專利名稱：：一種變壓器油基礎(chǔ)油及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種變壓器油基礎(chǔ)油及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：變壓器油是指用于變壓器、電抗器、互感器、套管、油開關(guān)等充油電氣設(shè)備中，起絕緣、冷卻和滅弧作用的一類變壓器油品。對(duì)變壓器油的使用性能有三個(gè)方面的要求①良好的物理性能；②良好的電氣性能；③良好的氧化安定性。變壓器油基礎(chǔ)油是生產(chǎn)變壓器油的原料。變壓器油的性能在很大程度上取決于變壓器油基礎(chǔ)油的性能。通常，石蠟基變壓器油基礎(chǔ)油傾點(diǎn)高，易氧化生成大量的酸性化合物，且芳烴含量少，在變壓器油的壽命、抗氧化、抗析氣等方面存在一些不足。而環(huán)垸基變壓器油基礎(chǔ)油既能滿足變壓器油的絕緣、冷卻等要求，又能長期穩(wěn)定工作，因此成為公認(rèn)的變壓器油最佳選擇。目前，我國的環(huán)垸基原油資源主要集中在新疆九區(qū)、遼河歡喜嶺以及渤海灣三大區(qū)塊，用于生產(chǎn)變壓器油基礎(chǔ)油的原料為新疆九區(qū)原油和遼河歡喜嶺原油。其中，利用新疆九區(qū)原油生產(chǎn)的環(huán)烷基變壓器油基礎(chǔ)油在國內(nèi)外市場(chǎng)占有率較高，應(yīng)用效果較好。而遼河歡喜嶺原油隨著產(chǎn)量降低和品質(zhì)變差，已不能作為生產(chǎn)變壓器油的穩(wěn)定資源。隨著國內(nèi)變壓器油市場(chǎng)需求的不斷增長，開拓其它合適的變壓油生產(chǎn)原料，實(shí)現(xiàn)變壓器油大幅度國產(chǎn)化，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。變壓器油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)工藝隨著煉油工藝的發(fā)展而發(fā)展。最早是將環(huán)烷基原油作為原料，采用硫酸-白土精制工藝生產(chǎn)變壓器油基礎(chǔ)油，但該方法成本高、收率低、處理量小，最重要的是產(chǎn)生大量的酸渣污染環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種變壓器油基礎(chǔ)油及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的變壓器油基礎(chǔ)油的制備方法，包括如下步驟1)將SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行加氫預(yù)處理，使其脫酸；2)將加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線鎦分油進(jìn)行糠醛精制，得到精制油，除去糠醛后，得到脫醛精制油；3)將脫醛精制油進(jìn)行脫氮，除去氮渣，得到脫氮精制油；4)在脫氮精制油中加入白土，進(jìn)行白土精制；得到變壓器油基礎(chǔ)油。所述SZ36-1常三線餾分油可以直接購買得到，也可以以渤海灣環(huán)烷基原油SZ36-1為原料進(jìn)行常壓蒸餾得到。常壓蒸餾時(shí)，可采用如下條件常壓爐出口溫度為370。C，常三線餾程(2%97%)為290370。C。所述步驟1)中，低壓加氫預(yù)處理中的反應(yīng)條件可為氫分壓3.2Mpa6.4Mpa，加氫反應(yīng)溫度300320。C，體積空速l1.5h—、氫油體積比(280-320):1。低壓加氫預(yù)處理中的反應(yīng)條件優(yōu)選為氫分壓6.4Mpa，加氫反應(yīng)溫度30(TC，體積空速1.5h^，氫油體積比300:1。所述步驟2)中，糠醛與所述加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油的質(zhì)量比可為(1.22.2):1;所述糠醛精制的反應(yīng)條件可為塔頂溫度為70-10(TC，塔底溫度為40-70°C?？啡┡c所述加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油質(zhì)量比優(yōu)選為1.5:1;所述糠醛精制的反應(yīng)條件優(yōu)選為塔頂溫度為80°C，塔底溫度為50°C。所述步驟2)中，除去糠醛是將精制油進(jìn)行減壓蒸餾，減壓蒸餾的條件可為02kpa、120130°C。所述減壓蒸餾的條件優(yōu)選為0.12kpa、120130°C。所述減壓蒸餾的條件最優(yōu)選為lkpa、125°C。所述步驟3)中，加入脫氮?jiǎng)Ｈ魏问惺鄣拿摰獎(jiǎng)┚刹捎?，如湖北金鶴化工有限公司生產(chǎn)的WSQ-2型脫氮?jiǎng)?。所述脫氮?jiǎng)┑募尤肓靠蔀?.1-0.3%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，優(yōu)選為0.2%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；所述脫氮反應(yīng)的條件可為80-100°C、3060min，優(yōu)選為90°C，45min。