一种提高变压器油抗析气性能的设备与方法转让专利

申请号 : CN201510024719.3

文献号 : CN104611006B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 刘海澄杨长文李京辉相养冬王宏德于洋庞娱岳宗豪张华

申请人 : 中国石油天然气股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种提高变压器油抗析气性能的设备与方法,该设备包括抽提塔、抽出油精制罐、抽余液汽提塔和变压器油罐,抽提塔包括原料油入口、溶剂入口、一次抽出液出口和抽余液出口;抽出油精制罐包括与一次抽出液入口相连接的一次抽出液入口;抽余液汽提塔包括与抽余液入口抽余液出口相连接的和与变压器油罐精相连接精制油出口,抽出油精制罐与抽提塔之间具有一抽出油抽余液管路,包括设置于抽出油精制罐的顶部的抽出油抽余液出口和抽出油抽余液入口,抽出油抽余液入口设置于抽提塔上且位于原料油入口所在的位置或原料油入口以下的位置。采用本发明可以提高环烷基变压器油的析气性,达到改善变压器油质量或生产超高压变压器油的目的。

权利要求 :

1.一种提高变压器油抗析气性能的设备,包括抽提塔、抽出油精制罐、抽余液汽提塔和变压器油罐,所述抽提塔包括设置于其下部的原料油入口、设置于其上部的溶剂入口、设置于其底部的一次抽出液出口、设置于其顶部的抽余液出口;所述抽出油精制罐包括设置于其中部的一次抽出液入口,所述一次抽出液出口与所述一次抽出液入口相连接;所述抽余液汽提塔包括设置于其下部的抽余液入口和设置于其底部的精制油出口,所述抽余液出口与所述抽余液入口相连接;所述变压器油罐与所述精制油出口相连接,其特征在于,所述抽出油精制罐与所述抽提塔之间具有一抽出油抽余液管路,所述抽出油抽余液管路包括抽出油抽余液出口和抽出油抽余液入口,所述抽出油抽余液出口设置于所述抽出油精制罐的顶部,所述抽出油抽余液入口设置于所述抽提塔上且位于所述原料油入口所在的位置或所述原料油入口以下的位置。

2.根据权利要求1所述的提高变压器油抗析气性能的设备,其特征在于,所述精制油出口与所述变压器油罐之间还依次连接有补充精制单元和调合单元。

3.根据权利要求1所述的提高变压器油抗析气性能的设备,其特征在于,还包括溶剂干燥塔,所述溶剂干燥塔包括设置于其上部的汽提后湿溶剂入口和设置于其底部的干燥后溶剂出口,所述抽余液汽提塔还包括设置于其顶部的第一湿溶剂出口,所述第一湿溶剂出口与所述汽提后湿溶剂入口相连接,所述干燥后溶剂出口与所述溶剂入口相连接。

4.根据权利要求3所述的提高变压器油抗析气性能的设备,其特征在于,还包括二次抽出液蒸发塔,所述二次抽出液蒸发塔包括设置于其下部的二次抽出液入口、设置于其顶部的蒸发后溶剂出口和设置于其底部的蒸发后二次抽出液出口,所述溶剂干燥塔包括设置于其中部的蒸发后溶剂入口,所述抽出油精制罐还包括设置于其底部的二次抽出液出口,所述二次抽出液出口与所述二次抽出液入口相连接,所述蒸发后二次抽出液出口与所述一次抽出液入口相连接,所述蒸发后溶剂出口与所述蒸发后溶剂入口相连接。

5.根据权利要求4所述的提高变压器油抗析气性能的设备,其特征在于,还包括二次抽出液汽提塔和二次抽出油罐,所述二次抽出液汽提塔包括设置于其下部的蒸发后二次抽出液入口和设置于其底部的二次抽出油出口,所述蒸发后二次抽出液出口与所述蒸发后二次抽出液入口相连接,所述二次抽出油出口与所述二次抽出油罐相连接。

6.根据权利要求5所述的提高变压器油抗析气性能的设备,其特征在于,所述二次抽出液汽提塔还包括设置于其顶部的第二湿溶剂出口,所述第二湿溶剂出口与所述汽提后湿溶剂入口相连接。

7.根据权利要求5所述的提高变压器油抗析气性能的设备,其特征在于,所述二次抽出油出口与所述一次抽出液入口相连接。

8.一种提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,采用权利要求1所述的提高变压器油抗析气性能的设备进行精制,包括如下步骤:

溶剂从所述抽提塔的上部进入所述抽提塔,原料油从所述抽提塔的下部进入所述抽提塔进行抽提,抽提得到的一次抽出液进入所述抽出油精制罐进行精制,精制得到的抽出油抽余液通过所述抽出油抽余液管路返回至所述抽提塔,所述抽提塔中抽提得到的抽余液进入所述抽余液汽提塔,抽余液进行汽提脱除溶剂后得到的精制油进入所述变压器油罐。

9.根据权利要求8所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,精制油经过补充精制以及调合后得到变压器油,变压器油进入所述变压器油罐。

10.根据权利要求8所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,所述抽余液汽提塔汽提出的湿溶剂经冷凝进入所述溶剂干燥塔进行干燥,所述溶剂干燥塔底部的干燥后的所述溶剂进入所述抽提塔循环使用。

11.根据权利要求10所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,所述抽出油精制罐中精制得到的二次抽出液经过蒸发后得到含有少量溶剂的二次抽出液,含有少量溶剂的二次抽出液经过汽提后得到二次抽出油。

12.根据权利要求11所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,部分二次抽出油或部分经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与所述抽提塔抽提得到的一次抽出液混合,进入所述抽出油精制罐进行精制。

13.根据权利要求11所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,二次抽出液蒸发时脱除的溶剂以及经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液汽提时脱除的湿溶剂分别进入所述溶剂干燥塔进行干燥。

14.根据权利要求12所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,所述抽出油精制罐的操作条件为:二次抽出油或经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与一次抽出液混合的量与原料油的质量比为0.1—1.0:1,抽出油精制罐的温度为30℃—40℃,一次抽出液停留于所述抽出油精制罐的停留时间为50—100分钟;部分二次抽出油或部分经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与一次抽出液混合后得到的混合液停留于所述抽出油精制罐的停留时间为50—100分钟。

15.根据权利要求8所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,所述原料油为环烷基变压器油馏分加氢脱酸油,所述溶剂为糠醛。

16.根据权利要求15所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,所述环烷基变压器油馏分加氢脱酸油的馏分范围为280℃—360℃,闭口闪点≮135℃,芳炭(CA)含量≮10%。

17.根据权利要求15所述的提高变压器油抗析气性能的方法,其特征在于,所述抽提条件为,所述抽提塔塔顶温度60℃—80℃,所述抽提塔塔底温度为30℃—50℃,所述糠醛与所述环烷基变压器油馏分加氢脱酸油的质量比为1.5—2.5:1。

说明书 :

一种提高变压器油抗析气性能的设备与方法

技术领域

[0001] 本发明属于石油化工技术领域,具体地说涉及一种提高变压器油抗析气性能的设备与方法。

背景技术

[0002] 随着电力事业的发展和输变电设备电压等级的提高,对变压器油的需求量不断增大,同时质量要求也不断提高。变压器油在电气设备中起绝缘、冷却和灭弧等作用的一类绝缘介质材料。变压器油是电气行业使用的液态绝缘导热材料,其性能与所含烃类组成有关。例如,直链烷烃倾点高,低温流动性差、抗析气性差,是变压器油中的非理想组分,芳烃的抗析气性好,但多环芳烃的抗氧化安定性差;抗析气性能是变压器油特别是超高压变压器油的重要指标,烃类抗析气性能由强到弱的顺序是,芳烃>环烷烃>异构烷烃>直链烷烃,因此变压器油理想的烃类组成为:较大量的环烷烃,适量的少环芳烃(超高压变压器油中含量稍高),少量的异构烷烃,几乎不含直链烷烃。
[0003] 环烷基原油是世界上公认的生产变压器油的首选原料,国内外优质变压器油大都使用环烷基原油生产。其原因主要是因为环烷基原油中的链烷烃、环烷烃和芳香烃有相对合理的比例。它不像石蜡基油需要进行深度脱蜡,也不像重质芳香基原油要除去大量的多环芳香烃,而且环烷基低凝原油含蜡量很低,一般都在3%以下,可以不经脱蜡就能生产低温性能很好的变压器油。然而,环烷基原油也是世界上一种稀少的资源,仅占世界原油贮量的2.2%左右,目前世界上只有委内瑞拉、美国、加拿大和中国等少数国家拥有环烷基原油资源。我国的环烷基原油也较为稀少。随着加氢技术的飞速发展,目前国内外利用异构脱蜡加氢技术,以石蜡基为原料生产的变压器油的产量不断增加,该种变压器虽然具有倾点低、低温粘度小、抗氧化安定性好等优点,但由于其环烷烃含量低,几乎不含芳烃,异构烷烃含量高,造成该种变压器油的抗析气性极差,因此一般用该种变压器油与环烷基变压器油或烷基苯等抗析气性能好的组分调合的办法来生产变压器油,如果要生产超高压变压器油,就需要加入更多的烷基苯或抗析气性组分;对于环烷基抗析气性好的变压器油基础油就显得特别珍贵,因此急需开发提高环烷基变压器油抗析气性的方法。
[0004] 在现有技术中,以环烷基原油的适宜馏分为原料油来生产变压器油。例如,采用加#氢精制—糠醛精制—白土精制工艺生产45变压器油(李会欣等,利用大港羊三木低硫环#
烷基原油生产45变压器油,润滑油,第18卷第4期,2003,60至62),但是,这种方法不能制备合格的超高压变压器油或进一步提高变压器油的析气性。
[0005] 专利号为201110056086.6的中国发明专利公开了一种提高变压器油抗析气性能的方法及生产变压器油的设备,但该方法受原料油限制,该方法没有说明怎样以环烷基原油变压器油馏分加氢脱酸油为原料通过溶剂精制来生产抗析气性能好的变压器油基础油或超高压变压器油。
[0006] 本发明的目的是以环烷基原油变压器油馏分加氢脱酸油为原料通过溶剂精制、补充精制等来直接生产抗析气性能好的变压器油或超高压变压器油。

