性参数为:平均孔径比表面积130cm2/g,孔容0.2cm3/g,强度26N/mm。
(2)糠醛精制
使糠醛和第一精制后馏分油在萃取塔内逆流接触,控制糠醛与第一精制后馏分油的质量比为2.5:1,萃取塔的塔顶温度为80℃,塔底温度为50℃,收集萃余液;
采用减压蒸馏法除去萃余液中的糠醛溶剂,压力为0.08MPa、蒸馏温度为125℃,得到糠醛精制油。
(3)白土精制
将占糠醛精制油重量6.0%的白土加入到糠醛精制油中,在145℃真空条件下进行白土精制40min,过滤出白土废渣后,再分馏出280~320℃馏分,得到第一组分。
2、制备第二组分
(1)预硫化处理
将加氢反应催化剂装填入加氢反应固定床反应器中进行预硫化,预硫化后的催化剂待用,其中:
加氢反应催化剂的组分及其质量含量为:氧化镍18%、氧化钼4%、氧化钴3%,氧化钨6%,氧化硅载体和/或氧化铝载体余量;加氢反应催化剂的平均孔径为孔容为0.1cm3/g、比表面积为350m3/g、强度为20N/mm。
预硫化工艺条件为:所用硫化油是含2%二硫化碳CS2的煤油,并控制预硫化过程中的氢分压为13MPa,硫化温度为260℃,总空速为1.8h-1,氢油体积比为300:1,硫化时间为40小时,硫化结束。
(2)加氢精制
以理化指标如表2的环烷基原油280~320℃馏分油为原料,通过预硫化后的加氢工艺固定床反应器中,加氢精制的工艺条件为:氢分压为12MPa,反应温度为350℃,反应体积空速为2.0h-1,氢油体积比为400:1,获得第二精制后馏分油。
(3)分馏切割
使第二精制后馏分油进入分馏系统,经常减压蒸馏分馏得到150~350℃馏分,再转入精密分馏装置切割280~320℃馏分,即得到第二组分。
3、将80重量份的第一组分、17重量份的第二组分和3重量份的第三组分合成油苄基甲苯进行调和均匀,得到绝缘油基础油,命名为产品E。
实施例6
本实施例提供一种绝缘油基础油的制备方法,包括如下步骤:
1、制备第一组分
(1)加氢精制
将表1中所述环烷基原料油280~350℃馏分油进行加氢精制,获得第一精制后馏分油。
加氢精制的条件为:氢分压15.0MPa、反应温度260℃、体积空速1.5h-1、氢油体积比700:1。
采用的催化剂为镍-钨/无定形硅铝催化剂,以占催化剂重量百分比计,镍含量为6wt%,钨含量为27wt%,氧化铝载体含量为67wt%;催化剂的物性参数为:平均孔径比表面积160cm2/g,孔容0.2cm3/g,强度25N/mm。
(2)糠醛精制
使糠醛和第一精制后馏分油在萃取塔内逆流接触,控制糠醛与第一精制后馏分油的质量比为2.8:1,萃取塔的塔顶温度为100℃,塔底温度为60℃,收集萃余液;
采用减压蒸馏法除去萃余液中的糠醛溶剂,压力为0.01MPa、蒸馏温度150℃,得到糠醛精制油。
(3)白土精制
将占糠醛精制油重量4.0%的白土加入糠醛精制油中,在130℃真空条件下进行白土精制60min,过滤出白土废渣后,再分馏出280~320℃馏分,得到第一组分。
2、制备第二组分
(1)预硫化处理
将加氢反应催化剂装填入加氢反应固定床反应器中进行预硫化,预硫化后的催化剂待用,其中:
加氢反应催化剂的组分及其质量含量为:氧化镍17%、氧化钼8%、氧化钴2%,氧化钨8%,氧化硅载体和/或氧化铝载体余量,加氢反应催化剂平均孔径为孔容为1.7cm3/g、比表面积为380m3/g、强度为70N/mm。
预硫化工艺条件为:硫化油是含2%二硫化碳CS2的煤油,并控制预硫化过程中的氢分压为10MPa,硫化温度为300℃,总空速为0.2h-1,氢油体积比为1000:1,硫化时间为35小时,硫化结束。
(2)加氢精制
以理化指标如表2的环烷基原油280~320℃馏分油为原料,通过预硫化后的加氢工艺固定床反应器中,加氢精制的工艺条件为:氢分压为20MPa,反应温度为280℃,反应体积空速为0.4h-1,氢油体积比为1000:1,获得第二精制后馏分油。
