DD217536A1 - METHOD FOR PRODUCING ELECTRICAL INSULATING OILS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elektroisolieroelen, insbesondere Oelkabel- und Transformatorenoelen sowie Traenkmitteln fuer Kondensatoren. Es wurde gefunden, dass ein Gemisch aus einer speziellen naphthenischen Mineraloelkomponente mit Polyalkylbenzolen, Elektroisolieroele mit guten dielektrischen Eigenschaften, einer hohen Alterungsbestaendigkeit, einer hohen Gasaufnahmefaehigkeit und geringer Neigung zur Teilentladung ergeben.The invention relates to a process for the production of Elektroisolieroelen, in particular Oelkabel- and Transformatorenoelen and Traenkmitteln for capacitors. It has been found that a mixture of a specific naphthenic mineral oil component with polyalkylbenzenes, gives electrical insulating oils with good dielectric properties, a high resistance to aging, a high gas absorption capacity and a low tendency to partial discharge.
Description
Verfahren zur Herstellung von Elektroisolierölen Anwendungsgebiet der Erfindung .- ··. 'Process for the preparation of electrical insulating oils Field of application of the invention .- ··. '
,Die Erfindung betrifft ein Verfahren1zur Herstellung von Elektroisolierölen, insbesondere Ölkabel- und !Transformatorenöle sowie Bankmittel für Kondensatoren· 10The invention relates to a method 1 for the production of electrical insulating oils, in particular Ölkabel- and! Transformatorenöle and banking means for capacitors · 10
.Charakteristik der bekannten technischen Lösungen.Characteristic of the known technical solutions
Ss ist bekannt, aus naphthenisehen und paraffinischen Erdölen Elektroisolieröle herzustellen. Dabei gelingt es jedoch nicht, Dielektrizitätskonstanten zu erreichen, ,Trie sie für Kondensat or-Sränkmit.t el technisch notwendigIt is known to produce electrical insulating oils from naphthenic and paraffinic petroleum oils. However, it is not possible to achieve dielectric constants, they trie technically necessary for condensate or-Sränkmit.t el
sind. ' ' " are. '' "
Deshalb bevorzugt mäh' synthetische Produkte, speziell chlorierte Diphenyle. Diese Verbindungen haben sehr gute Gebrauchswerteigenschaften und dominierten viele Jahre im Kondensatorenbau und als schwerentflamnbares Isoliermedium für die Iransformatorenbefüllung. Verschärfte Vorschriften zur Reinhaltung der Umvrelt führten zur Verdrängung der chlorierten Diphenyle, da sie,nicht bio-Therefore prefer mäh 'synthetic products, especially chlorinated diphenyls. These compounds have very good usability characteristics and have dominated many years in capacitor construction and as a difficult to ignite insulating medium for transformer charging. Stricter regulations on the cleanliness of the environment have resulted in the displacement of chlorinated diphenyls, since they are not biologically
25 akkumulierbar sind.25 are accumulable.
Intensive Bemühungen zur Substitution der chlorierten • Diphenyle führten zur Entwicklung einer Vielzahl von organischen Verbindungen. Dazu gehören Diarylalkane, und deren Gemische mit Phosphaten, substituierte Bi- undIntensive efforts to substitute chlorinated diphenyls have led to the development of a variety of organic compounds. These include diarylalkanes, and their mixtures with phosphates, substituted bi- and
__ r μ ρ ν η ι η . ,-\· < , ..-. ι r '__ r μ ρ ν η ι η. , - \ · <, ..-. ι r '
Terphenyle und Cyanophenoxybenzöle, alkylierte Äther,, nichthalogenierte organische Ester, halogenierte Diphenyl oxide und auch Siliconöle. Die Herstellung dieser organischen Verbindungen ist teilweise sehr, aufwendig und auf Grund des polaren Charakters sind die dielektrischen Kenngrößen, wie Dielektrizitätskonstante und dielektrischer Verlustfaktor, unbefriedigend« Bekannt ist auch die herstellung von Elektroisolierölen aus Mischungen, von Mineralölen mit verschiedenen orga.nlsehen Verbindungen« Als Mischkomponenten au Mineralölen werden beschrieben:Terphenyls and cyanophenoxybenzene oils, alkylated ethers, non-halogenated organic esters, halogenated diphenyl oxides and also silicone oils. The preparation of these organic compounds is sometimes very, consuming and due to the polar nature of the dielectric parameters, such as dielectric constant and dielectric loss factor, unsatisfactory known «is also the production of electrical insulating oils from mixtures of mineral oils with different orga.nlsehen compounds« As mixed components au mineral oils are described:
Diarylalkan, Styroldimere, verschiedene Äther, Phosphorsäureester, Polyoxyäthylen, Alkylamine und Äthylen-Propylen-Copolymere« Wegen der teilweise erheblichen Polaritat dieser organischen Verbindungen sind aufwendige Ver-/fahrensstufen zur Reinigung dieser Verbindungen erforderlich. Dabei gelingt es in der Regel nicht oder nur mit .großein Aufwand-, extrem gute dielektrische Eigenschaften zu erreichen« · .·.'.Diarylalkane, styrene dimers, various ethers, phosphoric acid esters, polyoxyethylene, alkylamines and ethylene-propylene copolymers. "Because of the sometimes considerable polarity of these organic compounds, complex processes for the purification of these compounds are required. As a rule, it is not possible, or only with great care, to achieve extremely good dielectric properties.
