DE1008437B - Isolieroel auf der Basis eines raffinierten Mineraloeles und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Isolieroel auf der Basis eines raffinierten Mineraloeles und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft ein Isolieröl auf der Basis eines raffinierten Mineralöles mit einem Gehalt von
0,1 bis 10 Gewichtsprozent — bezogen auf die ölbasis — eines durch Crackung, katalytische Hydrierung
oder Alkylierung erhaltenen Erdöl-Kohlenwasserstoff-Gemisches
im Siedebereich von 160 bis 350° C mit einem Hauptsiedebereich über 200° C,
dessen mittleres Molekulargewicht niedriger ist als das der ölbasis.
Bei der Herstellung von Isolierölen, insbesondere für elektrotechnische Zwecke, sind drei Faktoren ausschlaggebend,
nämlich die Alterungsbeständigkeit, die Gasfestigkeit und der Verlustfaktor. Unter Alterungsbeständigkeit
versteht man die Resistenz eines Öles gegen Einflüsse des Luftsauerstoffes sowie gegen
Polymerisation bzw. Kondensation. Ein Isolieröl, das zur Alterung neigt, bildet verhältnismäßig schnell im
Betrieb saure Produkte und/oder Polymerisate bzw. Kondensate, die im öl unlöslich sind und als Schlamm
sich abscheiden. In allen diesen Fällen wird die Durchschlagsfestigkeit eines Isolieröles erheblich herabgesetzt,
so daß das öl seine Aufgabe als Isoliermedium nicht mehr erfüllen kann.
Befindet sich ein Isolieröl in einem Hochspannungs-Wechselfeld,
so tritt folgendes ein:
1. Gasabspaltende öle können kleine Bläschen von Wasserstoff im öl bilden, oder bereits vorhandene
Luftbläschen können sich vergrößern. Beides wirkt auf die Isolierwirkung des Öles verschlechternd und
kann zu Durchschlägen führen. Aus diesem Grunde ist es in vielen Fällen notwendig, gasaufnehmende
Isolieröle zu verwenden.
2. Ein Wattverlust im Dielektrikum. Dieses Verhalten des Dielektrikums wird durch die Größe des
Verlustwinkels δ bzw. des Verlustfaktors tg δ charakterisiert,
wobei δ der Phasenverschiebungswinkel ist, um den der im Dielektrikum fließende Strom von
90°, also von der Phasenverschiebung des verlustlosen Kondensators abweicht. Der Verlustfaktor ist
durch die Bezeichnung definiert
Isolieröl auf der Basis
eines raffinierten Mineralöles
eines raffinierten Mineralöles
und Verfahren
zu seiner Herstellung
zu seiner Herstellung
tgö =
Wattverlust im Dielektrikum
Blindverbrauch
Blindverbrauch
Die Herstellung eines Isolieröles unter Berücksichtigung der drei vorstehend erörterten Faktoren weist
bisher folgende Schwierigkeit auf: Wird ein öl so weitgehend ausraffiniert, daß es in den Alterungseigenschaften entspricht, dann sind dem öl häufig zugleich
die Stoffe entzogen worden, die es gasfest machen. Umgekehrt entspricht sehr oft ein öl in den
Alterungseigenschaften nicht, wenn es nur auf gute Gasaufnahme raffiniert wird. In der Beurteilung des
Verlustfaktors liegen solche exakten Gesetzmäßigkeiten nicht vor, jedoch ist in weitem Rahmen ein
Anmelder:
Oelwerke Julius Schindler G. m. b. H.r
Oelwerke Julius Schindler G. m. b. H.r
Hamburg- Wilhelmsburg,
Neuhöfer Brücfcenstr. 127-132
Neuhöfer Brücfcenstr. 127-132
Dr. Hermann Ordelt, Hamburg-Neugraben,
i'.nd Dipl.-Chem. Evamaria Jahn, Hamburg-Harburg,
sind als Erfinder genannt worden
weit ausraffiniertes Öl im Verlustfaktor günstiger als ein weniger raffiniertes öl, und insbesondere wird
bereits durch Spuren von Alterungsstoffen der Verlustfaktor erheblich gesteigert.
Es sind Zusatzstoffe bekannt, die die Gasfestigkeit von Isolierölen verbessern. Sofern man sich auf
Kohlenwasserstoffe beschränkt, kann man z. B. Alkyl-Naphthaline
verwenden.
