2.3 环己烷的脱氢反应

环烷烃是石油(也是变压器油)的主要成分之一。环烷烃中有一种环己烷，它在石油中的含量在0.5%～1%之间，其沸点为80.8℃，密度为0.78g/cm3。在炼油过程中，由于工艺条件的限制，难免要在变压器油的馏分中残留下少量的轻质馏分，其中也可能包括环己烷。环己烷在某些条件下(如催化剂、温度等)会发生脱氢反应。

常用的催化剂往往也是加氢催化剂，故反应是一个平衡体系。正方向是吸热反应，逆方向是放热反应。在常温并有较多氢气存在时，平衡向左移动，有利于环己烷的生成;提高温度，同时体系中没有或只有少许氢气平衡向右移动，有利于氢和苯的生成。

在正反应中，1mol环己烷可生成3mol氢。1mol氢气在标准状态下的体积是22.4L，1mol环己烷的体积为：

生成物氢与反应物环己烷的体积之比为：

即当油中含有1μl/l的环己烷并参加脱氢反应，就可产生622μl/l的氢气。可见，这个反应若能在互感器的油中发生，只要油中存在极少的环己烷，就会出现氢气含量高的现象。而现在的分析方法中，只能发现氢气含量的变化，无法知道环己烷和苯含量的变化。

综上所述，大量的互感器中单纯产生较高氢气的现象与环己烷的脱氢反应最为吻合，而这个反应在运行的互感器中确实是有条件发生的。这是因为金属膨胀器的主要构件为不锈钢合金(1Cr18Ni9Ti)制成，合金中的镍是一种著名的加氢、脱氢催化剂，在环己烷的脱氢制苯的反应中，镍具有双向催化作用，在正逆两个方向的反应中都能起催化作用。

设备投运初期，油中有较多的环己烷，而没有或只有少量的氢，在电场和镍的催化作用下，这时的脱氢反应速度大于加氢反应速度。经长时间的运行时间后，正逆反应速度逐渐接近，最后达到平衡，此时油中氢气含量升至最大值。以后，随着设备运行时间的增长，合金表面会逐渐钝化，催化活性减弱，不利于在常温条件下正反应的进行，使平衡向左移动，即加氢反应速度大于脱氢反应速度，形成油中氢气含量呈缓慢下降趋势。

3、处理方法

3.1 跟踪分析

对装有金属膨胀器的互感器，若油中出现单纯氢气含量超标而水分含量又在合格范围内的情况，可进行一段时间的色谱和微水跟踪分析。待氢气含量趋于稳定或下降后，再减少或取消跟踪分析。因设备内部并无故障，故不应将设备归入有绝缘缺陷之列。

3.2 真空脱气

结合设备检修，对油进行真空脱气。处理后，由于氢气含量减小引起化学平衡移动，油中氢气含量可能会有所增加，但要比处理前低得多。