专利名称：一种超高压变压器油及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及变压器油，尤其涉及一种超高压变压器油及其生产工艺。
背景技术：
变压器油是天然石油的一种分馏产物，主要作用有:①在变压器运行时散热冷却，②对绕组等起到绝缘和保持良好绝缘状态的作用，③在高压引线处和分接开关接触点起消弧作用，防止电晕和电弧放电的产生，④用作液压安全阀内的液封。变压器油的主要成分为烷烃、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃等化合物，性能亦与所含烃的种类和含量有关。随着全社会环保意识的提高，电力行业对于降低线路电能损耗的要求越来越高，输变电技术逐步向大容量、超高压直流输电技术方向发展，对于变压器油的综合性能亦提出了更要的要求。CN 102660363A公 开了一种变压器油，由石蜡基油馏分、环烷基油、烷基高沸物、抗氧剂和抗光敏感剂组成，在变压器油中，蜡基油馏分的重量百分比为60wt%-75wt%，环烷基油的重量百分比为19.4wt%-28.5wt%，烷基高沸物的重量百分比为5wt%-10wt%，抗氧剂的重量百分比为0.5wt%-l.0wt%,抗光敏感剂的重量百分比为0.lwt%-0.5wt%。该发明还提供了变压器油的制备方法，在反应釜中加入石蜡基油馏分、环烷基油、烷基高沸物，力口入白土精制，在高温下进行搅拌精制吸附，过滤后加入抗氧添加剂、光敏感剂，真空泵负压
0.8KPa真空处理1-3次。该发明变压器油的运动粘度为6.5mm2/s-9.5mm2/s，击穿电压为55-80KV/2.5mm,但是成本高、收率小的缺点较为明显。CN 102260575A公开了一种换流高压变压器油生产工艺，是由290°C _325°C馏分环烷基基础油、十二烷基苯、苯并三氮唑、2 (2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基酚、2，6- 二叔丁基对甲酚所组成，其含量为290°C _325°C馏分环烷基基础油70wt%_90wt%、十二烷基苯10wt%-30wt%、苯并三氮唑5-200PPm、2(2H-苯并三唑-2-基)-6_十二烷基-4-甲基酚0.05wt%-3wt%、2，6- 二叔丁基对甲酚0-0.5wt% ;混合均匀，进行精密过滤，真空脱水，生产出成品。该工艺操作简单、成本较低，缺点是使用了毒性较大的2，6-二叔丁基对甲酚作为抗氧化剂，污染人体和环境。综合性能优异的适用于超高压变压器的变压器油尚未出现。
发明内容
本发明目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种综合性能优异的超高压变压器油，其运动粘度低、闪点高、抗氧化性能优异且稳定、析气性适中，能够抑制变压器油流带电，因此特别适于作为超高压换流变压器用油。本发明目的之二在于提供所述超高压变压器油的生产工艺。为达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案:一种超高压变压器油，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油75wt%_85wt%、十二烷基苯12wt%-22wt%、金属脱活剂10-200ppm、光稳定剂0.lwt%_3wt%。
所述环烷基基础油是以环烷基原油为原料，经过分馏、精制、提纯后得到的以饱和环状碳链结构为主的矿物油，其在高温下粘度低，在极低温度下的溶解能力优良，具有很高的氧化安定性、极佳的电气特性和良好的传热介质特性，并且无毒无害。在本发明中，优选3300C _350°C馏分环烷基基础油。所述环烷基基础油的质量浓度为75wt%_85wt%，例如可以是75wt%_82.4wt%、
81.7wt%-83.2wt%>74.8wt%-85wt%>75wt%>76.2wt%>77.5wt%、79wt%、80%、81.lwt%>
82.5wt%、83.9wt%、84.7wt%、85wt% ;优选为 79.5wt%-83.5wt% ;进一步优选为 81wt%_82wt%。
所述十二烷基苯起乳化分散的作用，在本发明中优选正十二烷基苯。所述十二烷基苯的质量浓度为12wt%_22wt%，例如可以是12wt%_19.4wt%、14.7wt%-21.2wt%、18.4wt%-22wt%、12wt%、13.2wt%、14.5wt%、15wt%、16%、17.lwt%、18.5wt%、19.9wt%、20wt%、20.7wt%、21.5wt%、22wt% ;优选为 14wt%_20wt% ;进一步优选为16wt%-18wt%o所述金属脱活剂具有防止金属促进油品自动氧化的作用，优选苯并三氮唑及其衍生物和/或噻二唑及其衍生物，进一步优选为苯并三氮唑。