发明内容

[0007] 为克服现有技术的缺点,本发明提供一种提高变压器油抗析气性能的设备及方法。通过本发明,无需采用苛刻的加氢工艺,就可以得到满足SH0040-91技术要求的超高压变压器油或比普通溶剂精制方法生产的变压器油的抗析气性好。
[0008] 为实现上述目的,本发明提供一种提高变压器油抗析气性能的设备,包括抽提塔、抽出油精制罐、抽余液汽提塔和变压器油罐,所述抽提塔包括设置于其下部的原料油入口、设置于其上部的溶剂入口、设置于其底部的一次抽出液出口、设置于其顶部的抽余液出口;所述抽出油精制罐包括设置于其中部的一次抽出液入口,所述一次抽出液出口与所述一次抽出液入口相连接;所述抽余液汽提塔包括设置于其下部的抽余液入口和设置于其底部的精制油出口,所述抽余液出口与所述抽余液入口相连接;所述变压器油罐与所述精制油出口相连接,其中,所述抽出油精制罐与所述抽提塔之间具有一抽出油抽余液管路,所述抽出油抽余液管路包括抽出油抽余液出口和抽出油抽余液入口,所述抽出油抽余液出口设置于所述抽出油精制罐的顶部,所述抽出油抽余液入口设置于所述抽提塔上且位于所述原料油入口所在的位置或所述原料油入口以下的位置。
[0009] 上述的提高变压器油抗析气性能的设备,其中,所述精制油出口与所述变压器油罐之间还依次连接有补充精制单元和调合单元。
[0010] 上述的提高变压器油抗析气性能的设备,其中,还包括溶剂干燥塔,所述溶剂干燥塔包括设置于其上部的汽提后湿溶剂入口和设置于其底部的干燥后溶剂出口,所述抽余液汽提塔还包括设置于其顶部的第一湿溶剂出口,所述第一湿溶剂出口与所述汽提后湿溶剂入口相连接,所述干燥后溶剂出口与所述溶剂入口相连接。
[0011] 上述的提高变压器油抗析气性能的设备,其中,还包括二次抽出液蒸发塔,所述二次抽出液蒸发塔包括设置于其下部的二次抽出液入口、设置于其顶部的蒸发后溶剂出口和设置于其底部的蒸发后二次抽出液出口,所述溶剂干燥塔包括设置于其中部的蒸发后溶剂入口,所述抽出油精制罐还包括设置于其底部的二次抽出液出口,所述二次抽出液出口与所述二次抽出液入口相连接,所述蒸发后二次抽出液出口与所述一次抽出液入口相连接,所述蒸发后溶剂出口与所述蒸发后溶剂入口相连接。
[0012] 上述的提高变压器油抗析气性能的设备,其中,还包括二次抽出液汽提塔和二次抽出油罐,所述二次抽出液汽提塔包括设置于其下部的蒸发后二次抽出液入口和设置于其底部的二次抽出油出口,所述蒸发后二次抽出液出口与所述蒸发后二次抽出液入口相连接,所述二次抽出油出口与所述二次抽出油罐相连接。
[0013] 上述的提高变压器油抗析气性能的设备,其中,所述二次抽出液汽提塔还包括设置于其顶部的第二湿溶剂出口,所述第二湿溶剂出口与所述汽提后湿溶剂入口相连接。
[0014] 上述的提高变压器油抗析气性能的设备,其中,所述二次抽出油出口与所述一次抽出液入口相连接。
[0015] 本发明还提供一种提高变压器油抗析气性能的方法,其中,采用上述的提高变压器油抗析气性能的设备进行精制,包括如下步骤:
[0016] 溶剂从所述抽提塔的上部进入所述抽提塔,原料油从所述抽提塔的下部进入所述抽提塔进行抽提,抽提得到的一次抽出液进入所述抽出油精制罐进行精制,精制得到的抽出油抽余液通过所述抽出油抽余液管路返回至所述抽提塔,所述抽提塔中抽提得到的抽余液进入所述抽余液汽提塔,抽余液进行汽提脱除溶剂后得到的精制油进入所述变压器油罐。
[0017] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,精制油经过补充精制以及调合后得到变压器油,变压器油进入所述变压器油罐。
[0018] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,所述抽余液汽提塔汽提出的湿溶剂经冷凝进入所述溶剂干燥塔进行干燥,所述溶剂干燥塔底部的干燥后的所述溶剂进入所述抽提塔循环使用。
[0019] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,所述抽出油精制罐中精制得到的二次抽出液经过蒸发后得到含有少量溶剂的二次抽出液,含有少量溶剂的二次抽出液经过汽提后得到二次抽出油。
[0020] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,部分二次抽出油或部分经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与所述抽提塔抽提得到的一次抽出液混合,进入所述抽出油精制罐进行精制。
[0021] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,二次抽出液蒸发时脱除的溶剂以及经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液汽提时脱除的湿溶剂分别进入所述溶剂干燥塔进行干燥。
[0022] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,所述抽出油精制罐的操作条件为:二次抽出油或经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与一次抽出液混合的量与原料油的质量比为0.1—1.0:1,抽出油精制罐的温度为30℃—40℃,一次抽出液停留于所述抽出油精制罐的停留时间为50—100分钟;部分二次抽出油或部分经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与一次抽出液混合后得到的混合液停留于所述抽出油精制罐的停留时间为50—100分钟。
[0023] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,所述原料油为环烷基变压器油馏分加氢脱酸油,所述溶剂为糠醛。
[0024] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,所述环烷基变压器油馏分加氢脱酸油的馏分范围为280℃—360℃,闭口闪点≮135℃,芳炭(CA)含量≮10%。
[0025] 上述的提高变压器油抗析气性能的方法,其中,所述糠醛抽提条件为,所述抽提塔塔顶温度60℃—80℃,所述抽提塔塔底温度为30℃—50℃,所述糠醛与所述环烷基变压器油馏分加氢脱酸油的质量比为1.5—2.5:1。
[0026] 本发明可以提高环烷基变压器油的析气性,达到改善变压器油质量或生产超高压变压器油的目的。
[0027] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。

