介电流体和制造它的方法技术

提供了包括从高度链烷烃属性蜡衍生的油馏分的介电流体。进一步提供了制造包括从高度链烷烃属性蜡衍生的油馏分的这些介电流体的方法。介电流体可以在新的和现有的电力和分配电气设备如变压器，调节器，电路断路器，开关装置，地下电缆，和附属设备中用作绝缘和冷却介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术的领域本专利技术涉及包含从高级链烷烃蜡衍生的油馏分的绝缘介电流体。本专利技术进一步涉及制造包含从高级链烷烃蜡衍生的油馏分的这些介电流体的方法。本专利技术的背景介电流体是能够维持稳定的电场和作为电绝缘体的流体。因此，介电流体用于耗散通过激发组分所产生的热量并且将这些组分与设备壳体之间和与其它内部零件和设备之间绝缘。影响到它有效地和可靠地发挥功能的能力的介电流体的性能包括闪点和燃点，热容量，在一定的温度范围内的粘度，脉冲击穿强度，气体生成趋势，和倾点。鉴于介电流体的各种性能，它们常常由这些性能而不是由具体的组成来定义。介电流体传统上是从环烷烃基础油，硅氧烷油，或合成有机酯制造的。基于矿物油的介电流体已经广泛使用的，因为它们的广泛的可获取性，低成本，和物理性能；然而，矿物油具有相对低的闪点和燃点。多氯化联苯类(PCB)已备选的介电流体而开发。多氯化联苯类具有优异的介电性质并且它们比矿物油具有低得多的可燃性。每当遇到与流体可燃性有关的安全问题时，政府机构有一时期指定了PCB的使用。不幸地是，多氯联苯原来是环境上有害物质。硅氧烷油和高分子量烃目前列为在需要更低可燃液体的应用中的最受欢迎的选择。在低得多的程度上，合成和天然的酯类流体和合成烃类也可以使用。因为传统上用于介电流体中的油的供应是有限的，介电流体逐渐地变得更加昂贵。此外，对此类油的商业需求不久会超过它们的供给。已经投入研究来开发制造可用作电气油或变压器油的油组合物的方法和投入研究可用作电气油或变压器油的油组合物。举例来说，EP 0-->458 574 B1，美国专利No.6,083,889，和JP2001195920公开了生产配制变压器油以及生产可用作电气用油或变压器油的油组合物的方法。现有技术中已知的是生产合成油并且在生产具有高性能的合成油时有很多开发性的尝试。举例来说，EP 0 776 959 A2，EP 0 668 342B1，WO 00/014179，WO 00/14183，WO 00/14187，WO 00/14188，WO 01/018156 A1，WO 02/064710 A2，WO 02/070629 A1，WO 02/070630 A1，和WO 02/070631 A2涉及合成润滑剂油组合物和生产合成润滑剂油组合物的方法。仍然需求具有所需性能的介电流体，这些性能包括高燃点，高闪点，优异的介电击穿电压，良好的热容量，和优异的脉冲击穿强度。还需求这些介电流体的丰富和经济性来源或需求生产这些介电流体的有效和经济性方法。本专利技术的概述本专利技术涉及生产介电流体的方法，该方法包括从高度链烷烃属性蜡衍生的一种或多种油馏分，其中介电流体显示出高的介电击穿电压，高闪点，和高的燃点。在一个实施方案中，本专利技术涉及生产介电流体的方法。该方法包括提供高度链烷属性蜡，和使用包括贵金属氢化组分的形状选择性中孔分子筛在约600-约750的条件下将高度链烷属性蜡进行加氢异构化。异构化油经过分馏得到至少一种油馏分，后者具有≥950的T90沸点，在100℃下在约6 cSt和约20 cSt之间的运动粘度和≥-14℃的倾点，其中该油包括≥10wt％的具有单环烷烃官能团的分子，≤3wt％的具有多环烷烃官能团的分子，和低于0.30wt％芳族烃。油馏分任选与有效量的一种或多种添加剂掺混，然后介电液体被分离，具有由ASTM D877测量的≥25kV的介电击穿电压。在另一个实施方案中，本专利技术涉及生产介电流体的方法。