SU757588A1

SU757588A1 - Способ получения электроизоляционного масла

Info

Publication number: SU757588A1
Application number: SU772504878A
Authority: SU
Inventors: Sergej P Rogov; Nina V Shavolina; Vyacheslav Z Zlotnikov; Evgenij E Dovgopolyj; Evgenij A Eminov; Shavkyat K Bogdanov; Vladimir Karzhev; Viktor M Shkolnikov; Taisiya A Kuzina; Yakov A Bershtadt; Elena K Kozlova; Nina Zamotaeva
Original assignee: Sergej P Rogov; Nina V Shavolina; Vyacheslav Z Zlotnikov; Evgenij E Dovgopolyj; Evgenij A Eminov; Shavkyat K Bogdanov; Vladimir Karzhev; Viktor M Shkolnikov; Taisiya A Kuzina; Yakov A Bershtadt; Elena K Kozlova; Nina Zamotaeva
Priority date: 1977-07-04
Filing date: 1977-07-04
Publication date: 1980-08-23

Description

1

Настоящее изобретение относится к способам получения из нефтяного сырья -электроизоляционных масел, применяемлх в различных видах маслона- 5 полненного электрооборудованиятрансформаторах, конденсаторах, выключателях, кабелях," и др.

Электроизоляционные масла в маслонаполненном электрооборудовании игра- , ют роль теплоотводящей и электроизолирующей среды, поэтому первостепенное значение имеет устойчивость масла к окислению при повышенной температуре и величина диэлектрических потерь | в масле. В связи с этим большое внимание уделяется разработке техноло- _:гии, обеспечивающей получение масел с высокой термоокислительной

стабильностью и возможно меньшим тангенсом угла диэлектрических потерь.

Для получения электроизоляционных масел, в частности, применяют гидрогенизационные процессы.

Известны способы получения элект- 25 роизоляционных масел с применением гидрогенизационной переработки нефтяного сыря. Известен способ, в котором ниэкозастывающие дистилляты иэ нефтей нафтенового основания подвергают гид2

роочистке не алюмокобальтмолибденовом катализаторе под давлением 3565 ат при двух температурах : часть сыря по 330-355° и часть при 290310°С. Полученные компоненты смешивают, смесь подвергают доочистке адсорбентом. В очищенную основу масла, содержащую 65-70% нафтено-парафиновых и 30-35% ароматических углеводородов, вводят антиокислитель.Недостаток способа состоит в низкой антиокислитепьной стабильности масла вследствие высокого содержания в нем ароматических углеводородов [1].

Известно получение основы электроизоляционного масла путем двухкратной гидрообработки прямогонного ниэкозастывающего газойля на окисном кобальтмолибденовом катализаторе при давлении 30-150 ат и температуре 2 40,380°С. Масло имеет тангенс угла диэлектрических потерь 036% при 10СГс[2]

Недостаток способа заключается в

значительной величине диэлектрических

потерь в масле вследствие неглубокой

конверсии полярных соединений в мят—

ких условиях гидрообработки.

3

757588

4

Известен способ, по которому основу изоляционного масла получают путем гидроочистки низкозастывающего дистиллята с последующей селективной очисткой фурфуролом и сернокислотной очисткой. Стадия гидроочистки прово- , дится на алюмокобальтмолибденовом катализаторе при давлении 70-90 ат и температуре 280-430°С [з].

Недостатком способа является громоздкость схемы (трехкратная очистка _ различными способами) и невысокое качество масла вследствие применения малоактивного катализатора.

Известно получение трансформаторного масла смешением 50-98% очищенно- 15 го и 2-50%·неочищенного низкозастывающего компонента из нефтей нафтенового основания [4^. Очищенный компонент получают путем обработки водородом на окисном никельмолибденовом катали-.20 заторе при давлении 56-140 ат и температуре 290-350°С с последующей контактной доочисткой отбеливающей глиной; в качестве неочищенного компонента возможно использование фракции 25 газойля каталитического крекинга. Недостаток способа состоит в невысоком качестве масла, что связано с проведением гидрообработки в мягких условиях при температуре до 350 ^й С. и давлении до 140 ат.

