芳烃含量对不含抗氧剂变压器油运行特性影响的研究
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样 品 1 采用全加 氢工 艺（加氢 处 理 -临 氢 降凝 -补 充 精 制 ）制 备 。加氢处理和临氢降凝采用钼钨 - 镍 型 催 化 剂 ，补充精制采用贵金属催化剂，反应 压 力 15 MPa。
样品2 ~ 7 米用加氣脱酸-溶剂精制-白土
精制工艺制备。加 氢 脱 酸 工 艺 采 用 钼 -钨 -镍 型 催 化 剂 ，反 应 压 力 3.2 MPa,反 应 温 度 310 溶剂精制工艺采用糠醛作为溶剂进行逆向萃取； 白土精制采用市售白土。通过调节溶剂精制过程 中的剂油比（1. 〇: 1 ~ 2. 8: 1 )制备不同芳烃含量的
试脱万法
GB/T 3535 GB/T 265 GB/T 261 GB/T 507 NB/ SH/T 0836 SH/T 0689 SH/ T 0162 GB/T 7600 GB/ T 6541 SH/T 0725
加工工艺
第 3期
项目 链烷碳(C p ) 2 - 糠醛含量/m g • I q T 1 稠环芳烃含量/ % 多氯联苯含量/ m g . k g -1
关 键 词 :变 压 器 油 ；氧 化 安 定 性 ;析 气 性 ;芳 烃
中图分类号:TE626.3
文 献标识码：A
Study on Effects of Aromatics Content on the Operating Characteristics of Transformer Oil Without Antioxidant
溶剂萃取装置为沈阳施博达仪器仪表有限公司
生产 ，进 料 量 1.5 kg/ h ;加氢试验装置为北京拓川科 研 设 备 股 份 有 限 公 司 生 产 ，催 化 剂 最 大 装 填 量 200 mL。
矿物绝缘油氧化安定性测定仪为美国科勒公司 生产，型 号 K 12190 ; 变压器油析气性测定仪为吉林 吉分仪器有限公司生产，型 号 JYXQ2013。 1 . 3 样品制备
气 ，防 止 发 生 气 隙 放 电 ，导 致 电 气 设 备 的 绝 缘 性 遭 到 破 坏 。 国 标 GB 2536 _ 2〇11《电 工 流 体 变 压 器 和 开 关 用 的 未 使 用 过 的 矿 物 绝 缘 油 》以及国际 电工委员会标准 IEC 60296《 Fluids for Electrotechnical Applications - Unused Mineral Insulating Oils for Transformers and Switchgear》■"中对运行特性
表 2 不同芳烃含量变压器油的性质
全加氢
1
2
-55
-38
加鉍脱酸 -溶 剂 精 制 -白 土 精 制
3
4
5
6
-38
-38
-37
-37
8.5
8.6
8.8
8.9
9.4
9.6
138
141
140
142
142
143
72
86
85
82
84
84
0.004
0.005
0.005
0.005
0.005
0.01 1 23 42
PR O C E SSIN G 加 工 工 艺
62
润 消 $lll
2021年 第 36卷
本文以中国海油环烷基馏分油为原料，采用不 同工艺制备不同芳烃含量的变压器油，考察芳烃含 量 （芳 香 碳 CA)对不含抗氧剂变压器油氧化安定性 及其析气性的影响，为变压器汕的加工和使用过程 提供参考。 1 实验 1 . 1 试验原料
降 低 油 品 的 绝 缘 性 ，出 现 对 电 气 设 备 中 铜 铁 等 金 属 材 料 构 件 的 腐 蚀 ，同 时 腐 蚀 过 程 中 产 生 的 金 属 盐 作 为 油 品 氧 化 的 催 化 剂 ，进 一 步 加 速 油 品 的 氧 化 ^ 13]。变 压 器 油 的 氧 化 安 定 性 主 要 包 括 氧 化 后 酸 值 、油 泥 、介 质 损 耗 因 数 ，1 ~ 7 号 样 品 的 氧 化 安定性情况见表3。
芳烃含量对不含抗氧剂变压器油运行特性影响的研究
冯 涛 ，李 军 ，马 志 远
(中海沥青股份有限公司，山 东 滨 州 256601)
摘 要 :以 环 烷 基 馏 分 油 为 原 料 ,采 用 不 同 工 艺 ，制 备 不 同 芳 烃 含 量 的 变 压 器 油 。考 察 芳 烃 含 量 对 不 含 抗 氧 剂 变 压 器 油 氧 化 安 定 性 、析气性的影响。结 果 表 明 :采 用 全 加 氢 和 加 氢 脱 酸 -溶 剂 精 制 - 白 土 精 制 工 艺 均 可 制 备 满 足 GB 2536 - 2 0 1 1 要 求的变压 器油。变压器油中芳烃含量对其氧化安定性、析气性均有影响。变 压 器 油 的 CA 值 在 0 ~ 5 % 范 围 内 ，其氧化安定性随芳烃含量 增加而变好;变压器油的CA 值 在 5% - 1 1 .8 % 范围内，其氧化安定性表现出相反的趋势。变 压 器 油 的 CA 值 在 0 〜11.8 % 范围 内 ，其 析 气 性 随 芳 烃 含 量 的 升 高 逐 渐 变 小 。