Es wurde gefunden, daß Erdöl-Kohlenwasserstoffe aus Crack- oder katalytischen Hydrieranlagen, die ein
geringeres mittleres Molekulargewicht als die ölbasis und einen Siedebereich von 160 bis 350° C mit einem
Hauptsiedebereich über 200° C aufweisen, in Mengen von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent der ölbasis dem Isolieröl
vor, während oder nach der Raffination zugesetzt, diesem eine ausgezeichnete Gasfestigkeit
geben, die Alterungsbeständigkeit des Öles verbessern und dazu beitragen, den Verlustfaktor herabzusetzen.
Es kommen insbesondere Erdöl-Kohlenwasserstoffe aus katalytischen Spalt-, Reformier-, Alkylier-,
Polymer- und crackenden Hy drier anlagen in Frage. Es kann zur Zeit noch nicht erklärt. werden, welche
Kohlenwasserstoffe in diesen Produkten an den genannten Erscheinungen Anteil haben. Es kann nur
vermutet werden, daß tertiäre Kohlenstoffatome, Aromaten und Hydroaromaten für die Verbesserung
der Alterungsbeständigkeit, der Gasfestigkeit und des Verlustfaktors maßgebend sind.
709 509/371
Es ist nicht erforderlich, das gesamte, zwischen 160 und 350° siedende ErdÖl-Kohlenwasserstoff-Gemisch
aus den Crack- oder Hydrieranlagen erfindungsgemäß einzusetzen, sondern man kann den Isolierölen auch
Fraktionen, welche aus diesem zwischen 160 und 350° siedenden Gemisch herausgeschnitten sind, zusetzen.
Es ist bekannt. Zusätze von aus der Spindelöl-Raffination
kommenden Selektiv-Raffinationsextrakten zu verwenden (britische .Patentschriften 589 149 und
589 150), jedoch wurde festgestellt, daß mit diesen hochmolekularen Aromaten bei weitem nicht die Wirkung
erzielt werden kann als mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen niedrigersiedenden Aromaten. Die in
den erwähnten britischen Patentschriften vorgeschla-
kann in bekanntem Verfahren z. B. mit Schwefelsäure,
Lauge, Bleicherde, raffiniert worden sein. Die Gasfestigkeit hat sich nach diesem Zusatz verbessert auf
20 ecm Gasaufnahme nach 24 Stunden. Der Alterungswert nach Baader (s. oben) ist von Cu—VZ = O1I
auf 0,06 gefallen. Der Verlustfaktor ist von 0,3 · 10~3
auf unter 0,1 · 10~3 gesunken.
Dem im Beispiel 1 angeführten Ausgangsöl werden 5·% einer zwischen 200 und 250° siedenden Fraktion
eines aus einer Alkylieranlage stammenden Kohlenwasserstoffes zugesetzt. Die Gasaufnahme steigt von
»Gas abspaltend« auf 18 ecm Gasaufnahme nach geneh Zusätze bewegen sich in den Grenzen von 20 15 24 Stunden, die Baader-VZ ist von 0,1 auf 0,08 und
bis 50 Volumprozent, während die hier vorgeschla- der Verlustfaktor von 0,2 · 10—3 auf 0,1 · 10—3 vergenen
Zusätze im Bereich von 0,1 bis maximal 10%
liegen sollen. Darin ist schon ein ganz erheblicher Vorteil zu sehen.
liegen sollen. Darin ist schon ein ganz erheblicher Vorteil zu sehen.
Betrachtet man den Raffinationsaufwand bei den Selektiv-Raffinationsextrakten aus Spindelöl im Verbessert
worden.
