專利名稱：一種蠟質控溫閥用溫敏介質的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于特種蠟技術領域，特別是涉及一種蠟質控溫閥用溫敏介質，具體地說是蠟質采暖控溫閥用溫敏介質的制備方法。
背景技術：
用蠟類物質作溫敏介質的控溫閥是一種自力式的閥門，是利用蠟類溫敏介質相變過程中體積變化控制閥門開度從而達到控制物流流量的目的，其同時具有感應、執(zhí)行、反饋、定值等多種功能。這種控溫閥具有溫度特性不隨系統(tǒng)壓力而明顯變化、機械強度高、化學穩(wěn)定性好、容易批量生產(chǎn)并安裝、成本低、控溫穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，因而得以廣泛應用。現(xiàn)有技術制備的蠟質控溫閥溫敏介質適用范圍較窄，一般只有10 15°C左右；制備手段單一，以溶劑法為多；且控溫的線性程度很差，使用不便；或生產(chǎn)過程復雜，成本高且有“三廢”產(chǎn)生。例如DD 241, 829, DD 241，830等專利介紹以溶劑萃取的方法，制備的產(chǎn)物在 80 90°C范圍內控溫。DD 247，572、SU 1，084，289、RU 2，009，171、US 5，223，122 等專利介紹的制備方式，均以溶劑萃取為主。這些專利介紹的制備方式不僅對環(huán)境有污染， 而且產(chǎn)物控溫范圍窄、升程線性差，已難以適應各種新的要求，同時生產(chǎn)成本過高，不利于推廣使用。CN02109668. 6、CN200310104909. 3等專利介紹的制備方法，產(chǎn)品控溫的線性程度較好，但過程復雜且精制過程有“廢渣”產(chǎn)生，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。隨著社會的發(fā)展，人們對居住舒適度的要求越來越高，這就要求消耗更多的能源。 目前世界上能源供應以石油、天然氣、煤等礦物燃料為主，隨著這些不可再生資源儲量的減少、價格升高，對各種替代能源的研究不斷加強；而且使用這些礦物燃料引起的環(huán)境問題日趨嚴重，因此對節(jié)能產(chǎn)品的利用受到廣泛重視。同時，在冬季采暖期，為降低對大氣的污染實施集中供暖勢在必行。但目前收繳采暖費比例低與必須供暖的矛盾日益突出。所以實施分戶控溫、計量、收費是采暖收費制度改革的方向。這就要求配備采暖控溫閥以使用戶可以根據(jù)實際情況調節(jié)室溫。同時安裝采暖控溫閥也是節(jié)約能源的一種有效手段。費-托(F-T)合成技術是1923年發(fā)明的，1936年在德國實現(xiàn)工業(yè)化。二十世紀九十年代以來，F(xiàn)-T合成工藝及催化劑都取得了突破性的進展，由煤或天然氣合成液體油品的技術得到更廣泛應用。作為社會運行成本最低的替代能源，F(xiàn)-T合成技術越來越受到各國的關注。F-T合成技術主要包括高溫合成技術和低溫合成技術，其中低溫F-T合成過程的產(chǎn)物組成中以正構烴為主，但直接將低溫F-T合成過程得到的產(chǎn)品用于控溫閥用溫敏介質，其性能無法達到使用的要求。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有生產(chǎn)蠟質控溫閥用溫敏介質技術的不足，本發(fā)明提供一種以低溫F-T合成產(chǎn)品為原料，制備適用于采暖控溫閥用蠟質溫敏介質的方法，具體地說是可在5 30°C 范圍內控溫，且每度的升程值基本一致的蠟質溫敏介質的制備方法。本發(fā)明方法過程簡單，且無“三廢”產(chǎn)生，是環(huán)境友好的生產(chǎn)方法。作為蠟質溫敏介質，從使用性能上說，要求有適宜的控溫范圍和較大的體積變化。 由石油蠟類制備蠟質溫敏介質不僅生產(chǎn)過程復雜使得成本很高，而且精制過程有“廢渣”產(chǎn)生，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。對于低溫F-T合成技術，其產(chǎn)物主要為正構烷烴，同時含有部分非烷烴組分，如果不將這些非烷烴類組分分離出去，該產(chǎn)物本身并不適宜做為蠟質控溫閥用溫敏介質。本發(fā)明通過研究分析低溫F-T合成產(chǎn)物的組成及性質，確定適宜的制備方法，得到高性能的蠟質溫敏介質。