JP2015504451A - パラフィンワックス - Google Patents

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Abstract

本発明は、9〜24個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスを提供する。その他の形態において、本発明は、フ9〜24個の炭素原子を有するパラフィンを含み、15〜40℃の範囲の融点を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスを含む、熱エネルギー貯蔵材料を提供する。

Description

本発明は、フィッシャー−トロプシュパラフィンワックスと、このパラフィンワックスを含む熱エネルギー貯蔵材料を提供する。さらに、本発明は、熱エネルギー貯蔵用途における相変化材料としてのパラフィンワックスの使用を提供する。
パラフィンワックスは、様々な方法により得ることができる。US2、692、835は、原油からパラフィンワックスを誘導する方法を開示している。またパラフィンワックスは、いわゆるフィッシャー−トロプシュ法を用いても得ることができる。このような方法の例は、WO2002/102941、EP1498469、およびWO2004/009739に開示されている。
米国特許第2692835号明細書 国際公開第2002/102941号 欧州出願公開1498469号 国際公開第2004/009739号
現在、驚くべきことに、特定のフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、熱エネルギー貯蔵材料において有利に使用できることが見出された。
この目的を達成するために本発明は、9〜24個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスであって、フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスが、15〜40℃の範囲の融点を有する、上記パラフィンワックスを提供する。
本発明の利点は、パラフィンワックスが驚くほど高い潜熱を有する点にあり、この高い潜熱により、あらゆる特定の低温の熱エネルギー貯蔵用途のための貯蔵材料において必要となるパラフィンワックスの量を少なくすることができる。
本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、フィッシャー−トロプシュ法によって誘導される。フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、当業界公知である。用語「フィッシャー−トロプシュ誘導」とは、パラフィンワックスが、フィッシャー−トロプシュ法の合成生成物であるか、あるいはフィッシャー−トロプシュ法の合成生成物から誘導されることを意味する。またフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、GTL(ガス・トゥ・リキッド)パラフィンワックスと称されることもある。フィッシャー−トロプシュ法の例は、WO2002/102941、EP1498469、およびWO2004/009739で示されており、これらの教示は、参照により本明細書に組み入れられる。
フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンは、主としてn−パラフィンである。好ましくは、以下で述べられるように、本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導ワックスは、90wt%より多くのn−パラフィン、好ましくは95wt%より多くのn−パラフィンを含む。
本発明によれば、フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、9〜24個の炭素原子を有するパラフィンを含む。フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの総量に基づいて、好ましくは9〜30個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの総量に基づいて、好ましくは少なくとも70wt%、より好ましくは少なくとも85wt%、より好ましくは少なくとも90wt%、より好ましくは少なくとも95wt%、最も好ましくは少なくとも98wt%の、9〜24個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンを含む。
本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの40℃における動粘度は(ASTM D445に従って)、適切には3.0cStより高く、好ましくは4.0cStより高く、より好ましくは4.5cStより高い。本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの40℃における動粘度は(ASTM D445に従って)、典型的には20cSt未満、好ましくは15cSt未満、より好ましくは10cSt未満である。
また、本パラフィンワックスの100℃における動粘度は(ASTM D445に従って)、0.5cStより高く、好ましくは1.0cStより高く、より好ましくは1.5cStより高い。本パラフィンワックスの100℃における動粘度は(ASTM D445に従って)、典型的には15cSt未満、好ましくは10cSt未満、より好ましくは5cSt未満である。
さらに、本パラフィンワックスの40℃における密度は(ASTM D1298に従って)、好ましくは0.60〜0.85kg/m、より好ましくは0.70〜0.80kg/m、最も好ましくは0.75〜0.77kg/mである。
本パラフィンワックスの15℃における密度は(ASTM D1298に従って)、好ましくは0.65〜0.90kg/m3、より好ましくは0.70〜0.85、より好ましくは0.75〜0.80、最も好ましくは0.77〜0.80kg/mである。