所述金属脱活剂的质量浓度为10-200ppm,例如可以是10-75ppm、25-150ppm、103_200ppm、l·Oppm、20ppm、35ppm、48ppm、50ppm、62ppm、74ppm、80ppm、96ppm、IOOppm、108ppm、llOppm、125ppm、136ppm、141ppm、150ppm、167ppm、175ppm、188ppm、190ppm、200ppm ；优选为50-150ppm ;进一步优选为80_120ppm。所述光稳定剂具有增强制品光稳定性、延长使用寿命的作用，其与金属脱活剂联合使用具有协同作用，使得二者的用量均大大减少而效果更好。所述光稳定剂优选紫外线吸收剂，例如紫外线吸收剂uv-ρ、紫外线吸收剂UV-ο、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UV-571、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂RMB、光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂744、光稳定剂HPT、2，4，6-三(2 ’正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪中的任意一种或至少两种的组合；进一步优选紫外线吸收剂UV-571。所述光稳定剂的质量浓度为0.lwt%-3wt%,例如可以是0.lwt%-2.lwt%>1.7wt%-2.2wt%、0.8wt%-3wt%>0.lwt%、0.2wt%、0.5wt%>0.7wt%>0.9%、lwt%、l.lwt%>
1.3wt%> 1.5wt%> 1.6wt%> 1.8wt%、2wt%、2.07wt%> 2.15wt%>2.3wt%>2.5wt%>2.75wt%>
2.9wt%、3wt% ;优选为 0.5wt%-2.5wt% ;进一步优选为 lwt%_2wt%。综上所述，本发明优选的技术方案为:一种超高压变压器油，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油79.5wt%-83.5wt%、十二烷基苯14wt%_20wt%、金属脱活剂50_150ppm、紫外线吸收剂0.5wt%-2.5wt%。本发明进一步优选的技术方案为:一种超高压变压器油，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油81wt%-82wt%、正十二烷基苯16wt%-18wt%、苯并三氮唑80-120ppm、紫外线吸收剂UV-571 lwt%_2wt%。本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以含有其他组分，这些其他组分赋予所述超高压变压器油以不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……制成”。不管本发明所述超高压变压器油包括何种成分，所述超高压变压器油的重量百分比之和为100%。
为达到上述目的之二，本发明采用如下技术方案:一种超高压变压器油的生产工艺，包括如下步骤:(I)将环烷基基础油、十二烷基苯、金属脱活剂和光稳定剂混合，80°C -100°C的温度下均匀搅拌10-40min，得混合物。所述80°C -100°C，例如可以是 80°C -93.5°C、86.7V -98.2°C、91°C -100°C >80°C >81.5 °C >83 °C >84.8 °C >85 °C >86 °C >87.5 °C >89 °C >90 °C >90.3 °C >92 °C >93 °C >94.1°C、95°C、96°C>97.5°C、99°C、100°C ;优选为 85°C -95°C ;进一步优选为 88°C -92°C。所述10_40min,例如可以是 10_24min、19.6-32.7min、21_40min、lOmin、11.9min、13.4min、15min、17.5min、18min、20min、20.lmin、22min、23.5min、25min、26.8min、27.5min、29min、30min ;优选为 15_35min ;进一步优选为 20_30min。(2)升温至120°C _150°C，加入步骤(I)获得的混合物质量lwt%_3wt%的白土，搅拌精制吸附10-40min。所述120°C-150°C，例如可以是 120°C-133.5°C、126.7°C_148.2°C、131°C _150°C、120 °C ,121.5 °C > 123 °C > 125 °C > 127.5 °C > 129 °C > 130 °C > 130.3 °C > 132 °C > 134.1 °C >135 °C >136 °C >139 °C >140 °C >140.8 °C >142 °C >144.6 °C >145 °C >146 °C >147.5 °C >149 °C >150 °C ;优选为 125°C -145°C ;进一步优选为 130°C _140°C。所述lwt%-3wt%,例如可以是 lwt%-2.3wt%>1.48wt%-2.75wt%>1.9wt%-3wt%>lwt%> 1.2wt%> 1.35wt%> 1.46wt%> 1.5wt%> 1.64wt%> 1.7wt%> 1.82wt%> 2wt%>2.15wt%>
