CN104017603B - 一种恒温蜡阀用烃类介质的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒温蜡阀用烃类介质的制备方法。该方法中，将工业化生产的正构十三烷、正构十四烷和正构十五烷按重量比为0.6～1.4∶1.0∶0.6～1.4的比例混合均匀，即得到本发明产品。本发明方法制备的产品性能稳定，可在0～7℃范围内控温，且每度的行程值基本一致，可用于控制电器元件工作环境温度用恒温蜡阀。本发明针对特定的恒温蜡阀所需烃类介质的性能要求，选择工业化产品为原料，简化了生产工艺，从而大大降低了目的产物的价格。

Description

一种恒温蜡阀用烃类介质的制备方法

技术领域

本发明属于特种蜡技术领域，特别是涉及一种恒温蜡阀用烃类介质的制备方法。具体地说，本发明制备的烃类介质在0～7℃范围内发生固液相变，体积膨胀均匀变化。用该烃类介质制备的恒温蜡阀在较窄的温度范围内（0～7℃）控温，且行程均匀线性。这种恒温蜡阀可自动调节冷却介质温度，从而达到自动控制电器元件工作环境温度的目的。

背景技术

恒温蜡阀是一种自力式的阀门，是利用烃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。这种恒温蜡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，因而在温度控制方面得以广泛应用。

电子元器件需要在特定的温度环境下才能稳定、长期工作。在一些不方便维修且环境温度波动范围非常大的情况下，电子元器件必须采用冷却介质控制其工作环境的温度，才能长期稳定工作。对于这种情况，目前采用主动式电子控制系统通过控制冷、热流体的流量来控制电子元器件的工作环境温度。这种主动式电子控制系统结构复杂、重量大、容易失效，所以急需改进。

与这种主动式电子控制系统相比，如果采用恒温蜡阀控制温度，将具有体积小、重量轻、结构简单、性能可靠等优点。尤其对不方便维修且要求工作寿命较长的应用领域，采用恒温蜡阀控制工作环境温度对保证电子元器件的使用寿命具有重要意义。

使用现有技术制备的烃类介质所制备的恒温蜡阀，控温范围在10～15℃以上；现有制备技术手段以溶剂法为多；且控温范围内行程的线性程度很差，或在相对较宽的温度范围内行程线性。例如：DD241,829、DD241,830等专利介绍以溶剂萃取的方法，制备的产物在80～90℃范围内控温。CN02109668.6、CN200310104909.3、CN200510046426.1等专利介绍的产品所制备的恒温蜡阀，在相对较宽的温度范围（25℃甚至50℃）内行程均匀线性。这些专利介绍的制备方式或对环境有污染，或由此产物制备的恒温蜡阀只有在宽控温范围才能作到行程均匀线性。

由于烃类介质的性质是决定恒温蜡阀性能的关键因素，因此制备专用的烃类介质是开发恒温蜡阀的前提。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于恒温蜡阀的烃类介质，具体地说是可在0～7℃范围内控温，且每度的行程值基本一致的烃类介质。本发明烃类介质，尤其适用于需要行程均匀线性的自动控温器件，特别是用于通过恒温蜡阀控制冷却介质温度，从而控制电器元件工作环境温度的领域。

一般恒温蜡阀的控温范围为10～15℃以上，这是由其所用的烃类介质的性质所决定的。众所周知，烃类介质的性质是由其组成决定的。本发明目的产物需要在窄的控温范围（0～7℃）内具有行程均匀线性的性质，这就要求对其组成进行精确控制，使产物的正构烷烃含量高、碳数分布较窄，且各种碳数的烃类组分的比例相近。

目前工业化生产的石油蜡类产品，主要有以石油为原料，经蒸馏→溶剂脱蜡→溶剂脱油等工艺生产的石蜡、微晶蜡产品，及经蒸馏→分子筛脱蜡或尿素脱蜡生产的液体石蜡产品。这些产品是正构烷烃和异构烷烃的混合物，而且碳数分布较宽，不能直接用作恒温蜡阀用烃类介质。

恒温蜡阀是利用烃类介质的体积膨胀，相对于异构烷烃而言，正构烷烃有更大的体积膨胀，因此恒温蜡阀用烃类介质中正构烷烃含量越高对体积膨胀性能越有利；对控温范围而言，要求烃类介质有适当的碳数分布；对行程均匀线性而言，要求烃类介质中各种碳数的烃类组分比例相近。