本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの比熱容量は(ASTM E1269−05に従って)、好ましくは2.10〜2.40J/g℃の範囲、より好ましくは2.15〜2.40J/g℃の範囲、より好ましくは2.15〜2.35J/g℃の範囲、最も好ましくは2.18〜2.30J/g℃の範囲である。フィッシャー−トロプシュ誘導ワックスのこの比較的高い比熱容量は、温度1度あたりに高い熱量を吸収および貯蔵可能ということなので、有利である。
特に好ましくは、本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの潜熱は(メトラー・トレド(Mettler Toledo)の示差走査熱量測定(DSC)を用いたASTM E793に従って)、150〜220J/g、好ましくは160〜210J/g、より好ましくは180〜210J/gである。本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの潜熱は驚くほど高いため、このワックスは、以下で述べられるように、熱エネルギー貯蔵用途で相変化材料として有利に用いられる可能性がある。
第一の実施態様において、本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの主成分(すなわち50wt%より多く)は、14〜20個、好ましくは16〜18個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンを含む。16〜18個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュパラフィンの量は、9〜24個の炭素原子、好ましくは14〜20個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュパラフィンの総量に対して、好ましくは少なくとも70wt%、より好ましくは少なくとも75wt%、より好ましくは少なくとも80wt%、より好ましくは少なくとも85wt%、より好ましくは少なくとも90wt%、最も好ましくは少なくとも95wt%である。
9〜24個の炭素原子、好ましくは14〜20個の炭素原子、より好ましくは16〜18個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの融点は(ASTM E794に従って)、適切には10〜50℃の範囲、好ましくは15〜40℃の範囲、より好ましくは15〜32℃の範囲、より好ましくは15〜30℃の範囲、より好ましくは20〜30℃の範囲、より好ましくは20〜25℃の範囲、より好ましくは20〜24℃の範囲、最も好ましくは21〜23℃の範囲である。
好ましくは、本発明の第一の実施態様において、フィッシャー−トロプシュから誘導された9〜24個の炭素原子、好ましくは14〜20個の炭素原子を有するパラフィンの総量に対して少なくとも85wt%の16〜18個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの融点は(ASTM E794に従って)、21〜23℃の範囲である。また、9〜24個の炭素原子、好ましくは14〜20個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの総量に対して少なくとも85wt%の16〜18個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの潜熱は、180〜210J/gである。
第二の実施態様において、本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの主成分(すなわち50wt%より多く)は、16〜22、好ましくは18〜20個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンを含む。18〜20個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの量は、9〜24個の炭素原子、好ましくは16〜22個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの総量に対して、好ましくは少なくとも65wt%、より好ましくは少なくとも70wt%、より好ましくは少なくとも75wt%、より好ましくは少なくとも80wt%、より好ましくは少なくとも85wt%、より好ましくは少なくとも90wt%、最も好ましくは少なくとも95wt%である。
16〜22個、好ましくは18〜20個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの融点は(ASTM E794に従って)、適切には10〜50℃の範囲、好ましくは15〜40℃の範囲、より好ましくは15〜32℃の範囲、より好ましくは15〜30℃の範囲、より好ましくは20〜30℃の範囲、より好ましくは25〜30℃の範囲、最も好ましくは26〜28℃の範囲である。
好ましくは、本発明の第二の実施態様において、9〜24個の炭素原子、好ましくは16〜22個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの総量に対して少なくとも80wt%の18〜20個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、26〜28℃の範囲の融点を有する。また、9〜24個の炭素原子、好ましくは16〜22個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの総量に対して少なくとも80wt%の18〜20個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの潜熱は、180〜210J/gである。