Все рассмотренные способы базируются на переработке специфического сырья - низкозастывающих фракций из нефтей нафтенового основания - и не позволяют получать электроизоляционные масла из массового сырья - парафинистых и сернистых нефтей. Для получения изоляционных масел из сернистого парафинистого сырья известен способ, включающий процессы гидрогениза- 40 ционной переработки разгонки, депарафинизации и контактной доочистки [5]. Гидрообработка сыря проводится в две ступени: в первой ступени ведут гидроочистку .исходного сырья на алюмокобальтмолибденовом катализаторе' при давлении 50-100 ат и температуре 360-395°С, во второй- гидрокрекинг гидроочищенного сырья над.платиновым ' катализатором на крекирующем носителе при давлении 50-100 ат и температуре 380-420°С. Получаемые масла содержат 25-40% ароматических углеводородов.

.Недостатки способа состоят в низкой устойчивости масла к окислению вследствие высокого содержания арома- 55 тических углеводородов и значительных диэлектрических потерях в масле,. что связано с недостаточной глубиной очистки масла от полярных соединений. Кроме того, технологическая схема по- 60 лучения масла по известному способу усложняется необходимостью предварительной гидроочистки сырья в связи с применением в процессе гидрокрекинга платинового катализатора, чувствительного к отравлению сернистыми и азотистыми соединениями.

Целью изобретения является улучшение антиокислительных· и диэлектрических свойств масла и упрощения способа .Поставленная цель достигается тем, что в способе получения электроизоляционного масла путем гидрокрекинга нефтяного сырья в присутствии катализатора при повышенных температуре й давлении с последующей разгонкой полученного продукта и депарафинизацией выделенной при этом целевой фракции, доочисткой депарафинированного масла, гидрокрекинг проводят при давлении 150-300 ат в присутствии цеолитсодержащего алюмоникельмолибденового катализатора и в доочищенное депарафинированное масло вводят 0,05-0,2% 2,6- ди-трет,-бути л-4-метилфенола. Стадию гидрокрекинга можно проводить при температуре 370430°С.

Применение указанного катализатора гидрокрекинга обеспечивает глубокую конверсию ароматических углеводородов и гетеросоединений, благодаря чему улучшаются антиокислительные и диэлектрические свойства масла. Катализатор устойчив к отравлению сернистыми и азотистыми соединениями, что позволяет упростить способ, усключив из схемы получения масла стадию предварительной гидроочистки сырья. Проведение процесса при давлении 150300 ат позволяет дополнительно углубить конверсию ароматических углеводородов и гетеросоединений, в результате получаемое масло содержит всего 4-14% ароматических углеводородов и отличается высокой восприимчивостью к антиокислителю.

Масло устойчиво к окислителю при минимальном количестве антиокислителя 0,05-0,1%. При одинаковом по сравнению с известными маслами содержании антиокислителя (0,2%) масло по способу согласно изобретению резко превосходит 'известные масла по устойчивости к окислению. Глубокое гидрирование . полярных соединений обеспечивает хорошие диэлектрические свойства масла, оно отличается весьма малой величиной тангенса угла диэлектрических потерь .

Характерно, что при углублении очистки нефтяного сырья известными приемами не удается достичь показателей качества, получаемых по способу, согласно изобретению. Так при практически одинаковом содержании ароматических углеводородов в основе масла (14—15%) глубокой селективной очисткой нефтяного сырья"'получаются продукты, значительно уступающие по своим антиокислительным и диэлектрическим свойствам маслу, полученному по способу, согласно изобретению.