20 · ',' "' .' > · . · - ·:.20 · ',' "'.' > ·. · - · :.
Weiterhin bekannt ist aus DE-OS 26 56 342 die Verwendung vo:n'Irialkylbenzol im Gemisch mit Mineralöl, wobei zwei Alkylgruppen max. 6 C-Atome und der dritte Alkylrest 5 . . bis 15 C-Atome enthält, sowie aus DE-OS 24 53 S63 die ' Verwendung von Alkylhaphthalin mit' Mineralöl, dessen Al-". kylrest 1 bis 4 C-Atome enthält« Gemeinsam ist diesen al kylar oma tischen Verbindungen, da-3 sie gesielt synthetisiert werden müssen, um die erforderlichen Sigenschaftsverbe sserungen im Mineralöl- zu bewirken, d. h. zur Synthese sind exakt definierte Alkylverbindungen mit hohem Rein-Also known from DE-OS 26 56 342 is the use of: n'Irialkylbenzol in admixture with mineral oil, wherein two alkyl groups max. 6 C atoms and the third alkyl radical 5. , contains up to 15 carbon atoms, as well as from DE-OS 24 53 S63 the 'use of Alkylhaphthalin with' mineral oil whose Al-. 'Cylrest 1 to 4 carbon atoms contains «Together these al kylar oma table compounds, da-3 they must be synthesized in a targeted manner in order to bring about the required property enhancements in the mineral oil, ie for the synthesis of exactly defined alkyl compounds with a high purity
heitsgrad'unumgänglich. · , · heitsgrad'unumgänglich. · , ·
Ziel der- Erfindung Aim of the invention
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Elektroisolierölen, insbesondere ölkaoel- und Trans-The aim of the invention is to provide a process for the production of electrical insulating oils, in particular oil-oil and trans-oil
forma tor anöle sowie Tränkmittel für Kondensatoren zu schaffen, welches es gestattet, den technologischen Aufwand bei der Herstellung der Elekiroisolieröle gering zu halten·Forma tor anöle and impregnating agents for capacitors to create, which allows to keep the technological complexity in the production of Elekiroisolieröle low ·
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der .Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Elektroisolierölen, insbesondere ölkabel- und Transforinatorenöle sowie Tränkmittel für Kondensatoren zu schaffen, welches es gestattet, Elektroisolieröle, insbesondere Olkabel- und Transformatorenöle sowie Tränkmittel für Kondensatoren mit. guten dielektrischen Eigenschaften· und hoher Alterungsbeständigkeit, einer hohen Gasaufnahmefähig-1 keit und geringer ITeigung zur Seilentladung sowie Umweltfreundlichkeit herzustellen. " The object of the invention is to provide a process for the production of electrical insulating oils, in particular oil oil and transforator oils, and impregnating agents for capacitors, which permits electrical insulating oils, in particular oil and transformer oils and impregnating agents for capacitors. good dielectric properties · and high aging resistance, a high Gasaufnahmefähig- 1 speed and low ITeigung to rope unloading and environmental friendliness to produce. "