フィッシャー−トロプシュ法が行われる温度および圧力は、合成ガスから炭化水素への変換の程度に作用し、パラフィンの分岐化のレベル(従ってイソパラフィンの量)に影響を与えることが当業者公知である。典型的には、フィッシャー−トロプシュ誘導ワックスの製造方法は、25baraより高い圧力で行ってもよい。フィッシャー−トロプシュ法は、好ましくは35baraより高い圧力、より好ましくは45baraより高い圧力、最も好ましくは55baraより高い圧力で行われる。フィッシャー−トロプシュ法における実用上の上限は200baraであり、本方法は、好ましくは120bara未満、より好ましくは100bara未満の圧力で行われる。
フィッシャー−トロプシュ法は、適切には170〜290℃の温度、好ましくは180〜270℃の温度、より好ましくは200〜250℃の温度で行われる低温プロセスである。
イソパラフィンの量は、9〜24個の炭素原子を有するパラフィンの総量に対して、適切には20wt%未満、好ましくは10wt%未満、より好ましくは7wt%未満、最も好ましくは4wt%未満である。
本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、適切には90wt%より多くのn−パラフィン、好ましくは95wt%より多くのn−パラフィンを含む。さらに、本パラフィンワックスは、イソパラフィン、シクロアルカン、およびアルキルベンゼンを含んでもよい。
本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導ワックスを製造するためのフィッシャー−トロプシュ法は、スラリー・フィッシャー−トロプシュ法、沸騰床(ebullated bed)、または固定床・フィッシャー−トロプシュ法であってもよく、特に多管式の固定床であってもよい。フィッシャー−トロプシュ法の生成物ストリームは、通常は、水のストリームと、未変換の合成ガス、二酸化炭素、不活性ガスを含むガスストリームと、C1〜C3、およびC4+ストリームとに分けられる。
完全なフィッシャー−トロプシュ炭化水素系生成物は、適切にはC1〜C200画分、好ましくはC3〜C200画分、より好ましくはC4〜C150画分を含む。
本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスは、フィッシャー−トロプシュによる炭化水素系生成物から蒸留により得ることが適切である。市販の装置を用いてもよい。蒸留は大気圧で行ってもよいが、減圧が用いられる場合もある。
C3〜C200画分、好ましくはC4〜C150画分を含むフィッシャー−トロプシュ法の炭化水素系生成物ストリームは、酸化物(oxygenates)とオレフィンを除去するために、蒸留前に水素化されることが好ましい。さらに、このような水素化生成物ストリームは、より安定であり、腐蝕性が低く、輸送および/または貯蔵をより容易にする。
水素化工程は、適切には150〜325℃、好ましくは200〜275℃の温度で、5〜120bar、好ましくは20〜70barの圧力で行われる。
適切にはC3〜C8画分、好ましくはC4〜C7画分を含むフィッシャー−トロプシュ生成物の軽質画分を、蒸留によりフィッシャー−トロプシュ生成物から分離して、適切にはC9〜C200画分を含む第一のフィッシャー−トロプシュ生成物を得る。
その後、適切にはC9〜C24画分を含む第二のフィッシャー−トロプシュ生成物を、第一のフィッシャー−トロプシュ生成物から蒸留により重質画分を分離することにより得るが、ここで重質画分は、適切にはC25〜C200画分、好ましくはC25〜C150画分を含む。適切には、蒸留は、塔の頂部で、50〜70mbara圧力および125〜145℃の温度で行われる。
その後、適切にはC9〜C13画分を含む軽質画分を、第二のフィッシャー−トロプシュ生成物から蒸留により分離して、適切にはC14〜C24画分を含む第三のフィッシャー−トロプシュ生成物を得る。蒸留は、塔底部の回収部(stripping section)で、500〜700mbaraの圧力および230〜250℃の温度で行われることが好ましい。
その後、本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスを、第三のフィッシャー−トロプシュ生成物から分離する。適切には、蒸留は、塔の精留部(rectifying section)で200〜250mbaraの圧力で、さらに塔の回収部で450〜500mbaraの圧力で行われる。また蒸留は、好ましくは塔の精留部で200〜250℃の温度で行われる。
第三のフィッシャー−トロプシュ生成物から、14〜20個の炭素原子、好ましくは16〜18個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスを得るために好ましくは、蒸留塔の温度は、220〜230℃である。
第三のフィッシャー−トロプシュ生成物から、16〜22個の炭素原子、好ましくは18〜20個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィン系ワックスを得るために好ましくは、塔の温度は、225〜240℃である。
その他の実施態様において、本発明に係る方法は、全ての炭化水素系生成物の蒸留により得られた比較的低分子量の画分の水素化を含む。蒸留後に水素化することにより、大量のフィッシャー−トロプシュ生成物を水素化しなくてもよくなる。例えば、適切にはC9〜C24画分を含む第二のフィッシャー−トロプシュ生成物を、蒸留により、14〜24個の炭素原子、好ましくは14〜20個の炭素原子、より好ましくは16〜18個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックス、または16〜22個の炭素原子、好ましくは18〜20個の炭素原子を有するパラフィンを含むフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスとする前に、1またはそれより多くの別々の画分で水素化する。