变压器油。 2 结果与讨论 2 . 1 样品性质
采用不同工艺制备不含抗氧剂的变压器油样 品 1 ~ 7 。对 样 品 进 行 理 化 指 标 分 析 ，分析数据见 表 2 。 由 表 2 可 以 看 出 7 个 样 品 均 符 合 GB 2536 - 2 011中最低冷态投运温度-20 t 的理化指标 要求。为 考 察 不 同 芳 烃 含 量 对 变 压 器 油 运 行 特 性 的 影 响 ，对 样 品 的 氧 化 安 定 性 、析 气 性 进 行 分析。
K e y w o rd s ： transform er o il；oxidation stability；gassing tend ency；aromatics
〇 引言
变 压 器 油 适 用 于 变 压 器 、电 抗 器 、互 感 器 、套 管 等 充 油 电 气 设 备 ，是 起 到 绝 缘 和 冷 却 作 用 的 一 种绝缘 油品 [1]。变 压 器 油 要 保 证 变 压 器 等 电 气 设 备 长 期 、稳 定 运 行 ，须 具 备 良 好 的 氧 化 安 定 性 、 析 气 性 等 运 行 特 性 。氧 化 安 定 性 主 要 包 括 总 酸 值 、油 泥 、介 质 损 耗 因 数 ，良 好 的 抗 氧 化 性 能 ，可 以 减 缓 油 品 的 氧 化 ，减 少 油 泥 的 产 生 ，有利于电 气 设 备 的 长 期 、安 全 运 行 。析 气 性 是 油 品 在 电 场 作 用 下 ，放 出 或 吸 收 气 体 倾 向 的 指 标 。较好的抗 析 气 性 能 ，可 以 吸 收 因 局 部 放 电 故 障 产 生 的 氢
试验原料为中国海油渤海湾产环烷基原油馏分 油 。原 料 性质 见表 1。
表 1 原料油主要性质
项目
中国海油环烷基馏分油 试验方法
密 度 （20 T )/k g ■m_3 运 动 黏 度 （4 0 尤 ）/ mm2 .• s ' 1 倾 点 /"C 闪点/T 碳型组成/%
芳 秃 碳 （C A )
环烷碳（c N)
冯涛等.芳烃含量对不含抗氧剂变压器油运行特性影响的研究
63
全加氢
1
2
42.0
52.2
0.01
<3
<3
未检出 未检出
表 2(续)
加氢脱酸 - 溶剂梢制 -白土精制
3
4
5
6
50.7
49.3
46.2
43.6
0.01
0.01
0.01
0.01
<3
<3
<3
<3
未lt;3 未检出
试验方法
N B/ S H / T 0812 N B/ S H / T 0838 S H / T 0803
2 . 2 芳烃含量对变压器油氧化安定性的影响 变压器油的氧化安定性是其重要的运行特
性 。变 压 器 油 与 氧 气 有 较 强 的 亲 和 作 用 ，在水 分 、铜 铁 等 导 线 材 料 的 催 化 作 用 下 ，发 生 氧 化 反 应是必然的一个过程。随着油品氧化程度的加 深 ，会 产 生 酸 和 酸 性 物 质 ，增 加 油 品 的 导 电 能 力 ，
链 烷 碳 （C p )
911.5
11.2 -33
140
18.2 41.1 40.7
G B /T 1884 G B/T 265 G B/T 3535 G B /T 261 SH /T 0725
由 表 1 可 以 看 出 ：中国海油渤海湾产环烷基馏 分油属于典型的环烷基馏分油，具 有 倾 点 低 、环烷碳 和芳香碳含量高的特点，是制备对低温性能要求高 的变压器油的理想原料 1 . 2 试验装置及分析仪器
的 氧 化 安 定 性 和 析 气 性 均 有 所 要 求 。其 中 ，国际 电工委员会标准对变压器油中添加剂的种类及 添 加 量 的 限 制 逐 步 严 苛 [3_5]，随 着 我 国 电 气 设 备 出 口 量 的 增 大 ，未 来 不 含 抗 氧 剂 变 压 器 油 的 市 场 份 额 将 逐 渐 增 大 [^ 8]。
0.03 2 25 47
0.03 2 25 49
0.03 2 25 49
0.03 2 23 49
0.03 2 25 50
0 58.0
2.8 45.0
4.2 45. 1
5.0 45.7
7.1 46.7
9.2 47.2
7 -36 10.1 143 83 0.006 0.04
2 25 50
11.8 47.9
2021年 6月 Jun.2021
润滑油 LUBRICATING OIL
第 36卷 第 3期 Vol.36，No_3
D O I ：1 0 .1953 2/j. cnki. cn21 -1265/tq. 2 0 2 1 .0 3 .0 1 2
文 章 编 号 ：1002-3119(2021 )03-0061-04
FE N G T a o ，LI J u n ，M A Zhi - y u a n (C hina Offshore Bitumen Co. , Ltd. , Binzhou 256601, China)