附图说明

[0028] 图1为本发明的提高变压器油抗析气性能的设备的结构简图;
[0029] 图2为本发明的提高变压器油抗析气性能的方法的工艺流程图。
[0030] 其中,附图标记
[0031] 100 抽提塔
[0032] 110 原料油入口
[0033] 120 溶剂入口
[0034] 130 一次抽出液出口
[0035] 140 抽余液出口
[0036] 200 抽出油精制罐
[0037] 210 一次抽出液入口
[0038] 220 二次抽出液出口
[0039] 300 抽余液汽提塔
[0040] 310 抽余液入口
[0041] 320 精制油出口
[0042] 330 第一湿溶剂出口
[0043] 400 变压器油罐
[0044] 500 抽出油抽余液管路
[0045] 510 抽出油抽余液出口
[0046] 520 抽出油抽余液入口
[0047] 600 溶剂干燥塔
[0048] 610 汽提后湿溶剂入口
[0049] 620 干燥后溶剂出口
[0050] 630 蒸发后溶剂入口
[0051] 700 二次抽出液蒸发塔
[0052] 710 二次抽出液入口
[0053] 720 蒸发后溶剂出口
[0054] 730 蒸发后二次抽出液出口
[0055] 800 二次抽出液汽提塔
[0056] 810 蒸发后二次抽出液入口
[0057] 820 二次抽出油出口
[0058] 830 第二湿溶剂出口
[0059] 900 二次抽出油罐
[0060] 1000 补充精制单元
[0061] 1100 调合单元
[0062] 4 抽余液
[0063] 5 一次抽出液
[0064] 7 抽出油抽余液
[0065] 8 二次抽出液
[0066] 10 脱除的溶剂
[0067] 11、12、13 含有少量溶剂的二次抽出液
[0068] 14、16、17 二次抽出油
[0069] 15、18 汽提出的湿溶剂
[0070] 20 精制油
[0071] 23 变压器油