本發(fā)明蠟質控溫閥用溫敏介質的制備方法，包括如下內容以正構烷烴重量含量大于85% (優(yōu)選正構烷烴含量大于95%)的F-T合成產(chǎn)物為原料，在催化劑存在下進行加氫轉化，將其中的烯烴和含氧化合物轉化為蠟質控溫閥用溫敏介質的適宜組分；加氫產(chǎn)物再經(jīng)蒸餾即可制備目的產(chǎn)物。本發(fā)明以F-T合成產(chǎn)物制備蠟質控溫閥用溫敏介質的方法中，蒸餾采用減壓蒸餾方法，蒸餾得到的260 340°C范圍內的餾分即為目的產(chǎn)物。本發(fā)明以費-托合成產(chǎn)物制備蠟質控溫閥用溫敏介質的具體方法如下(1)低溫F-T合成產(chǎn)物經(jīng)分餾制備沸點240°C 360°C餾分。(2)將上述所得餾分在催化劑作用下進行加氫轉化，以將其中的烯烴和含氧化合物轉化為相應的正構烷烴。該加氫轉化過程操作條件為壓力3 lOMPa、溫度150 300°C、體積空速0. 2 2. OLHSV和氫液體積比100 1 1000 1 (標準狀態(tài)下)，加氫轉化催化劑為Ni/Al203、W-Ni/Al203、Mo-Ni/Al203、W-Mo-Ni/Al203催化劑等，催化劑中活性金屬組分以氧化物計的重量含量為20% 70%，催化劑可以按本領域常規(guī)方法制備，催化劑使用時可以根據(jù)需要按照本領域常規(guī)方法將活性金屬氧化物還原或硫化，以提高催化劑活性。(3)將上述經(jīng)加氫轉化所得產(chǎn)物在具有15 25塊理論塔板的蒸餾裝置中制取 260 340°C餾分，產(chǎn)物可作為蠟質控溫閥用溫敏介質。本發(fā)明方法制備的蠟質溫敏介質中正構烷烴重量含量為95%以上，優(yōu)選為98% 以上，可以獲得在5 30°C范圍內控溫，且每度的升程值基本一致的蠟質控溫閥用溫敏介質。本發(fā)明的優(yōu)點是通過研究分析F-T合成產(chǎn)物的組成和性質，其中的非烷烴組分主要為稀烴及含氧化合物，在不分離的情況下，采用加氫方法可以轉化為蠟質控溫閥用溫敏介質的適宜組分(正構烷烴)，同時不產(chǎn)生其它雜質，是性能優(yōu)良的蠟質控溫閥用溫敏介質。該方法克服了其它分離提純方法流程長、分離效果差、易引入其它雜質、收率低、有“三廢”產(chǎn)生等不足。本發(fā)明制備方法的原料價格便宜，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，可用于住戶在室內控溫的蠟質采暖控溫閥，可在5 30°C范圍內控溫，且每度的升程值基本一致。本發(fā)明蠟質溫敏介質的物理、化學性質穩(wěn)定，用于制備蠟質控溫閥時，可以獲得良好的使用效果，并具有較長的使用壽命。


圖1至圖3分別是本發(fā)明實施例1、實施例2與比較例制備的蠟質控溫閥用溫敏介
4質的膨脹性能曲線，圖中橫坐標為溫度，縱坐標為相對升程量。
具體實施例方式利用蠟質控溫閥具有感應溫度變化并作出相應調整的特性，可將其應用于采暖期室內溫度的自動調節(jié)，其原理是通過其感應居室溫度的變化控制采暖熱水的流量，從而達到自動調節(jié)居室溫度的目的。使用本發(fā)明制備的蠟質溫敏介質制成的控溫閥可根據(jù)實際情況自動調節(jié)采暖熱水的流量，從而達到自動調節(jié)居室溫度的目的。本發(fā)明通過選用適宜的低溫F-T合成產(chǎn)物為原料，經(jīng)加氫轉化、減壓蒸餾等工藝過程制備在5 30°C范圍內控溫，且每度的升程值基本一致的蠟質溫敏介質。這些蠟質溫敏介質可用于蠟質控溫閥等領域。以下通過實施例說明本發(fā)明蠟質控溫閥用溫敏介質的制備方法及膨脹性能。實施例1(1)以中國石油化工股份有限公司低溫F-T合成實驗裝置產(chǎn)物為原料，在具有17 塊理論塔板的蒸餾裝置中，經(jīng)減壓蒸餾制備沸點240°C 360°C餾分。該餾分中正構烷烴重量含量為95 %，其它組分約占5 %。(2)將上述所得餾分在FHJ-2催化劑(一種Ni/Al203商業(yè)催化劑，撫順石油化工研究院研制生產(chǎn)，以氧化物計活性金屬鎳含量為40%，催化劑在使用前進行常規(guī)還原處理) 作用下在5MPa、20(TC、l. OLHSV和氫液比800條件下進行加氫轉化以轉化其中的烯烴和含氧化合物，加氫產(chǎn)物中正構烷烴重量含量接近100%。