2.34wt%、2.4wt%、2.5wt%、2.67wt%、2.8wt%、2.95wt%>3wt% ;优选位 1.5wt%-2.5wt% ;进一步优选为 1.8wt%-2.2wt%。所述10_40min,例如可以是 10_24min、19.6-32.7min、21_40min、lOmin、11.9min、13.4min、15min、17.5min、18min、20min、20.lmin、22min、23.5min、25min、26.8min、27.5min、29min、30min ;优选为 15_35min ;进一步优选为 20_30min。(3)过滤除去沉淀。(4)真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油。优选地，所述真空条件是指0.5X10 3~1.0X10 3Pa,例如可以是0.5X 1(Γ3-0.79X IO^3Pa,0.65X 10_3_0.94X 10_3Pa、0.52X 10文1.0X l(T3Pa、0.5Xl(T3Pa、0.55X l0-3Pa、0.6X l0-3Pa、0.66X l0-3Pa、0.7X l0-3Pa、0.75X l0-3Pa、0.8X l0-3Pa、0.81Xl0-3Pa、0.87Xl0-3Pa、0.9Xl0-3Pa、0.96Xl0-3Pa、l.0XlCT3Pa ;进一步优选为0.6X10_3-0.8X10_3Pa。综上所述，本发明优选的技术方案为:一种超高压变压器油的生产工艺，包括如下步骤:(I)将环烷基基础油、十二烷基苯、金属脱活剂和光稳定剂混合，85°C _95°C的温度下均勻搅拌15-35min,得混合物；(2)升温至125°C _145°C，加入步骤(I)获得的混合物质量1.5wt%_2.5wt%的白土，搅拌精制吸附15-35min ；(3)过滤除去沉淀；(4)0.5X 10_3-1.0X 10_3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油。本发明进一步优选的技术方案为:
一种超高压变压器油的生产工艺，包括如下步骤:(I)将环烷基基础油、十二烷基苯、金属脱活剂和光稳定剂混合，88°C _92°C的温度下均匀搅拌20-30min，得混合物；(2)升温至130°C -140°C，加入步骤(I)获得的混合物质量1.8wt%_2.2wt%的白土，搅拌精制吸附20-30min ；(3)过滤除去沉淀；(4) 0.6X 10_3-0.8X 10_3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油。在说明书和权利要求书中使用的所有表示工艺参数、组分含量、反应条件等在所有情况下都应当被理解为加上术语“约”的修饰。因此，除非相反指出，在说明书和权利要求书中所给出的数值都可以根据本发明所希望得到的性质的不同而变化。在最低限度，并不用于将等价物原则的应用限定为权利要求的范围，每个数值都应当至少依照所报道的有效数字的值通过使用普通的舍入方法进行解释。而且，所有在此公布的范围都应当被理解为包含范围的起点和终点值，包含任意和所有包含在其中的小范围。例如，一定的范围“1-10”应当被认为包含最小值I和最大值10之间(包括在内)的任何和所有小范围；即所有以大于或等于I的最小值起始，而且以小于或等于10的最大值结束的所有小范围，例如5-10，
3.3_6.7，或 1.5_8.8。与现有技术相比，本发明提供的超高压变压器油成本低廉，配方和生产工艺简单，使用方便，综合性能优异。其运动粘度低、闪点高、抗氧化性能优异且稳定、析气性适中，能够抑制变压器油流带电，并且经过电力工业热力发电设备和材料质量检验测试中心检测，各项指标符合国家标准，特别适合作为换流超高压变压器用油。
下面结合实施例对本发 明作进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施例方式为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下:实施例1:一种超高压变压器油，其特征在于，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油85wt%、十二烷基苯12wt%、苯并三氮唑200ppm、光稳定剂HPT3wt%。