Регенерация трансформаторных масел - Дипломная работа

Отработанное масло классифицируется как опасные отходы класса 2 или 3 (высокоопасные или умеренноопасные) и контролируются Базельской конвенцией о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением. Отработанное масло несет в себе серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья людей. На сегодняшний день существует множество технологий регенерации отработанных трансформаторных масел основанные на: физических методах (отстаивание, фильтрация, центробежная очистка); физико-химических методах (коагуляция, адсорбционная очистка, ионообменная очистка, селективная очистка); химических методах (сернокислотная очистка, гидроочистка, процессы с применение натрия и его соединений); и комбинированных методах (отстой и фильтрация, отстой, обезвоживание и фильтрация и другие). Методы регенерации отработанных масел находятся в прямой зависимости от глубины изменения их свойств в результате старения. Регенерация трансформаторных масел осуществляется или непрерывной очисткой их во время работы в циркуляционных системах промышленного оборудования и двигателей при помощи фильтрующих устройств и центрифуг, или восстановлением отработанных масел, сливаемых из различных агрегатов и оборудования, на маслорегенерационных установках, как правило, в стационарных условиях (специальные маслорегенерационные станции, цехи, заводы).Трансформаторное масло, являющееся одновременно теплоотводящей средой и составной частью изоляционной конструкции трансформатора, изготавливается из нефти. Технология изготовления масел меняется применительно к качеству нефти, из которой изготовляется данное масло, так как нефти различных месторождений отличаются по химическому составу. Таким образом, масла различных имеют свои, отличные от масел других марок свойства[18]. Помимо углеводородов в маслах содержится незначительное количество соединений, в состав которых входят сера, кислород и азот. Но если в нефтях содержится более 1,5% парафинов, то, чтобы получить трансформаторное масло с достаточно низкой температурой застывания, приходится путем депарафинизации удалять избыток парафина.В качестве сырья для получения трансформаторных масел используют дистилляты, выкипающие при 280-420ОС, из различных нефтей.Масла из малосернистых нефтей по способу очистки трансформаторного дистиллята подразделяются на следующие: кислотно-щелочной очистки, карбамидной депарафинизации, адсорбционной очистки[19]. а) Масла кислотно-щелочной очистки Кислотно-щелочная очистка заключается в обработке трансформаторного дистиллята серной кислотой с последующей нейтрализацией щелочью. Технология кислотно-щелочной очистки на различных заводах в основном одинакова, но может быть несколько изменена в зависимости от химического состава перерабатываемого сырья и требуемой глубины очистки. После обработки щелочью, отстоя и спуска щелочных вод масло промывают несколько раз слабым раствором щелочи, а затем водой. Товарные масла обычной очистки из эмбенских нефтей имеют кислую реакцию водной вытяжки через 10-73 ч, бакинское масло - через 250 ч, а масла, очищенные серным ангидридом и стабилизированные присадками, - через 550-750 ч, что обеспечивает работоспособность масла в обычных трансформаторах в течение 8-10 лет. б) Масла карбамидной депарафинизацииПоскольку потребность народного хозяйства в трансформаторных маслах из года в год возрастает, возникает необходимость переработки сернистых нефтей восточных месторождений (Башкирия, Татария, Саратовская, Куйбышевская, Пермская и другие области), содержащих значительные количества парафина (до 6%), смол (до 35%) и серы (1,4-1,7%). Трансформаторные масла из сернистых нефтей вырабатываются двух типов: селективной очистки и гидроочистки [19]: а) Масла селективной очистки Селективная очистка заключается в избирательном извлечении растворителем из трансформаторного дистиллята нежелательных компонентов. Полученный на атмосферно-вакуумной трубчатой установке трансформаторный дистиллят подвергают фенольной очистке, затем проводят низкотемпературную депарафинизацию рафината, после чего депарафинированное масло очищают отбеливающей глиной. К трансформаторному маслу фенольной очистки добавляют антиокислительную присадку, так как без присадки это базовое масло не удовлетворяет требованиям по стабильности против окисления, особенно по образованию низкомолекулярных кислот в начале старения.На энергопредприятиях применяются товарные отечественные масла следующих марок [21]: - ТКП (ТУ 38.101.890-81) - кислотной очистки из анастасиевской и бакинских нефтей; вырабатывается из малосернистых нафтеновых нефтей, путем кислотно-щелочной очистки, также с добавлением антиокислительной присадки ионол. Т-1500 (ГОСТ 982-80) - кислотно-щелочной очистки, карбамидной депарафинизации и контактной доочистки из бакинских нефтей; ГК (ТУ 38.101.1025-85) - гидрокрекинга и каталитической депарафинизации из западно-сибирских нефтей; вырабатывается из малосернистой нефти, путем гидрокрекинговой очистки с добавлением антиокислительной присадки ионол. МВ (ТУ 38.101.857-

