一種恆溫蠟閥用烴類介質的製備方法
2023-12-06 08:27:01
一種恆溫蠟閥用烴類介質的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種恆溫蠟閥用烴類介質的製備方法。該方法中，將工業化生產的正構十三烷、正構十四烷和正構十五烷按重量比為0.6～1.4∶1.0∶0.6～1.4的比例混合均勻，即得到本發明產品。本發明方法製備的產品性能穩定，可在0～7℃範圍內控溫，且每度的行程值基本一致，可用於控制電器元件工作環境溫度用恆溫蠟閥。本發明針對特定的恆溫蠟閥所需烴類介質的性能要求，選擇工業化產品為原料，簡化了生產工藝，從而大大降低了目的產物的價格。
【專利說明】一種恆溫蠟閥用烴類介質的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於特種蠟【技術領域】，特別是涉及一種恆溫蠟閥用烴類介質的製備方法。具體地說，本發明製備的烴類介質在O~7°C範圍內發生固液相變，體積膨脹均勻變化。用該烴類介質製備的恆溫蠟閥在較窄的溫度範圍內(O~7°C)控溫，且行程均勻線性。這種恆溫蠟閥可自動調節冷卻介質溫度，從而達到自動控制電器元件工作環境溫度的目的。
【背景技術】
[0002]恆溫蠟閥是一種自力式的閥門，是利用烴類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、執行、反饋、定值等多種功能。這種恆溫蠟閥具有溫度特性不隨系統壓力而明顯變化、機械強度高、化學穩定性好、容易批量生產並安裝、成本低、控溫穩定可靠等優點，因而在溫度控制方面得以廣泛應用。
[0003]電子元器件需要在特定的溫度環境下才能穩定、長期工作。在一些不方便維修且環境溫度波動範圍非常大的情況下，電子元器件必須採用冷卻介質控制其工作環境的溫度，才能長期穩定工作。對於這種情況，目前採用主動式電子控制系統通過控制冷、熱流體的流量來控制電子元器件的工作環境溫度。這種主動式電子控制系統結構複雜、重量大、容易失效，所以急需改進。
[0004]與這種主動式電子控制系統相比，如果採用恆溫蠟閥控制溫度，將具有體積小、重量輕、結構簡單、性能可靠等優點。尤其對不方便維修且要求工作壽命較長的應用領域，採用恆溫蠟閥控制工作環境溫 度對保證電子元器件的使用壽命具有重要意義。
[0005]使用現有技術製備的烴類介質所製備的恆溫蠟閥，控溫範圍在10~15°C以上；現有製備技術手段以溶劑法為多；且控溫範圍內行程的線性程度很差，或在相對較寬的溫度範圍內行程線性。例如:DD 241, 829,DD 241,830等專利介紹以溶劑萃取的方法，製備的產物在 80 ~90°C範圍內控溫。CN02109668.6.CN200310104909.3、CN200510046426.1 等專利介紹的產品所製備的恆溫蠟閥，在相對較寬的溫度範圍(25°C甚至50°C)內行程均勻線性。這些專利介紹的製備方式或對環境有汙染，或由此產物製備的恆溫蠟閥只有在寬控溫範圍才能作到行程均勻線性。
[0006]由於烴類介質的性質是決定恆溫蠟閥性能的關鍵因素，因此製備專用的烴類介質是開發恆溫蠟閥的前提。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提供一種適用於恆溫蠟閥的烴類介質，具體地說是可在O~7°C範圍內控溫，且每度的行程值基本一致的烴類介質。本發明烴類介質，尤其適用於需要行程均勻線性的自動控溫器件，特別是用於通過恆溫蠟閥控制冷卻介質溫度，從而控制電器元件工作環境溫度的領域。
[0008]一般恆溫蠟閥的控溫範圍為10~15°C以上，這是由其所用的烴類介質的性質所決定的。眾所周知，烴類介質的性質是由其組成決定的。本發明目的產物需要在窄的控溫範圍(O~7°C)內具有行程均勻線性的性質，這就要求對其組成進行精確控制，使產物的正構烷烴含量高、碳數分布較窄，且各種碳數的烴類組分的比例相近。
[0009]目前工業化生產的石油蠟類產品，主要有以石油為原料，經蒸餾一溶劑脫蠟一溶劑脫油等工藝生產的石蠟、微晶蠟產品，及經蒸餾一分子篩脫蠟或尿素脫蠟生產的液體石蠟產品。這些產品是正構烷烴和異構烷烴的混合物，而且碳數分布較寬，不能直接用作恆溫蠟閥用烴類介質。
[0010]恆溫蠟閥是利用烴類介質的體積膨脹，相對於異構烷烴而言，正構烷烴有更大的體積膨脹，因此恆溫蠟閥用烴類介質中正構烷烴含量越高對體積膨脹性能越有利；對控溫範圍而言，要求烴類介質有適當的碳數分布；對行程均勻線性而言，要求烴類介質中各種碳數的烴類組分比例相近。