さらなる形態において、本発明は、本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスを含む熱エネルギー貯蔵材料を提供する。典型的には、熱エネルギー貯蔵材料は、例えば流体を運搬するラインまたはパイプの断熱材として、建築資材として、服飾用の布として、などの多くの領域で用いることができる。また、熱エネルギー貯蔵材料は、相変化材料(PCM)をベースとしていてもよい。
PCMは、高い潜熱を有し、特定の温度範囲で溶融および固化する化合物であることから、PCMは、大量のエネルギー(熱)を貯蔵または放出することができる。固体から液相への変化(溶融プロセス)は吸熱性プロセスであり、それによりエネルギーの吸収が起こる。このような材料は、相変化温度に達したら溶融し始める。この溶融プロセス中、溶融が終わるまで温度はほぼ一定に保たれる。溶融中に貯蔵された熱が、潜熱である。同様に、相変化プロセスが反転すると(液体から固相)、貯蔵された潜熱はほぼ一定温度で再度放出される。さらに、熱貯蔵装置の物理的なサイズを最小化するために、潜熱は、可能な限り高くあるべきであり、さらに固体と液体との密度差も可能な限り小さくあるべきである。
熱エネルギー貯蔵材料でPCMとして本パラフィンワックスを使用する利点は、熱エネルギー貯蔵材料が、驚くほど高い潜熱を有する点にある。それにより、熱エネルギー貯蔵に必要な材料の量を実質的に減らすことができる。
適切には、熱エネルギー貯蔵材料におけるPCMとしての本発明に係るパラフィンワックスの量は、熱貯蔵材料の総量に対して、好ましくは最大で100wt%、好ましくは少なくとも90wt%、より好ましくは少なくとも95wt%、最も好ましくは少なくとも98wt%である。さらに、熱貯蔵材料は、PCMとしてのフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスに加えて、核形成剤、抗酸化剤もしくは抗菌剤、腐食抑制剤もしくは安定性を改善するように設計された不溶性の充填剤、または粘度を制御するように設計された溶媒などの添加剤を適宜含んでいてもよい。
従って、本発明は、熱エネルギー貯蔵用途における、相変化材料としての本発明に係るパラフィンワックスの使用を提供する。
当業者であれば当然のことながら、熱エネルギー貯蔵材料でPCMとして用いられるパラフィンワックスの量が、熱エネルギー貯蔵材料の総量に対して最大で100wt%、少なくとも90wt%、好ましくは少なくとも95wt%、最も好ましくは少なくとも98wt%である場合、その熱エネルギー貯蔵材料は、本発明に係るパラフィンワックスと類似の動粘度、密度、比熱容量、潜熱、および融点を有する。
ここで以下の実施例を参照しながら本発明を説明するが、これらは、いかようにも本発明の範囲を限定しないものとする。
フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの製造
2種のフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックス(パラフィンワックス1およびパラフィンワックス2)をフィッシャー−トロプシュ法を用いて得た。この目的を達成するために、WO−A−9934917の実施例IIIに記載の触媒を用いて実施例VIIで得られたようなフィッシャー−トロプシュ生成物を200〜275℃の温度および20〜70barの圧力で水素化した。得られたフィッシャー−トロプシュ生成物は、C4〜C150画分を含んでいた。水素化後、フィッシャー−トロプシュ生成物のC4〜C7画分を含む軽質画分を蒸留によりフィッシャー−トロプシュ生成物から分離し、第一のフィッシャー−トロプシュ生成物を得た。
その後、塔頂部で50〜70mbaraの圧力および140℃の温度で蒸留することにより、第一のフィッシャー−トロプシュ生成物から、C25〜C150画分を含む重質画分を分離して第二のフィッシャー−トロプシュ生成物を得た。
その後、500〜700mbaraの圧力および230℃の温度で蒸留することにより、第二のフィッシャー−トロプシュ生成物からC9〜C13画分を含む軽質画分を分離し、C14〜C24画分を含む第三のフィッシャー−トロプシュ生成物を得た。
蒸留塔の受取部(receiving section)において221.4℃の温度および200〜250mbaraの圧力で、塔の回収部(stripping section)において450〜500mbaraの圧力で、パラフィンワックス1を第三のフィッシャー−トロプシュ生成物から分離した。表1に得られたパラフィンワックス1の特性を列挙する。
蒸留塔の受取部において227.9℃の温度および200〜250mbaraの圧力で、塔の回収部において450〜500mbaraの圧力で、パラフィンワックス2を第三のフィッシャー−トロプシュ生成物から分離した。表1に得られたパラフィンワックス2の特性を列挙する。
Figure 2015504451
潜熱の決定
DSC潜熱測定のためのサンプル製造
DSC潜熱測定のために、以下の工程を含む方法によりパラフィンワックス1および2を製造した:
a)パラフィンワックスのサンプルを、サンプルが十分に融解するまでオーブン中または熱水の槽中で維持し、
b)空の平鍋を秤の上に置き、ゼロに合わせ、
c)均一化した融解サンプルを、パスツールピペットを用いてサンプル用の平鍋に入れ、0.01mgの重量を記録し、
d)サンプル用平鍋上に蓋を載せてサンプル用平鍋を密封し、
e)解析の前にサンプル用平鍋、蓋、およびサンプルの総重量を記録した。
ASTM E793に従ってDSCにより潜熱を決定した。パラフィンワックス1(実施例1)およびパラフィンワックス2(実施例2)の潜熱を、ユラボ(Julabo)イントラクーラーFT100チラーを備えたメトラー・トレドのDSCで、10℃/分の加熱および冷却速度で測定した。
パラフィンワックスの融点をASTM E794に従って決定した。
表2にパラフィンワックス1(実施例1)および2(実施例2)の潜熱および融点を示す。
本発明に係るフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの潜熱の上昇を示すために、比較例として以下の市販の相変化材料を用いた:
