[发明专利]一种煤焦油生产环烷基变压器油基础油的方法

说明书

技术领域

本发明属于煤焦油生产技术领域，特别涉及一种用煤焦油生产环烷基变压器油基础油的方法。

背景技术

变压器油的主要用途是将变压器绝缘和冷却。自输电变压器发明以来，人们就一直在努力寻找一种既能满足变压器的绝缘、冷却等性能要求，又能够长期稳定工作、价格便宜的介质。经过长期的实际使用，环烷基基础油被公认为是一种最佳的选择，也是最安全、最经济的选择。目前，全球变压器制造商，特别是ABB、Alstom等大型跨国公司所生产的变压器，无一例外地采用以环烷基基础油生产的变压器油。

环烷基基础油在高温下黏度低，在极低温度下的溶解能力优良，并具有很高的氧化安定性、极好的电气特性以及良好的传热介质特性，从而使其成为变压器的最佳用油。但是，环烷基原油的储量仅占原油总储量的2%～3%，由于环烷基原油资源的短缺，在我国仍有相当数量的变压器油由非环烷基原油生产。

目前国内外有多种工艺方法生产变压器油。

郭槐等人公开了一种以常压馏分油为原料，采用碱洗精制、糠醛精制、加氢精制工艺生产超高压变压器油的方法（郭槐等，临氢工艺生产25号超高压变压器油，石油炼制与化工，1999年第2期，56-57）。但是，该方法的碱洗工艺会带来一定的污染，而且产品收率低、凝点未达到45号变压器油的标准。

美国专利US5167847以石蜡基原油为原料，通过加氢裂化、溶剂脱蜡工艺生产变压器油；美国专利US4018666以石蜡基原油的310-400℃的馏分为原料，通过溶剂精制脱除芳烃和极性物质生产变压器油；CN1110709公开了一种用加氢裂化尾油生产变压器油的方法，该方法是通过向加氢裂化尾油中添加芳香烃（烷基苯、精制重烷基苯或烷基萘）和环烷基油以改善其光安定性，这些方法中的原料和产品中均含有脂肪烃，所以产品质量没有环烷基变压器油好。

中国专利CN100537722公开了一种超高压变压器油的生产方法，该方法采用环烷基原油的常压馏分油和减压馏分油的一种或几种为原料，对其进行加氢处理和加氢精制得到超高压变压器油。此方法所用原料为石油馏分油，而本方法的原料为更难处理的煤焦油，所以工艺方法和相关参数也存在较大的差异。

以上这些报道的工艺技术的原料均为石油馏分油，尚没有以煤焦油或其衍生产品为原料制备液体石蜡的工艺报道。发明人在进一步研发过程中发现，煤焦油加氢产品中具有大量的环烷烃和芳烃，可以作为制备环烷基变压器油的原料。

发明内容

本发明的目的在于为了实现煤焦油作为原料油制备出环烷烃馏分油含量高、质量好的环烷基变压器油，提供了一种工艺简单、成本低且合理利用煤焦油资源的煤焦油生产环烷基变压器油基础油的方法。

本发明实现上述目的所采用的技术方案由以下步骤组成：

（1）煤焦油加氢处理

将煤焦油与氢气混合，在加氢反应器中加氢精制催化剂和催化脱蜡催化剂的催化作用下进行加氢处理，反应温度为300～400℃，压力为10～15MPa，氢油体积比为800～1500:1，相对于加氢精制催化剂的液体体积空速为0.3～0.6h^-1，相对于催化脱蜡催化剂的液体体积空速为0.6～1.0h^-1，得到加氢生成油；

（2）加氢产物的分馏

将加氢生成油送入分馏塔内分馏，得到小于180℃的石脑油馏分、180～300℃的柴油馏分、300～360℃的变压器油馏分和大于360℃的渣油组分；

（3）变压器馏分油的溶剂精制

用选择性溶剂对变压器油馏分在萃取塔内逆流传质传热萃取，萃取后的变压器油在溶剂回收装置中进行减压蒸馏脱除残余溶剂，变压器油馏分与选择性溶剂的体积比为1：1～2，萃取塔塔顶温度为80～90℃、塔底温度为40～50℃，完成溶剂精制；

上述选择性容积为苯酚或N-甲级吡咯烷酮或糠醛；

（4）变压器馏分油的白土精制

在氮气保护下，将溶剂精制后的变压器油馏分与白土混合，白土加入量为溶剂精制后的变压器油馏分质量的7～10%，搅拌，130～150℃反应40～50min，冷却，过滤，得到变压器油基础油。

上述加氢精制催化剂是以三氧化二铝为载体的钼-镍型催化剂，其催化活性金属中三氧化钼含量至少为21wt%，氧化镍含量至少为6wt%，总孔体积至少为0.3mL/g，比表面积至少为150m²/g；