5

757588

&

Пример 1, Вакуумный газойль смеси западно-сибирских нефтей, выкипающий в пределах от 320-350 до 500®С подвергают гидрокрекингу на цеолитсодержащем алюмоникельмолибденовом катализаторе следующего состава, масс.%: ΝίΟ 6,5; МоО^ - 20,0; цеолит, содержащий никель, 18,0; ΑΙ_£0₃ 55,0; примеси: Ыа£> и Ге₂О^0,5. Процесс проводят в двух режимах (см. табл. 1),

Получают два гидрогенизата,. которые далее подвергают атмосферновакуумной перегонке с выделением целевой фракции электроизоляционного масла выкипающей в пределах от 300320 до 400-420°С (см. табл, 2).

Депарафинизацию целевых фракций

10

15

проводят при следующих условиях:
Состав растворителя, об.%:
метилэтилкетон	50
толуол	50
Весовая кратность растворитель :сырье	•
на разбавление	4
на промавку	1
Температура охлаждения,С	минус	50 *
	минус	55
Депарафинированные продукты подвер-

20

25

гают гидроочистка на промышленном алюмокобальтмолибденовом катализаторе при давлении 35-40 ат, температуре 260-280°С, скорости подачи сырья 30 1-1,5 4^--1 и циркуляции водородсодержащего газа 300-500 нл/кг.' В доочищенные основы вводят 0,05-0,2% 2,6-ди-трет.-бутил-4-метилфенола (ионола) ; готовые масла имеют следующие харак- 35 теристики (см. табл. 3).

Пример 2. Вакуумный газойль из смеси западно-сибирских нефтей с пределами кипения 320-500°С подвергают гидрокрекингу на цеолитсодержащем дд алюмоникельмолибденовом катализаторе состава, масс.%: ΝίΟ 9,0; МоО^20,0, цеолит, содержащий никель 3,5;

примеси Иа^О и Ре^О^О ,5. Процесс проводят в трех режимах дд

(см. табл. 4).

Получают три гидрогениэата, которые далее подвергают атмосферно-вакуумной перегонке, депарафинизации и гидроочистке в условиях, описанных -в примере 1. В полученные образцы ос- ^υновы масла вводят 2,6-ди-трет.бутил-4-метилфенол (ионол) в количестве 005,01 и 02%,Все образцы отличаются весьма низкой величиной диэлектрических потерь тангент угла диэлектрических потерь менее 0,1%.

Масла характеризуются·также хорошими антиокислительными свойствами: индукционный период окисления, определенный по поглощению кислорода (прибор ПК), составляет 35-65 ч при минимальном количестве антиокислителя (0,05%). Готовые масла имеют следующие характеристики (см. табл, 5).

ПримерЗ. Масло, полученное по способу, согласно изобретению, испытывают в сравнении с маслом по известному способу, получаемым по схеме: гидроочистка (при давлении 50-100 ат), гидрокрекинг (при давлении 50-100 ат), разгонка, депарафинизация, доочистка. Кроме тангенса угла диэлектрических потерь и индукционного периода окисления по методу ПК определяют индукционный период окисления по методу Международной электротехнической комиссии (метод МЭК). Результаты испытаний представлены в таблице. Там же приведены соответствующие данные по товарным электроизоляционным маслам, получаемым методом селективной очистки.

Масло по известному способу содержит 25-40% ароматических углеводородов и резко уступает по качеству маслу по способу, согласно изобретению. Товарные масла очистки из сернистых нефтей при близком содержании ароматических углеводородов 24-30% обладают антиокислительными и диэлектрическими свойствами, близкими свойствам масла по известному способу.

Наиболее высококачественные масла селективной очистки содержат меньше ароматических углеводородов (например масло с Государственным знаком качества по ГОСТ 5. 2151-74) и значительно превосходят масло по известному способу по устойчивости·к окислению и диэлектрическим свойствам, однако и эти масла заметно уступают маслу по способу, согласно изобретению. Так· при одинаковом содержании ароматических углеводородов.(14%) масло по способу, согласно иэобрете-, нию, характеризуется в 4-5 раз меньшими диэлектрическими потерями и по устойчивости к окислению находится на уровне товарных масел при меньшем в 4 раза содержании антиокислителя (см. табл. 6).

