加氢裂化基础油研制25号、45号变压器油

加氢裂化基础油研制号、45号变压器油王轶炯，肖爱华，李天金（中国石化镇海炼化公司研究中心，浙江宁波207）生产变压器油的添加剂配方。台架试验表明，研制油符合GB253690标准，且具有凝点低、氧化安定性好、电气性能好的特点，使用性能良好。

1前言随着我国工业的快速发展，对电器设备和电气用油的需求量及对用油的质量要求也不断提高。

石蜡基原油通过传统工艺生产变压器油只能生产凝点较高的10油，而凝点较低的25油须由环烷基原油来生产。由于国内外用于生产低凝基础油的环烷基原油资源有限，且产地分布不均（我国主要分布在西北的新疆及东北的辽河地区），因此，如何拓宽生产低凝变压器油的原料是一个值得研究的课题。本文利用加氢裂化尾油催化脱蜡所得到的基础油经深度精制、加复合抗氧剂成功地开发了25变压器油，台架试验表明具有良好的使用性能。

2试验部分2.1基础油加氢裂化装置尾油经加氢催化脱蜡，再经实沸点切割及组分配比调合后得到的60N基础油性质2.2添加剂抗氧剂：T501，L2（助抗氧剂），L3（高温抗氧剂）抗光剂：A：二苯甲酮，B：苯三唑1，C：苯三唑2，D：苯三唑3，E：癸二酸酯2.3主要试验方法抗光性：与参比油同时放置于阳光直射的阳台，观察油品情况。

台架试验：上海炼油厂方法，用小型变压器，强化使用条件（8100V、95℃），与变压器油实际使用有较好的相关性。

项目试验方法颜色运动粘度/mm闪点（闭口）/℃凝点/℃硫含量/μg？g氮含量/μg？g旋转氧弹/min族组成/液相色谱饱和烃单环芳烃双环芳烃多环芳烃3配方研制及结果讨论3.1光安定性加氢裂化基础油与普通基础油相比光安定性差，受到阳光照射容易产生沉淀，主要原因被认为是由部分加氢的多环芳烃引起，这类物质极不稳定，易在紫外光催化下发生自由基聚合反应而生成沉淀。

控制一定的精制深度和添加抗光剂可以有效地抑制光不稳定性，可以达到溶剂精制基础油水平。见表油化工学院，从事润滑油产品、沥青产品的研究和开发工作，已公开发表论文2篇。

润滑油油样放阳面窗台上曝晒变色时间/d浑浊沉淀时间/d基础油Ⅰ基础油Ⅰ抗光剂A基础油Ⅰ抗光剂B基础油ⅠT501抗光剂A基础油ⅠT501抗光剂B基础油ⅠT501抗光剂C基础油ⅠT501抗光剂D基础油ⅠT501抗光剂E基础油ⅡT501抗光剂C基础油ⅡT501抗光剂D基础油ⅢT501抗光剂A基础油Ⅲ复合抗氧剂抗光剂A基础油Ⅲ复合抗氧剂抗光剂B基础油Ⅲ复合抗氧剂抗光剂C基础油Ⅲ复合抗氧剂抗光剂D高桥10变压器油注：基础油Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为白土精制油，其中，基础油Ⅱ精制深度较高。

3.2电气性能的考察变压器油的电气性质主要有击穿电压和介质损耗因数，在产品规格中对后二者有严格的质量指标要求。

3.2.1击穿电压击穿电压反映介质抵抗电场的能力。影响击穿电压的主要因素有水分、杂质、温度等。微量水分对击穿电压的影响见表3，油品放置极易吸收空气中的水分，当油中含水量低于40μg/g时对油的绝缘性影响不大，但当含水量高于45μg/g时就会影响油的绝缘强度（即击穿电压）。采用5A分子筛吸附和减压蒸馏两种方法脱水都能将水含量降到足够低，以使击穿电压合格。