−Rubitherm(登録商標)20(RT20;デュポン(DuPont)、メイラン、スイスから入手可能;比較例A)
−Rubitherm(登録商標)27(RT27;デュポン、メイラン、スイスから入手可能;比較例B)
−Astorphase(登録商標)20B(AP20B;インターナショナルワックス社(International Waxes Inc.)、ペンシルベニア州、米国から入手可能;比較例C)
−Astorphase(登録商標)25(AP25;インターナショナルワックス社、ペンシルベニア州、米国から入手可能;比較例D)。
Figure 2015504451
考察
表2に記載の結果から、フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックス1(実施例1)を用いた場合、いずれもパラフィンワックス1と類似の融点を有するRT20(比較例A)およびAP20B(比較例C)と比較してより高い潜熱が達成されたことが示される。
フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックス2(実施例2)でも類似の結果が得られ、RT27(比較例B)およびAP25(比較例D)の潜熱と比較してより高い潜熱が達成された。
これらの観察から、同じ潜熱を得るのに必要な熱エネルギー貯蔵材料におけるパラフィンワックス1およびパラフィンワックス2の量は、RT20、RT27、AP20B、およびAP25の量と比較してより少ないことが示される。

Claims (14)

  1. 9〜24個の炭素原子を有するパラフィンを含み、15〜40℃の範囲の融点を有する、フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックス。
  2. 前記フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの40℃における動粘度が、3.0cStより高く、好ましくは4.0cStより高く、より好ましくは4.5cStより高い、請求項1に記載のパラフィンワックス。
  3. 前記フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの100℃における動粘度が、0.5cStより高く、好ましくは1.0cStより高く、より好ましくは1.5cStより高い、請求項1または2に記載のパラフィンワックス。
  4. 前記フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの40℃における密度が、0.60〜0.85kg/m、好ましくは0.70〜0.80kg/m、より好ましくは0.75〜0.77kg/mである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のパラフィンワックス。
  5. 前記フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの15℃における密度が、0.65〜0.90kg/m、好ましくは0.70〜0.85kg/m、より好ましくは0.75〜0.80kg/m、最も好ましくは0.77〜0.80kg/mである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のパラフィンワックス。
  6. 前記フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスの比熱容量が、2.15〜2.35J/g℃の範囲、好ましくは2.18〜2.30J/g℃の範囲である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のパラフィンワックス。
  7. 前記フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスが、150〜220J/g、好ましくは160〜210J/g、より好ましくは180〜210J/gの潜熱を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のパラフィンワックス。
  8. 前記16〜18個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの量が、14〜20個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュパラフィンの総量に対して、少なくとも85wt%、好ましくは少なくとも90wt%、より好ましくは少なくとも95wt%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のパラフィンワックス。
  9. 前記フィッシャー−トロプシュ誘導ワックスが、20〜24℃、好ましくは21〜23℃の範囲の融点を有する、請求項8に記載のパラフィンワックス。
  10. 前記18〜20個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの量が、16〜22個の炭素原子を有するフィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンの総量に対して、少なくとも80wt%、好ましくは少なくとも85wt%、より好ましくは少なくとも90wt%、最も好ましくは少なくとも95wt%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のパラフィンワックス。
  11. 前記フィッシャー−トロプシュ誘導パラフィンワックスが、25〜30℃、好ましくは26〜28℃の範囲の融点を有する、請求項10に記載のパラフィンワックス。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載のパラフィンワックスを含む熱エネルギー貯蔵材料。