gesagt worden ist. Die in den britischen Patentschriften geschilderte Raffinationstechnik läßt den
Schluß nicht zu, daß diese Polycyclen vollständig entBenzin aus einer Polymeranlage weist olefinischen
hältnis zu den vorgeschlagenen Stoffen, die nicht un- Charakter auf. Das Produkt an sich erhöht bereits die
bedingt raffiniert werden müssen, sondern nur raffi- Gasfestigkeit eines Isolieröles, jedoch stört der oleniert
werden können, falls dieses für die Gesamteigen- finische Charakter des Benzins die Alterungsbestänschaften
des Öles von Vorteil ist, so liegt ein weiterer 25 digkeit. Man kann an sich Polymerbenzine zur ErVorteil
klar. Die höhermolekularen Aromaten, die in höhung der Gasfestigkeit verwenden, jedoch ist es
Selektiv-Raffinationsextrakten der in den britischen zweckmäßig, sie vor Einsatz als Verbesserungsmittel
Patenten beschriebenen Art, nämlich aus Schmierölen, für die Gasaufnahme zu hydrieren. Nach der Hydrievorliegen,
enthalten stets polycyclisch^ Verbindungen. rung kann eine Raffination in bekannter Weise, also
Diese Verbindungen neigenimmer zu Schlammbildun- 30 z. B. über Säure, Bleicherde, Lauge usw. zweckmäßig
gen, über die in den britischen Patentschriften nichts sein. 1,5 Gewichtsprozent hydrierten Polymerbenzins
im Siedebereich 160 bis 210, dem im Beispiel 1 genannten Ausgangsöl zugesetzt, erhöhen die Gasfestigkeit
von gasabspaltend auf 15 ecm Gasaufnahme nach
fernt worden sind und mindestens für Mittel-Ost-Roh- 35 24 Stunden. Die Baader-VZ verbessert sich von 0,10
öle läßt sich sagen, daß unter Anwendung der geschil- auf 0,07 mg KOH und der Verlustfaktor von 0,2
derten Raffinationstechniken ein in der ölalterung entsprechendes öl auch dann nicht herzustellen ist, wenn
man die Selektivextrakte so weit raffiniert hat, daß
ihre Gasaufnahme so weitgehend zurückgedrängt ist, 40
daß sie die gasabspaltende Wirkung des Transformatorenöl-Raffinats kaum noch verbessern. Demgegenüber bestehen die niedrigermolekularen Aromaten
aller in der vorliegenden Erfindung genannten Produkte fast nur aus substituierten Benzolringen, und in 45 mit bekannten Raffinationsmitteln (Säure und Lauge) der U. R. Analyse ist eindeutig bewiesen, daß z. B. raffiniert. Die Gasanspaltung steigt bei dem im Bei-
man die Selektivextrakte so weit raffiniert hat, daß
ihre Gasaufnahme so weitgehend zurückgedrängt ist, 40
daß sie die gasabspaltende Wirkung des Transformatorenöl-Raffinats kaum noch verbessern. Demgegenüber bestehen die niedrigermolekularen Aromaten
aller in der vorliegenden Erfindung genannten Produkte fast nur aus substituierten Benzolringen, und in 45 mit bekannten Raffinationsmitteln (Säure und Lauge) der U. R. Analyse ist eindeutig bewiesen, daß z. B. raffiniert. Die Gasanspaltung steigt bei dem im Bei-
h spiel 1 genannten Ausgangsöl und unter den im Beispiel 1 angeführten Bedingungen auf 17 ecm Gasaufnähme.
Die Baader-Cu-VZ fällt von 0,1 auf 0,08 und der Verlustfaktor von 0,2 · 10—3 auf 0,12 ■ 10-3.
10-3 auf 0,12· 10-3.
Dem unter Beispiel 1 genannten Isolieröl wird eine Fraktion von 250 bis 350° eines Cat-Cracker-Gasöles
aus katalytischen Crackanlagen zugesetzt. Diese Fraktion wurde durch Hydrierung und/oder Behandlung
Xaphthalinringe und andere Polycyclen praktisch nicht
vorhanden sind. Gerade dieses Moment dürfte für die überraschend hohe Wirksamkeit der vorgeschlagenen
Zusätze von ausschlaggebender Bedeutung sein.
Der Flammpunkt der erfindungsgemäßen Isolieröle wird so gelenkt, daß er den gemäß den DIN-Vorschriften
an Isolieröle zu stellenden Anforderungen entspricht, also nicht unter 145° herabsinkt.
Ein Transformatorenöl wird gemäß »Erdöl und Kohle«, 3. Jahrgang, St. 427 bis 437, Jahrgang 1950,
Th. Wörner, Nürnberg, auf Gasfestigkeit geprüft.
Im Transformatorenöl wird ein Produkt aus crackender Hydrierung im Siedebereich 200 bis 300 in
Mengen von 2 Gewichtsprozent zugesetzt. Die Gasaufnahme steigt bei Verwendung des im Beispiel 1 genannten
Öles und der auch da genannten Bedingungen von »abspaltend« auf 15 ecm Gasaufnahme, die Alte-
20 ecm des Öles werden bei 80° einem elektrischen 60 rungsbeständigkeit steigt von Baaderzahl 0,1 auf 0,06,
Feld von 8,5 kV und 50 Hz ausgesetzt. Hierbei erweist und der Verlustfaktor verbessert sich von 0,2 · 10—3
sich das Öl als gasabspaltend. Der Alterungswert auf 0,1 · 10~3.