Ί

757588

8

Таблица 1

Показ атели	Режим
I	II
Давление, ат	150	300
Температура, °С	415	410
Скорость подачи сырья, ч--<	0,7	0,7
Циркуляция водорода, нл/кг.	1500	1500

Таблица 2

Показатели	Фракция от режима
Г	II
Плотность при 20°С, г/см	0,8563	0,8527
Вязкость при 50°С, сСт	7,28	7, 10
Температура звставания,°С	+5	+ 3
Температура вспышки (в закрытом тигле),‘’с	167	165 »
Фракционный состав: начало кипения, °С	311	307
конец кипения, °С	415	408

Таблица 3

Масло для режима

Характеристика масел

I '

II

Содержание ароматических углеводородов, масс.%	14	4
Вязкость при 50°С,сСт	7,80	7,65
Температура застывания,⁰С	-46	-47
20 Показатель преломления, гад	1,47 30	1,4710

9

757588

10

Таблица 4 Режим

Показатели

I

II

III

Давление,ат	2 30	230	230
Температура, ⁰ С	400	410	420
Скорость подачи сырья, кг/л.ч	0,7	. 0/7	0,7
Циркуляция водорода, нл/кг	1500	1500	1500

Таблица 5
Показатели	Масло	от режима
I	II	III
Содержание ароматических углеводородов'¹^, вес.%	14	9	4
Вязкость кинематическая при 50^рС, сСт	7,74	7,85	7,64
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С	154	160	150
Температура застывания,⁰С	-50	-47	-49
20 Показатель преломления, Пр	1,4732	1,4725	1,4708
Тангенс угла диэлектрических потерь при 90°С,%	0,08	0,04	0,06
Индукционный период окисления , ч при содержании ионола
0,05 вес. %	35	50	65
0 , 1 вес. %	80	10 5	140
0,2 в ес . %	120	150	200

.?ί)

Результаты хроматографического разделения на силикагеле При приборе ПК.

11

757588

12

Таблица 6

Наименование масла	Содержание ароматических углеводородов,*· вес. % ·	Содержание ионола, вес. %	Индукционный период окисления, ч	Т ан ге н с у гл диэлектриче ких потерь 90°С, %
на приборе ПК	по методу МЭК
Гидрокрекинга по известному способу при давлении 50 ат	40	0,2	20-25	30-35	3,2-3,4
Гидрокрекинга по известносу способу при давлении 100 ати	21	0,2	30-35	55-60	1,5-1,8
Селективной очистки из сернистых нефтей по ГОСТ 10121-62 (товарные партии)	24-30	0,2	25-35	50-55
Селективной очистки из маслосернистой нефти по ГОСТ 5.2151-74	15	0,2	60	80	0,4
От опытного пробега по глубокой селективной очистке дистиллята сернистой нефти	14	0,2	75		0,3
По способу, согласно изобретению (образец 1)	14	0,2	120	200	0,08

*)Результаты хроматографического разделения на силикагеле, при 70 °С.

Claims

Формула изобретения

1, Способ получения электроизоляционного масла путем гидрокрекинга нефтяного сырья в присутствии катали- 45 затора при повышенных температуре и давлении с последующей разгонкой полученного продукта и депарафинизацией выделенной при этом целевой фракции, доочисткой депарафинированного масла, отличающийся тем, что, с целью улучшения антиокислительных и диэлектрических свойств масла и упрощения способа, гидрокрекинг проводят при давлении(150-300 ат₍« в присутствии цеолитсодержащего алюмоникельмолибденового катализатора ив доочиЩенное депарафинированное

масло вводят 0,05-0,2% 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола.
2. Способ поп. 1, отличающ и й с я тем, что гидрокрекинг проводят при температуре 370-430°С,