Способ получения электроизоляционного масла

) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННО МАСЛАИзобретение .относится к нефте-. переработке, в частности к способу получения электроизоляционных кабельных масел, предназначенных для пропитки изоляции и заполнения трубопроводов маслонаполненных кабелей высокого давления на напряжение 220-500 кВ.Для повышения эксплуатационной надежности существующих кабельных линий на напряжение до 500 кВ, работающих при температуре до 80 С ио 10 давлении до 15 ати, и увеличения их передаваемой мощности необходимо создание высококачественных отечественных кабельных масел.35В связи с тем, что эффективность охлаждения зависит от вязкости масла, заполняющего трубопровод, а надежность кабельных линий требует применения для пропитки изоляции и заполнения трубопровода масел одинакового углеводородного состава, так как в эксплуатации возможно смешение масла из трубопровода с маслом в иэопдции, то необходимы 2 маркимасла разного уровня, вязкости; средней вязкости - для пропитки бумажной изоляции и низкой вязкости - для заполнения стального трубопровода.Одним из основных требований, предъявляемых к качеству обеих марок масел, является высокая степень чисфЯтоты в отношении содержания ароматических углеводородов и хорошие диэлектрические свойства (тангенс угла диэлектрических потерь и электрическая прочность).Известны способы получения электроизоляционных масел путем комбинирования различных процессов очистки:, предварительной селективной очистки нефтяного сырья с последующей гидро- очисткой или адсорбционной очисткой в движущемся слое адсорбента выделенных ароматических экстрактов 1) путем гидрирования нефтяного сырья с последующей очисткой серной кислотой и адсорбентами 21.5989 5 1 О 55 3 92Однако указанные способы не поз= воляют. получить одновременно изоляционные масла 2-х марок одинакового углеводородного состава различной вязкости и высокой степени чистоты, Масла содержат повышенное количество ароматических углеводородов и не выдерживают пробу с серной кислотой на присутствие органических примесей (отрицательная реакция Настюкова), а также не удовлетворяют основному требованию по уровню диэлектрических потерь, особенно при термическом старении. Поэтому эти масла не могут применяться в современных кабельных линиях высокого давления на, напря жение до 500 Кв.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения электроизоляционного масла, включающий гидрированиенефтяного сырья, вакуумную перегонку, селективную депарафинизацию выделенного дистиллята и контактнуюдоочистку 33Недостатками этого способа явля-: ются низкое качество получаемого масла в отношении содержания ароматических углеводородов, количество которых достигает 8-20, малый уровень вязкости (28 сСт при 20 С) и недостаточный уровень цветности (табл. 1)Кроме того, масло, полученное по известному способу, отличается низкими электрическими характеристиками, в исходном состоянии и после термического старения, в связи с чем оно не может быть рекомендовано для высоковольтных кабелей высокого давления на напряжение 220 кВ и выше.Целью изобретения является повышение электроизоляционных свойств и вязкости масла.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения электроизоляционного масла, включающему вакуумную перегонку нефтяного сырья с выделением нефтяных дистиллятов, селективную депарафинизацию и контактную доочистку, нефтяное сырье перед вакуумной перегонкой подвергают очистке серным ангидридом с последующей нейтрализацией и отделением сульфокислот и нефтяные дистилляты перед селективной депарафинизацией подвергают очистке олеумом.Обработку нефтяного сырья серным ангидридом и нефтяных дистиллятов олеумом желательно проводить в две ступени.Предлагаемый способ позволяет получить электроизоляционные масла высокого качества, отвечающие требованиям современной кабельной техники. Причем проведение всех операций в указанной последовательности дает возможность перерабатывать сырье более широкого фракционного состава,выделять с помощью вакуумной перегонки две фракции и получать две маркимасла разной вязкости одной природы с высокими электрическими характерис 15 тиками: с кинематической вязкостью при 50 С 20-30 сСт для заполнения о трубопроводов маслонаполненных кабе лей; с кинематической вязкостью при50 С 60-75 сСт для пропитки бумажНОИ ИЗОЛЯЦИИП р и м е р , В лабораторный реактор сульфирования для очистки подают минеральное масло фракции 330450 С, Сульфирование осуществляют5 в две ступени газом 50, содержащим9 мас.й серного ангидрида с расходом5 мас,3 на сырье на каждой ступени,1 емпературу в зоне реакции поддерживают 50 ОС. После сульфирования отделяют кислый гудрон, отдувают непрореагировавший серный ангидрид и выделяют из кислого масла сульфокислотыпосле каждой ступени сульфирования.