專利名稱：一種換流變絕緣油基礎油及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種絕緣烴油及其制備方法，更具體地說，是一種變壓器絕緣油基礎 油及其制備方法。
背景技術：
現有技術中，可采用多種方法生產變壓器油。如CN 1174225公開了一種變壓器 油及其制法，該方法以富含芳烴的催化裂解輕油為原料制取變壓器油。CN1990833公開 一種采用環烷基油依次通過加氫處理、加氫精制工藝生產超高壓變壓器油；CN101386791 披露采用QHD32-6常二線餾分油經過糠醛精制、白土精制得到一種45#變壓器油基礎油； CN101386792采用SZ36-1常二線餾分油經過糠醛精制、脫氮、白土精制得到一種45#變壓器 油基礎油；CN101386793采用QHD32-6常二線餾分油經過糠醛精制、脫氮、白土精制得到的 一種45#變壓器油基礎油；CN 101386794采用SZ36-1常三線餾分油經過加氫脫酸、糠醛精 制、脫氮、白土精制得到25#變壓器油基礎油。上述文獻公開的只是普通變壓器油或超高壓變壓器油的制備方法，所得到的普通 變壓器油或超高壓變壓器油由于運動黏度大，不利于降低變壓器油在高壓電場下運行時引 起油流帶電的傾向，提高散熱效率和降低變壓器的運行溫度、介質損耗，因而不能滿足換流 變絕緣油的低粘度、高閃點、良好的低溫性能、抗氧化、老化性能和良好的電氣性能等性能 要求，使得目前國內的直流輸電絕緣油完全依賴進口。馬書杰等在《超高壓換流變用變壓器油》(電力設備· 2004年第5期· 79-84頁) 一文中公開了一種高性能要求的超高壓換流變絕緣油調合生產技術。馬書杰等在《中國石 油環烷基變壓器油研發的最新進展》(電力設備· 2005年第6期.1-11頁)一文中發布了 K150GX、K150X、K150AX和K145X等變壓器油新產品，但未涉及有關換流變絕緣油基礎油及 其制備方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種換流變絕緣油基礎油及其制備方法。該基礎油顏色淺， 低溫性能優異，低溫流動性好，閃點高，氧化安定性好，熱穩定性優異。本發明的目的之二在于提供上述換流變絕緣油基礎油的制備方法。該方法以中間 基或環烷基原料油280 350°C餾分為原料，經加氫精制、糠醛精制、白土精制組合工藝制
得廣品。本發明提供的換流變絕緣油的制備方法包括如下步驟(1)將中間基或環烷基原料油觀0 350°C餾分進行加氫精制，得到精制后餾分 油；(2)將精制后餾分油進行糠醛精制，除去糠醛后得到糠醛精制油；(3)將糠醛精制油進行白土精制，得到換流變絕緣油基礎油。所述步驟(1)中加氫精制的反應條件為氫分壓2. 0 20. OMPa,反應溫度260 360°C，體積空速0.2 3.( -1，氫油體積比200 1 2000 1。所用催化劑為鎳-鎢或 鎳-鉬或鈷-鉬或鉬-鈷-鎳或鉬-鎳-鎢型無定形硅鋁催化劑，以催化劑重量百分比計， 鎳含量為2 30重量％，鎢含量為25 30重量％，鈷含量為2 30重量％，鉬含量為2 30重量％，氧化硅載體含量為0 15重量％，氧化鋁載體余量；催化劑的物性參數為平均 孔徑60 100A，比表面積120 160cm2/g，孔容0. 2 0. 4cm3/g，強度25 30N/mm。所述步驟O)中糠醛與所述加氫精制后的餾分質量比為1. 5 3. 0 1 ；所述糠 醛精制的反應條件為塔頂溫度70 120°C，塔底溫度30 70°C。得到的糠醛精制油除去糠醛是利用減壓蒸餾，蒸餾條件蒸餾壓力為0.01 0. IMPa、蒸餾溫度 120 150°C。所述步驟(3)中，白土的加入量為糠醛精制油重量的1 8% ；所述白土精制的反 應條件為精制溫度100 160°C，精制時間30 60min。更進一步地說，本發明所述換流變絕緣油的制備方法為所述步驟(1)中，加氫精制的反應條件為氫分壓7. OMPa，反應溫度360°C，體積空 速l.Oh—1，氫油體積比500 1。所述步驟O)中，糠醛與所述加氫精制后餾分的質量比為3. 0 1 ；所述糠醛精制 的反應條件為塔頂溫度90°C，塔底溫度60°C。