A b stra c t ： The transform er oils w ith different aromatics content w e re prepared through different refining processes by naph thenic distillates, and the effects of aromatics content on the oxidation stability and gassing tendency of the prepared oil w ithout antioxidant w ere evaluated. The results showed that both total hydrogenation process and hydrodeacidification - sol vent refining - clay refining process could be used to prepare the transform er oil meeting the requirem ents of GB 2536 2011. The aromatics content of transform er oil has effects on the oxidation stability and gassing tendency. The oxidation sta bility of transform er oil gets better w ith the increase of aromatics content w hen the CA is in th e range of 0 - 5 % , w hile the trend is opposite w hen the CA is in the range of 5% 〜11.8% . The gassing tendency of transform er oil gradually decreases w ith the increase of aromatics content w hen the CA is in the range of 0 〜 11 •8% .
项目
倾点/尤 运 动 黏 度 （40 T V m m 2 •s-i 闪点/ t 击 穿 电 压 /kV 酸 值 /mgKOH •g _1 总 硫 含 w/ % 碱 性 氣 含 量 /mg •kg- 1 水^•域/mg •kg_ 1 界 [ft丨张力/mN •m-1 碳型组成/ %
芳香碳(cA ) 环 烷 碳 （c N )
样品2 ~ 7 米用加氣脱酸-溶剂精制-白土
精制工艺制备。加 氢 脱 酸 工 艺 采 用 钼 -钨 -镍 型 催 化 剂 ，反 应 压 力 3.2 MPa,反 应 温 度 310 溶剂精制工艺采用糠醛作为溶剂进行逆向萃取； 白土精制采用市售白土。通过调节溶剂精制过程 中的剂油比（1. 〇: 1 ~ 2. 8: 1 )制备不同芳烃含量的
试脱万法
GB/T 3535 GB/T 265 GB/T 261 GB/T 507 NB/ SH/T 0836 SH/T 0689 SH/ T 0162 GB/T 7600 GB/ T 6541 SH/T 0725
加工工艺
第 3期
项目 链烷碳(C p ) 2 - 糠醛含量/m g • I q T 1 稠环芳烃含量/ % 多氯联苯含量/ m g . k g -1
关 键 词 :变 压 器 油 ；氧 化 安 定 性 ;析 气 性 ;芳 烃
中图分类号:TE626.3
文 献标识码：A
Study on Effects of Aromatics Content on the Operating Characteristics of Transformer Oil Without Antioxidant
溶剂萃取装置为沈阳施博达仪器仪表有限公司
生产 ，进 料 量 1.5 kg/ h ;加氢试验装置为北京拓川科 研 设 备 股 份 有 限 公 司 生 产 ，催 化 剂 最 大 装 填 量 200 mL。
矿物绝缘油氧化安定性测定仪为美国科勒公司 生产，型 号 K 12190 ; 变压器油析气性测定仪为吉林 吉分仪器有限公司生产，型 号 JYXQ2013。 1 . 3 样品制备
气 ，防 止 发 生 气 隙 放 电 ，导 致 电 气 设 备 的 绝 缘 性 遭 到 破 坏 。 国 标 GB 2536 _ 2〇11《电 工 流 体 变 压 器 和 开 关 用 的 未 使 用 过 的 矿 物 绝 缘 油 》以及国际 电工委员会标准 IEC 60296《 Fluids for Electrotechnical Applications - Unused Mineral Insulating Oils for Transformers and Switchgear》■"中对运行特性
表 2 不同芳烃含量变压器油的性质
全加氢
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加鉍脱酸 -溶 剂 精 制 -白 土 精 制