具体实施方式

[0072] 下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述,以更进一步了解本发明的目的、方案及功效,但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
[0073] 本发明的提高变压器油抗析气性能的方法为:以环烷基变压器油馏分加氢脱酸油为原料油,在逆流抽提塔中,以糠醛为溶剂,溶剂从抽提塔的上部进入抽提塔,原料油从抽提塔的下部进入抽提塔,抽出油的抽余液从抽提塔的原料油入口或原料油入口下部进入抽提塔,抽提塔底部流出一次抽出液,抽提塔顶部流出的抽余液进入抽余液汽提塔,脱除溶剂后得到精制油,再经过补充精制、调合得到超高压变压器油或抗析气性能好的变压器油。
[0074] 一次抽出液与二次抽出油或抽出油精制罐底部流出的二次抽出液经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液混合进入抽出油精制罐进行精制,抽出油精制罐顶部流出抽出油抽余液,抽出油精制罐底部流出二次抽出液,二次抽出液进入二次抽出液蒸发塔,二次抽出液蒸发塔底部流出含有少量溶剂的二次抽出液,当采用含有少量溶剂的二次抽出液与一次抽出液混合时,该二次抽出液分成两部分,一部分与抽提塔底流出的一次抽出液混合进入抽出油精制罐进行进一步精制,另一部分进入二次抽出液汽提塔,脱除溶剂后得到二次抽出油;当采用二次抽出油与一次抽出液混合时,二次抽出液蒸发塔底部流出含有少量溶剂的二次抽出液进入二次抽出液汽提塔,脱除溶剂后得到二次抽出油,一部分二次抽出油与一次抽出液混合进入抽出油精制罐,剩余的二次抽出油作为副产品进入产品罐。
[0075] 具体地,参阅图1,本发明的提高变压器油抗析气性能的设备包括抽提塔100、抽出油精制罐200、抽余液汽提塔300、变压器油罐400和抽出油抽余液管路500。抽提塔100包括:设置于抽提塔100的下部的原料油入口110、设置于抽提塔100上部的溶剂入口120、设置于抽提塔100底部的一次抽出液出口130以及设置于抽提塔100顶部的抽余液出口140。抽出油精制罐200包括:设置于抽出油精制罐200中部的一次抽出液入口210,其中,抽提塔100上的一次抽出液出口130与抽出油精制罐200上的一次抽出液入口210相连接。
抽余液汽提塔300包括:设置于抽余液汽提塔300下部的抽余液入口310以及设置于抽余液汽提塔300底部的精制油出口320,其中,抽提塔100上的抽余液出口140与抽余液汽提塔300上的抽余液入口310相连接;变压器油罐400与抽余液汽提塔300上的精制油出口
320相连接。抽出油抽余液管路500设置于抽出油精制罐200与抽提塔100之间,抽出油抽余液管路500的设置能够提高精制油中少环芳烃的含量,提高产品的收率和质量。
[0076] 抽出油抽余液管路500包括抽出油抽余液出口510和抽出油抽余液入口520,抽出油抽余液出口510设置于抽出油精制罐200的顶部,抽出油抽余液入口520设置于抽提塔100上且位于原料油入口110以下的位置,包括原料油入口110所在的位置。
[0077] 如图1所示,本发明的提高变压器油抗析气性能的设备还包括溶剂干燥塔600、二次抽出液蒸发塔700、二次抽出液汽提塔800和二次抽出油罐900,精制油出口320与变压器油罐400之间还依次连接有补充精制单元1000和调合单元1100。补充精制单元1000用于对精制油进行补充精制,调合单元1100用于对精制油进行调合。
[0078] 溶剂干燥塔600包括:设置于溶剂干燥塔600上部的汽提后湿溶剂入口610以及设置于溶剂干燥塔600底部的干燥后溶剂出口620。抽余液汽提塔300还包括:设置于抽余液汽提塔300顶部的第一湿溶剂出口330,抽余液汽提塔300上的第一湿溶剂出口330与溶剂干燥塔600上的汽提后湿溶剂入口610相连接,溶剂干燥塔600上的干燥后溶剂出口620与抽提塔100上的溶剂入口120相连接。
[0079] 二次抽出液蒸发塔700包括:设置于二次抽出液蒸发塔700下部的二次抽出液入口710、设置于二次抽出液蒸发塔700顶部的蒸发后溶剂出口720以及设置于二次抽出液蒸发塔700底部的蒸发后二次抽出液出口730。溶剂干燥塔600还包括:设置于溶剂干燥塔600中部的蒸发后溶剂入口630。抽出油精制罐200还包括:设置于抽出油精制罐200底部的二次抽出液出口220,抽出油精制罐200上的二次抽出液出口220与二次抽出液蒸发塔700上的二次抽出液入口710相连接,二次抽出液蒸发塔700上的蒸发后二次抽出液出口730与抽出油精制罐200上的一次抽出液入口210相连接,二次抽出液蒸发塔700上的蒸发后溶剂出口720与溶剂干燥塔600上的蒸发后溶剂入口630相连接。
