Способ получения электроизоляционного масла
Изобретение относится к области нефтепереработки и касается способа получения электроизоляционного масла, предназначенного для использования в качестве теплоотводящей и электроизолирующей среды в маслонаполненном оборудовании: трансформаторах, конденсаторах, кабелях и т.д. Сущность: нефтяную фракцию с температурой начала кипения не менее 270°С при разнице температур начала кипения и конца кипения около 65-70°С подвергают селективной очистке N-метилпирролидоном при кратности сырье : растворитель = 1 : не менее 3,7 с последующей депарафинизацией полученного рафината и адсорбционной доочисткой депарафинированного масла. В подготовленную основу вводят присадки в следующих количествах в расчете на масло, мас.%: 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол 0,2-0,7 и 1-(диэтиламинометил)бензотриазол 0,003-0,1. Адсорбционную доочистку нефтяной фракции предпочтительно осуществляют землей до достижения значения тангенса угла диэлектрических потерь при 90°С не более 0,5%. Технический результат - повышение стабильности электрических характеристик масла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу получения электроизоляционного масла, предназначенного для использования в качестве теплоотводящей и электроизолирующей среды в маслонаполненном оборудовании: трансформаторах, конденсаторах, кабелях и т.д.
Известно, что для получения электроизоляционного масла с повышенной стабильностью тангенса угла диэлектрических потерь в нефтяные дистилляты вводят различные присадки.
Так, известен способ получения электроизоляционного масла путем введения в нефтяное масло 0,2-0,5 мас.% 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола (ионола) (Химия и технология топлив и масел, 1972 г., №12, с.18-22).
Кроме ионола в нефтяное масло вводят также хинизарин в количестве 0,01-0,1 мас.% (авторское свидетельство СССР №609761, С 10 М, 1978 г.).
Однако у известного масла при длительном окислении в присутствии электрического поля значительно увеличиваются значения тангенса угла диэлектрических потерь, что ухудшает его эксплуатационные характеристики.
Одним из путей улучшения эксплуатационных характеристик электроизоляционного масла является подготовка основы масла перед введением в нее специально подобранных присадок.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения электроизоляционного масла путем фенольной очистки дистиллята малосернистой парафинистой нефти, депарафинизации полученного рафината и контактной доочистки депарафинированного масла с последующим введением в подготовленную основу 0,1-0,5 мас.% 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола и 0,002-0,1 мас.% 1-(диэтиламинометил)бензотриазола.
Однако известный способ не позволяет получить электроизоляционное масло требуемого уровня качества при использовании в качестве сырья сернистых парафинистых нефтей.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения электроизоляционного масла, позволяющего повысить стабильность тангенса угла диэлектрических потерь.
Для решения поставленной задачи предлагается способ получения электроизоляционного масла путем селективной очистки нефтяного дистиллята N-метилпирролидоном при кратности сырье : растворитель = 1 : не менее 3,7 нефтяной фракции с температурой начала кипения не менее 270°С при разнице температур между началом кипения и концом кипения около 65-70°С, депарафинизации полученного рафината, адсорбционной доочистки депарафинированного масла с последующим введением в подготовленную основу 0,2-0,7 мас.% 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола и 0,003-0,1 мас.% 1-(диэтиламинометил)бензотриазола.
Причем адсорбционную доочистку депарафинированного масла осуществляют землей до достижения значения тангенса угла диэлектрических потерь при 90°С не более 0,5%.
Отличия заявляемого технического решения состоят в том, что для получения электроизоляционного масла используют специально подобранную узкую нефтяную фракцию, селективную очистку этой фракции осуществляют не фенолом, а N-метилпирролидоном при повышенной кратности растворителя к сырью, присадки вводят в подготовленную основу в заявленном количестве.
Указанные отличия позволяют повысить восприимчивость основы масла к присадкам, к их антиокислительному действию, что в конечном счете обеспечивает стабильность основного показателя качества - тангенса угла диэлектрических потерь.
Ниже приводятся примеры осуществления предлагаемого способа.
Пример 1.
Дистиллятную фракцию из смеси сернистых парафинистых нефтей с содержанием серы 0,98%, выкипающую в интервале 270-340°С, подвергают селективной очистке N-метилпирролидоном с получением рафината при соотношении сырья и растворителя (объемном) 1:5,0. Рафинат подвергают низкотемпературной депарафинизации в растворе смеси кетонов и толуола в соотношении 50:50 при температуре минус 55°С. Депарафинированное масло сушат при температуре 130°С и вакууме глубже 550 мм рт.ст. Осушенный продукт подвергают адсорбционной доочистке 1 мас.% активированной отбеливающей глины при температуре 100°С.
Подготовленная основа масла имеет следующие характеристики:
| Вязкость кинематическая при 40°С, мм2/с | 11,0 |
| Массовая доля серы, % | 0,3 |
| Температура застывания,°С | -45 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь при 90°С | 0,5 |
В подготовленную основу вводят:
| 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол | 0,4% |
| 1-(диэтиламинометил)бензотриазол | 0,03% |
Пример 2.
Способ осуществляют в условиях примера 1 с изменением концентрации присадок:
| 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол | 0,3% |
| 1-(диэтиламинометил)бензотриазол | 0,05% |
Пример 3.
Способ осуществляют в условиях примера 1, но с использованием в качестве адсорбента 10% природной земли Зикеевского месторождения и изменением концентрации присадок:
| 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол | 0,5% |
| 1-(диэтиламинометил)бензотриазол | 0,07% |
Полученные предлагаемым способом образцы электроизоляционного масла были испытаны по методике, предложенной М.И.Шахновичем (метод ВЭИ), согласно которой старение масла проводится с приложением электрического поля напряженностью 5 кВ/мм при температуре 95°С и свободном доступе воздуха к поверхности масла.
Результаты испытаний приготовленных образцов приведены в таблице.
Данные, приведенные в таблице, подтверждают, что предлагаемый способ позволяет улучшить эксплуатационные характеристики масла - стабильность тангенса угла диэлектрических потерь.
| Результаты испытаний опытных образцов электроизоляционного масла, полученных предлагаемым способом (95°С, кВ/мм, свободный доступ воздуха к поверхности масла) | |||||
| Длительность старения, час | Опытные образцы масла | ||||
| Показатели | Фенольной очистки из сернистых нефтей по ГОСТ 10121-76 | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | |
| Кислотное число, | |||||
| мг КОН/г | 0,005 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
| 200 | |||||
| tgδ при 70°С, % | 8,0 | 0,9 | 0,5 | 0,7 | |
| Кислотное число, | |||||
| мг КОН/г | 0,08 | 0,04 | 0,03 | 0,04 | |
| 400 | |||||
| tgδ при 70°С, % | 9,1 | 1,7 | 1,2 | 1,5 | |
| Кислотное число, | |||||
| мг КОН/г | 0,15 | 0,10 | 0,08 | 0,09 | |
| 600 | |||||
| tgδ при 70°С, % | 12,6 | 2,1 | 1,8 | 2,0 | |
| Кислотное число, | |||||
| мг КОН/г | 0,2 | 0,15 | 0,13 | 0,14 | |
| 800 | |||||
| tgδ при70°С, % | 15,46 | 3,83 | 2,6 | 3,4 | |
| Кислотное число, мг КОН/г | 0,28 | 0,25 | 0,24 | 0,25 | |
| 1000 | |||||
| tgδ при 70°С, % | 22,8 | 4,11 | 3,3 | 3,8 | |
| Осадок, % | 0,053 | 0,027 | 0,011 | 0,025 |
1. Способ получения электроизоляционного масла путем селективной очистки нефтяного дистиллята, депарафинизации полученного рафината, адсорбционной доочистки депарафинированного масла с последующим введением в подготовленную основу 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола и 1-(диэтиламинометил)бензотриазола, отличающийся тем, что в качестве нефтяного дистиллята используют фракцию с температурой начала кипения не менее 270°С при разнице температур начала кипения и конца кипения около 65-70°С, селективную очистку этой фракции осуществляют N-метилпирролидоном при кратности сырье : растворитель, равной 1 : не менее 3,7, и присадки вводят в следующих количествах в расчете на масло, мас.%: 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол 0,2-0,7 и 1-(диэтиламинометил)бензотриазол 0,003-0,1.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что адсорбционную доочистку нефтяной фракции осуществляют землей до достижения значения тангенса угла диэлектрических потерь при 90°С не более 0,5%.
