Способ получения электроизоляционного масла

(72) Ааторы изобретения ригорьев, К.В. Прокофьев и 1) Заявитель 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО ИА м Фс"ьнаястыапа т Изобретение относится к области получения электроизоляционных масел для пропитки электрической изоляции конденсаторов и кабелей, в частности для пропитки высоковольтных конденсаторов с пленочнойизоляцией.Известен способ получения диэлектрической жидкости с высокой диэлектрической проницаемостью реакцией фриделя-Крафтса из 1,2-дихлорэтана и о-дихлорбензола или хлорбензола в присутствии хлористого алю миния, Реакцию проводят при 85 в чение 3 ч, Полученный продукт под вергается промывке водой, раствор поташа и перегонке Г 13 .Недостатками данной диэлектрич кой жидкости являются ее значител вязкость и высокая температура за вания, что затрудняет пропитку ко денсаторов и кабелей и снижает ди зон рабочих температур изделий.Известен способ приготовления электроизоляционного масла, по кос 2рому сырьем для приготовления диэлектрика служат хлорированные парафины нормального строения С -С . К хлорпарафинам добавляют бензол в 2-5 кратном количестве по отношению к хлорированному парафину. Реакцию алкилирования бензола осуществляют в присутствии хлористого алюминия 1 23.Получаемый продукт также обладает высокими вязкостью и температурой застывания, что усложняет его использование.Нанболее блнэким В нэобрФТФнню пР тЕХНИЧЕСКОй ЕУЩНОФтН И ДОФтНГФФИФИУ результату являетая способ получФ" ния злектроиволяцнонногр масла путФН аЛВНЛИРЮВЮННН ИОНОЦИВЛНЧФФВФГФ Ффйфф МФТНЧФСВОГО УГПФВОДОРФДФ НФНЙФЫЩФН ньм углеводородом с нспольэованнФИ в качестве катализатора хлорида мвталла. Основу электроизоляционного масла получают алкилированием бензола А -олефинамиС . Алкилироваяие проводят при 50 С фракцией 4 -оле882980 финов С-С, выкипающей в пределах180-240 С, в присутствии 3,2% безводного хлористого алюминия (А 1 С 8)при весовом соотношении бензола и(-олефинов 6:1. Полученную путем фракционирования основу электроизоляционного масла подвергают двухступенчатой контактной очистке над адсорбентом, содержащим 2-20% цеолита типа У ГЗЗ.0Обладая хорошими электрическимипоказателями, данное электроиэоляционное масло имеет недостаточную газостойкость, что не позволяет применять его при повышенных напряженнос-Зтях электрического поля, возникающихв конденсаторной изоляции.Цель изобретения - улучшение электроизоляционных свойств целевого продукта. 20Поставленная цель достигается способом получения электроизоляциониого:масла путем алкилирования низших гомологов бензола стиролом при температуре от -20 до +10 С с использова- уЗнием в качестве катализатора 25 мас.% хлористого алюминия или 515 мас.% четыреххлористого титана,фракционированием полученного продукта алкилирования с получением масляной фракции и последующей очисткой еекоитактированием с адсорбентом.Отличительными признаками изобретения являются использование определенных реагентов и катализатора и про 35ведением процесса при температуреот -20 до +10 С.Предлагаемый способ обеспечиваетполучение электроизоляционного масласо структурой углеводородов типа1,1-диарилэтанов.Полученное масло характеризуетсязначительной газостойкостью в условиях повышенной напряженности электрического поля, превосходя по этимсвойствам известное масло, полученное алкилированием ароматических углеводородов а(-олефинами,П р и м е р 1. К 1 молю о-ксилола, содержащему 2 мас.% безводногохлористого алюминия и охлажденному до-15. С, в течение 3 ч при перемешивании добавляют смесь 1 моля о-ксилолаи 1 моля стирола. Затем реакционнуюмассу нейтрализуют 10%-.ным воднымраствором едкого натра, промывают во- ф 4дой и фракционируют в вакууме при остаточном давлении 5 мм рт.ст. с подачей инертного газа и в присутствии твердой щелочи, отбирая целевую фракцию с Т = 134-136 С, которую подвергают контактной очистке отбеливающими глинами, или перколяционной доочистке через алюмосиликатный адсорбент, цеолит или силикагель. Полученная фракция может использоваться непосредственно в качестве электро- изоляционного масла. Выход его со.ставляет 72 мас.%. При. необходимости фракция подвергается перегонке под вакуумом для выделения 1,1-фенилксилилэтана, явлющегося основным компонентом электроизоляционного масла. Выход его 52 мас.%.Вкачестве катализатора можно использовать четыреххлористый титан, который хорошо. растворяется в о-ксилоле. Реакцию проводят в том же интервале температур, что и при использовании хлористого алюминия (см. табл. 3).П р и м е.р 2, К 1 молю о-ксилола, содержащего 12 мас.% четыреххлоО ристого титана, при температуре -10 С прибавляют.