專利名稱：：一種變壓器油基礎油及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種變壓器油基礎油及其制備方法與應用。
背景技術：
：變壓器油是指用于變壓器、電抗器、互感器、套管、油開關等充油電氣設備中，起絕緣、冷卻和滅弧作用的一類變壓器油品。對變壓器油的使用性能有三個方面的要求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。變壓器油基礎油是生產變壓器油的原料。變壓器油的性能在很大程度上取決于變壓器油基礎油的性能。通常，石蠟基變壓器油基礎油傾點高，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。而環垸基變壓器油基礎油既能滿足變壓器油的絕緣、冷卻等要求，又能長期穩定工作，因此成為公認的變壓器油最佳選擇。目前，我國的環垸基原油資源主要集中在新疆九區、遼河歡喜嶺以及渤海灣三大區塊，用于生產變壓器油基礎油的原料為新疆九區原油和遼河歡喜嶺原油。其中，利用新疆九區原油生產的環烷基變壓器油基礎油在國內外市場占有率較高，應用效果較好。而遼河歡喜嶺原油隨著產量降低和品質變差，已不能作為生產變壓器油的穩定資源。隨著國內變壓器油市場需求的不斷增長，開拓其它合適的變壓油生產原料，實現變壓器油大幅度國產化，具有很大的現實意義。變壓器油基礎油的生產工藝隨著煉油工藝的發展而發展。最早是將環烷基原油作為原料，采用硫酸-白土精制工藝生產變壓器油基礎油，但該方法成本高、收率低、處理量小，最重要的是產生大量的酸渣污染環境。
發明內容本發明的目的是提供一種變壓器油基礎油及其制備方法與應用。本發明提供的變壓器油基礎油的制備方法，包括如下步驟1)將SZ36-1常三線餾分油進行加氫預處理，使其脫酸；2)將加氫預處理后的SZ36-1常三線鎦分油進行糠醛精制，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，進行白土精制；得到變壓器油基礎油。所述SZ36-1常三線餾分油可以直接購買得到，也可以以渤海灣環烷基原油SZ36-1為原料進行常壓蒸餾得到。常壓蒸餾時，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，低壓加氫預處理中的反應條件可為氫分壓3.2Mpa6.4Mpa，加氫反應溫度300320。C，體積空速l1.5h—、氫油體積比(280-320):1。低壓加氫預處理中的反應條件優選為氫分壓6.4Mpa，加氫反應溫度30(TC，體積空速1.5h^，氫油體積比300:1。所述步驟2)中，糠醛與所述加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油的質量比可為(1.22.2):1;所述糠醛精制的反應條件可為塔頂溫度為70-10(TC，塔底溫度為40-70°C。糠醛與所述加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油質量比優選為1.5:1;所述糠醛精制的反應條件優選為塔頂溫度為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選為0.12kpa、120130°C。所述減壓蒸餾的條件最優選為lkpa、125°C。所述步驟3)中，加入脫氮劑。任何市售的脫氮劑均可采用，如湖北金鶴化工有限公司生產的WSQ-2型脫氮劑。所述脫氮劑的加入量可為0.1-0.3%(質量百分數)，優選為0.2%(質量百分數)；所述脫氮反應的條件可為80-100°C、3060min，優選為90°C，45min。所述步驟4)中，白土的加入量可為25%(質量百分數)；所述白土精制的反應條件可為120-160°C，3060min。白土的加入量優選為3%(質量百分數)；所述白土精制的反應條件優選為140°C，45min。所述方法制備得到的變壓器油基礎油也屬于本發明的保護范圍。本發明提供的變壓器油的性能參數見表1。表l本發明提供的變壓器油基礎油的性能參數<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本發明提供的方法工藝流程操作簡單，條件溫和，目標產品收率高，白土殘渣少。本發明的變壓器油基礎油顏色淺(色度為0)，低溫性能優異(凝點為-4(TC)，電氣性能優良(介質損耗因數為0.00070.0012，擊穿電壓為7275KV)，結構族組成分布合理，是優良的環烷基變壓器油，具有廣泛的市場應用空間。本發明拓寬了國內的變壓器油基礎油原料來源，可以為市場提供全新的25#變壓器油基礎油。以下的實施例便于更好地理解本發明，但并不限定本發明。具體實施例方式下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。檢測SZ36-1常三線餾分油和變壓器油基礎油的性能均采用本領域的標準方法，具體如下a.密度原油和液體石油產品密度實驗室測定法，GB/T1884-2000。b.運動粘度石油產品運動粘度計測定法和動力粘度計算法，GB/T265-1988。c.色度:石油產品色度測定法，SH/T0168-1992。d.凝點:石油產品凝點測定法，GB/T510-1983。e.閉口閃點石油產品閃點測定法(閉口杯法)，GB/T261-1983(1991)。f.堿氮含量石油產品中堿性氮測定法，SH/T0162-1992。g.酸值:石油產品酸值測定法，GB/T264-1983(1991)。h.結構族組成石油基絕緣油碳型組成計算法，SH/T0725-2002。i.介質損耗液體絕緣材料工頻相對介電常數、介質損耗因數和體積電阻率的測量，GB/T5654-2007。j.擊穿電壓絕緣油擊穿電壓測定法，GB/T507-2002。k.苯胺點石油產品苯胺點測定法，GB/T262-1988。l.餾程石油產品餾程測定法，GB/T255-1977(1988)。m.旋轉氧彈潤滑油氧化安定性測定法(旋轉氧彈法)，SH/T0193-1992。以下實施中所用的脫氮劑為湖北金鶴化工有限公司生產的WSQ-2型脫氮劑。以下實施例中用作原料的SZ36-1常三線餾分油的性能參數見表2。表2SZ36-1常三線餾分油的性質<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例l、變壓器油基礎油的制備和性能檢測一、變壓器油基礎油的制備試驗設置三次重復，性能檢測結果取三份產品A的平均值。1、加氫預處理將所述SZ36-1常三線餾分油進行加氫預處理，使其脫酸，預處理條件為氫分壓3.2Mpa，加氫反應溫度32(TC，體積空速lh—1，氫油體積比280:1。