Способ повышения стабильности против окисления трансформаторного масла введением нефтяных сульфидов Российский патент 2021 года по МПК C10G75/02 C10N40/16 C10M135/20 C10M135/34 

Настоящее изобретение относится к области энергетики, в частности производству трансформаторного масла, используемого в маслонаполненном электрооборудовании.

Область применения: производство трансформаторных масел.

Прототипом является способ замедления окисления масла, основанный на добавлении к трансформаторным маслам антиокислительной присадки ионол (С₁₅Н₂₄О), обрывающей окислительные цепи и действующей как деактиватор свободных радикалов и как вещество, взаимодействующее с гидроперекисями с образованиями неактивных продуктов. [Липштейн Р.А. Трансформаторное масло / Р.А.Липштейн, М.И.Шахнович. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 1983. - С.76]. В настоящее время ионол получил широкое применение в энергетике в качестве антиокислительной присадки к трансформаторным маслам различных марок. Однако хорошими в отношении восприимчивости к присадкам являются масла, содержащие не более 0,4—0,6 % серы.

Недостатки способа: восприимчивость масел к действию антиокислительной присадки ионол определяется глубиной очистки дистиллята, т.е. зависит от состава исходной нефти.

Аналогом является способ замедления окисления трансформаторного масла, основанный на добавлении к трансформаторным маслам антиокислительной присадки метилфенилсульфид (C₇H₈S) в концентрации 0,53 %, содержащий серу со свободной парой электронов, которые захватывают свободные радикалы масла [Патент на изобретение №2653541 от 11.05.2018].

Недостатки способа: использование метилфенилсульфида, получаемого синтетическим путем, увеличивает стоимость производства трансформаторного масла.

Задачей изобретения является разработка способа повышения стабильности против окисления трансформаторного масла введением нефтяных сульфидов, в котором устранены недостатки прототипа и аналога.

Техническим результатом является повышение стабильности против окисления любых нефтяных трансформаторных масел, независимо от способа их очистки, а также снижение стоимости производства масел.

Технический результат достигается тем, что в способе повышения стабильности против окисления трансформаторного масла введением нефтяных сульфидов, заключающемся в том, что на стадии производства к маслу добавляют антиокислительную присадку, согласно предлагаемому изобретению, антиокислительная присадка представляет собой нефтяные сераорганические соединения общей формулой С_nH_2n-5S в концентрации 0,5 %.

Способ осуществляется следующим образом: на стадии производства трансформаторного масла после процесса очистки базового продукта, в него вводятся нефтяные сераорганические соединения общей формулой С_nH_2n-5S, в концентрации 0,5 %. Оптимальная концентрация 0,5 % была определена экспериментально [Influence of the additives of natural sulphur-organic compounds on thermal stability of oil fractions of arlan petroleum. To cite this article: L R Gainullina et al 2018 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 412 012016].

Для подтверждения эффективности предложенного способа были проведены эксперименты по сравнению показателей эффективности антиокислительных присадок ионол, метилфенилсульфид и нефтяных сераорганических соединений в трансформаторном масле селективной очистки. Для этого в масляные фракции после соответствующей очистки были введены ионол, метилфенилсульфид и нефтяные сераорганические соединения. Для полученных трансформаторных масел были проведены исследования стабильности против окисления в электрическом поле при рабочей температуре эксплуатации в соответствии с ГОСТ 981-75 проведено окисление и замерены следующие показатели: количество осадка, водорастворимых кислот, кислотное число. Результаты экспериментов приведены в таблице 1 [Influence of the additives of natural sulphur-organic compounds on thermal stability of oil fractions of arlan petroleum. To cite this article: L R Gainullina et al 2018 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 412 012016].

Таблица 1 Показатели эффективности антиокислительных присадок

Трансформаторное масло + присадка Водорастворимые кислоты, мг КОН/г масла Количество осадка, % Кислотное число, мг КОН/г масла Селективной очистки ГОСТ 10121-76 (ионол) 0,056 0,042 0,1 Селективной очистки (без ионола)+
метилфенилсульфид 0,023 0,0031 0,054 Селективной очистки (без ионола)+
нефтяные сераорганические соединения общей формулой С_nH_2n-5S 0,003 0,005 0,01

Нефтяные сераорганические соединения общей формулой С_nH_2n-5S представляют собой сульфиды, содержащие ароматические циклы. Также нефтяные сераорганические соединения общей формулой С_nH_2n-5S в отличие от ионола эффективны для трансформаторных масел любых способов очистки; в отличие от метилфенилсульфида нефтяные сульфиды не получают синтетическим путем, они уже входят в состав масляной фракции, что удешевляет процесс производства масла. Таким образом, трансформаторные масла селективной очистки с нефтяными сераорганическими соединениями общей формулой С_nH_2n-5S в качестве антиокислительной присадки по всем вышеперечисленным показателям эффективнее тех же масел, но с ионолом или метилфенилсульфидом.

Изобретение описывает способ повышения стабильности против окисления трансформаторного масла введением нефтяных сульфидов, заключающийся в том, что на стадии производства к маслу добавляют антиокислительную присадку, при этом антиокислительная присадка представляет собой нефтяные сераорганические соединения общей формулы С_nH_2n-5S, содержащие ароматические циклы, в концентрации 0,5 %. Техническим результатом является повышение стабильности против окисления любых нефтяных трансформаторных масел, независимо от способа их очистки, а также снижение стоимости производства масел. 1 табл.

1     Формула изобретения

Способ повышения стабильности против окисления трансформаторного масла введением нефтяных сульфидов, заключающийся в том, что на стадии производства к маслу добавляют антиокислительную присадку, отличающийся тем, что антиокислительная присадка представляет собой нефтяные сераорганические соединения общей формулой С_nH_2n-5S, содержащие ароматические циклы, в концентрации 0,5 %.