при перемешивании в течение 3 ч смесь 1 моля о-ксилола и 1 моля стирола. Реакционную массу обрабатывают по способу, приведенному в примере 1, выделяют целевую фракцию, из которой получают в результате перегонки 1,1-фенилксилилэтан. Выход целевой фракции 91 мас.%, выход 1,1-фенилксилилэтана 72%.В аналогичных условиях в реакцию со стиролом вступают бензол, толуол, М- и П-ксилолы, этилбензол, кумол и триметилбензолы.П р и м е р 3. К 1 молю толуола, содержащего 12 мас.% четыреххлористого титана и охлажденного до -О С, в течение 3 ч при перемешивании прибавляют смесь 1-ого моля толуола и 1-ого моля стирола. После разложения реакционной массы, вакуумной отгонки и очистки целевой фракции по способу, приведенному в примере 1, выход 1,1- -фенилтолилэтана составляет 52%, а общий выход электроизоляционного масла,72%.Влияние температуры реакции на выход электроизоляционного масла (1,1-диарилэтана) показано в табл,.-20 61 4 0 5 с 2 до 15 ма выход электр 1,1-фенилкси и 72 мас.7 с лия ра на выходла (1,1-днатабл., 2. 2 абли Общий выход электроиэоля ционного Выход1,1-фенилклилэтана,мас,й Концентрация катализатора емператураф мас. 7. масл лористыилюминий 2 2 68 4 5 5 38 етыреххлорисй. титан 6 20 6-10 12 лИз табл. 1 видно, что в исследо ванном интервале температур (-20 - +О С)и при постоянной концентрации катализатора (2 мас.Ж АЕ Се или 5 мас.Х ТСЕ ) злектроизоляционное масло получается с высоким выходом (до 72 мас,Ж). Содержание 1,1-фенилксилилэтана достигает до 52 мас.Е. Увеличение концетрации катализатора.Х позволяет увеличитьизоляционного масла иилэтана до 91 мас.Хответственно. концентрации катализатоэлектроизоляционного мас. рилэтана) показано в882980 8ной изоляцией, а также позволяет использовать для маслонаполненных кабелей. Следует ожидать, что за счетповышенной газостойкости масел, полученных по предлагаемому способу, значительно увеличивается срок службыэлектроаппаратуры, работающей на переменном напряжении.Сравнительная характеристика элект 1 О роизоляционных по известному и предлагаемому способам приведена в табл.3,Таблица 3 Из представленных данных видно, что по предлагаемому способу на основе крупнотоннажных продуктов нефтепереработки могут быть получены с высоким выходом электроизоляционные масла высокого качества. По такому важному электрическому показателю как газостойкость эти масла можно назвать уникальнь 1 ми. Малая вязкость данных масел делает их пригодными для пропитки конденсаторов с пленочПо известному способу о предлагаемому способуНаименованиепоказателей Алкилбензольное Диарилалкановое На основе На основефенилкси- дитолиллилэтана этана Литерат. актичес-данные 1,31 кие Литерат. Фактичданные кие Вязкость кинематическая при50 С, сСт-5 75 Удельное объеное сопротивлние при 80 Сьом.см 1010 3 610 510 Тангенс угла электрических терь при 100 ф частоте 1000Для полученедефицитные5С-Сш выпускличестве), прдется на катмых промышлен Результаты испытаний образцов 1,1- диарилэтанов показали, что 1,1-фенилксилилэтан полностью соответствует требованиям, предъявляемым электронной промышленностью, и превышает па некоторым своим показателям существующие отечественные и зарубежные жидкие диэлектрики,Предлагаемый способ имеет значительные преимущества перед известным =пособом - обеспечивает получение электроизоляционного ного для работы приО жениях электрическог щих в конденсаторной ия масла используютсяродукты (-олефиныются в ограниченном коцесс алкилирования веализаторах, вырабатываеостью.Составитель Л. Боброва Редактор В. Данко Техред ЗФанта Корректор М. КостаЗаказ 10109/28 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент". гужгород, ул. Проектная, 4 882980 10Формула изоб етенияретения предельного углеводорода используютстирол, в качестве катализатора ис-,Способ получения электроизоляцион- пользуют 2-5 мас.й хлористого алюминого масла путем алкилирования моно- ния или 5-15 мас.7 четыреххлористого циклического ароматического углеводо-титана, и процесс проводят при темрода непредельным углеводородом с ис- пературе от -20 до +10 С. пользованием в качестве катализаторахлорида металла, фракционированием Источники информации, продукта алкилирования с получением принятые во внимание при экспертизе масляной фракции и последующей очист О 1. Заявка Франции В 2273351, кой ее контактированием с адсорбентом, кл. Н 01 В 3/24. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 2. Патент Японии У 43596, целью улучшения электроизоляционных кл С 10 М, опублик. 1971. свойств целевого продукта, в качест. Авторское свидетельство СССР ве исходного сырья используют низ-У 57798, кл. С 07 С 3/52, 1977 шие гомологи бензола, в качестве не- (прототип).