Merkmale der Erfindung VFeatures of the invention V
überraschend wurde gefunden, daß ElektroisolierÖle, insbesondere olkabel- und Transformatorenöle sowie Tränkmittel für Kondensatoren mit guten dielektrischen Eigenschaften und hoher Alterungsbeständigkeit erhalten werden, wenn ein naphthenisch.es Miner al öl produkt mit einem Gehalt von 11,5 bis 14,5 Ua..-% aromatisch gebundenem Kohlenstoff γ dessen Verhältnis aromatisch gebundener Kohlenstoff zu naphthenisch. gebundenem Kohlenstoff 1 : 2,1 bis 1 : 3,2 betragt, mit 10 bis TO LIa.-;ί, vorzugsweise 50 Lia..-/a eines Alkylaromatengemisches gemischt wird, welche.s Mono- und/ oder Polyalkylbenzole und/oder Di- und/oder Pölyarylalka- ne, wie es bei .der Herstellung von iiono-C^Q bis .C. ^-alkyl-· benzol als Destillationsrückstand1 anfällt, enthält. Es ist .aber auch möglich, daraus hergestellte Destillate anstelle des Destiliationsrückstandes.einzusetzen.Surprisingly, it has been found that electrical insulating oils, in particular oil and transformer oils and impregnating agents for capacitors having good dielectric properties and high resistance to aging, are obtained when a naphthenic mineral oil product with a content of 11.5 to 14.5 Ua .. % aromatically bound carbon γ its ratio of aromatically bound carbon to naphthenic. is bound carbon 1: 2.1 to 1: 3.2, is mixed with 10 to 10% by volume, preferably 50% by weight of an alkylaromatic mixture which contains mono- and / or polyalkylbenzenes and / or Di- and / or polyarylalkanes, as is the case with the preparation of iionoC.sub.10 to .C. ^ -alkyl- · benzene obtained as distillation residue 1 contains. It is also possible, however, to use distillates prepared therefrom instead of the distillation residue.
Dem Gemisch können weiterhin- 3 bis 30 LCa.-,a Transformatoren-Gebrauchtöle naphthenischer herkunft zugegeben werden.3 to 30 LCa .-, a transformer-used oils of naphthenic origin can furthermore be added to the mixture.
Das Mineralölprodukt und/oder !Eransformatoren-Gebrauchtöl und/oder das Alkylaromatengemisch oder die daraus . hergestellten Destillate werden allein oder im1Gemisch mit Schwefelsäure raffiniert und/oder mit aktiven ErdenThe mineral oil product and / or transformers used oil and / or the alkyl aromatic mixture or the thereof. produced distillates are refined alone or in 1 mixture with sulfuric acid and / or with active earths
5 gebleicht und mit OxLdationsinhibitor legiert. 5 bleached and alloyed with OxLdationsinhibitor.
Das Älkylaromatengemisch hat die Strukturen I, II, III, IV, in denen R-ein C. bis C-^-Alkylrest, vorzugsweise , C. ρ bis Gp4 und verzweigt, η eine ganze Zahl von 1 bis 6, vorzugsweise -1 bis 3> x eine ganze Zahl von 1 bis 6, .The Älkylaromatengemisch has the structures I, II, III, IV, in which R is a C. to C - ^ - alkyl radical, preferably, C. ρ to Gp 4 and branched, η is an integer from 1 to 6, preferably -1 to 3> x an integer from 1 to 6,.
