發(fā)布時(shí)間：2019-08-16 10:52

【摘要】：變壓器油熱裂解是其內(nèi)部絕緣缺陷發(fā)生時(shí)的主要降解形式之一,以16個(gè)C原子數(shù)的烴分子為例,引入反應(yīng)力場(chǎng)(Reax FF)反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)方法對(duì)其高溫下的裂解反應(yīng)及油中酸的影響進(jìn)行了模擬,從原子層面揭示其微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理。統(tǒng)計(jì)不同溫度下裂解過(guò)程的反應(yīng)物和生成物變化,結(jié)果表明:隨著溫度升高,3類(lèi)反應(yīng)物裂解速度均明顯加快;裂解的主要生成物為C2H4、C3H6、CH3、H2、C2H5、C2H6、C2H3等小分子烴或自由基,各溫度下C2H4均為數(shù)量最多的產(chǎn)物,且在達(dá)到飽和之前基本呈線(xiàn)性增長(zhǎng);隨著溫度的升高,裂解生成的小分子烴的不飽和度增加,H2質(zhì)量分?jǐn)?shù)也明顯增多。對(duì)添加甲酸的變壓器油裂解過(guò)程模擬表明:隨著甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高,生成H2的數(shù)量成正比增加,且其生成量與甲酸的減少量相一致;反應(yīng)路徑分析表明酸性環(huán)境下H2的生成主要和甲酸羥基的H與烴類(lèi)的H發(fā)生反應(yīng)有關(guān),這也是甲酸加速變壓器油裂解的原因。
[Abstract]:Transformer oil pyrolysis is one of the main degradation forms of internal insulation defects. Taking 16 C atom number hydrocarbon molecules as an example, the reaction field (Reax FF) reaction molecular dynamics method was introduced to simulate the cracking reaction and the influence of acid in oil at high temperature, and the microscopic reaction kinetics mechanism was revealed from the atomic level. The results showed that the cracking rate of the three reactants increased obviously with the increase of temperature, and the main products of pyrolysis were C2H4, C3H6, CH3, C2H5, C2H6, C2H3 and other small molecular hydrocarbons or free radicals. C2H4 was the largest number of products at all temperatures, and increased linearly before reaching saturation. With the increase of temperature, the unsaturation of small molecular hydrocarbons produced by pyrolysis increases, and the mass fraction of H2 increases obviously. The simulation results of transformer oil cracking process with formic acid show that with the increase of formic acid mass fraction, the amount of H2 formed is proportional to the decrease of formic acid, and the reaction path analysis shows that the formation of H2 is mainly related to the reaction of formic acid hydroxyl group H with hydrocarbon H, which is also the reason why formic acid accelerates the cracking of transformer oil.
【作者單位】： 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院;河北電力科學(xué)研究院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51477051) 北京市自然科學(xué)基金(3142018)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TM41

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2527400