从变压器油除去腐蚀性含硫化合物的方法技术

本发明专利技术涉及从变压器油除去腐蚀性含硫化合物的方法。通过向变压器油中加入含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物以及加入可溶金属盐的水溶液，使用特定的加热和冷却阶段中和变压器油中的腐蚀性含硫化合物。该方法的优势在于无需向变压器油中加入额外的化学成分，例如钝化剂。当使用容器接收含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物时，反应可以在容器中进行。可能存在的老化产物和结合的腐蚀性含硫化合物可以借由过滤体系有效地保留在容器中以及可以与容器一起除去。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及从变压器油(Transformator0l)除去腐蚀性含硫化合物的方法。变压器通常使用变压器油作为绝缘介质和冷却介质，由于变压器油具有化学耐久性，因此多年以来将其用于运行变压器。然而，使用变压器油时的问题是存在天然或加入的含硫化合物，这些含硫化合物有利于油自身的氧化稳定性，特别是在未加抑制剂的变压器油(nicht inhibiertesTransformatorol)的情况中。由此形成了导电的铜的硫化物化合物，其优先沉积在绝缘纸中且损害其绝缘性能。这些现象尤其在运行温度和环境温度高时较易发生。在变压器内部使用未上漆的纸绝缘铜导体时，以及在有限的氧含量条件下(例如在气封条件下运行变压器时)，在绝缘纸上形成的变压器油具有由硫化铜构成的腐蚀性含硫组分层。在由环绕铜导体的绝缘纸层的内部，由铜导体开始形成硫化铜层。绝缘纸的绝缘性能部分由此将受到不利地损坏，从而由于绝缘纸的绝缘性减弱使得带电压的铜导体之间将产生局部放电和电压击穿。这些腐蚀性含硫化合物，特别是硫醇和二硫化物，首先在一定的运行条件和温度条件下于变压器中形成阻塞(Drosseln)或通道(DurchfUhrungen)，极大地减弱了绝缘纸的绝缘性；部分减弱至绝缘纸初始耐压强度的20%。在现有技术中，到目前为止尝试通过所谓的钝化变压器油，特别是通过含有基于苯并三唑的化合物的金属钝化剂，抑制变压器油中的腐蚀性含硫化合物与铜导体的反应以及同时改善氧化稳定性。这里出现的问题尤其是，金属钝化剂会在变压器的运行期间被消耗以及因此必须一直监控可使用的钝化剂量。此外，目前还不知道长期的钝化作用会以何种方式改变变压器油的性能。例如WO 2005/117031A2记载了向导体中加入钝化剂的方法和装置。根据上述专利中请的建议，钝化剂直接环绕导体，然后用另一层电绝缘体进行包裹从而总体上使得具有钝化剂层的导体被电绝缘。另外WO 2007/096709A2记载了一种从变压器油永久除去腐蚀性成分的方法。根据上述专利中请的建议，从变压器槽中取出变压器油并在加热和加入含酸液体后通过接触硫化物-自由基-清除剂，接着过滤。过滤后将如此净化过的变压器油再引入变压器容器中。同样适用于WO 2007/144696A2中的方法，该方法用于使变压器油中的腐蚀性硫失活。根据上述专利中请的建议，向具有腐蚀性含硫化合物的变压器油中加入产生硫化物的化学成分，从而该化学成与和含硫化合物发生反应，因此除去变压器油中的腐蚀性含硫化合物。另外DE 10 2005 006 271 Al记载了一种净化变压器油的方法，其中首先对变压器油进行过滤预处理，然后向变压器油中导入用反应性金属涂覆的惰性无机载体松散料。 接着通过漂白土床过滤变压器油，然后再引入变压器中。因此，本专利技术的目的是，避免现有技术的缺陷并提供，该方法是可简单操作的并确保可以几乎完全除去变压器油中的腐蚀性含硫化合物。该目的将通过根据权利要求1的方法的特征实现。本专利技术提供一种，其中向变压器油中加入含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物，将如此加料的变压器油加热至300°C，接着在加入可溶金属盐的水溶液后进行冷却。接着，将该富含有含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物的变压器油再加热至 200 V保持至少两小时，之后冷却至室温。对含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物的加热由于除去了水分而活化了基质的吸附中心。然后，含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物中包含的重金属盐分散在少量水中，并缓慢加热混合物。由此生成重金属氧化物，该重金属氧化物是不溶的并且与含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物的漂白土基质(Fullererdematrix)牢固结合。以此方法制备吸附剂。这里建议的溶液基于使用应用范围广泛的无机吸附剂混合物除去变压器油中存在的反应性腐蚀性含硫化合物。其主要涉及含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物以及任选加入的金属形式或氧化形式的银、铜、锌和/或铁。特别地，借由含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物形成的金属氧化物结合腐蚀性含硫化合物，并且(在可能同时除去油老化产物的条件下)可以收集在合适的位置上，并且从变压器油中除去。该方法的优势在于，无需向变压器油中加入额外的外来物质，例如钝化剂。同时除去了变压器油中的老化产物和腐蚀性含硫化合物。由此提高了氧化能力 (Oxidationsfahigkeit),并极大地减少了变压器油中的腐蚀性含硫化合物的组分，这有利地延长了变压器的使用寿命。根据本专利技术的方法有利的是，在含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物中的氧化铝组分和硅酸铝组分的比率为20 80至80 20，优选为50 50。在优选的组分比率范围内最好地确保了含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物的催化效率。为了提供含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物的最大可能的表面积，优选使用的表观密度(SchUttdichte)为50至80g/l。