上述超高压变压器油的制备方法如下:(I)将各组分按照质量浓度比混合，92 V的温度下均匀搅拌20min，得混合物；(2)升温至140°C，加入步骤(I)获得的混合物质量2.2wt%的白土，搅拌精制吸附20min ；(3)过滤除去沉淀；(4) 0.8X10-3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油。本实施例获得的超高压变压器油运动粘度为9.2mm2/s (40°C )，闪点(闭口)为144°C，酸值为 0.013mgK0H/g，析气性为 4.1 μ L/min，击穿电压为 86KV/2.5mm。实施例2:一种超高压变压器油，其特征在于，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油75wt%、十二烷基苯 22wt%、噻二唑 lOppm、光稳定剂 GW-540 3wt%。上述超高压变压器油的制备方法如下:(I)将各组分按照质量浓度比混合，88°C的温度下均匀搅拌30min，得混合物；(2)升温至130°C，加入步骤(I)获得的混合物质量1.8wt%的白土，搅拌精制吸附30min ；(3)过滤除去沉淀；(4) 0.6X IO-3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油。本实施例获得的超高压变压器油运动粘度为9.3mm2/s (40°C )，闪点(闭口)为143°C，酸值为 0.014mgK0H/g，析气性为 4.15 μ L/min，击穿电压为 87KV/2.5_。实施例3:一种超高压变压器油，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油83.5wt%、十二烷基苯14wt%、苯并三氮唑钠盐150ppm、紫外线吸收剂UV-P2.5wt%。上述超高压变压器油的制备方法如下:(I)将各组分按照质量浓度比混合，95°C的温度下均匀搅拌15min，得混合物；(2)升温至145°C，加入步骤(I)获得的混合物质量2.5wt%的白土，搅拌精制吸附15min ；(3)过滤除去沉淀；
(4) 1.0X 10_3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油。本实施例获得的超高压变压器油运动粘度为9.25mm2/s (40°C),闪点(闭口)为145°C，酸值为 0.015mgK0H/g，析气性为 4.2 μ L/min，击穿电压为 85KV/2.5mm。实施例4:—种超高压变压器油，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油79.5wt%、十二烷基苯20wt%、噻二唑硫代乙酸50ppm、紫外线吸收剂UV-90.5wt%。上述超高压变压器油的制备方法如下:(I)将各组分按照质量浓度比混合，85°C的温度下均匀搅拌35min，得混合物；(2)升温至125°C，加入步骤(I)获得的混合物质量1.5wt%的白土，搅拌精制吸附35min ；(3)过滤除去沉淀；(4)0.5X10_3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油；本实施例获得的超高压变压器油运动粘度为9.35mm2/s (40°C),闪点(闭口)为
144.5°C，酸值为 0.014mgK0H/g，析气性为 4.18 μ L/min，击穿电压为 86KV/2.5mm。实施例5:一种超高压变压器油，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油82wt%、正十二烷基苯16wt%、噻二唑120ppm、紫外线吸收剂UV-531 2wt%。上述超高压变压器油的制备方法如下:(I)将各组分按照质量浓度比混合，IOO0C的温度下均匀搅拌lOmin，得混合物；(2)升温至150°C，加入步骤(I)获得的混合物质量3wt%的白土，搅拌精制吸附IOmin ；(3)过滤除去沉淀；
(4)0.9X10_3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油；本实施例获得的超高压变压器油运动粘度为9.4mm2/s (40°C )，闪点(闭口)为145°C，酸值为 0.015mgK0H/g，析气性为 4.21 μ L/min，击穿电压为 88KV/2.5mm。实施例6:一种超高压变压器油，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油81wt%、正十二烷基苯18wt%、苯并三氮唑80ppm、紫外线吸收剂UV-571 lwt%。上述超高压变压器油的制备方法如下:(I)将各组分按照质量浓度比混合，80 V的温度下均匀搅拌40min，得混合物；(2)升温至120°C，加入步骤(I)获得的混合物质量lwt%的白土，搅拌精制吸附40min ；(3)过滤除去沉淀；(4) 0.7X 10 真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油。本实施例获得的超高压变压器油运动粘度为9.26mm2/s (40°C),闪点(闭口)为143°C，酸值为 0.013mgK0H/g，析气性为 4.14 μ L/min，击穿电压为 87KV/2.5_。应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。申请人:声明，以 上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种超高压变压器油，其特征在于，包括如下质量浓度的组分:环烷基基础油75wt%-85wt%、十二烷基苯 12wt%-22wt%、金属脱活剂 10_200ppm、光稳定剂 0.lwt%_3wt%。
