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DE2734227A1 - Isolieroel-zubereitung - Google Patents

Isolieroel-zubereitung

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Publication number
DE2734227A1
DE2734227A1 DE19772734227 DE2734227A DE2734227A1 DE 2734227 A1 DE2734227 A1 DE 2734227A1 DE 19772734227 DE19772734227 DE 19772734227 DE 2734227 A DE2734227 A DE 2734227A DE 2734227 A1 DE2734227 A1 DE 2734227A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oil
weight
oils
preparation
wax
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772734227
Other languages
English (en)
Inventor
Jerry Ourlian
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Standard Oil Co
Original Assignee
Standard Oil Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Oil Co filed Critical Standard Oil Co
Publication of DE2734227A1 publication Critical patent/DE2734227A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

0:>7 - BR
Anmc-Jdoi i The SLr-ncT'iviJ 01.1 Company Hid 1 ancl F.u i 1 C> .i n^,
jQievtilniid, Ohio 44115 /
Isolierül-Zubereitung
809810/062^ ORIGINAL INSPECTED
273A227
' B e s c h_r_e_i b u_n g
Die Erfindung betrifft ein neues Isolieröl; sie betrifft insbesondere paraffinische Isolieröle für die Verwendung in elektrischen Transformatoren, Schaltanlagen und dgl., sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Isolieröle für Transformatoren, Schaltanlagen und dgl., stellen in der Regel mit Säure oder Wasserstoff bearbeitete Naphthenöle dar, wodurch ihnen unter den verschiedenen Verwendungsbedingungen kühlende Eigenschaften und die richtigen dielektrischen Eigenschaften verliehen werden. Die Vorräte an Naphthenölen sind heute jedoch knapp und teuer und es wird zunehmend wichtiger, einen Ersatz für diese Arten von Isolierölen zu finden, der alle erforderlichen Eigenschaften aufweist. Hochraffinierte viskose Petrolöle weisen eine ungewöhnlich gute Oxydationsbeständigkeit auf. Diese öle haben eine Oxydationsbeständigkeit, welche die Anforderungen an Transformatoröle übersteigt. Viele dieser öle haben jedoch die Neigung, beim Erhitzen Sauerstoff zu absorbieren, insbesondere in Gegenwart von Metallen, wie Rupfer, wodurch eine unerwünschte Bildung von Säuren in dem Öl hervorgerufen wird. Diese öle sind deshalb für die Verwendung als Transformatoröle ungeeignet.
Naphthenöle, die bisher als Transformatoröle verwendet werden, wurden bisher aus Rohölen aus Ölquellen erhalten, die sich in dem Golfküstenbereich der USA befinden. Viele dieser Ölquellen sind jedoch alt und haben keine wirtschaftliche Bedeutung mehr. Die langfristige Suche nach Naphthenölen ist deshalb eine Folge der knapperen Vorräte und der steigenden Kosten.
•09810/0624
Bisher wurden, öle auf Paraffinbacis als Kandidaten für Isolieröle ausgeschlossen wegen ihrer schlechten Niedertemperatureiganschaften und ihrer begrenzten Beständigkeit gegen Oxydation unter den Gebrauchsbedingungen.
, Die bisherige Praxis bei Transformatorölen war die, Paraffinöle mit Ölen auf Naphthenbais zu mischen (vgl. z. B. die US-Patentschrift 3 095 366), weil die Paraffinöle nicht die erforderlichen dielektrischen Niedertemperatur- und Oxydationsbeständigkeitseigenschaften aufwiesen, die für diese Anwendung erforderlich sind.
Es wurde nun eine Isolieröl-Zubereitung auf Basis eines Paraffinöls gefunden, das in Erdölraffinerien in reichlichen Mengen anfällt, bei dem es sich um ein Paraffinöl handelt, das aus dem Dekantierol-Strom stammt, der bei der katalytischen Krackurig in einer Erdölraffinerie erhalten wird. Dieser Dekantieröl-Strom wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung gereinigt, indem man ihn extrahiert, beispielsweise mit Furfural, um aromatische Kohlenwasserstoffe zu entfernen und ein Raffinat zu erhalten. Dieses Raffinat wird dann fraktioniert und von Wachs befreit (paraffiniert), wobei man ein Grundöl mit einer niedrigen Saybolt-Viskosität von etwa 60 bei 38°C (1OO°F) und einem Stockpunkt von - 180C (O0F) erhält. Dieses Grundöl wird dann bei 107°C (225°F) etwa 15 min lang mit Ton in Kontakt gebracht, wobei man Attapulgit in einer Behandlungsmenge von etwa 4,54 kg (10 lbs) Ton auf 159 Liter (1 barrel) öl verwendet. Vorzugsweise wird auch eine geringe Menge eines Filterhilfsmittels, wie Diatomeenerde (0,45 bis 0,91 kg (1 bis 2 lbs) auf 159 Liter (l barrel) Öl) bei dem Kontaktieren mit dem Ton zugesetzt, um die Fsuchtigkeitsentfernung aus dem öl und die Filtrierbarkeit durch
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den Filterkuchen zu verbessern. Es wird angenommen, dßß durch diese Tonbehandlung die dielektrische Durchschlagsfestigkeit und die Grenzflächenspannung verbessert und der Feuchtigkeitsgehalt des Öls herabgesetzt werden. Transformatoröle müssen beispielsv/eise eine gute Tieftemperatur-Gebrauchslebensdauor haben. Deshalb wird das erfindungsgemäße Öl in der Regel mit einem Stockpunkt-Erniedrigungsmittel gemischt. Es wurde nun gefunden, daß Exxon PDX 149 (ein komplexes Kondensationsprodukt von Paraffinwachs und Naphthalin, das hergestellt wird durch Chlorieren von Paraffinwachs und Kondensieren des chlorierten Produktes mit Naphthalin unter Anwendung der Friedel-Crafts-Reaktion) in einer Menge innerhalb des Bereiches von 0,25 bis 0,5 Gew.% den Stockpunkt des erfindungsgeinäßen Öls auf -37 C (-35 F) herabsetzt, ohne die anderen erforderlichen Leistungsparameter nachteilig zu beeinflussen. Außerdem wird dem erfindungsgemäßen Isolieröl vorzugsweise ein Metallunterdrückungsmittel zugesetzt, um die katalytisch^ Wirkung einer Kupferquelle, die normalerweise in elektrischen Systemen zu finden ist, zu kontrollieren. Ein bevorzugter Gehalt für das Stockpunkterniedrigungsmittel in dem Öl beträgt etwa 0,25 Gew.% und ein bevorzugter Gehalt für das Metallunterdrückungsmittel beträgt etwa 0,10 Gew.%.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die darin angegebenen Mengen der Bestandteile beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf Gew.-Teile.