恒温蜡阀用烃类介质通常是以石油蜡类产品为原料，经过各种提纯方式去除其中的异构烷烃，并使正构烷烃有适当的碳数分布；为达到特殊的膨胀性能，还需要将不同碳数分布的正构烷烃按比例混合。这种生产方式工艺复杂，使生产成本过高，且产物性能不容易进行精确控制。

本发明通过对烃类介质组成与膨胀性能关系的深入研究，针对特定的恒温蜡阀所需烃类介质的性能要求，选择工业化产品为原料，按特定比例混合均匀，即可得到本发明恒温蜡阀用烃类介质。本发明制备方法可对烃类介质的组成进行精确控制，从而达到控制产物性能的目的；虽然原料价格略高于石油蜡类产品的价格，但生产工艺简单，大大降低了目的产物的价格，有利于该产品的推广使用。

本发明的一种恒温蜡阀用烃类介质的制备方法包括：

选择含量在95%以上的（优选含量在98%以上）工业化生产的正构十三烷、正构十四烷和正构十五烷，按重量比为0.6～1.4∶1.0∶0.6～1.4的比例（优选重量比为0.9～1.1：1.0：0.9～1.1）混合均匀，即得到本发明的恒温蜡阀用烃类介质。

本发明方法中，所述的正构十三烷、正构十四烷和正构十五烷一般是以分子筛脱蜡生产的液体石蜡或尿素脱蜡生产的重质液体石蜡为原料，经精密蒸馏制备的工业化产品。

本发明的优点是：通过对烃类介质组成对膨胀性能的关联，针对特定的恒温蜡阀所需烃类介质的性能要求，选择工业化产品为原料，简化了生产工艺，从而大大降低了目的产物的价格。本发明制备方法的产品性能稳定，可在0～7℃范围内控温，且每度的行程值基本一致，可用于控制电器元件工作环境温度用恒温蜡阀。本发明烃类介质的物理、化学性质稳定，用于制备恒温蜡阀时，可以获得良好的使用效果，并具有较长的使用寿命。

附图说明

图1和图2分别为实施例1和实施例2制备的蜡质控温阀用温敏介质的膨胀性能曲线，图中横坐标为温度，纵坐标为相对行程量。

具体实施方式

利用恒温蜡阀具有感应温度变化并做出相应调整的特性，可将其应用于电子元器件工作环境温度的自动调节，其原理是通过其感应冷、热流体混合后的温度，自动调节冷、热流体的流量，从而达到自动调节混合介质的温度进而调节电子元器件工作环境温度的目的。

以下通过实施例说明本发明的烃类介质的制备方法及膨胀性能。

实施例1

选择市售正构十三烷、正构十四烷、正构十五烷（含量均为98.5%），按重量为0.9∶1.0∶1.1的比例混合均匀，即得到恒温蜡阀用烃类介质。

由此产物制成的恒温蜡阀用烃类介质的膨胀性能曲线如图1所示。

实施例2

选择市售正构十三烷、正构十四烷、正构十五烷（含量均为98.5%），按重量为1.1∶1.0∶0.9的比例混合均匀，即得到恒温蜡阀用烃类介质。

由此产物制成的恒温蜡阀用烃类介质的膨胀性能曲线如图2所示。

Claims (6)

1.一种恒温蜡阀用烃类介质的制备方法，包括以下内容：

将工业化生产的正构十三烷、正构十四烷和正构十五烷按重量比为0.6～1.4∶1.0∶0.6～1.4的比例混合均匀，即得到产品。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的正构十三烷、正构十四烷和正构十五烷是由分子筛脱蜡生产的液体石蜡或尿素脱蜡生产的重质液体石蜡经精密蒸馏制备的工业化产品。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的正构十三烷、正构十四烷和正构十五烷，其含量在95%以上。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的正构十三烷、正构十四烷和正构十五烷的含量在98%以上。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的正构十三烷、正构十四烷和正构十五烷的重量比为0.9～1.1∶1.0∶0.9～1.1。

6.权利要求1-5任一方法得到的蜡质温控阀用感温介质，其在0～7℃范围内控温，且每度的行程值基本一致。