[0080] 二次抽出液汽提塔800包括:设置于二次抽出液汽提塔800下部的蒸发后二次抽出液入口810以及设置于二次抽出液汽提塔800底部的二次抽出油出口820,二次抽出液蒸发塔700上的蒸发后二次抽出液出口730与二次抽出液汽提塔800上的蒸发后二次抽出液入口810相连接,二次抽出液汽提塔800上的二次抽出油出口820与二次抽出油罐900相连接。
[0081] 二次抽出液汽提塔800还包括:设置于二次抽出液汽提塔800顶部的第二湿溶剂出口830,二次抽出液汽提塔800上的第二湿溶剂出口830与溶剂干燥塔600上的汽提后湿溶剂入口610相连接。
[0082] 二次抽出液汽提塔800上的二次抽出油出口820与抽出油精制罐200上的一次抽出液入口210相连接。
[0083] 本发明的提高变压器油抗析气性能的方法的操作如图2所示:原料油采用环烷基变压器油馏分加氢脱酸油并从抽提塔100下部的原料油入口110进入抽提塔100,溶剂采用糠醛并从抽提塔100上部的溶剂入口120进入抽提塔100,原料油在抽提塔100中经溶剂精制后,从抽提塔100底部流出的一次抽出液5,抽出油精制罐200底部流出的二次抽出液8经过二次抽出液蒸发塔700脱除大部分溶剂,脱除的溶剂10进入溶剂干燥塔600的中部,二次抽出液蒸发塔700底部流出的含有少量溶剂的二次抽出液11分成两部分12以及13,一部分含有少量溶剂的二次抽出液12与抽提塔100底部流出的一次抽出液5混合进入抽出油精制罐200,抽出油精制罐200的顶部流出的抽出油抽余液7通过抽出油抽余液管路500从抽提塔100的原料油入口100或原料油入口110的下部的进入抽提塔100,二次抽出液蒸发塔700底部流出的含有少量溶剂的二次抽出液13进入二次抽出液汽提塔800,汽提出的湿溶剂15经冷凝进入溶剂干燥塔600的上部作为顶回流脱除水分,溶剂干燥塔600底部的干燥溶剂进入抽提塔100以循环使用。抽提塔100顶部的抽余液4进入抽余液汽提塔
300,汽提出的湿溶剂18经冷凝进入溶剂干燥塔600的上部作为顶回馏脱除水分,溶剂干燥塔600底部的干燥溶剂循环使用,抽余液汽提塔300底部流出精制油20,精制油20进入补充精制单元1000得到变压器油基础油,变压器油基础油进入调合单元1100得到变压器油成品23;二次抽出液蒸发塔800底部流出的含有少量溶剂的二次抽出油14分为两部分16以及17,一部分二次抽出油16作为副产品进入二次抽出油罐900,一部分二次抽出油17与一次抽出油5混合进入抽出油精制罐200。
[0084] 本发明采取了对抽出油进行二次精制,将得到的抽出油的抽余液返回抽提塔的办法,同常规的溶剂抽提相比,相当于将抽出油中抗析气性能、安定性好的少环芳烃进行了回收,同时由于抽出油抽余液的特殊组成,其返回抽提塔中使抽提塔内部的抽提产生了有益的效果,二次抽出油中的少环芳烃含量更低、多环芳烃含量更高,即原料中的抗析气性能好的组分得到了充分的回收(该组分大多进入精制油中);采用该方法同常规溶剂精制相比,在保证变压器油指标合格的条件下,变压器油中芳烃的含量有大幅度提高,抗析气性能变好;即采用该方法提高了溶剂抽提的效率,相当于提高了溶剂的选择性。
[0085] 本发明主要是满足精制油中芳烃含量越高越好,但多环芳烃含量和硫、氮等杂质含量越低越好,否则不能满足变压器油抗氧化安定性的要求,因此本发明最佳的抽出油抽余液返回抽提塔的位置范围为,抽提塔原料入口和原料入口下部的区域。
[0086] 抽出油精制罐200的进料口可设进料分布器,抽出油精制罐200内可以是空罐即内部不设构件,或内部为防止返混增加一到三层筛板,抽出油精制罐200优选卧罐,抽出油精制罐200的容积满足一次抽出液和二次抽出油的混合液在其中的停留时间为50—100分钟,时间低于50分钟时抽出油抽余液与抽出液分离不完全,时间超过100分钟在相同的精制条件下,抽余液的收率不再增加,说明抽出油抽余液与抽出液已得到充分分离。
[0087] 所述环烷基变压器油馏分加氢脱酸油,馏分范围为280℃—360℃,闭口闪点≮135℃,芳炭(CA)含量≮10%;糠醛抽提条件为抽提塔100的塔顶温度50℃—80℃,塔底温度为30℃—45℃,溶剂比为1.5—2.5:1;抽出油精制罐200的操作条件为:与一次抽出液混合的二次抽出油或二次抽出液经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与原料油的质量比为0.1—1.0:1,混合温度为30℃—40℃;上述补充精制可以是白土精制或液相脱氮—白土精制;调合主要是加入适量的抗氧剂等。