所述步驟4)中，白土的加入量可為25%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；所述白土精制的反應(yīng)條件可為120-160°C，3060min。白土的加入量優(yōu)選為3%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；所述白土精制的反應(yīng)條件優(yōu)選為140°C，45min。所述方法制備得到的變壓器油基礎(chǔ)油也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明提供的變壓器油的性能參數(shù)見表1。表l本發(fā)明提供的變壓器油基礎(chǔ)油的性能參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本發(fā)明提供的方法工藝流程操作簡單，條件溫和，目標(biāo)產(chǎn)品收率高，白土殘?jiān)?。本發(fā)明的變壓器油基礎(chǔ)油顏色淺(色度為0)，低溫性能優(yōu)異(凝點(diǎn)為-4(TC)，電氣性能優(yōu)良(介質(zhì)損耗因數(shù)為0.00070.0012，擊穿電壓為7275KV)，結(jié)構(gòu)族組成分布合理，是優(yōu)良的環(huán)烷基變壓器油，具有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用空間。本發(fā)明拓寬了國內(nèi)的變壓器油基礎(chǔ)油原料來源，可以為市場(chǎng)提供全新的25#變壓器油基礎(chǔ)油。以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。檢測(cè)SZ36-1常三線餾分油和變壓器油基礎(chǔ)油的性能均采用本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)方法，具體如下a.密度原油和液體石油產(chǎn)品密度實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法，GB/T1884-2000。b.運(yùn)動(dòng)粘度石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)測(cè)定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法，GB/T265-1988。c.色度:石油產(chǎn)品色度測(cè)定法，SH/T0168-1992。d.凝點(diǎn):石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定法，GB/T510-1983。e.閉口閃點(diǎn)石油產(chǎn)品閃點(diǎn)測(cè)定法(閉口杯法)，GB/T261-1983(1991)。f.堿氮含量石油產(chǎn)品中堿性氮測(cè)定法，SH/T0162-1992。g.酸值:石油產(chǎn)品酸值測(cè)定法，GB/T264-1983(1991)。h.結(jié)構(gòu)族組成石油基絕緣油碳型組成計(jì)算法，SH/T0725-2002。i.介質(zhì)損耗液體絕緣材料工頻相對(duì)介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率的測(cè)量，GB/T5654-2007。j.擊穿電壓絕緣油擊穿電壓測(cè)定法，GB/T507-2002。k.苯胺點(diǎn)石油產(chǎn)品苯胺點(diǎn)測(cè)定法，GB/T262-1988。l.餾程石油產(chǎn)品餾程測(cè)定法，GB/T255-1977(1988)。m.旋轉(zhuǎn)氧彈潤滑油氧化安定性測(cè)定法(旋轉(zhuǎn)氧彈法)，SH/T0193-1992。以下實(shí)施中所用的脫氮?jiǎng)楹苯瘊Q化工有限公司生產(chǎn)的WSQ-2型脫氮?jiǎng)?。以下?shí)施例中用作原料的SZ36-1常三線餾分油的性能參數(shù)見表2。表2SZ36-1常三線餾分油的性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例l、變壓器油基礎(chǔ)油的制備和性能檢測(cè)一、變壓器油基礎(chǔ)油的制備試驗(yàn)設(shè)置三次重復(fù)，性能檢測(cè)結(jié)果取三份產(chǎn)品A的平均值。1、加氫預(yù)處理將所述SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行加氫預(yù)處理，使其脫酸，預(yù)處理?xiàng)l件為氫分壓3.2Mpa，加氫反應(yīng)溫度32(TC，體積空速lh—1，氫油體積比280:1。2、糠醛精制將加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行糠醛精制，糠醛和加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油的質(zhì)量比為1.2:1，塔頂溫度為70°C，塔底溫度為4CTC，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，減壓蒸餾的條件為0.lkpa、12(TC，得到脫醛精制油。