  13. 前記材料が、少なくとも90wt%、好ましくは少なくとも95wt%、より好ましくは少なくとも98wt%の請求項1〜11のいずれか一項に記載のパラフィンワックスを含む、請求項12に記載の材料。
  14. 熱エネルギー貯蔵用途における相変化材料としての請求項1〜11のいずれか一項に記載のパラフィンワックスの使用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021520425A (ja) * 2018-06-22 2021-08-19 インナー・モンゴリア・イータイ・コール−ベイスト・ニュー・マテリアルズ・リサーチ・インスティテュート・カンパニー・リミテッドInner Mongolia Yitai Coal−based New Materials Research Institute Co., Ltd. シリーズの相変化ワックス製品の製造方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107109259A (zh) 2014-12-31 2017-08-29 国际壳牌研究有限公司 制备重质石蜡的方法
EP3040402A1 (en) 2014-12-31 2016-07-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to prepare a paraffin wax
EP3040403A1 (en) 2014-12-31 2016-07-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to prepare a paraffin wax
SG11201705160YA (en) * 2014-12-31 2017-07-28 Shell Int Research Process to prepare paraffin wax
US20180002618A1 (en) * 2014-12-31 2018-01-04 Shell Oil Company Process to prepare paraffin wax
EP3344729B1 (en) 2015-09-04 2019-12-11 Shell International Research Maatschappij B.V. Process to prepare paraffins and waxes
EP3347438B1 (en) 2015-09-07 2020-02-12 Shell International Research Maatschappij B.V. Conversion of biomass into a liquid hydrocarbon material
CA2998055A1 (en) 2015-09-25 2017-03-30 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Conversion of biomass into methane
TR201705272A2 (tr) * 2017-04-10 2018-10-22 Arcelik As Bi̇r faz deği̇şti̇ren isi tutucu malzeme
WO2019195883A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Glenn Andrew Bradshaw Animal treatment apparatus, block, and method of use
LU100834B1 (en) 2018-06-12 2019-12-12 Variowell Dev Gmbh A padding having hollow volumes and a flexible band
RU2708577C1 (ru) * 2019-04-15 2019-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "Парафин Энерджи" Способ получения парафиновых теплоаккумулирующих материалов и устройство для его осуществления
IT201900013161A1 (it) * 2019-07-29 2021-01-29 Eldor Corp Spa Miscela di cere pcm come elemento di accumulo del calore latente in macchine elettriche

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005307381A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Mitsubishi Paper Mills Ltd 被服材料用蓄熱材及び被服材料用マイクロカプセル
JP2006321949A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Japan Energy Corp パラフィン系潜熱蓄熱材組成物
WO2012110443A1 (de) * 2011-02-16 2012-08-23 Basf Se Mikrokapseln mit einer paraffinzusammensetzung als kapselkern

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2692835A (en) 1950-06-07 1954-10-26 Gulf Research Development Co Paraffin wax compositions
DE19749731A1 (de) * 1997-11-11 1999-05-12 Basf Ag Verwendung von Mikrokapseln als Latentwärmespeicher