(3)分馏切割
使第二精制后馏分油进入分馏系统,经常减压蒸馏分馏得到150~350℃馏分,再转入精密分馏装置切割280~320℃馏分,即得到第二组分。
3、将78重量份的第一组分、19重量份的第二组分和3重量份的第三组分合成油苄基甲苯进行调和均匀,得到绝缘油基础油,命名为产品F。
对以上实施例1-6中的绝缘油基础油产品进行性能检测,其中产品A至产品C的各项关键指标性质分析参见表3、产品D至产品F的各项关键指标性质分析参见表4。
表3产品各项关键指标性质分析
表4产品各项关键指标性质分析
通过以上实施例1-6的数据以及表3和表4中产品各项关键指标性质分析,可以看出本发明的绝缘油基础油具有研制工艺过程简单,产品低温性质好,氧化安定性优异,运行过程中气体含量低安全性能好等特点。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种绝缘油基础油的制备方法,其特征在于,包括:将60~90重量份的第一组分、7~30重量份的第二组分和3~10重量份的第三组分进行调和,获得绝缘油基础油,其中:
所述第一组分是通过包括有如下步骤的方法制备得到:对第一环烷基馏分油进行第一加氢精制,得到第一精制后馏分油;对所述第一精制后馏分油进行糠醛精制,除去糠醛后得到糠醛精制油;对所述糠醛精制油进行白土精制,并取280~320℃馏分,得到所述第一组分;
所述第二组分是通过包括有如下步骤的方法制备得到:对第二环烷基馏分油进行第二加氢精制,得到第二精制后馏分油;对所述第二精制后馏分油进行分馏,获得280~320℃馏分,得到所述第二组分;
所述第三组分为苄基甲苯油。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还包括制备所述第一组分的步骤:
对第一环烷基馏分油进行第一加氢精制,得到第一精制后馏分油;
对所述第一精制后馏分油进行糠醛精制,除去糠醛后得到糠醛精制油;
对所述糠醛精制油进行白土精制,并取280~320℃馏分,得到所述第一组分。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述糠醛精制包括:使糠醛与所述第一精制后馏分油在萃取塔内逆流接触,得到萃取液和萃余液;去除所述萃余液中的糠醛,得到所述糠醛精制油,其中:
所述糠醛与所述第一精制后馏分油的质量比为1.5~3.0:1;所述萃取塔的塔顶温度为70~120℃,塔底温度为30~70℃;
利用减压蒸馏去除所述萃余液中的糠醛,并控制减压蒸馏过程中的真空度为0~0.10MPa、温度为120~150℃。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:对所述糠醛精制油进行白土精制过程中,控制白土的加入量为糠醛精制油重量的3~8%,并控制白土精制的温度为100~160℃,时间为30~60min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,还包括制备所述第二组分的步骤:
对第二环烷基馏分油进行第二加氢精制,得到第二精制后馏分油;
对所述第二精制后馏分油进行分馏,获得280~320℃馏分,得到所述第二组分。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述第一环烷基馏分油的馏程为280~350℃;所述第二环烷基馏分油的馏程为280~370℃。
9.一种绝缘油基础油,其特征在于,是采用权利要求1-8任一项所述制备方法制得。
10.一种绝缘油,其特征在于,所述绝缘油中含有权利要求9所述的绝缘油基础油。
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