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PR O C E SSIN G 加 工 工 艺
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润 消 $lll
2021年 第 36卷
本文以中国海油环烷基馏分油为原料，采用不 同工艺制备不同芳烃含量的变压器油，考察芳烃含 量 （芳 香 碳 CA)对不含抗氧剂变压器油氧化安定性 及其析气性的影响，为变压器汕的加工和使用过程 提供参考。 1 实验 1 . 1 试验原料
降 低 油 品 的 绝 缘 性 ，出 现 对 电 气 设 备 中 铜 铁 等 金 属 材 料 构 件 的 腐 蚀 ，同 时 腐 蚀 过 程 中 产 生 的 金 属 盐 作 为 油 品 氧 化 的 催 化 剂 ，进 一 步 加 速 油 品 的 氧 化 ^ 13]。变 压 器 油 的 氧 化 安 定 性 主 要 包 括 氧 化 后 酸 值 、油 泥 、介 质 损 耗 因 数 ，1 ~ 7 号 样 品 的 氧 化 安定性情况见表3。
芳烃含量对不含抗氧剂变压器油运行特性影响的研究
冯 涛 ，李 军 ，马 志 远
(中海沥青股份有限公司，山 东 滨 州 256601)
摘 要 :以 环 烷 基 馏 分 油 为 原 料 ,采 用 不 同 工 艺 ，制 备 不 同 芳 烃 含 量 的 变 压 器 油 。考 察 芳 烃 含 量 对 不 含 抗 氧 剂 变 压 器 油 氧 化 安 定 性 、析气性的影响。结 果 表 明 :采 用 全 加 氢 和 加 氢 脱 酸 -溶 剂 精 制 - 白 土 精 制 工 艺 均 可 制 备 满 足 GB 2536 - 2 0 1 1 要 求的变压 器油。变压器油中芳烃含量对其氧化安定性、析气性均有影响。变 压 器 油 的 CA 值 在 0 ~ 5 % 范 围 内 ，其氧化安定性随芳烃含量 增加而变好;变压器油的CA 值 在 5% - 1 1 .8 % 范围内，其氧化安定性表现出相反的趋势。变 压 器 油 的 CA 值 在 0 〜11.8 % 范围 内 ，其 析 气 性 随 芳 烃 含 量 的 升 高 逐 渐 变 小 。
变压器油。 2 结果与讨论 2 . 1 样品性质
采用不同工艺制备不含抗氧剂的变压器油样 品 1 ~ 7 。对 样 品 进 行 理 化 指 标 分 析 ，分析数据见 表 2 。 由 表 2 可 以 看 出 7 个 样 品 均 符 合 GB 2536 - 2 011中最低冷态投运温度-20 t 的理化指标 要求。为 考 察 不 同 芳 烃 含 量 对 变 压 器 油 运 行 特 性 的 影 响 ，对 样 品 的 氧 化 安 定 性 、析 气 性 进 行 分析。
K e y w o rd s ： transform er o il；oxidation stability；gassing tend ency；aromatics
〇 引言
变 压 器 油 适 用 于 变 压 器 、电 抗 器 、互 感 器 、套 管 等 充 油 电 气 设 备 ，是 起 到 绝 缘 和 冷 却 作 用 的 一 种绝缘 油品 [1]。变 压 器 油 要 保 证 变 压 器 等 电 气 设 备 长 期 、稳 定 运 行 ，须 具 备 良 好 的 氧 化 安 定 性 、 析 气 性 等 运 行 特 性 。氧 化 安 定 性 主 要 包 括 总 酸 值 、油 泥 、介 质 损 耗 因 数 ，良 好 的 抗 氧 化 性 能 ，可 以 减 缓 油 品 的 氧 化 ，减 少 油 泥 的 产 生 ，有利于电 气 设 备 的 长 期 、安 全 运 行 。析 气 性 是 油 品 在 电 场 作 用 下 ，放 出 或 吸 收 气 体 倾 向 的 指 标 。较好的抗 析 气 性 能 ，可 以 吸 收 因 局 部 放 电 故 障 产 生 的 氢
试验原料为中国海油渤海湾产环烷基原油馏分 油 。原 料 性质 见表 1。
表 1 原料油主要性质
项目
中国海油环烷基馏分油 试验方法
密 度 （20 T )/k g ■m_3 运 动 黏 度 （4 0 尤 ）/ mm2 .• s ' 1 倾 点 /"C 闪点/T 碳型组成/%
芳 秃 碳 （C A )
环烷碳（c N)
冯涛等.芳烃含量对不含抗氧剂变压器油运行特性影响的研究
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全加氢
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42.0
52.2
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未检出 未检出
表 2(续)
加氢脱酸 - 溶剂梢制 -白土精制
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50.7
49.3
46.2
43.6
0.01
0.01
0.01