Сульфокислоты выделяют путем обработки кислого масла водным растворомспирта 6 Я-ной концентрации. Выделенные сульфокислоты используют дляполучения сульфонатных присадок.Нейтрализованное масло после отделения сульфокислот направляют навакуумную перегонку, в результатепроведения которой получают два целевых дистиллята по 50 каждый: фракцию 330-4150 С с кинематической вязкостью при 50 С 25 сСт для маловязкого кабельного масла, используемогодля заполнения трубопроводов маслонаполненных кабелей; фракцию 415520 С с кинематической вязкостьюпри 500 С 65 сСт для пропитки бумаж-50 ной изоляции,Для достижения высокой степени чистоты масел полученные дистилляты дополнительно подвергают 2-х ступенчатой очистке олеумом, содержащим 19 мас. свободного 50 с расходом 10 мас.Ф на каждый дистиллят и отделением кислого гудрона после каждой5ступени очистки. Температуру в зоне реакции поддерживают 45 С.После окончания олеумной очистки и отделения кислого гудрона из кислого масла выделяют сульфокислоты путем обработки последнего водным раствором спирта 653-ной концентрации.Выделенные сульфокислоты используют для получения сульфонатных присадок. Иасла после отделения сульфокислот подвергают селективной де.парафинизации для достижения нужной низкой температуры застывания масел.Селективную депарафинизацию осуществляют смесью 1:1, (по объему) растворителей-метилэтилкетона и толуола при разбавлении сырье: раствори- тель по весу 1:3 и температуре охлаждения для маловяэкого масла - 48 С и масла средней вязкости -38 С. Депарафинированные масла подвергают кон.тактной доочистке отбеливающей землей при температуре нагрева 110 оС и расходе земли 10 мас.4. 925989 Кабельные масла Известные Средней вязкости Низкой вязкости Показатели 1 2 Лабора- Опытныеторные Лаборатор- Опытныеные те е в е е в и е и еГ 0 8745 0,8763 0,8823 0,8809 Плотность 9 Уф 0,8958 Показатель преломления, поР 1,4792 1,4830 1,4825 1,4890 1,4909 1,4782 Удельная дисперсия, Г, с 106 103 97 Кинематическая вязкость, сСт, при С 9,05 11,10, 11,64 63 в 98 1,08 400 451 5,8 5,65 100 57,40 24,35 108,3 25,23 114,0 50 28,0 20 Не выдерживают Выдерживает Температура застывания, С-40 015 Ое 5 Проба на присутствие органических примесей Выдерживает Цвет по ЦНТ, ед. Бесцветные В табл. 1 приведены основные сопоставительные данные,по физико-хими" ческим свойствам образцов кабельных масел, полученных известными и пред-. лагаемым способами,Получены две марки масла одного углеводородного состава различной вяз"кости,.содержащие всего.1,5 мас. Ф аро" 1 О апатических углеводородов, определенныхадсорбционным методом, бесцветные,выдерживаюцие пробу на присутстЬиеорганических примесейВ табл. 2 представлены основные 1 б электроизоляционные свойства этихобразцов масел. Обе марки масла отличаются болеенизким тангенсом угла диэлектричесщ ких потерь и более высокой электри,ческой прочностью в исходном состоянии, чем известные. В процессе термического старения эти масла так же характеризуются лучшей стабильгю ностью по сравнению с известным.Т а б л и ц а 1925989 Таблица 2 Кабельные масла Известные Показатели Низкой вязкости Средней вязкости Лабора- ЛабораОпытные Опытные торные торные Тангенс угла диэлектрических потерь при100 о С 0,0003 0,0002 0,0002 0,0002 0,0005 0,0005 Тангенс угла диэлектрических потерь послестарения масла в течение 300 ч, при 100 оС 0,0041 0,05 0,0008 0,008 0,0081 0,0034 Кислотное число маслапосле старения,мг КОН/г 0,001 0,001 0,05 0,005 0,001 0,001 Диэлектрическая прочность, кВ/см 231 232 177 220 Старение масла с течение 164 ч при 90 С Формула изобретения Составитель Л. ИвановаРедактор М. Недолуженко Техред Е, Х итончик Корректор 8. Синицкая Заказ 2 / Тираж 52 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, й, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,зоСпособ получения электроизоляционного масла, включающий. вакуумную перегонку нефтяного сырья с выделением нефтяных дистиллятов, селективную депарафинизацию и контактную доочистку, о т л и ч а ю щ и й.- с я тем, что, с целью повышения электроизоляционных свойств и вязкости масла, нефтяное сырье перед вакуумной перегонкой подвергают очистке серным ангидридом с последующей нейтрализацией и отделением сульфокислот и нефтяные дистилляты перед селективной депарафинизациейподвергают очистке олеумом.2, Способ по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что обработку нефтяного сырья серным ангидридом и нефтяных дистиллятов олеумомпроводят в две ступени.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 176654, кл, С 10 М 1/04, 19652. Патент ФРГ М 1239424,кл. 23 С 4, 4967.3. Патент франции й 2032402,кл, С 1 О М 1/00, 1970 (прототип),