Beispiel
Die erfindungsgemäß als Transformatoröle brauchbaren Öle werden hergestellt aus sogenannten "Dekantierölen11, die bei der kataly-
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tischen Krackung erhalten werden. Bei der katalytischen Krakkung werden die gesamten gekrackten Produkte aus der Krackungszone abgezogen tind in eine Produktfraktbniervorrichtung eingt;-fülrrt. Diese Fraktionierung wird durchgeführt j um die gekrackten Produkte in Stoffe mit verschiedenen Siedebereichen aufzutrennen. Das in der Fraktion-iervorrichtung erhaltene Bodenprodukt enthält immer einen geringen Prozentsatz an Katalysatorteilchen, die aus der Krackungszone 'Jageschleppt v/erden. Es ist in der Regel zweckmäßig, diese Katalysatorteilchen zu entfernen, bevor das Öl einer weiteren Behandlung unterworfen wird, und die Entfernung der Katalysatorteilchen kann zweckmäßig in einer Dekantierzone erfolgen, in der die Katalysatorteilchen unter dem Einfluß der Schwerkraft sich in dem Ul absetzen (abscheiden) gelassen werden, daher rührt der Ausdruck Dekantieröl. Das Dekantieröl besteht in der Regel aus der Fraktion der gekrackten Produkte, die. innerhalb des Bereiches von 260 bis 593°C(.SOO bis 1100°F) sieden.
Um das Dekantieröl für die Verwendung als Transformator öl geeignet zu machen, muß das öl konventionellen Reinigungsverfahren, z, B. einer Lösungsmittelextraktion und einer Entfernung von Wachs (Paraffinierung), unterworfen werden. Im vorliegenden Falle folgt auf die Furfuralextraktion eine 1-lDU-Wachsentfernung bis auf einen Stockpunkt des Dekantieröls von etwa -18 C (0 F), wobei man ein Öl (HVI 70) mit einer Viskosität bei 38°C (1000F) von 70 Saybolt-Sekunden erhalt. Dieses Öl wird darm fraktioniert destilliert unter Bildung einer Überkopffraktion (KVI 55) mit einer Viskosität bei 38°C (1000F) von 55 SayboIt-Sekunden. Dieses HVI 55-01, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, hat die folgenden Siedeeigenschaften:
809810/0624 BAD ORIGINAL
τ 273Α227
Anfar.gssiedepunkt (IBP) 313°C (595°F)
50 % 359°C (6V9°F)
Endsiedepunkt (EP) 40I°C (754°F)
Das vorstehend beschriebene HVI 55-ßl wurde dann unter Verwendung eines aktivierten Attapulgit-Toiis in einer Menge von 4,54 kg (10 lbs) Ton auf 159 Liter (1 barrel)HVI 55 mit Ton in Kontakt gebracht. Bei der Ton-Kontaktbehandlung wurde das Öl auf 107°C (225°F) erhitzt, der Ton wurde zugesetzt und die Mischung wurde 15 min lang gerührt. Der Ton wurde dann durch Filtrieren unter Verwendung einer geringen Menge Diatomeenerde als Filterhilfsmittel entfernt. Das dabei erhaltene Öl wurde dann mit 0,25 Gew.% ParaflowFDX 149 behandelt, tun die richtige Stockpurikterniedrigung zu erzielen.
Obgleich .'die oben angegebene Mischung aus HVI 55 und Paraflow in der Regel für eine fertige Transformatoröl-Zubereitung ausreicht, wird der Zubereitung vorzugsweise etwa 0,10 Gew.% DuPont DMS (ein Alkyl säure salz eines komplexen organischen Amins) uiid etwa 0,07 Gew.% Dibutyl-p-cresol zur Verbesserung der Lagerbeständigkeit zugesetzt, wenn die Zubereitung nicht vollständig der ASTM 1275-Korrosionsvorschrift entsprechen sollte.
Nachfolgend ist eine typische nicht-naphthenische Transformatoröl (HVI 55)-Zubereitung gemäß der Erfindung angegeben:
HVI 55 Rest
PDX 149 0,25 bis 0,50 Gew.%
Alkylsäuresalz eines komplexen organischen Amins 0 bis 0,15 Gew.%
Dibutyl-p-cresol 0 bis 0,08 Gew.%
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Da? nicbt-iKiphthoriischc Öl IIVI 55 hat dnc folgenden typische?! Eigene; cli aft oil:
Dichte (°ΛΡΙ).
spezifisches Gewicht kg pro Lit ca (ibn/gallon) Gtockpuukt in°C (0F) Flammpunkt in °C (0F) Farbe
Viskosität bei 99°C (210°F) in cSt
bei 99°C (21O°F) in SUS bei 38°C (1000F) in cSt bei 38°C (1OO°F) in SUS Vi elco 5 i tat s index
Gravitätionskonstantc
Brechungsindex bei 20°C (G8°F)
Brechungsindex bei 70°C (158°F)
Kohlenstoff rückstand (Bodenfraktion) in Gev/.% Aschegehalt in Gew.%
Kupferkorrosion ASWl D 130
3 Stunden bei 3S°C (1OO°F)
24 Stunden bei 38°C (1000F) 3 Stunden bei 99°C (210°F)
24 Stunden bei 99°C (210°F)
Mo 1 eku 1 ar ge v;i ch t ASTM (595° F)
Destillationsbereich 313°C (617° F)
% gewonnen 325°C
IBP
2 %
34,5 O,862G 0,0606 (7,134) -20,5 (-5) (325)
2,45 34,4
9,33 34,4 92,5 0,833 1,4558 1,4549 0,057 0,00
IA IA IA
IB 282
809810/0624
3
ASTH
% gewonnen 337°C (638°F)
5 334°C (651°F)
10 347°C (656°F)
20 348°C (659°F)
30 356°C (673°F)
40 359°C (679°F)
50 362°C (684°F)
60 365°C (688°F)
70 37O°C (699°F)
80 378°C (711°F)
90 384°C (724°F)
95 4010C (754°F)
EP
273A227
809810/0624 OBlQlNAL