3、脫氮在脫醛精制油中加入0.3%(質(zhì)量百分比)的脫氮?jiǎng)?0(TC脫氮30min，分離出氮渣，得到脫氮精制油。4、白土精制在脫氮精制油中加入5%(質(zhì)量百分比)的白土，在16(TC，氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下進(jìn)行白土精制30min,過濾出白土廢渣后得到變壓器油基礎(chǔ)油，將其命名為產(chǎn)品A。二、變壓器油基礎(chǔ)油的性能產(chǎn)品A的各項(xiàng)性能指標(biāo)見表3。實(shí)施例2、變壓器油基礎(chǔ)油的制備和性能檢測(cè)一、變壓器油基礎(chǔ)油的制備試驗(yàn)設(shè)置三次重復(fù)，性能檢測(cè)結(jié)果取三份產(chǎn)品B的平均值。1、加氫預(yù)處理將所述SZ36-l常三線餾分油進(jìn)行加氫預(yù)處理，使其脫酸，預(yù)處理?xiàng)l件為氫分壓6.4Mpa，加氫反應(yīng)溫度30(TC，體積空速1.5h—1，氫油體積比300:1。2、糠醛精制將加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行糠醛精制，糠醛和加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油的質(zhì)量比為1.5:1，塔頂溫度為80。C，塔底溫度為5(TC，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，減壓蒸餾的條件為lkpa、125°C，得到脫醛精制油。3、脫氮在脫醛精制油中加入0.2%(質(zhì)量百分比)的脫氮?jiǎng)?(TC脫氮45min后分離出氮渣，得到脫氮精制油。4、白土精制在脫氮精制油中加入3%(質(zhì)量百分比)的白土，在14(TC，氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下進(jìn)行白土精制45min，過濾出白土廢渣后得到變壓器油基礎(chǔ)油，將其命名為產(chǎn)品B。二、變壓器油基礎(chǔ)油的性能產(chǎn)品B的各項(xiàng)性能指標(biāo)見表3。實(shí)施例3、變壓器油基礎(chǔ)油的制備和性能檢測(cè)一、變壓器油基礎(chǔ)油的制備試驗(yàn)設(shè)置三次重復(fù)，性能檢測(cè)結(jié)果取三份產(chǎn)品C的平均值。1、加氫預(yù)處理將所述SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行低壓加氫預(yù)處理，使其脫酸，預(yù)處理?xiàng)l件為氫分壓6.4Mpa，加氫反應(yīng)溫度30(TC，體積空速1.5h—1,氫油體積比320:1。2、糠醛精制將加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行糠醛精制，糠醛和加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油的質(zhì)量比為2.2:1，塔頂溫度為IO(TC，塔底溫度為7(TC，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，減壓蒸餾的條件為2kpa、13(TC，得到脫醛精制油。3、脫氮在脫醛精制油中加入O.1%(質(zhì)量百分比)的脫氮?jiǎng)?(TC脫氮60min，分離出氮渣，得到脫氮精制油。4、白土精制在脫氮精制油中加入2%(質(zhì)量百分比)的白土，在12(TC，氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下進(jìn)行白土精制60rain，過濾出白土廢渣后得到變壓器油基礎(chǔ)油，將其命名為產(chǎn)品C。二、變壓器油基礎(chǔ)油的性能產(chǎn)品C的各項(xiàng)性能指標(biāo)見表3。表3產(chǎn)品各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表3中的數(shù)據(jù)可知，三個(gè)實(shí)施例中的產(chǎn)品各項(xiàng)性能均較好，顏色均為O，凝點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于25號(hào)變壓器油國標(biāo)GB2536-90要求的-25。C，且低溫性能較好(-l(TC的粘度均小于200mm7s)，具有合理的結(jié)構(gòu)族組成，是良好的變壓器油基礎(chǔ)油。其中，實(shí)施例1中的產(chǎn)品A收率最高，高達(dá)75%。而實(shí)施例3中的產(chǎn)品C收率雖低，但精制深度高，電氣性能最佳(介質(zhì)損耗因數(shù)最低，擊穿電壓最高)，氧化安定性最好(旋轉(zhuǎn)氧彈高達(dá)227min)。