该方法包括进行费-托合成法(Fischer-Tropsch synthesis)得到产品料流，然后从该产品料流中分离出基本上链烷烃属的蜡原料。该基本上链烷-->烃属的蜡原料通过使用包括贵金属氢化组分的形状选择性中孔分子筛在约600到约750的条件下进行加氢异构化，然后分离出异构化油。异构化油经过分馏得到一种或多种油馏分，后者具有≥950的T90沸点，在100℃下在约6 cSt和约16 cSt之间的运动粘度和≥-14℃的倾点，其中该润滑油基础油包括≥10wt％的具有单环烷烃官能团的分子，≤3wt％的具有多环烷烃官能团的分子，和低于0.30wt％芳族烃。一种或多种油馏分任选与有效量的一种或多种添加剂掺混，然后分离出具有由ASTM D877测量的≥25kV的介电击穿电压的介电流体。本专利技术的详细说明已经吃惊地发现，包含从高度链烷烃属性蜡衍生的某些油馏分的介电流体显示出卓越的性能。因此，本专利技术涉及包含这些油馏分的介电流体和制造它们的方法。合适的高度链烷烃属性蜡的例子包括费-托(Fischer-Tropsch)法形成的蜡，疏松石腊，去油疏松石腊，精炼脚子油，蜡质润滑剂残液，正链烷烃蜡，正α-烯烃(NAO)蜡，在化工设备工艺中生产的蜡，去油的石油衍生蜡，微晶蜡，和它们的混合物。这些高度链烷烃属性蜡经过加工得到具有所需性能(包括T90≥950)的油馏分，而这些油馏分用来得到具有高闪点和燃点和具有高介电击穿电压的介电流体。在一个优选的实施方案中，高度链烷烃属性蜡是费-托法(Fischer-Tropsch)衍生蜡和提供费-托法衍生油馏分。已经吃惊地发现，包含从高度链烷烃属性蜡衍生的油馏分的介电流体显示出由ASTM D877测量的≥25kV的优异的介电击穿电压和高的闪点和燃点，该油馏分包含≥10wt％具有单环烷烃属官能团的分子，≤3wt％具有多环烷烃属官能团的分子，和低于0.30wt％芳族烃并具有≥950的T90沸点；在100℃下在约6 cSt和约20 cSt之间的运动粘度；和≥-14℃的倾点。因此，这些油馏分能够理想用作介电流体。根据本专利技术的介电流体包括从高度链烷烃属性蜡衍生的一种或多种油馏分，后者具有≥950，优选≥1000的T90沸点，和在100℃下在约6 cSt和约20 cSt之间的运动粘度。相对于它们的粘度，这些-->油馏分的高沸点使得它们具有高闪点和高燃点，与具有类似粘度的其它链烷烃油相比。即使本专利技术的油馏分具有高沸点，它们仍然有足够好的流动性来提供有效的冷却作用。根据本专利技术的介电流体包括从高度链烷烃属性蜡衍生的一种或多种油馏分。根据本专利技术的介电流体具有由ASTM D877测量的≥25kV，优选≥30kV和更优选≥40kV的介电击穿。优选，根据本专利技术的介电流体具有≥310℃的燃点，更优选≥325℃的燃点。优选，根据本专利技术的介电流体具有≥280℃的闪点。根据本专利技术的介电流体包括一种或多种油馏分，该油馏分包括≥10wt％具有单环烷烃官能团的分子，≤3wt％具有多环烷烃官能团的分子，和低于0.30wt％芳族烃。高数量的单环烷烃属官能团使得本专利技术的油馏分具有良好的溶解能力，良好的密封适应性，和与其它油的良好溶混性。极低数量的多环烷烃属官能团使得本专利技术的油馏分具有优异的氧化稳定性。极低量的芳族烃使得油馏分具有优异的氧化稳定性和UV稳定性。本专利技术的介电流体可以在新的和现有的电力和分配电气设备如变压器，调节器，电路断路器，开关装置，地下电缆，和附属设备中用作绝缘和冷却介质。它们在功能上与现有的矿物油基的介电流体可混溶并且与现有装置相适应。