[0088] 实施例1:以环烷基常三线加氢脱酸油(原料1)为原料油,进行溶剂抽提分离过程,抽提塔100的精制条件为:塔顶温度为80℃,塔底温度为45℃,溶剂糠醛与原料油的质量比为2.5:1。抽出油精制罐200的操作条件为:温度为30℃,与一次抽出液混合进入抽出油精制罐200的二次抽出油与原料油的质量比为0.1:1,混合液在抽出油精制罐200中的停留时间为50分钟,抽出油精制罐200的顶部流出的抽出油抽余液从抽提塔100的原料油入口110进入抽提塔100,抽提塔100顶部流出的抽余液4进入抽余液汽提塔300脱除溶剂后得到精制油,二次抽出液经蒸发溶剂后得到二次抽出油。
[0089] 精制油进行白土精制,白土精制条件为:白土(锦西活性白土厂生产)加入量与精制油的质量百分比为8%、反应温度为140℃,停留时间为60分钟,得到白土精制油。在该白土精制油中加入与白土精制油的质量百分比为0.50%的抗氧化剂(T501,辽河油田石化总厂大力实业集团公司生产),得到变压器油的析气性为+10.6μl/min。
[0090] 对比例1:以环烷基常三线加氢脱酸油(原料1)为原料油,进行溶剂抽提分离过程,抽提塔的精制条件为:塔顶温度为80℃,塔底温度为45℃,溶剂糠醛与原料油的质量比为2.5:1,塔底的抽出液经蒸发溶剂后得到抽出油;塔顶得到的精制液经过蒸发溶剂后得到糠醛精制油,该精制油经过白土精制,白土精制条件为:白土(锦西活性白土厂生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为5%、反应温度为140℃,停留时间为60分钟,得到白土精制油。在该白土精制油中加入与白土精制油的质量百分比为0.50%的抗氧化剂(T501,辽河油田石化总厂大力实业集团公司生产),得到变压器油的析气性为+13.5μl/min。
[0091] 实施例2以环烷基常二线加氢脱酸油(原料2)为原料油,进行溶剂抽提分离过程,抽提塔100的精制条件为:塔顶温度为70℃,塔底温度为40℃,溶剂糠醛与原料油的质量比为2.0:1。抽出油精制罐200的操作条件为:温度为40℃,与一次抽出液混合进入抽出油精制罐200的经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与原料油的质量比为1.0:1,混合液在抽出油精制罐200中的停留时间为100分钟,抽出油精制罐200的顶部流出的抽出油精制液从抽提塔100的原料油入口110下部的入口进入抽提塔100,抽提塔100顶部流出的抽余液4进入抽余液汽提塔300脱除溶剂后得到精制油,二次抽出液经蒸发溶剂后得到二次抽出油。
[0092] 精制油进行液相脱氮、白土精制,液相脱氮工艺条件为:脱氮剂(WSQ-2,湖北金鹤化工有限公司生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为0.4%、反应温度为90℃,白土精制条件为:白土(锦西活性白土厂生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为5%、反应温度为140℃,停留时间为60分钟,得到白土精制油。在该白土精制油中加入相对于白土精制油的质量百分比为0.50%的抗氧化剂(T501,辽河油田石化总厂大力实业集团公司生产),得到普通45#变压器油,其中变压器油的析气性为-1.5μl/min
[0093] 对比例2:以环烷基常二线加氢脱酸油(原料2)为原料油,进行溶剂抽提分离过程,抽提塔的精制条件为:塔顶温度为70℃,塔底温度为40℃,溶剂糠醛与原料油的质量比为2.0:1,塔底的抽出液经蒸发溶剂后得到抽出油;塔顶得到的精制液经过蒸发溶剂后得到糠醛精制油,该精制油经过液相脱氮、白土精制,液相脱氮工艺条件为:脱氮剂(WSQ-2,湖北金鹤化工有限公司生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为0.25%、反应温度为90℃,白土精制条件为:白土(锦西活性白土厂生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为