油样脱水方法脱水前水含量/μg？g击穿电压/kV脱水后水含量/μg？g击穿电压/kV吸附分子筛吸附减压蒸馏注：变压器油中水含量用卡尔？费休法分析测定。

3.2.2介质损耗介质损耗是指介质在一定的电压作用下产生一定的电流损失。介质损耗愈小，油的绝缘性愈好。

加氢基础油的介质损耗因素为0.12，比0.5的要求低得多。

3.3界面张力界面张力是油和水交界面形成的张力。油中存在的极性物质在两相交界面上的定向排列会改变界面上的分子排列状况，从而降低油、水间界面张力。

界面张力值大，说明油中亲水的极性物质少，油的绝缘性就好，界面张力的考察结果见表4.变压器油中需加入的抗氧剂、抗光剂等非极性添加剂对界面张力基本上没有影响。加入降凝剂对界面张力有较大影响。含有表面活性剂的油样界面张力很低，所以变压器油调制及生产过程中所用器具好专用。

试样界面张力/mN？m基础油Ⅱ基础油Ⅱ复合抗氧剂基础油Ⅱ复合抗氧剂抗光剂A基础油ⅡT501降凝剂T803基础油Ⅲ基础油ⅢT501抗光剂B基础油ⅢT501抗光剂C基础油Ⅲ复合抗氧剂抗光剂B基础油Ⅳ基础油ⅣL2注：＊者试验中所用器具沾染了表面活性剂，未彻底清洗干净。

3.4氧化安定性氧化安定性是变压器油的重要综合性能。一旦变压器油被氧化，油的颜色会变深，粘度会增长，酸值会增大，氧化后生成的酸性产物，如水溶性酸、沉淀、水等，使油的电气性能大大下降，同时腐蚀金属，沉淀沉积在线圈上影响线圈和铁芯散热，失去变压器油作用，不能使变压器正常运行。

抗氧剂的选择结果见表5，不同的精制工艺对抗氧性的影响见表6，增加抗氧剂加入量和使用高温抗氧剂都能明显改善变压器油的氧化安定性。基础油的精制工艺不同对氧化安定性有较大影响。

编号添加剂加入量/旋转氧弹上炼变压器油沈阳变压器油基础油配方/抗光剂旋转氧弹/min150℃加水140℃不加水工艺1适量工艺2适量3.5台架试验根据以上研究结果，选取三个配方进行台架试验。台架试验在一个小型试验变压器中进行，试验条件为8100V、95℃的强化条件，结果与变压器油实际使用有较好的相关性，台架试验结果见图1，配方2和配方3台架试验时间大大超过1000h的标准，而且经试验后台架拆检表明试验台架电极、线圈、铁芯等内部构件光亮、无沉淀物，表明使用性能良好。

配方1：基础油精制工艺10.33复合抗氧剂抗光剂配方2：基础油精制工艺20.85复合抗氧剂抗光剂配方3：基础油精制工艺30.74复合抗氧3.6产品性质加氢裂化60N基础油经白土精制、干燥脱水处理，并加配方2添加剂调制而成的变压器油产品，各项性质见表7.从表7可见，产品性能达到25变压器油标准。

项目质量指标样品数据外观透明，无悬浮物和机械杂质透明无杂物运动粘度/mm倾点/℃凝点/℃闪点（闭口）/℃续表7项目质量指标样品数据腐蚀性硫非腐蚀性无氧化安定性氧化后酸值/mgKOH？g氧化后沉淀/水溶性酸碱无击穿电压/kV介质损耗因数（90℃）界面张力/mN？m报告4结论（1）加氢裂化60N基础油经白土精制、干燥脱水处理并加入适量复合抗氧剂和抗光剂调制而成的变压器油产品各项性能均符合GB253690要求的25变压器油标准，并具有凝点低、氧化安定性好、电气性能好的优点。

（2）加氢裂化基础油光安定性差的问题可以通过控制一定白土精制深度并添加适宜的抗光剂和抗氧剂解决。

（3）台架试验表明研制油品具有良好的使用性能。