包含从高度链烷烃属性蜡衍生的油馏分的本专利技术的这些介电流体能够用于需要高闪点、高燃点、优异的介电击穿电压和良好的添加剂溶解度本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产介电流体的方法，包括：　　　　ａ）提供高度链烷烃属性蜡；　　　　ｂ）使用包括贵金属氢化组分的形状选择性中孔分子筛在约６００°Ｆ到约７５０°Ｆ的条件下将所述高度链烷烃属性蜡进行加氢异构化得到异构化油；和　　　　ｃ）将所述异构化油进行分馏得到至少一种油馏分，所述馏分具有≥９５０°Ｆ的Ｔ↓［９０］沸点，在１００℃下在约６ｃＳｔ和约２０ｃＳｔ之间的运动粘度和≥－１４℃的倾点，其中该油包括≥１０ｗｔ％的具有单环烷烃官能团的分子，≤３ｗｔ％的具有多环烷烃官能团的分子，和低于０．３０ｗｔ％芳族烃；　　　　ｄ）任选地将所述油馏分与有效量的一种或多种添加剂掺混；和　　　　ｅ）分离出具有≥２５ｋＶ的介电击穿电压的介电流体，由ＡＳＴＭ　　Ｄ８７７测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-12-1 11/000,3821.生产介电流体的方法，包括：a)提供高度链烷烃属性蜡；b)使用包括贵金属氢化组分的形状选择性中孔分子筛在约600到约750的条件下将所述高度链烷烃属性蜡进行加氢异构化得到异构化油；和c)将所述异构化油进行分馏得到至少一种油馏分，所述馏分具有≥950的T90沸点，在100℃下在约6cSt和约20cSt之间的运动粘度和≥-14℃的倾点，其中该油包括≥10wt％的具有单环烷烃官能团的分子，≤3wt％的具有多环烷烃官能团的分子，和低于0.30wt％芳族烃；d)任选地将所述油馏分与有效量的一种或多种添加剂掺混；和e)分离出具有≥25kV的介电击穿电压的介电流体，由ASTM D877测量。2.权利要求1的方法，其中所述高度链烷烃属性蜡来源于费-托法。3.权利要求1的方法，其中所述贵金属氢化组分是铂，钯，或它们的组合物。4.权利要求1的方法，其中所述形状选择性中孔分子筛选自由SAPO-11，SAPO-31，SAPO-41，SM-3，ZSM-22，ZSM-23，ZSM-35，ZSM-48，ZSM-57，SSZ-32，菱钾沸石，镁碱沸石，和它们的组合物组成的组。5.权利要求1的方法，其中所述油馏分包括≤2.5wt％具有多环烷烃官能团的分子。6.权利要求1的方法，其中所述油馏分包括≤1.5wt％具有多环烷烃官能团的分子。7.权利要求1的方法，其中所述油馏分包括大于5的具有单环烷烃官能团的分子的wt％与具有多环烷烃官能团的分子的wt％的比率。8.权利要求1的方法，其中所述油馏分包括大于15的具有单环烷烃官能团的分子的wt％与具有多环烷烃官能团的分子的wt％的比率。9.权利要求1的方法，其中所述油馏分包括大于50的具有单环烷烃官能团的分子的wt％与具有多环烷烃官能团的分子的wt％的比率。10.权利要求1的方法，其中所述油馏分具有大于约1000的T90。11.权利要求1的方法，其中所述油馏分具有≥-12℃的倾点。12.权利要求1的方法，其中所述介电流体具有≥30kV的介电击穿电压，由ASTM D877测量。13.权利要求1的方法，其中所述介电流体具有≥40kV的介电击穿电压，由ASTM D877测量。14.权利要求1的方法，其中所述介电流体具有≥310℃的燃点。15.权利要求1的方法，其中所述介电流体具有≥325℃的燃点。16.权利要求1的方法，其中所述介电流体具有≥280℃的闪点。17.权利要求1的方法，其中所述油馏分具有≥150的5-95沸程分布。18.权利要求1的方法，进一步包括将所述油馏分与有效量的选自倾点下降剂，抗氧化剂，金属减活剂，和它们的混合物中的一种或多种添加剂掺混到一种或多种润滑油基础油馏分中。19.权利要求18的方法，其中添加剂的有效量低于1wt％。20.权...

【专利技术属性】
技术研发人员：J罗森鲍姆，N延尼，J普德拉克，
申请(专利权)人：切夫里昂美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]