2%、反应温度为140℃,停留时间为60分钟,得到白土精制油。在该白土精制油中加入相对于白土精制油的质量百分比为0.50%的抗氧化剂(T501,辽河油田石化总厂大力实业集团公司生产),得到变压器油的析气性为+7.2μl/min。
[0094] 实施例3以环烷基常二线加氢脱酸油(原料2)为原料油,进行溶剂抽提分离过程,抽提塔100的精制条件为:塔顶温度为60℃,塔底温度为30℃,溶剂糠醛与原料油的质量比为1.5:1。抽出油精制罐200的操作条件为:温度为30℃,与一次抽出液混合进入抽出油精制罐200的经蒸发含有少量溶剂的二次抽出液与原料油的质量比为0.5:1,混合液在抽出油精制罐200中的停留时间为70分钟,混合液在抽出油精制罐200中的停留时间为90分钟,抽出油精制罐200的顶部流出的抽出油精制液从抽提塔100的原料油入口110下部的入口进入抽提塔100,抽提塔100顶部流出的抽余液4进入抽余液汽提塔300脱除溶剂后得到精制油,二次抽出液经蒸发溶剂后得到二次抽出油。
[0095] 精制油进行液相脱氮、白土精制,液相脱氮工艺条件为:脱氮剂(WSQ-2,湖北金鹤化工有限公司生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为0.5%、反应温度为90℃,白土精制条件为:白土(锦西活性白土厂生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为5%、反应温度为140℃,停留时间为60分钟,得到白土精制油。在该白土精制油中加入相对于白土精制油的质量百分比为0.50%的抗氧化剂(T501,辽河油田石化总厂大力实业集团公司生产),得到满足SH0040-91质量指标的45#超高压变压器油,其中变压器油的抗析气性为+1.7μl/min。
[0096] 对比例3:以环烷基常二线加氢脱酸油(原料2)为原料油,进行溶剂抽提分离过程,抽提塔的精制条件为:塔顶温度为60℃,塔底温度为30℃,溶剂糠醛与原料油的质量比为1.5:1,塔底的抽出液经蒸发溶剂后得到抽出油;塔顶得到的精制液经过蒸发溶剂后得到糠醛精制油,该精制油经过液相脱氮、白土精制,液相脱氮工艺条件为:脱氮剂(WSQ-2,湖北金鹤化工有限公司生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为0.25%、反应温度为90℃,白土精制条件为:白土(锦西活性白土厂生产)加入量与糠醛精制油的质量百分比为
2%、反应温度为140℃,停留时间为60分钟,得到白土精制油。在该白土精制油中加入相对于白土精制油的质量百分比为0.30%的抗氧化剂(T501,辽河油田石化总厂大力实业集团公司生产),得到45#普通变压器油,经分析其析气性为+5.7μl/min。
[0097] 表1 实施例原料油的性质
[0098]
[0099] 表2 实施例1成品油的性质(原料1)
[0100]
[0101] 表3 实例2成品油的性质(原料2)
[0102]
[0103] 表4 实例3成品油的性质(原料2)
[0104]
[0105] 油品在高压电场的作用下,析气性由大到小的顺序为:烷烃、环烷烃、芳香烃。绝缘油在高压电场作用下,由于瞬间放电或边缘放电,使油品发生脱氢,产生氢气,脱出的氢气又能全部或部分被油品吸收,油品的这种在高压电场作用下吸收或放出气体的趋势,称为析气性。是评定超高压变压器油性能的一项重要指标。目前我国测定的超高压变压器油标准对析气性指标明确规定不大于+5uL/min。
[0106] 对于采用溶剂精制的方法生产抗析气性能好变压器油,精制油要满足芳烃含量越高越好,少环芳烃越多越好,但硫、氮等杂质含量以及多环芳烃含量越低越好,满足变压器油抗氧化安定性等要求,在满足以上要求的情况下,精制油的收率越高越好,抽出油的收率越低越好,抽出油的硫、氮等杂质含量越高越好。由于抽出油二次精制的抽余液中芳烃含量相对较高,其中含有一定数量的多环以及较高含量的硫、氮等化合物,因此该组份返回抽提塔的位置不同,对溶剂抽提的精制油质量会产生不同的影响,试验结果表明:返塔位置为抽提塔的进料口或以下,只有这样才能达到生产出的变压器油既抗析气性能好又能满足抗氧化安定性等要求。
[0107] 本发明的方法和设备适用于以变压器油馏分的加氢脱酸油为原料油,生产超高压变压器油或抗析气能好的变压器油。本发明通过提高环烷基变压器油的析气性,达到改善变压器油质量或生产超高压变压器油的目的,因此应用前景广阔。
[0108] 当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。