Электроизоляционное масло

 

Сущность: масло содержит в проц.: ингибитор окисления фенольного типа 0,1-0,4, гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при 240-360 град. С, содержащий 50-8O проц. ароматических углеводородов, 0,5-16,0, нефтяное масло до 100. 1 табл.

Изобретение относится к области нефтехимии и нефтепереработки, в частности к составам масел, предназначенных для использования в маслонаполненном оборудовании, например кабелях, конденсаторах.

Электроизоляционное масло должно обладать длительным сроком службы, обеспечивать надежную эксплуатацию электрооборудования, не образовывать осадков, хорошо совмещаться с уплотнительными материалами, бумагами и т.д. Электроизоляционное масло, используемое в негерметичном оборудовании, должно обладать высокой термоокислительной стабильностью и низкими диэлектрическими потерями. Такие масла содержат небольшое количество ароматических углеводородов.

Электроизоляционные масла, используемые в герметичном электрооборудовании, должны иметь помимо хорошей термоокислительной стабильности и низких диэлектрических потерь хорошую газостойкость, т.е. стойкость масла к воздействию ионизированных молекул газов. Поведение масла в кабеле зависит от углеводородного состава масла и степени его очистки от нестойких к воздействию электрического поля соединений: тяжелых полициклических ароматических, непредельных и нафтеновых углеводородов, азотистых, полярных соединений и смол.

Известно, что газостойкость масла зависит от содержания в масле ароматических углеводородов.

Масла, содержащие выше 20% ароматических углеводородов, имеют хорошую газостойкость, эти масла поглощают газ.

Масла, содержащие недостаточное количество ароматических углеводородов, при электрических разрядах подвергаются воздействию ионизированных молекул газа, они выделяют газ, в кабеле возрастает давление, это ведет к нарушению работы кабельной линии может произойти пробой кабельной линии.

Большинство электроизоляционных нефтяных масел стабилизированы антиокислительной присадкой ионолом. Восприимчивость нефтяных масел к ионолу также зависит от содержания в масле ароматических углеводородов. Масла с малым содержанием ароматических углеводородов лучше воспринимают ионол. Следовательно, чем больше в масле ароматических углеводородов, тем хуже восприимчивость масла к ионолу, хуже антиокислительные характеристики масла и лучше газостойкость.

Известно электроизоляционное масло, содержащее 20-70% нефтяной фракции и 30-80% смеси алкилароматических углеводородов (моно- и/или полиалкилбензолы и ди-4/или полиарилалканы), а также содержащее антиоксидант, депрессатор и соединения с группой N=CS /I/.

Известно термостабильное электроизоляционное масло, полученное смешением полициклических нафтеновых углеводородов и полициклических ароматических углеводородов в соотношении 95-20% нафтеновых и 5-80% ароматических углеводородов /2/.

Известно также трансформаторное масло, полученное смешением нефтяной фракции с алкилбензолами и алкилнафталинами (алкильная цепь нормального строения C₉-C₃₃) с последующей очисткой серной кислотой и активированными глинами /3/.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является электроизоляционное масло, содержащее ингибитор окисления и включающее в качестве добавок в нефтяные или синтетические масла для улучшения их устойчивости к коронному разряду 0,5-40% диарилалканов или алкиднафталинов, содержащих в алкильных цепях 2 двойные связи /4/.

В приведенном патенте для улучшения газостойкости масла в его состав вводят индивидуальные углеводороды алкилбензолы и алкилнафталины, которые получают на различных производствах, что связано со значительными технологическими, экологическими и экономическими трудностями.

Заявляется электроизоляционное масло, содержащее нефтяное масло и ингибитор окисления фенольного типа, которое в качестве газостойкого компонента содержит гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при температуре 240-360^oС, содержащий 50-80% ароматических углеводородов, при следующем соотношении компонентов, мас. гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при температуре 240-360^oС, содержащий 50-80% ароматических углеводородов 0,5 16,0; ингибитор окисления фенольного типа 0,1 0,4; нефтяное масло до 100.

Очищенное нефтяное масло получают на промышленных гидрогенизационных установках при давлении 4,0 25 МПа, температурах 300- 400^oС на высокоактивных катализаторах из дистиллятов волгоградских и западносибирских нефтей.

Гидрообработанный продукт каталитического крекинга получают из фракции 200-360^oС продукта каталитического крекинга. В технологию его получения включены стадии гидроочистки, каталитической депарафинизации, гидрозоочистки и ректификации фр.200-360^oС продукта каталитического крекинга. Гидрообработку осуществляют под давлением 3,5-6,5 МПа, при температуре 300-380^oС. На стадии гидроочистки используют любой катализатор гидроочистки. На стадии каталитической депарафинизации используют катализатор на основе высококремнеземного цеолита, содержащий гидрирующие металлы.

Для упрощения способа процессы гидроочистки, каталитической депарафинизации и гидрозоочистки осуществляют в одной реакционной системе.

После ректификации гидрообработанный продукт каталитического крекинга отвечает следующим требованиям: 1. Показатель преломления, П²_д⁰ 1,5000-1,5400 2. Содержание ароматических углеводородов 50 80% об.

3. Йодное число 0,2 1,5 4. Фракционный состав: НК 240^oС КК 360^oС Гидрообработанный продукт содержит в своем составе 7% алкилбензолов и более 40% алкилнафталинов.

Гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при температуре 240-360^oС, содержащий 50-80% ароматических углеводородов, используют как газостойкий компонент электроизоляционного масла. Он улучшает газостойкость кабельного масла, производство гидрообработанного продукта не требует больших капитальных затрат, его производство может быть организовано на существующем оборудовании гидрогенизационных установок предприятий отрасли.

Предлагаемая композиция электроизоляционного масла обладает высокой стабильностью против окисления, которая достигается за счет использования очищенного базового нефтяного масла и введения антиокислительной присадки. Требуемая газостойкость масла обеспечивается за счет введения компонента электроизоляционного масла.

Для приготовления масла предлагаемого состава используют следующие компоненты: ингибитор окисления фенольного типа. В приведенных примеpax 2,6 ди-трет-бутил -4 метилфенол; гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при температуре 240-360^oС, содержащий 50-80% ароматических углеводородов; нефтяное очищенное масло.

Технология получения масла заключается в смешении нефтяного масла с газостойким компонентом и ингибитором окисления фенольного типа, который вводится в смесь в виде порошка или концентрата.

Указанным способом были приготовлены образцы масел следующего состава.

Пример 1. Состав композиции мас. 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол 0,4; гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при температуре 240-360^oС, содержащий 50-80% ароматических углеводородов, 0,5; нефтяное масло до 100.

Пример 2. Состав композиции, мас. 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол - 0,1; гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при температуре 240-360^oС, содержащий 50-60% ароматических углеводородов, - 16,0; нефтяное масло до 100.

Пример 3. Состав композиции, мас. 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол - 0,25; гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при температуре 240-360^oС, содержащий 50-80% ароматических углеводородов, - 1,5; нефтяное масло до 100.

Пример 4. Состав композиции, мас. 2,6-ди-трет-бутил-4- метилфенол - 0,3; нефтяное масло до 100.

Оценка термоокислительной стабильности электроизоляционного масла осуществлялась 2 методами.

Пo первому методу окисление масла проводилось на видоизмененном приборе ВТИ в присутствии стальной, медной и алюминиевой пластинок. При температуре 175^oС в течение 5 часов через 50 мл масла продувался воздух со скоростью 3 л/час. Стабильность масла оценивалась по кислотному числу окисленного масла.

По второму методу определялось старение масла, т.е. изменение тангенса угла диэлектрических потерь масла в исходном состоянии и после нагрева масла при температуре 100^oC в течение 300 часов в присутствии воздуха (ГОСТ 6581-75).

Газостойкость масла оценивалась по ГОСТ 13003-67, где определялась склонность масла под действием электрического поля поглощать или выделять газы в атмосфере водорода.

Результаты испытании масла, приведенные в таблице, показали: Очищенные базовые масла практически не содержат сернистых, азотистых и непредельных соединений, содержание тяжелых ароматических углеводородов в маслах не превышает 2-3% эти масла прекрасно воспринимают антиокислительную присадку, обладают высокой термоокислительной стабильностью и низкими диэлектрическими потерями, но газостойкость этих масел (пример 4) неудовлетворительна.

Для улучшения газостойкости масла использовалось введение в композицию гидрообработанного продукта, выкипающего в пределах 240-360^oС, содержащего 50-80% ароматических углеводородов в количестве 0,5 16%
Введение гидрообработанного продукта значительно улучшает газостойкость электроизоляционного масла без заметного ухудшения показателей по термоокислительной стабильности и диэлектрическим потерям.

Полученные результаты испытания свидетельствуют о том, что электроизоляционное масло, отвечающее предлагаемому изобретению, обладает высокой термоокислительной стабильностью и низкими диэлектрическими потерями. Масло устойчиво к воздействию электрического поля и ионизированной газовой среды.

Использование предлагаемого газостойкого компонента позволит организовать производство газостойкого электроизоляционного масла на существующем оборудовании предприятий отрасли без ввода новых мощностей по упрощенной экологически чистой технологии.

Формула изобретения

Электроизоляционное масло, содержащее нефтяное масло, ингибитор окисления фенольного типа и газостойкий компонент, отличающееся тем, что в качестве газостойкого компонента оно содержит гидрообработанный продукт каталитического крекинга, выкипающий при температуре 240 360^oC, содержащий 50 80 ароматических углеводородов, при следующем соотношении компонентов, мас.

Ингибитор окисления фенольного типа 0,1 0,4
Газостойкий компонент 0,5 16,0
Нефтяное масло до 100

РИСУНКИ

Рисунок 1