EP1042067B1 (en) 1997-12-30 2004-04-28 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Cobalt based fischer-tropsch catalyst
CN1516732B (zh) 2001-06-15 2012-12-05 国际壳牌研究有限公司 微晶蜡的制备方法
JP4629435B2 (ja) 2002-07-18 2011-02-09 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 微結晶蝋及び中間蒸留物燃料の製造方法
JP2008501838A (ja) * 2004-06-08 2008-01-24 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 基油の製造方法
DE102006029313A1 (de) * 2006-06-23 2007-12-27 Sasol Wax Gmbh Wachsdispersion aus ölhaltigen Weichwachsen, Verwendung von Weichwachsen als Hydrophobierungsmittel in Holzwerkstoffen und Verfahren zur Einbringung von Weichwachsen in Holzwerkstoffe
DE102007028304A1 (de) * 2007-06-20 2008-12-24 Clariant International Limited Detergenzadditive enthaltende Mineralöle mit verbesserter Kältefließfähigkeit
RU2504955C2 (ru) * 2007-09-24 2014-01-27 Басф Се Жидкая, распыляемая, пригодная в качестве средства для закрытия ран древесных растений композиция и ее применение для закрытия ран древесных растений, для защиты древесных растений от заражения фитопатогенными грибами, а также способ защиты древесных растений от заражения фитопатогенными грибами
US8231804B2 (en) * 2008-12-10 2012-07-31 Syntroleum Corporation Even carbon number paraffin composition and method of manufacturing same
WO2011075541A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 Pcm Innovations Llc Phase change material fire resistant blanket and method of making
CN102041090B (zh) * 2009-10-21 2014-07-23 中国石油化工股份有限公司 以费-托合成产物制备相变材料的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005307381A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Mitsubishi Paper Mills Ltd 被服材料用蓄熱材及び被服材料用マイクロカプセル
JP2006321949A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Japan Energy Corp パラフィン系潜熱蓄熱材組成物
WO2012110443A1 (de) * 2011-02-16 2012-08-23 Basf Se Mikrokapseln mit einer paraffinzusammensetzung als kapselkern

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAN QUANYING, LIANG CHEN, ZHANG LIN: "Experimental study on the thermal storage performance and preparation of paraffin mixtures used in t", SOLAR ENERGY MATERIALS & SOLAR CELLS, vol. 92, no. 11, JPN6014029141, November 2008 (2008-11-01), pages 1526 - 1532, XP024522898, ISSN: 0003325161, DOI: 10.1016/j.solmat.2008.07.002 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021520425A (ja) * 2018-06-22 2021-08-19 インナー・モンゴリア・イータイ・コール−ベイスト・ニュー・マテリアルズ・リサーチ・インスティテュート・カンパニー・リミテッドInner Mongolia Yitai Coal−based New Materials Research Institute Co., Ltd. シリーズの相変化ワックス製品の製造方法
JP7128548B2 (ja) 2018-06-22 2022-08-31 インナー・モンゴリア・イータイ・コール-ベイスト・ニュー・マテリアルズ・リサーチ・インスティテュート・カンパニー・リミテッド シリーズの相変化ワックス製品の製造方法

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