得到的糠醛精制油除去糠醛的減壓蒸餾條件為蒸餾壓力O.OlMPa、蒸餾溫度 120°C。所述步驟(3)中，白土的加入量為糠醛精制油重量的8% ；所述白土精制的反應條 件為精制溫度150°C，精制時間30min。本發明提供的換流變絕緣油基礎油的性能參數為餾程為280 350°C，運動黏度 υ 40Γ 6. 8 7. 8mm2/s、υ _30Γ 600 800mm2/s，氮含量氺1 μ g/ml，表征氧化安定性性能指標 的酸值0. angK0H/g，沉淀< 0. 05%，90°C介質損耗因數< 0.01。相比現有技術多采用餾程四0 370°C的常三線餾分油為原料，本發明采用環烷 基或中間基280 350°C餾分為原料，所制備的產品運動黏度，尤其是低溫運動黏度明顯小 于由290 370°C的餾分所制備的普通25#變壓器油基礎油，而且氧化安定性得到明顯提 高；其次，采用的原料及精制工藝條件相比CN 101386794技術方案條件，本發明采用的加 氫精制工藝條件中選擇了較高的溫度和壓力，使脫氮效果更好，在糠醛精制中，較大的溶劑 比也有利于增加脫氮效果，最終可使生產出的換流變基礎油氮含量達到小于1 μ g/ml的質 量水平，因而可省去脫氮工藝。本發明提供的制備方法工藝流程簡單，反應條件溫和，制備出的換流變絕緣油基 礎油成本低，顏色淺，低溫性質優良，低溫流動性好，氧化安定性好，熱穩定性能優異。
具體實施例方式以下實施例中，中間基或環烷基原料油280 350°C餾分油的性能參數見表1。表1原料油的性能參數項目性能參數實驗方法中間基原料環烷基原料40。C運動黏度，mm2/s8. 5 9. 88. 5 9. 8GB/T 265餾程，。c四0 350勸0 350GB/T 6536實施例1(1)加氫精制將所述環烷基原料油觀0 350°C餾分油進行加氫精制，精制條件為氫分壓 3.5Mpa、反應溫度350°C、體積空速0.3h_\氫油體積比800 1。采用的催化劑為鎳-鎢/ 無定形硅鋁催化劑，以催化劑重量百分比計，鎳含量為8重量％，鎢含量為27重量％，氧化 硅載體含量為10重量％及余量的氧化鋁；催化劑的物性參數為平均孔徑為80 A，比表面 積為145cm2/g，孔容為0. 2cm7g，強度為30N/mm。(2)糠醛精制將加氫精制后餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫精制后餾分油的質量比為 2.0 1，塔頂溫度100°C，塔底溫度65°C，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，壓力為0. 03Mpa，蒸餾溫度130°C。(3)白 土精制將占糠醛精制油重量3.0%的白土加入糠醛精制油中，在120°C真空條件下進行 白土精制40min，過濾出白土廢渣后得到換流變基礎油，將其命名為產品A。產品A性質見 表2 ο實施例2(1)加氫精制將所述環烷基原料油觀0 350°C餾分油進行加氫精制，精制條件為氫分壓 7. OMpa、反應溫度360°C、體積空速1. 0h_\氫油體積比500 1。采用的催化劑為鎳-鎢/ 無定形硅鋁催化劑，以催化劑重量百分比計，鎳含量為10重量％，鎢含量為25重量％，氧 化硅載體含量為15重量％及余量的氧化鋁；催化劑的物性參數為平均孔徑80A，比表面積 160cm2/g，孔容 0. 2cm7g，強度 25N/mm。(2)糠醛精制將加氫精制后餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫精制后餾分油的質量比為 3.0 1，塔頂溫度90°C，塔底溫度60°C，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，壓力為0. OlMPa，蒸餾溫度120°C。(3)白 土精制將占糠醛精制油重量8.0%的白土加入糠醛精制油中，在150°C真空條件下進行 白土精制30min，過濾出白土廢渣后得到換流變基礎油，將其命名為產品B，產品性能見表 2。實施例3(1)加氫精制將所述環烷基原料油觀0 350°C餾分油進行加氫精制，精制條件為氫分壓 5.010^、反應溫度3401、體積空速0.811_1、氫油體積比300 1。采用的催化劑為鎳-鎢/