權(quán)利要求1、一種變壓器油基礎(chǔ)油的制備方法，包括如下步驟1)將SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行加氫預(yù)處理，使其脫酸；2)將加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行糠醛精制，得到精制油，除去糠醛后，得到脫醛精制油；3)將脫醛精制油進(jìn)行脫氮，除去氮渣，得到脫氮精制油；4)在脫氮精制油中加入白土，進(jìn)行白土精制；得到變壓器油基礎(chǔ)油。2、如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，加氫預(yù)處理的反應(yīng)條件為氫分壓3.2Mpa6.4Mpa，加氫反應(yīng)溫度300320°C，體積空速11.5h—'，氫油體積比(280-320):1;所述步驟l)中，加氫預(yù)處理的反應(yīng)條件優(yōu)選為氫分壓6.4Mpa,加氫反應(yīng)溫度30(TC，體積空速1.5h—、氫油體積比300:1。3、如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟2)中，糠醛與所述加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油的質(zhì)量比為(1.22.2):1;所述糠醛精制的反應(yīng)條件為塔頂溫度為70-100°C，塔底溫度為40-70°C。4、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述步驟2)中，糠醛與所述加氫預(yù)處理后的SZ36-l常三線餾分油的質(zhì)量比為1.5:1;所述糠醛精制的反應(yīng)條件為塔頂溫度為8(TC，塔底溫度為5(TC。5、如權(quán)利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于所述步驟2)中，除去糠醛是將精制油進(jìn)行減壓蒸餾，減壓蒸餾的條件為02kpa、12013(TC;減壓蒸餾的條件優(yōu)選為lkpa、125°C。6、如權(quán)利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于所述步驟3)中，加入脫氮?jiǎng)?、如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述脫氮?jiǎng)┑募尤肓繛镺.1-0.3%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，優(yōu)選為0.2%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；所述脫氮反應(yīng)的條件為80-10(TC、3060min，優(yōu)選為；9CTC，45min。8、如權(quán)利要求1至7中任一所述的方法，其特征在于所述步驟4)中，白土的加入量為25%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；所述白土精制的反應(yīng)條件為120-160°C，3060min。9、如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述步驟4)中，白土的加入量為3%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；所述白土精制的反應(yīng)條件為140°C，45min。10、權(quán)利要求1至9中任一所述方法制備得到的變壓器油基礎(chǔ)油。全文摘要本發(fā)明公開了一種變壓器油基礎(chǔ)油及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的變壓器油基礎(chǔ)油的制備方法，包括如下步驟1)將SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行加氫預(yù)處理，使其脫酸；2)將加氫預(yù)處理后的SZ36-1常三線餾分油進(jìn)行糠醛精制，得到精制油，除去糠醛后，得到脫醛精制油；3)將脫醛精制油進(jìn)行脫氮，除去氮渣，得到脫氮精制油；4)在脫氮精制油中加入白土，進(jìn)行白土精制；得到變壓器油基礎(chǔ)油。本發(fā)明拓寬了國內(nèi)的變壓器油基礎(chǔ)油原料來源，可以為市場(chǎng)提供全新的25#變壓器油基礎(chǔ)油。此外，本發(fā)明提供的技術(shù)工藝流程簡單，操作條件溫和，目標(biāo)產(chǎn)品收率高，具有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用空間。文檔編號(hào)C10M101/00GK101386794SQ20081022606公開日2009年3月18日申請(qǐng)日期2008年11月5日優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日發(fā)明者于恩強(qiáng),付玉娥,商希紅,孫元碧申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司;中海油氣開發(fā)利用公司