dieses Öles nach Baader (s. »Mineralöle und ver- Die Herabsetzung des Flammpunktes durch das
wandte Produkte«, CarlZerbe, 1952, S. 945, 946) liegt Zumischen der leichten Komponente bleibt ohne weibei
VZ (mit Kupfer als Kontakt) 0,1 mg KOH je 65 teres innerhalb solcher Grenzen, daß die allgemeinen
1 g Öl. Diesem öl werden 1,5 Gewichtsprozent einer Forderungen an Transformatorenöle ohne weiteres zu
Fraktion aus PlatformerBenzin (katalytisches Reform- erfüllen sind. Bei einem Zusatz von 5 %, also dem
benzin) im Siedebereich 180 bis 230 zugesetzt. Diese mittleren Wert des erfindungsgemäßen Zusatzes, und
Fraktion kann sowohl im Zustand belassen bleiben, in bei einem Zusatz von 10%, also dem Höchstwert des
dem sie von der Fraktionieranlage abläuft, oder sie 70 erfindungsgemäßen Zusatzes, ergeben sich beispiels-
weise für das Ausgangsöl und das gemischte Produkt folgende Werte:
Flammpunkt ο. T. ° C
Ausgangsöl 160
Fertig-Isolieröl 153
(Ausgangsöl + 5% raffiniertes Platformat)
IO
Flammpunkt ο. T. ° C
Ausgangsöl 158
Fertig-Isolieröl 146
(Ausgangsöl + lO«/o Gasöl aus katalytischer
Crackanlage)
Claims (6)
1. Isolieröl auf der Basis eines raffinierten Mineralöles, gekennzeichnet durch einen Zusatz
von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent (bezogen auf die ölbasis) eines durch Crackung, katalytische Hydrierung
oder Alkylierung erhaltenen, ein geringeres mittleres Molekulargewichtes als die ölbasis
und einen Siedebereich von 160 bis 350° C mit einem Hauptsiedebereich über 200° C aufweisenden
Erdöl-Kohlenwasserstoff-Gemisches.
2. Isolieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Zusatz des Erdöl-Kohlenwasserstoff-Gemisches
einer an sich bekannten Raffination unterworfen ist.
3. Isolieröl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz nur aus Fraktionen,
welche aus diesem zwischen 160 und 350° C siedenden Erdöl-Kohlenwasserstoff-Gemisch herausgeschnitten
worden sind, besteht.
4. Isolieröl nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Zusatz eines aus dem katalytischen
und katalytisch hydrierenden Reformverfahren, z. B. Hydroformer-, insbesondere Platformer-Verfahren,
oder dem katalytischen Crackverfahren, oder der katalytischen Hydrierung, oder dem Alkyl ierverfahren bzw. Polymerverfahren, erhaltenen
Kohlenwasserstoffgemisches.
5. Verfahren zur Herstellung eines Isolieröles nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zusatz vor der Raffination des Öles erfolgt.
6. Verfahren zur Herstellung eines Isolieröles nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zusatz während der Raffination des Öles erfolgt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 589 149, 589 150.
Britische Patentschriften Nr. 589 149, 589 150.
© 709 5W371 5.57
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEO4256A DE1008437B (de) | 1955-04-29 | 1955-04-29 | Isolieroel auf der Basis eines raffinierten Mineraloeles und Verfahren zu seiner Herstellung |
DEO4808A DE1038221B (de) | 1955-04-29 | 1956-04-10 | Isolieroel auf der Basis eines raffinierten Mineraloeles |
FR1149049D FR1149049A (fr) | 1955-04-29 | 1956-04-27 | Composition d'huile isolante et son procédé de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DEO4256A DE1008437B (de) | 1955-04-29 | 1955-04-29 | Isolieroel auf der Basis eines raffinierten Mineraloeles und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (1)
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DE1008437B true DE1008437B (de) | 1957-05-16 |
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ID=7350306
Family Applications (1)
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DEO4256A Pending DE1008437B (de) | 1955-04-29 | 1955-04-29 | Isolieroel auf der Basis eines raffinierten Mineraloeles und Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (2)
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---|---|
DE (1) | DE1008437B (de) |
FR (1) | FR1149049A (de) |
Cited By (2)
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WO2009018089A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Chevron U.S.A. Inc. | Electrical insulating oil compositions and preparation thereof |
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- 1955-04-29 DE DEO4256A patent/DE1008437B/de active Pending
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- 1956-04-27 FR FR1149049D patent/FR1149049A/fr not_active Expired
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---|---|
FR1149049A (fr) | 1957-12-19 |
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