vorzugsweise 1 bis 4> y eine ganze Zahl von 1 bis 36, vorzugsweise 1 bis 18 und ζ eine ganze Zahl :von 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 darstellen, wobei im aromatischen Kern geringe Mengen Halogen und Äthergruppen enthalten ' sein können* ' . · preferably 1 to 4> y is an integer from 1 to 36, preferably 1 to 18 and ζ is an integer : from 1 to 6, preferably 1 to 4, wherein small amounts of halogen and ether groups may be present in the aromatic nucleus * ' , ·
Das Älkylaromatengemisch enthält 20 bis .30 Teile, vorzugsweise 40 -..65 Teile Polyarylalkane, 20 bis .80 Teile, vorzugsweise 10 bis 30.Teile Dialkylbenzole, 0,1 bis 15 Teile, vorzugsweise 0,1 bis 2 .Teile Mono-, Tri-,. i'olyalkylbenzol, Polynaphthalin und 0,1 - 2 Teile kondensier-The Älkylaromatengemisch contains 20 to .30 parts, preferably 40 - .. 65 parts polyarylalkanes, 20 to .80 parts, preferably 10 to 30 parts of dialkylbenzenes, 0.1 to 15 parts, preferably 0.1 to 2 parts mono-, tri- ,. i'olyalkylbenzene, polynaphthalene and 0.1-2 parts of condensing
20 te Aromaten. ·, ,20 te aromatics. ·,,
Überraschend war,, daß im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen einheitliche deffinierte Alkylaromaten mit Mineralölen gemischt werden, das weit verzweigte Gemisch aromatischer Kohlenwasserstoffe mit geringem Raf- ' 'finationsaufwand Elektroisolieröle mit hoher Alterungsbeständigkeit, guten dielektrischen Eigenschaften, geringer ITeigung zur Teilentladung und hoher Gasaufnahmefähigkeit ergeben. . , · ' It was surprising, that in contrast to the known processes in which uniform deffinated alkylaromatics are mixed with mineral oils, the widely branched mixture of aromatic hydrocarbons with low Raf- '' finationsaufwand Elektroisolieröle with high aging resistance, good dielectric properties, low ITeigung for partial discharge and higher Gas absorption capacity result. , , · '
(R)(R)
(H)n _ III(H) n _ III
(H)n-^T\J_ IY(H) n - ^ T \ J_ IY
Ausführungsbeispiele Beispiel 1 ,Embodiments Example 1,
,5 Ein naphthenesehes Mineralölprodukt mit einem Stockpunk>t von -56' 0G, einem Ar oma t enge halt von 13,5 Ma.->i -und einem Verhältnis aromatisch gebundener Kohlenstoff zu naphthenisch gebundenem Kohlenstoff von 1 : 2,4 wird mit einem Älkylaromatengemisch des Siedebereiches 330 bis 550 0C bei 760 Torr im Verhältnis 1 : 1 gemischt, 'einer Raffination mit .8 Ma.-yo konzentrierter Schwefel-- ; säure unterzogen, entharzt, neutralisiert und mit 5 Vi&.-aktiver Erde gebleicht. Uach Legierung mit 0,3üa.-% Di-tertiar-butyl-p-Kresol wird ein öl erhalten, daß die in der Tabelle angegebenen Kennwerte aufweist. . '5 A naphthenesehes petroleum product with a Stock punk> t from -56 '0 G, an Ar oma t tight holding of 13.5 wt .-> i -and a ratio of aromatically-bound carbon to naphthenic fixed carbon of 1: 2.4 mixed with a Älkylaromatengemisch the boiling range 330 to 550 0 C at 760 Torr in the ratio 1: 1, 'a refining with .8 Ma.-yo concentrated sulfur -; acid, neutralized, and bleached with 5 Vi & .- active soil. Uach alloy with 0.3μa. -% di-tertiary-butyl-p-cresol is obtained an oil having the characteristics given in the table. , '
"Beispiel 2 ' ' .·"Example 2".
Das naphthenesehe Mineralölprodukt vom Ausführungsbeispiel 1 wird im Verhältnis 1 : 1 mit einer Destillatfraktion des Alkylaromatengemisch.es, charakterisiert durch den Siedebereich von 386 - 500 0C bei 760 Torr, einem Gehalt von 65 Teilen Polyarylälkanen, 31 Teilen Dialkylbenzolen, 2 Teilen Mono-, Tri- und Polyalkylbenzolen und 2 Teilen kondensierten Aromaten sowie einem Stockpunkt von -59 0C gemischt, mit 5 Ha.-% aktiven •Erden behandelt und mit 0,3 Ma.-% Osidationsinhibitor · Di-tertiär-butyl-para-Kresol legiert.The naphthenesehe mineral oil product of embodiment 1 is in the ratio 1: 1 with a distillate fraction of Alkylaromatengemisch.es, characterized by the boiling range of 386- 500 0 C at 760 Torr, a content of 65 parts Polyarylälkanen, 31 parts dialkylbenzenes, 2 parts mono-, Tri- and polyalkylbenzenes and 2 parts of condensed aromatics and a pour point of -59 0 C mixed, with 5 Ha. -% active • treated earth and with 0.3 Ma. % Osidationsinhibitor · di-tertiary-butyl-para-cresol alloyed.
