[发明专利]一种采暖控温阀用蜡介质的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于特种蜡技术领域，特别是涉及一种采暖控温阀用蜡介质，具体地说是蜡质采暖控温阀用介质的制备方法。

背景技术

随着社会的发展，人们对居住舒适度的要求越来越高，这就要求消耗更多的能源。目前世界上能源供应以石油、天然气、煤等矿物燃料为主，随着这些不可再生资源储量的减少、价格不断升高；而且使用这些矿物燃料引起的环境问题日趋严重，因此对节能产品的利用受到广泛重视。在冬季采暖期，为降低对大气的污染实施集中供暖势在必行。但目前收缴采暖费比例低与必须供暖的矛盾日益突出，所以实施分户控温、计量、收费是采暖收费制度改革的方向。这就要求配备采暖控温阀以使用户可以根据实际情况调节室温。同时安装采暖控温阀也是节约能源的一种有效手段。

用蜡类物质作为感温介质的采暖控温阀是一种自力式的阀门，是利用蜡类介质相变过程中体积变化控制阀门开度从而达到控制物流流量的目的，其同时具有感应、执行、反馈、定值等多种功能。这种控温阀具有温度特性不随系统压力而明显变化、机械强度高、化学稳定性好、容易批量生产并安装、成本低、控温稳定可靠等优点，因而得以广泛应用。

控温阀用蜡介质的性质是决定控温阀性能的关键影响因素。现有技术制备的控温阀用蜡介质适用范围较窄，一般只有10～15℃左右；制备手段单一，以溶剂法为多；且控温的线性程度很差，使用不便；或生产过程复杂，成本高且有“三废”产生。例如：DD 247,572、SU 1,084,289、RU 2,009,171、US 5,223,122 等专利介绍的制备方式，均以溶剂萃取为主。这些专利介绍的制备方式不仅对环境有污染，而且产物控温范围窄、升程线性差，已难以适应各种新的要求，同时生产成本过高，不利于推广使用。CN02109668.6、CN200310104909.3等专利介绍的制备方法，产品控温的线性程度较好，但过程复杂且成本过高。

以石油为原料制备蜡类物质需要经过复杂的提纯和精制过程，不仅生产成本高，而且对于蜡介质来说仍存在一定数量的非适宜组分，如油类等，这些非适宜组分的存在影响了蜡介质的使用性能。同时，与偶碳数正构烷烃相比，奇碳数正构烷烃的体积膨胀偏小。如果采用精密蒸馏方式提取各种单体正构烷烃，再将偶碳数正构烷烃混合制备蜡介质，因成本太高，不可能实际应用。

其它的制备正构烷烃的方法主要有：（1）采取伍尔兹反应制备对称正构烷烃；（2）采用碘代烷烃还原方法；（3）使用石油醚及正己烷、正庚烷作溶剂链接卤代烷法。以上方法虽然能够得到相应的正构烷烃单体，但是每一种方法都存在一定的问题：如第一种方法仅适用于对称性偶数烷烃，生成物品需乙醚溶剂反复提取；第二、三种方法操作危险性大，石油醚在金属钠与卤代烷剧烈反应中极易喷发，安全系数低，成本较高。

发明内容

作为控温阀用蜡介质，从使用性能上说，要求有适宜的控温范围和较大的体积变化，对应其组成上就是要求有适宜的碳数分布和较高的正构烷烃含量，且最好为偶碳数的正构烷烃。

由石油蜡类原料制备控温用蜡介质不仅生产过程复杂使得成本很高，而且精制过程有“废渣”产生，不利于大规模生产。由化学合成过程制备蜡介质也存在着各种不足。针对现有生产蜡质采暖控温阀用介质技术的不足，本发明提供一种以肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等天然酸为原料，制备对应的高纯度的偶碳数的正构烷烃，再按重量相同的比例混合，即可得到在5～30℃范围内控温，且每度的升程值基本一致的采暖控温阀用蜡介质。该产物用于制备采暖控温阀可用于冬季采暖期自动调节室内温度。

本发明以肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等天然酸为原料制备采暖控温阀用蜡介质的具体方法如下：

（1）催化剂制备；

（2）肉豆蔻酸与溶剂混合后，在催化剂和氢气存在下进行加氢反应，制备正十四烷烃；

（3）棕榈酸与溶剂混合后，在催化剂和氢气存在下进行加氢反应，加氢制备正十六烷烃；

（4）硬脂酸与溶剂混合后，在催化剂和氢气存在下进行加氢反应，加氢制备正十八烷烃；

（5）步骤（2）所得正十四烷烃、步骤（3）所得正十六烷烃、步骤（4）所得正十八烷烃按重量相同的比例进行混合，即得到采暖控温阀用蜡介质。

步骤（2）至（5）中所述的催化剂为钯/多壁碳纳米管催化剂，所述加氢反应的反应压力为1～10MPa，优选为2～8MPa，反应温度为220～320℃，优选为260～300℃，反应时间为3～10小时，优选为4～7小时。