2、糠醛精制將加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油的質量比為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%(質量百分比)的脫氮劑，10(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%(質量百分比)的白土，在16(TC，氮氣保護的條件下進行白土精制30min,過濾出白土廢渣后得到變壓器油基礎油，將其命名為產品A。二、變壓器油基礎油的性能產品A的各項性能指標見表3。實施例2、變壓器油基礎油的制備和性能檢測一、變壓器油基礎油的制備試驗設置三次重復，性能檢測結果取三份產品B的平均值。1、加氫預處理將所述SZ36-l常三線餾分油進行加氫預處理，使其脫酸，預處理條件為氫分壓6.4Mpa，加氫反應溫度30(TC，體積空速1.5h—1，氫油體積比300:1。2、糠醛精制將加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油的質量比為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%(質量百分比)的脫氮劑，9(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%(質量百分比)的白土，在14(TC，氮氣保護的條件下進行白土精制45min，過濾出白土廢渣后得到變壓器油基礎油，將其命名為產品B。二、變壓器油基礎油的性能產品B的各項性能指標見表3。實施例3、變壓器油基礎油的制備和性能檢測一、變壓器油基礎油的制備試驗設置三次重復，性能檢測結果取三份產品C的平均值。1、加氫預處理將所述SZ36-1常三線餾分油進行低壓加氫預處理，使其脫酸，預處理條件為氫分壓6.4Mpa，加氫反應溫度30(TC，體積空速1.5h—1,氫油體積比320:1。2、糠醛精制將加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油的質量比為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%(質量百分比)的脫氮劑，8(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%(質量百分比)的白土，在12(TC，氮氣保護的條件下進行白土精制60rain，過濾出白土廢渣后得到變壓器油基礎油，將其命名為產品C。二、變壓器油基礎油的性能產品C的各項性能指標見表3。表3產品各項關鍵性能指標<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表3中的數據可知，三個實施例中的產品各項性能均較好，顏色均為O，凝點遠遠低于25號變壓器油國標GB2536-90要求的-25。C，且低溫性能較好(-l(TC的粘度均小于200mm7s)，具有合理的結構族組成，是良好的變壓器油基礎油。其中，實施例1中的產品A收率最高，高達75%。而實施例3中的產品C收率雖低，但精制深度高，電氣性能最佳(介質損耗因數最低，擊穿電壓最高)，氧化安定性最好(旋轉氧彈高達227min)。權利要求1、一種變壓器油基礎油的制備方法，包括如下步驟1)將SZ36-1常三線餾分油進行加氫預處理，使其脫酸；2)將加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油進行糠醛精制，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，進行白土精制；得到變壓器油基礎油。2、如權利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，加氫預處理的反應條件為氫分壓3.2Mpa6.4Mpa，加氫反應溫度300320°C，體積空速11.5h—'，氫油體積比(280-320):1;所述步驟l)中，加氫預處理的反應條件優選為氫分壓6.4Mpa,加氫反應溫度30(TC，體積空速1.5h—、氫油體積比300:1。3、如權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟2)中，糠醛與所述加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油的質量比為(1.22.2):1;所述糠醛精制的反應條件為塔頂溫度為70-100°C，塔底溫度為40-70°C。4、如權利要求3所述的方法，其特征在于所述步驟2)中，糠醛與所述加氫預處理后的SZ36-l常三線餾分油的質量比為1.5:1;所述糠醛精制的反應條件為塔頂溫度為8(TC，塔底溫度為5(TC。5、如權利要求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行減壓蒸餾，減壓蒸餾的條件為02kpa、12013(TC;減壓蒸餾的條件優選為lkpa、125°C。6、如權利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于所述步驟3)中，加入脫氮劑。7、如權利要求6所述的方法，其特征在于所述脫氮劑的加入量為O.1-0.3%(質量百分數)，優選為0.2%(質量百分數)；所述脫氮反應的條件為80-10(TC、3060min，優選為；9CTC，45min。8、如權利要求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%(質量百分數)；所述白土精制的反應條件為120-160°C，3060min。9、如權利要求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%(質量百分數)；所述白土精制的反應條件為140°C，45min。10、權利要求1至9中任一所述方法制備得到的變壓器油基礎油。全文摘要本發明公開了一種變壓器油基礎油及其制備方法與應用。本發明提供的變壓器油基礎油的制備方法，包括如下步驟1)將SZ36-1常三線餾分油進行加氫預處理，使其脫酸；2)將加氫預處理后的SZ36-1常三線餾分油進行糠醛精制，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，進行白土精制；得到變壓器油基礎油。本發明拓寬了國內的變壓器油基礎油原料來源，可以為市場提供全新的25#變壓器油基礎油。此外，本發明提供的技術工藝流程簡單，操作條件溫和，目標產品收率高，具有廣泛的市場應用空間。文檔編號C10M101/00GK101386794SQ20081022606公開日2009年3月18日申請日期2008年11月5日優先權日2008年11月5日發明者于恩強,付玉娥,商希紅,孫元碧申請人:中國海洋石油總公司;中海油氣開發利用公司