Die Kennwerte des erhaltenen Öles sind in der Tabelle -. angeführt.The characteristic values of the obtained oil are in the table -. cited.
75 Ma.-/β des naphtheni sehen Mineral öl produkte s von ,3eispiel 1 werden mit 25.Ma.-% Transforms.toren-Gebrauchtöl gemischt, welches einen Stockpunkt von - 43 0G, einen.75 Ma./β of the naphthenic mineral oil products of Example 3 are mixed with 25.Ma .-% Transforms.toren used oil which has a pour point of - 43 0 G, a.
dielektrischen Verlustfaktor bei 100 0C von 850 · 10"^, einen Schlamingehalt von 0,01 Ma.->S und eine Neutralisations zahl um 0,25 nig KOH/g hat, mit 8 Ha.-% konzentrierter Schwefelsäure raffiniert, entharzt, neutralisiertDielectric dissipation factor at 100 ° C. of 850 × 10 -3, a Schlame content of 0.01% by weight and a neutralization number of 0.25% KOH / g refined with 8% by weight of concentrated sulfuric acid. neutralized
und mit 8 Ιϊε*-% aktiver Srde gebleicht. 50 Ma«-% dieses entstandenen Öles werden mit 50 Ma.-?S der Destillatfraktion des alkylaromatengemisch.es von Beispiel 2, das mit 5 Ma.-% aktiver Srde behandelt wurde,. vermischt, und mit 0,3 Ma.-7O Oxidationsinhibitor Di-tertiär-butyl-p-Kresol legiert. Es entstand ein Öl mit den in der Tabelle angegebenen Kennwerten. and bleached with 8 Ιϊε * -% active Srde. 50% by weight of this resulting oil are mixed with 50% by weight of the distillate fraction of the alkylaromatic mixture of Example 2, which is 5 Ma. -% active Srde was treated ,. mixed and alloyed with 0.3 Ma.-7O oxidation inhibitor di-tertiary-butyl-p-cresol. The result was an oil with the characteristics given in the table.
• Produkt nach Beispiel Produkte des Standes, der-Technik + • Product according to example products of the state of the art +
1 2 3 L_ ·' :,' 2 '· 2 . 1 2 3 L_ · ':,' 2 '· 2.
Dielektrischer Ver- .^ ^ ο -" ~ _-.Dielectric Compound - "~ _-.
lustfaktor tan »5 2,4 · 10""-5 1,6 · 10"° 3,5 · 10 .-* 4 .10*"° 8 . 10~J 20 · ΙΟ™-'tan »5 2.4 · 10""- 5 1.6 · 10" ° 3.5 · 10 .- * 4 .10 * "° 8. 10 ~ J 20 · ΙΟ ™ - '
bei 100 OQ und 50 Hz at 100 OQ and 50 Hz
Viskosität bei 20 0O 45,4. 35,9 ' 32,1 ' ~ ' ,Viscosity at 20 0 O 45.4. 35.9 '32.1'',
-Λ1 terungsneigung- inclination
bei 120 0G und 40 h- . -at 120 0 G and 40 h. -
und Kupferkatalysatorand copper catalyst
Dielektrischer Ver- -, ^Dielectric bond, ^
lustfaktor tan 6 · 10"° 8,1 . 10~^ 12,8 . 10tan factor 6 · 10 "° 8.1, 10 ~ ^ 12.8. 10
bei 100 0G und 50 Hz. ...at 100 0 G and 50 Hz. ...
+ Produkt naphthenisches Mineralöl (1) Produkt auf Basis PhenylTxylyl-ethan (2) Produkt auf Basis Benzyl-neo-caprat (3) + Product naphthenic mineral oil (1) product based on phenyl T xylyl-ethane (2) product based on benzyl-neo-caprate (3)
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ID=5547145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD217536B1 (en) |
-
1983
- 1983-05-06 DD DD25070283A patent/DD217536B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD217536B1 (en) | 1987-02-04 |
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