在该表观密度范围内，尤其是颗粒状含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物具有结合变压器油中存在的腐蚀性含硫化合物的有效表面积。水溶液优选具有多达40%的尤其是可溶金属盐的溶液组分。特别地，加入铜盐和银盐可以改善腐蚀性含硫化合物与水溶液中存在的金属盐的结合。由此正好可以避免变压器油中存在的腐蚀性含硫化合物与铜导体的化学反应。含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物的 PH-值优选为6. 5至9. 0。在以上给出的pH范围内实现了所形成的金属氧化物与腐蚀性含硫化合物的最大可能的反应速度。在本专利技术一优选的实施方案中，含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物对变压器油的比率，基于各自的重量，为0.01 100至40 100，优选为10 100。尤其是当含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物对变压器油的比率为优选的重量比率10 100时，由于各自的浓度可以实现最高可能的反应速度。优选地，元素周期表第三族的稀土元素金属包括镧系元素为含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物的组成部分。在本专利技术一优选的实施方案中，向含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物中掺入银、铜、锌和/或铁。另外优选的是，向含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物中掺入硝酸银以形成银的氧化物(Silberoxide)和/或掺入铜盐以形成铜的氧化物(Kupferoxide)和/或铁的氧化物(Eisenoxide)。在含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物中存在的金属氧化物是高反应性的，并且结合变压器油中的腐蚀性含硫化合物以及中和该腐蚀性含硫化合物。在本专利技术一优选的实施方案中，含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物安置在容器中，其中该容器可以安装在变压器罩上，并且变压器油引入到容器中以及被净化，结合在含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物中的硫化物作为腐蚀性含硫化合物的反应产物保留在容器中。通过变压器油的腐蚀性含硫化合物在容器内进行反应以及结合的硫化物在容器中的聚集，这些废料产物可以在移开容器时除去。同时排除了变压器油被容器中结合的硫化物进一步污染，从而通过上述方法可以从变压器油中几乎完全除去腐蚀性含硫化合物。有利的是，当含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物完全耗尽时，将容器从变压器罩上移开。在本专利技术一优选的实施方案中，容器具有表明还存在的反应性含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物的指示器。在操作过程中，借由指示器可以确定是否存在充足的反应性含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物组本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．从变压器油除去腐蚀性含硫化合物的方法，包括以下步骤：ａ）向变压器油中加入含氧化铝－硅酸铝的稀土元素混合物，ｂ）将富含所述含氧化铝－硅酸铝的稀土元素混合物的变压器油加热至３００℃，ｃ）冷却该富含所述含氧化铝－硅酸铝的稀土元素混合物的变压器油，并加入可溶金属盐的水溶液，ｄ）加热至２００℃保持至少２小时，随后冷却至室温。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.从变压器油除去腐蚀性含硫化合物的方法，包括以下步骤a)向变压器油中加入含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物，b)将富含所述含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物的变压器油加热至300°C，c)冷却该富含所述含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物的变压器油，并加入可溶金属盐的水溶液，d)加热至200°C保持至少2小时，随后冷却至室温。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物中氧化铝组分和硅酸铝组分的比率为20 80至80 20，优选50 50。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物的表观密度为50至800g/l。4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，所述水溶液具有多达40%的可溶金属盐的溶液组分。5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于，所述含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物的pH值为6. 5至9. 0。6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其特征在于，所述含氧化铝-硅酸铝的稀土元素混合物对变压器油的比率，基于各自的重量，为0.01 100至40 100，优选为 10 100。7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于，使用的是元素周期表第三族的稀土元素金属和镧系元素。8.根据权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于，向所述含氧化铝-硅酸铝的稀土元素泥合物中掺入银、...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊万卡阿塔纳索瓦霍莱茵，彼得海因齐格，维拉迪斯拉夫梅兹维因斯基，尤维蒂斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE