一種劣化變壓器油的再生方法與流程

2023-05-15 20:34:36 1

本發明涉及油品再生領域，特別是提供了一種劣化變壓器油的再生方法。

背景技術：

變壓器油廣泛應用於電力領域。變壓器油是天然石油中經過蒸餾、精煉而獲得的一種礦物油，是石油中的潤滑油餾份經酸鹼精製處理得到純淨穩定、粘度小、絕緣性好、冷卻性好的液體天然碳氫化合物的混合物。變壓器中的油在運行時首先會起到絕緣作用，變壓器油具有比空氣高得多的絕緣強度。絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強度，而且還可免受潮氣的侵蝕。其次會起到散熱作用：變壓器油的比熱大，常用作冷卻劑。變壓器運行時產生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受熱膨脹上升，通過油的上下對流，熱量通過散熱器散出，保證變壓器正常運行。並且還有消弧作用：在油斷路器和變壓器的有載調壓開關上，觸頭切換時會產生電弧。由於變壓器油導熱性能好，且在電弧的高溫作用下能分觸了大量氣體，產生較大壓力，從而提高了介質的滅弧性能，使電弧很快熄滅。

隨著變壓器的使用由於變壓器油老化和滅弧產生的碳單質顆粒的作用，以及產生的氫氣、甲烷、乙烷等氣體以及水分溶解在油中，使得油中雜質較多，油色渾濁，會對其絕緣強度和介損係數產生嚴重影響。為使劣化的變壓器油再生後繼續使用，現有技術往往通過簡單的機械過濾的方式除去雜質，有的通過活性炭或白土吸附雜質和色素，這系列的方法往往只是簡單的去除固體雜質和色素，效果較差。

因此提供一種高效的再生變壓器油的方法是亟需解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的，就是提供一種高效除去劣化變壓器油中水、氣體雜質、固體顆粒、金屬離子、有機酸以及含有羥基的烷烴。使各項指標尤其是擊穿電壓顯著提高。

為實現上述目的，本發明提供一種一種劣化變壓器油再生方法，該方法包括如下步驟：

（1）將劣化變壓器油與反應劑混合，反應劑添加量為劣化變壓器油質量的1-2%，充分混合後經過440-450nm藍光照射0.5-1小時，得到o1；

（2）將o1與還原劑混合，還原劑的添加量為劣化變壓器油質量的0.4-1.2%，靜置2-4小時後得到o2；

（3）將o2與沉澱劑充分混合，沉澱劑的添加量為劣化變壓器油質量的0.5-1%，待到油中無微小氣泡產生後，分離不溶物得到o3

（4）將o3與吸附劑混合，吸附劑的添加量為劣化變壓器油質量的3-6%，將油溫升溫至80-100攝氏度，恆溫2-3小時，靜置分離上層清油，得到o4；

（5）將o4通過濾布過濾，再通過真空式濾油機過濾即得成品。

其中所述的反應劑為濃硫酸酸化的三溴化磷。

還原劑為四氫化鋁鋰或氫化三正丁基錫或硼氫化鈉的一種或多種。

沉澱劑為稀土元素或鹼土金屬的氮化物或疊氮化物與強酸銨鹽和的組合物。

吸附劑為蒙脫石或多孔性孔徑為4埃左右的鈦矽酸鹽晶體的一種或幾種。

藍光照射為藍光led照射，每千克劣化變壓器油使用不低於0.2w的藍光照射。

本發明將劣化的變壓器油經過上述步驟處理後，使得經過長時間使用後的廢變壓器油所含的各類雜質得到有效的去除，本發明通過前兩步，使部分被氧化的羥基烷烴被還原，第三步反應去掉油體中的水分，生成的稀土金屬和鹼土金屬的氫氧化物與生成的氨類物質和有機酸類形成了不溶於油的沉澱物，並通過分子間的力尤其是稀土元素的絡合作用使銅離子及碳顆粒吸附沉降，從而去除較多的雜質，第四步的不僅能吸附掉部分色素，更可以吸附掉溶於變壓器油中的小分子水、氫氣、甲烷、乙烷等，進一步提高了再生變壓器油的擊穿電壓，最終一步的再抽濾去掉油品處理過程中的投入反應物，提高油品純度。

具體實施方式

為更好的說明本發明對劣化變壓器油油品質量的提高，此處結合具體的實施例和對比例來說明和解釋本發明。

本發明所用實施例與對比例所用原油為中國石油克拉瑪依潤滑油廠的k125x變壓器油，劣化油為同型號在變壓器中運行使用一年後的劣化油。以下實施例與對比例所再生使用均為上述劣化油。

實施例一：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.63kg的四氫化鋁鋰充分混合靜置2小時後，加入0.6kg氮化鈰和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入4kg蒙脫石粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

實施例二：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.4kg的氫化正三丁基錫和0.19kg硼氫化鈉充分混合靜置2小時後，加入0.6kg氮化鈰和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入4kg蒙脫石粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

實施例三：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.6kg氫化正三丁基錫充分混合靜置2小時後，加入0.2kg氮化銪、0.4kg氮化鈣和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入4kg蒙脫石粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

實施例四：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.6kg氫化正三丁基錫充分混合靜置2小時後，加入0.2kg氮化鋱、0.4kg氮化鈣和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入4kg蒙脫石粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

實施例五：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.6kg硼氫化鈉充分混合靜置2小時後，加入0.2kg氮化鋱、0.4kg氮化鍶和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入4kg蒙脫石粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

實施例六：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.6kg硼氫化鈉充分混合靜置2小時後，加入0.2kg氮化鋱、0.4kg氮化鍶和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入4kg鈦矽酸鹽粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

實施例七：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.6kg硼氫化鈉充分混合靜置2小時後，加入0.2kg氮化鋱、0.4kg氮化鍶和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入2kg蒙脫石和2kg鈦矽酸鹽粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

實施例八：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.6kg硼氫化鈉充分混合靜置2小時後，加入0.2kg氮化鋱、0.4kg氮化鋇和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入2kg蒙脫石和2kg鈦矽酸鹽粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

實施例九：將100kg劣化變壓器油與1.3kg濃硫酸酸化的三溴化磷充分混合，混合均勻後用波長為440nm的藍光照射1小時，再向其中加入0.6kg硼氫化鈉充分混合靜置2小時後，加入0.2kg氮化鋱、0.2kg氮化鋇、0.2kg疊氮化鍶和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入2kg蒙脫石和2kg鈦矽酸鹽粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

為了更好的說明本發明所實現的技術效果，本發明通過若干對比例的實施來對比說明本發明的發明所取得的顯著進步。

對比例一：業內常規再生方法。將100kg劣化變壓器油與4kg濃硫酸混合進行酸洗，酸洗後用濃度為1.5mol/l氫氧化鈉溶液清洗，使用脫硫劑脫硫，過濾烘乾後既得成品。

對比例二:只進行過濾和濾油機過濾。將100kg劣化變壓器油通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

對比例三：只進行吸附和過濾。將100kg劣化變壓器油，加入4kg蒙脫石粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

對比例四：只進行沉澱、吸附和過濾。將100kg劣化變壓器油向其中加入0.63kg的四氫化鋁鋰充分混合靜置2小時後，加入0.6kg氮化鈰和0.1kg硫酸銨，充分混合待到無微小氣泡產生後靜置分離沉澱的不溶物，再加入4kg蒙脫石粉末，將油溫升至90℃，混合2小時，靜置分離上層油後，通過濾布和真空式濾油機過濾即得成品。

參照國家標準《gb/2536-2011》所示方法，對原油、劣化油、各實施例成品油以及各對比例成品油進行性能測試分析得到下表。

通過數據表可以看出，在本發明所述的幾種實施例中，效果均優於以往再生方式所獲得的成品油。另外本發明實施例6-9所得的成品油品質甚至優於原油。

本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。

另外需要說明的是，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。