全氢工艺生产系列变压器油的研究

2019-11-14王海军魏浩然刘燕刘杰

润滑油 2019年5期

王海军，魏浩然，刘燕，刘杰

(中海油气(泰州)石化有限公司，江苏泰州 225300)

0 引言

变压器油是电力输变系统的重要原材料之一，主要用于变压器、电抗器、互感器、油开关等充油电气设备中，起到散热冷却和绝缘等作用。环烷基变压器油具有优异的低温性能，经过简单的生产工艺就能生产出性能优异的变压器油，因此国内外大多变压器油产品长期以来都是从环烷基原油中制备。中海油气(泰州)石化有限公司(以下简称泰州石化)于2016年成功投产20万t/a环烷基润滑油高压加氢装置，该装置采用壳牌公司全氢工艺的专利技术，以绥中36-1(SZ36-1)原油的减二、减三线馏分油作为润滑油加氢装置的原料，生产橡胶增塑剂以及变压器油(产量较少)，产品市场反馈良好[1-5]。

目前，变压器油市场需求量日趋上升[6-8]，泰州石化针对此情况对原料进行调整，以SZ36-1原油的减一线作为原料生产变压器油，再复合高效抗氧添加剂配方，调合出满足GB 2536-2011标准要求的变压器油系列产品，提高收率和经济效益。

1 工艺流程

20万t/a环烷基高压加氢润滑油装置，采用加氢处理/脱蜡—加氢后精制全加氢工艺，加氢处理/脱蜡采用非贵金属催化剂，加氢后精制采用贵金属催化剂。流程示意图如图1所示。

图1 流程示意

因加氢后精制中采用的是贵金属催化剂，在装置中设置了高压汽提罐，使用热高分气对前段加氢后的产物进行汽提，去除反应产物中的硫和氮，从而将进入加氢后精制反应器原料中的杂物尽可能降低(进料中硫含量少于20 mg/kg、氮含量少于5 mg/kg)。装置还设置循环氢脱硫系统，使得进入加氢后精制反应器的循环氢中硫化氢含量低于20 mg/kg。

2 原料油性质

中海油SZ36-1减一线馏分油性质见表1。

表1 原料油主要性质

由表1数据可知，SZ36-1减一线馏分油密度(20 ℃)为924.5 kg/cm3，环烷烃含量较高，是典型的环烷基油；倾点较低，是生产优质变压器油基础油的原料。

3 催化剂

该装置催化剂采用壳牌公司的专利催化剂，催化剂的装填情况见图2。

图2 催化剂的装填方案

在加氢处理/脱蜡反应器中，使用非贵金属硫化态催化剂，在氢气及高温高压环境中反应，进行脱金属、脱硫、脱氮、脱芳构化、脱蜡的过程。在加氢后精制反应器中，使用贵金属催化剂，使反应液相产物在氢气环境下反应，完成加氢后精制反应。

4 主要反应条件

加氢处理—临氢降凝串联工艺的主要反应条件见表2。

表2 反应条件

5 变压器油系列产品的制备研究

以SZ36-1减一线馏分油为原料，经过三段高压加氢工艺，产品性质如表3所示。

表3 变压器油基础油性质

表3(续)

从表3可以看出，生产出的变压器油基础油具有更低的酸值、更低的硫含量，较低的倾点，由于是全氢工艺，没有糠醛，稠环芳烃含量低，对环境友好。

5.1 I-20 ℃变压器油(特殊)制备研究

以SZ36-1减一线馏分油为原料生产的变压器油基础油各项指标均满足I-20 ℃变压器油产品要求，将其与高效抗氧添加剂复配，制备出I-20 ℃变压器油产品，其性质见表4。

表4 I -20 ℃变压器油产品性质

从表4可以看出，经过全氢工艺生产出的变压器油，其理化性能、电气性能和抗氧化性能均能满足GB 2536-2011标准要求，性能与国内知名品牌产品相当。

5.2 I-30 ℃变压器油(特殊)制备研究

以SZ36-1原油的减一线作为原料生产的变压器油收率高，经过抗氧添加剂复配后满足GB 2536-2011中I-20 ℃变压器油(特殊)指标要求产品。但要生产符合I-30 ℃变压器油的基础油，则需调整切割条件，提高低温性能，这样不仅提高了加工成本，也会降低收率。为了避免工艺调整带来的加工成本和收率问题，本文利用泰州石化自产的石蜡基基础油组分(见表5)与环烷基变压器油基础油进行调合，并复配高效抗氧添加剂，其性能见表6。