Оглавление

Введение

1. Аналитический обзор научной, научно-технической информации

1.1 Общие сведения о составе трансформаторных масел

1.2 Классификация трансформаторных масел

1.2.1 Трансформаторные масла из малосернистых нефтей

1.2.2 Трансформаторные масла из сернистых нефтей

1.3 Основные показатели товарных, регенерированных и эксплуатационных трансформаторных масел

1.4 Старение трансформаторных масел в процессе эксплуатации

2. Способы регенерации трансформаторных масел

3. Анализ патентной информации

4. Анализ информации периодических изданий

Заключение

Список использованных источников

трансформаторный масло регенерация сернистый

Отработанное масло классифицируется как опасные отходы класса 2 или 3 (высокоопасные или умеренноопасные) и контролируются Базельской конвенцией о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением. Регенерация масел - экономически рентабельная отрасль народного хозяйства. При правильной организации процесса стоимость восстановленных масел на 40 - 70% ниже стоимости свежих масел при практически одинаковом их качестве. Отработанное масло несет в себе серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья людей. Оно опаснее, чем сырая нефть, поскольку в нем содержатся измененные в ходе эксплуатации добавки, полиолефины, смолы, асфальтены, карбены, механические примеси и другие загрязнители.

На сегодняшний день существует множество технологий регенерации отработанных трансформаторных масел основанные на: физических методах (отстаивание, фильтрация, центробежная очистка); физико-химических методах (коагуляция, адсорбционная очистка, ионообменная очистка, селективная очистка); химических методах (сернокислотная очистка, гидроочистка, процессы с применение натрия и его соединений); и комбинированных методах (отстой и фильтрация, отстой, обезвоживание и фильтрация и другие). Методы регенерации отработанных масел находятся в прямой зависимости от глубины изменения их свойств в результате старения. Регенерация трансформаторных масел осуществляется или непрерывной очисткой их во время работы в циркуляционных системах промышленного оборудования и двигателей при помощи фильтрующих устройств и центрифуг, или восстановлением отработанных масел, сливаемых из различных агрегатов и оборудования, на маслорегенерационных установках, как правило, в стационарных условиях (специальные маслорегенерационные станции, цехи, заводы).

Существующие технологии достаточно эффективные, но есть и недостатки: отстаивание - основным недостатком этого метода является большая продолжительность процесса оседания частиц до полной очистки, удаление только наиболее крупных частиц размером 50-100 мкм. Адсорбционная очистка - к недостаткам контактной очистки следует отнести необходимость утилизации большого количества адсорбента, загрязняющего окружающую среду. При перколяционной очистке в качестве адсорбента чаще всего применяется силикагель, что делает этот метод дорогостоящим. Сернокислотная очистка - в результате сернокислотной очистки образуется большое количество кислого гудрона - трудно утилизируемого и экологически опасного отхода. Кроме того, сернокислотная очистка не обеспечивает удаление из отработанных масел полициклических аренов и высокотоксичных соединений хлора. Гидроочистка - недостатки процесса гидроочистки - потребность в больших количествах водорода, а порог экономически целесообразной производительности (по зарубежным данным) составляет 30-50 тыс. т/год.

Регенерация трансформаторных масел решает несколько вопросов: - экономия ресурсов;

- уменьшение загрязнения окружающей среды;

- уменьшение платы за захоронение отходов;

Перспективным решением проблем является: выбор наиболее дешевой и эффективной технологии. Регенерация продлевает срок службы масла на неопределенный срок, что делает этот процесс наиболее предпочтительным с экологической и экономической точки зрения. Поскольку на регенерацию масла требуется на 70 % меньше энергии, чем на производство его из сырой нефти.