Claims (3)

  1. Pate nt j\ η s η r ü c_h e
    Isolieröl-Zubereitung mit einer ausgezeichneten Cxydations· beständigkeit, dadurch gekennzeichnet , daß sie im wesentlichen besteht aus einem mit einem Lösungsmittel gereinigten und von Wachs befreiten Dekantieröl aur, einer katalytischer. Krackvorrichtung, das innerhalb des Bereiches von etwa 310 bis etwa 371°C (590 bis 700°F) siedet und bei 38°C (1OO°F) eine Viskosität von etwa 35 SUS, einen Flairjr.punkL von 163°C (325°F) und einen Stockpunkt von -2O,5°C (-50F) aufweist, und 0,25 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf das Gevicht des Öls, eines komplexen Kondensationsproduktes von Paraffinwachs
    und Naphthalin, das durch Chlorieren von Paraffinwachs und Kondensieren des chlorierten Produkts mit Naphthalin unter Anwendung der Friedel-Crafts-Reaktion hergestellt vjorden ist.
  2. 2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0 bis 0,15 Gew.% eines Alkylsäuresalzes eines komplexen organischen Amins enthält.
  3. 3. Zubereitung, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0 bis 0,08 Gew.% Dibutyl-p-cresol enthält.
    809810/0624 OWGINAL INSPECTED
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