5無定形硅鋁催化劑，以催化劑重量百分比計，鎳含量為5重量％，鎢含量為觀重量％，氧化 硅載體含量為13重量％及余量的氧化鋁；催化劑的物性參數為平均孔徑90A，比表面積 120cm2/g，孔容 0. 3cm3/g，強度 ^N/mm。(2)糠醛精制將加氫精制后餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫精制后餾分油的質量比為 1.5 1，塔頂溫度120°C，塔底溫度70°C，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，壓力為0. 05MPa、蒸餾溫度135°C。(3)白 土精制將占糠醛精制油重量5.0%的白土加入糠醛精制油中，在160°C真空條件下進行 白土精制30min，過濾出白土廢渣后得到換流變基礎油，將其命名為產品C。產品性質見表 2。實施例4(1)加氫精制將所述中間基原料油觀0 350°C餾分油進行加氫精制，精制條件為氫分壓 4.01^1反應溫度3201、體積空速0.511_1、氫油體積比400 1。采用的催化劑為鎳-鎢/ 無定形硅鋁催化劑，以催化劑重量百分比計，鎳含量為3重量％，鎢含量為觀重量％，氧化 硅載體含量為12重量％及余量的氧化鋁；催化劑的物性參數為平均孔徑100A，比表面積 120cm2/g，孔容 0. 4cm3/g,強度 25N/mm。(2)糠醛精制將加氫精制后餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫精制后餾分油的質量比為 1.8 1，塔頂溫度70°C，塔底溫度30°C，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，壓力為0. 07MPa、蒸餾溫度140°C。(3)白 土精制將占糠醛精制油重量3.0%的白土加入糠醛精制油中，在160°C真空條件下進行 白土精制50min，過濾出白土廢渣后得到換流變基礎油，將其命名為產品E，產品性質見表 3。實施例5(1)加氫精制將所述中間基原料油觀0 350°C餾分油進行加氫精制，精制條件為氫分壓 5.5MPa、反應溫度330°C、體積空速O.StT1、氫油體積比800 1。采用的催化劑為鎳-鎢/ 無定形硅鋁催化劑，以催化劑重量百分比計，鎳含量為2重量％，鎢含量為30重量％，氧化 硅載體含量為10重量％及余量的氧化鋁；催化劑的物性參數為平均孔徑80A，比表面積 130cm2/g，孔容 0. 2cm3/g，強度 ^N/mm。(2)糠醛精制將加氫精制后餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫精制后餾分油的質量比為 2.5 1，塔頂溫度80°C，塔底溫度50°C，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，壓力為0. 02MPa、蒸餾溫度125°C。(3)白 土精制將占糠醛精制油重量1.0%的白土加入糠醛精制油中，在145°C真空條件下進行白土精制40min，過濾出白土廢渣后得到換流變基礎油，將其命名為產品F。產品F性質見 表3。實施例6(1)加氫精制將所述中間基原料油觀0 350°C餾分油進行加氫精制，精制條件為氫分壓 6.5MPa、反應溫度320°C、體積空速Ο.^Γ1、氫油體積比700 1。采用的催化劑為鎳-鎢 /無定形硅鋁催化劑，以催化劑重量百分比計，鎳含量為6重量％，鎢含量為27重量％，氧 化鋁載體含量為67重量％ ；催化劑的物性參數為平均孔徑80A，比表面積160cm2/g，孔容 0. 2cm3/g，強度 25N/mm0(2)糠醛精制將加氫精制后餾分油進行糠醛精制，糠醛和加氫精制后餾分油的質量比為 2.8 1，塔頂溫度100°C，塔底溫度60°C，得到精制油。采用減壓蒸餾法除去精制油中的糠醛溶劑，壓力為0. IMPa、蒸餾溫度150°C。(3)白 土精制將占糠醛精制油重量4.0%的白土加入糠醛精制油中，在130°C真空條件下進行 白土精制60min，過濾出白土廢渣后得到換流變基礎油，將其命名為產品G。產品G性質見