2.根据权利要求1所述的变压器油，其特征在于，所述环烷基基础油的质量浓度为79.5wt%-83.5wt% ;优选为 81wt%_82wt%。
3.根据权利要求1或2所述的变压器油，其特征在于，所述十二烷基苯的质量浓度为14wt%-20wt% ;优选为 16wt%_18wt%。
4.根据权利要求1-3之一所述的变压器油，其特征在于，所述金属脱活剂的质量浓度为 50-150ppm ;优选为 80_120ppm。
5.根据权利要求1-4之一所述的变压器油，其特征在于，所述光稳定剂的质量浓度为0.5wt%-2.5wt% ;优选为 lwt%-2wt%。
6.根据权利要求1-5之一所述的变压器油，其特征在于，所述环烷基基础油为3300C _350°C馏分环烷基基础油。
7.根据权利要求1-6之一所述的变压器油，其特征在于，所述十二烷基苯为正十二烷基苯。
8.根据权利要求1-7之一所述的变压器油，其特征在于，所述金属脱活剂为苯并三氮唑及其衍生物和/或噻二唑及其衍生物；优选为苯并三氮唑。
9.根据权利要求1-8之一所述的变压器油，其特征在于，所述光稳定剂为紫外线吸收剂；优选为紫外线吸收剂uv-ρ、紫外线吸收剂UV-ο、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UV-571 、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂RMB、光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂744、光稳定剂HPT、2，4，6-三(2 ’正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪中的任意一种或至少两种的组合；进一步优选紫外线吸收剂UV-571。
10.根据权利要求1-9之一所述的变压器油的生产工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤: (1)将环烷基基础油、十二烷基苯、金属脱活剂和光稳定剂混合，80°C-100°C的温度下均匀搅拌10-40min，得混合物； (2)升温至120°C-150°C，加入步骤(I)获得的混合物质量lwt%-3wt%的白土，搅拌精制吸附10_40min ； (3)过滤除去沉淀； (4)真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油； 优选地，所述工艺包括如下步骤: (1)将环烷基基础油、十二烷基苯、金属脱活剂和光稳定剂混合，85°C_95°C的温度下均匀搅拌15-35min，得混合物； (2)升温至125°C_145°C，加入步骤(I)获得的混合物质量1.5wt%_2.5wt%的白土，搅拌精制吸附15-35min ； (3)过滤除去沉淀； (4)0.5X 10_3-1.0X 10_3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油； 进一步优选地，所述工艺包括如下步骤: (I)将环烷基基础油、十二烷基苯、金属脱活剂和光稳定剂混合，88°C _92°C的温度下均匀搅拌20-30min，得混合物；(2)升温至130°C_140°C，加入步骤(I)获得的混合物质量1.8wt%_2.2wt%的白土，搅拌精制吸附20-30min ； (3)过滤除去沉淀； (4)0.6 X 10_3-0.8X 10_3Pa真空条件下干燥脱水，得到超高压变压器油。
全文摘要
本发明涉及一种超高压变压器油及其生产工艺。本发明所述的超高压变压器油包括如下质量浓度的组分环烷基基础油75wt%-85wt%、十二烷基苯12wt%-22wt%、金属脱活剂10-200ppm、光稳定剂0.1wt%-3wt%。与现有技术相比，本发明提供的超高压变压器油成本低廉，配方和生产工艺简单，使用方便，综合性能优异，特别适合作为超高压变压器用油。
文档编号C10M141/06GK103113963SQ20131003456
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者王平 申请人:安徽凯奥润滑油科技有限公司