[0011]恆溫蠟閥用烴類介質通常是以石油蠟類產品為原料，經過各種提純方式去除其中的異構烷烴，並使正構烷烴有適當的碳數分布；為達到特殊的膨脹性能，還需要將不同碳數分布的正構烷烴按比例混合。這種生產方式工藝複雜,使生產成本過高,且產物性能不容易進行精確控制。
[0012]本發明通過對烴類介質組成與膨脹性能關係的深入研究，針對特定的恆溫蠟閥所需烴類介質的性能要求，選擇工業化產品為原料，按特定比例混合均勻，即可得到本發明恆溫蠟閥用烴類介質。本發明製備方法可對烴類介質的組成進行精確控制，從而達到控制產物性能的目的；雖然原料價格略高於石油蠟類產品的價格，但生產工藝簡單，大大降低了目的產物的價格，有利於該產品的推廣使用。
[0013]本發明的一種恆溫蠟閥用烴類介質的製備方法包括:
選擇含量在95%以上的(優選含量在98%以上)工業化生產的正構十三烷、正構十四烷和正構十五烷，按重量比為0.6~1.4: 1.0: 0.6~1.4的比例(優選重量比為0.9~
1.1:1.0:0.9~1.1)混合均勻，即得到本發明的恆溫蠟閥用烴類介質。
[0014]本發明方法中，所述的正構十三烷、正構十四烷和正構十五烷一般是以分子篩脫蠟生產的液體石蠟或尿素脫蠟生產的重質液體石蠟為原料，經精密蒸餾製備的工業化產品O
[0015]本發明的優點是:通過對烴類介質組成對膨脹性能的關聯，針對特定的恆溫蠟閥所需烴類介質的性能要求，選擇工業化產品為原料，簡化了生產工藝，從而大大降低了目的產物的價格。本發明製備方法的產品性能穩定，可在O~TC範圍內控溫，且每度的行程值基本一致，可用於控制電器元件工作環境溫度用恆溫蠟閥。本發明烴類介質的物理、化學性質穩定，用於製備恆溫蠟閥時，可以獲得良好的使用效果，並具有較長的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1和圖2分別為實施例1和實施例2製備的蠟質控溫閥用溫敏介質的膨脹性能曲線，圖中橫坐標為溫度，縱坐標為相對行程量。
【具體實施方式】
[0017] 利用恆溫蠟閥具有感應溫度變化並做出相應調整的特性，可將其應用於電子元器件工作環境溫度的自動調節，其原理是通過其感應冷、熱流體混合後的溫度，自動調節冷、熱流體的流量，從而達到自動調節混合介質的溫度進而調節電子元器件工作環境溫度的目的。
[0018]以下通過實施例說明本發明的烴類介質的製備方法及膨脹性能。
[0019]實施例1
選擇市售正構十三烷、正構十四烷、正構十五烷(含量均為98.5%)，按重量為
0.9: 1.0: 1.1的比例混合均勻，即得到恆溫蠟閥用烴類介質。
[0020]由此產物製成的恆溫蠟閥用烴類介質的膨脹性能曲線如圖1所示。
[0021]實施例2
選擇市售正構十三烷、正構十四烷、正構十五烷(含量均為98.5%)，按重量為
1.1: 1.0: 0.9的比例混合均勻，即得到恆溫蠟閥用烴類介質。
[0022]由此產物製成 的恆溫蠟閥用烴類介質的膨脹性能曲線如圖2所示。
【權利要求】
1.一種恆溫蠟閥用烴類介質的製備方法，包括以下內容: 將工業化生產的正構十三烷、正構十四烷和正構十五烷按重量比為0.6~1.4: 1.0: 0.6~1.4的比例混合均勻，即得到產品。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的正構十三烷、正構十四烷和正構十五烷是由分子篩脫蠟生產的液體石蠟或尿素脫蠟生產的重質液體石蠟經精密蒸餾製備的工業化產品。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的正構十三烷、正構十四烷和正構十五烷，其含量在95%以上。
4.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的正構十三烷、正構十四烷和正構十五烷的含量在98%以上。
5.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的正構十三烷、正構十四烷和正構十五烷的重量比為0.9~1.1: 1.0: 0.9~1.1。
6.權利要求1-5任一方法得到的蠟質溫控閥用感溫介質，其在O~7°C範圍內控溫，且每度的行程值基本 一致。
【文檔編號】C10G73/00GK104017603SQ201310065599
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年3月1日 優先權日:2013年3月1日
【發明者】孫劍鋒, 張造根, 張志銀, 王立言, 姚春雷, 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