表3 ο表2產品各項關鍵性能指標
權利要求
1.一種換流變絕緣油基礎油，其特征在于其餾程為280 350 °C，運動黏度 υ 40Γ 6. 8 7. 8mm2/s, υ _30V 600 800mm2/s，氮含量氺1 μ g/ml，表征氧化安定性性能指標 的酸值< 0. angKOH/g，沉淀< 0. 05%，90°C介質損耗因數< 0. 01。
2.—種權利要求1所述的換流變絕緣油基礎油的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)將280 350°C中間基或環烷基餾分進行加氫精制；2)將加氫精制后餾分油進行糠醛精制，除去糠醛后得到糠醛精制油；3)將糠醛精制油進行白土精制，得到換流變絕緣油基礎油；其中，所述的中間基或環烷基原料油餾分性質為餾程觀0 350°C，運動黏度 υ 40。c 8. 5 9. 8mm2/s。
3.按照權利要求2所述的換流變絕緣油基礎油的制備方法，其特征在于所述步驟 1)中，加氫精制的反應條件為氫分壓2. 0 20. OMPa,反應溫度沈0 360°C，體積空速 0. 2 3. Oh—1，氫油體積比200 1 2000 1 ；所用催化劑為鎳-鎢或鎳-鉬或鈷-鉬或 鉬-鈷-鎳或鉬-鎳-鎢型無定形硅鋁催化劑，以催化劑重量百分比計，鎳含量為2 30 重量％，鎢含量為25 30重量％，鈷含量為2 30重量％，鉬含量為2 30重量％，氧化 硅載體含量為0 15重量％，氧化鋁載體余量，催化劑的物性參數為平均孔徑60 100A， 比表面積120 160cm2/g，孔容0. 2 0. 4cm3/g，強度25 30N/mm。
4.按照權利要求2所述的換流變絕緣油基礎油的制備方法，其特征在于所述步驟1) 中，加氫精制的反應條件為氧分壓7. OMPa，反應溫度360°C，體積空速1. OtT1，氫油體積比 500 I0
5.按照權利要求2所述的換流變絕緣油基礎油的制備方法，其特征在于所述步驟2) 中，糠醛與所述加氫精制后的280 350°C餾分油的質量比為1.5 3.0 1，糠醛精制塔 頂溫度70 120°C，塔底溫度30 70°C ；得到的糠醛精制油除去糠醛是進行減壓蒸餾，蒸 餾壓力為0. 01 0. IMPa、蒸餾溫度120 150°C。
6.按照權利要求2所述的換流變絕緣油基礎油的制備方法，其特征在于所述步驟2) 中，糠醛與所述加氫精制后的餾分油質量比為3.0 1，糠醛精制塔頂溫度90°C，塔底溫度 600C ；得到的糠醛精制油除去糠醛的減壓蒸餾條件蒸餾壓力為0. OlMPa、蒸餾溫度120°C。
7.按照權利要求2所述的換流變絕緣油基礎油的制備方法，其特征在于所述步驟3) 中，白土的加入量為糠醛精制油重量的1 8%，白土精制溫度100 160°C，精制時間30 60mino
8.按照權利要求2所述的換流變絕緣油基礎油的制備方法，其特征在于所述步驟3) 中，白土的加入量為糠醛精制油重量的8%，白土精制溫度150°C，白土精制時間30min。
全文摘要
本發明涉及一種換流變絕緣油基礎油及其制備方法；其餾程為280～350℃，運動黏度υ40℃6.8～7.8mm2/s、υ-30℃600～800mm2/s，氮含量≯1μg/ml，表征氧化安定性性能指標的酸值＜0.2mgKOH/g，沉淀＜0.05％，90℃介質損耗因數＜0.01；1)將280～350℃中間基或環烷基餾分進行加氫精制；2)將加氫精制后餾分油進行糠醛精制，除去糠醛后得到糠醛精制油；3)將糠醛精制油進行白土精制，得到換流變絕緣油基礎油；可使生產出的換流變基礎油氮含量達到小于1μg/ml的質量水平，工藝簡單，反應條件溫和，成本低，顏色淺，低溫性質優良，低溫流動性好，氧化安定性好，熱穩定。
文檔編號C10M101/00GK102086419SQ20091024207
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月3日 優先權日2009年12月3日
發明者何軍, 劉建山, 李峻峰, 李 榮, 柯友勝, 白生軍, 羅來龍, 馬蕊燕 申請人:中國石油天然氣股份有限公司