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未lt;3 未检出
试验方法
N B/ S H / T 0812 N B/ S H / T 0838 S H / T 0803
2 . 2 芳烃含量对变压器油氧化安定性的影响 变压器油的氧化安定性是其重要的运行特
性 。变 压 器 油 与 氧 气 有 较 强 的 亲 和 作 用 ，在水 分 、铜 铁 等 导 线 材 料 的 催 化 作 用 下 ，发 生 氧 化 反 应是必然的一个过程。随着油品氧化程度的加 深 ，会 产 生 酸 和 酸 性 物 质 ，增 加 油 品 的 导 电 能 力 ，
链 烷 碳 （C p )
911.5
11.2 -33
140
18.2 41.1 40.7
G B /T 1884 G B/T 265 G B/T 3535 G B /T 261 SH /T 0725
由 表 1 可 以 看 出 ：中国海油渤海湾产环烷基馏 分油属于典型的环烷基馏分油，具 有 倾 点 低 、环烷碳 和芳香碳含量高的特点，是制备对低温性能要求高 的变压器油的理想原料 1 . 2 试验装置及分析仪器
的 氧 化 安 定 性 和 析 气 性 均 有 所 要 求 。其 中 ，国际 电工委员会标准对变压器油中添加剂的种类及 添 加 量 的 限 制 逐 步 严 苛 [3_5]，随 着 我 国 电 气 设 备 出 口 量 的 增 大 ，未 来 不 含 抗 氧 剂 变 压 器 油 的 市 场 份 额 将 逐 渐 增 大 [^ 8]。
0.03 2 25 47
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7 -36 10.1 143 83 0.006 0.04
2 25 50
11.8 47.9
2021年 6月 Jun.2021
润滑油 LUBRICATING OIL
第 36卷 第 3期 Vol.36，No_3
D O I ：1 0 .1953 2/j. cnki. cn21 -1265/tq. 2 0 2 1 .0 3 .0 1 2
文 章 编 号 ：1002-3119(2021 )03-0061-04
FE N G T a o ，LI J u n ，M A Zhi - y u a n (C hina Offshore Bitumen Co. , Ltd. , Binzhou 256601, China)
A b stra c t ： The transform er oils w ith different aromatics content w e re prepared through different refining processes by naph thenic distillates, and the effects of aromatics content on the oxidation stability and gassing tendency of the prepared oil w ithout antioxidant w ere evaluated. The results showed that both total hydrogenation process and hydrodeacidification - sol vent refining - clay refining process could be used to prepare the transform er oil meeting the requirem ents of GB 2536 2011. The aromatics content of transform er oil has effects on the oxidation stability and gassing tendency. The oxidation sta bility of transform er oil gets better w ith the increase of aromatics content w hen the CA is in th e range of 0 - 5 % , w hile the trend is opposite w hen the CA is in the range of 5% 〜11.8% . The gassing tendency of transform er oil gradually decreases w ith the increase of aromatics content w hen the CA is in the range of 0 〜 11 •8% .
项目
倾点/尤 运 动 黏 度 （40 T V m m 2 •s-i 闪点/ t 击 穿 电 压 /kV 酸 值 /mgKOH •g _1 总 硫 含 w/ % 碱 性 氣 含 量 /mg •kg- 1 水^•域/mg •kg_ 1 界 [ft丨张力/mN •m-1 碳型组成/ %
芳香碳(cA ) 环 烷 碳 （c N )