(3)將上述經(jīng)加氫轉化所得產(chǎn)物在具有17塊理論塔板的蒸餾裝置中，在 1. 33 X IO3Pa壓力下，制備沈0 340°C的餾分。該餾分即為目的產(chǎn)物。由此產(chǎn)物制成的采暖控溫閥的膨脹性能曲線如圖1所示。實施例2(1)同實施例1 ；(2)將上述所得餾分在FV-10催化劑(一種W-Mo-NiAl2O3型商業(yè)催化劑，撫順石油化工研究院研制生產(chǎn)，催化劑在使用前進行常規(guī)硫化處理)作用下在6MPaJ8(TC、 1. OLHSV和氫液比300條件下進行加氫轉化以轉化其中的烯烴和含氧化合物，加氫產(chǎn)物中正構烷烴重量含量接近100%。(3)將上述經(jīng)加氫轉化所得產(chǎn)物在具有25塊理論塔板的蒸餾裝置中，在 1. 33 X IO3Pa壓力下，制備沈0 340°C的餾分。該餾分即為目的產(chǎn)物。由此產(chǎn)物制成的采暖控溫閥的膨脹性能曲線如圖2所示。比較例如專利CN02109668. 6所述，以石油餾分為原料，采用較為復雜的脫異構烷烴工藝以制備高純度的正構烷烴，經(jīng)減壓蒸餾制備在260 340°C范圍內餾程相同的多個餾分、各餾分按重量比相同混合、白土精制等過程得到目的產(chǎn)物。由此產(chǎn)物制成的采暖控溫閥的膨脹性能曲線如圖3所示。由圖3與圖1、圖2對比可以看出本專利制備的目的產(chǎn)物與比較例制備的目的產(chǎn)物在使用性能上大體相當，但本專利的制備工藝過程簡單，且無“廢渣”產(chǎn)生，因此可以大批量生產(chǎn)以滿足社會需求。
權利要求
1.一種蠟質控溫閥用溫敏介質的制備方法，其特征在于包括如下內容以正構烷烴重量含量大于85%的F-T合成產(chǎn)物為原料，在催化劑存在下進行加氫轉化，加氫產(chǎn)物再經(jīng)蒸餾取沈0 340°C范圍內的餾分即為目的產(chǎn)物。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于F-T合成產(chǎn)物的正構烷烴含量大于95%。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于F-T合成產(chǎn)物為240°C 360°C餾分。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于加氫轉化過程操作壓力為3 IOMPaJ^ 度150 300°C、體積空速0. 2 2. OLHSV和氫液體積比100 1 1000 1。
5.按照權利要求1或4所述的方法，其特征在于加氫轉化催化劑為Ni/Al203、W-Ni/ A1203、Mo-Ni/Al203> W-Mo-NiAl2O3催化劑，催化劑中活性金屬組分以氧化物計的重量含量為 20% 70%。
6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于加氫產(chǎn)物蒸餾在具有15 25塊理論塔板的蒸餾裝置中進行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蠟質控溫閥用溫敏介質的制備方法，以含有C9～C20成分、正構烷烴重量含量大于85％的F-T合成產(chǎn)物為原料，在催化劑存在下進行加氫轉化，將其中的烯烴和含氧化合物轉化為蠟質控溫閥用溫敏介質的適宜組分；加氫產(chǎn)物再經(jīng)蒸餾，制備260～340℃餾分范圍內的餾分即為目的產(chǎn)物。本發(fā)明產(chǎn)物制備的蠟質控溫閥可在5～30℃范圍內控溫，且每度的行程值基本一致。本發(fā)明方法過程簡單，且無“三廢”產(chǎn)生，是環(huán)境友好的生產(chǎn)方法。產(chǎn)物可以用于需要升程均勻的蠟質自動控溫器件，特別是作為蠟質采暖控溫閥的溫敏介質。
文檔編號C10G67/02GK102465022SQ201010535740
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權日2010年11月4日
發(fā)明者孫劍鋒, 張造根, 王會民, 高蒿 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院