专利名称：摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的制备方法
技术领域：
本发明属于特种蜡技术领域，特别是涉及一种热感应蜡介质，具体地说是摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的制备方法。
背景技术：
用蜡类物质作为热感应介质的控温阀是一种自力式的阀门，是利用热感应蜡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。这种蜡质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。现有技术制备的热感应蜡介质适用范围较窄，一般只有10 15°C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 241,829、DD 241,830等专利介绍以溶剂萃取的方法，制备的产物在80 90°C范围内控温。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、行程线性差，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。CN02109670.8公开了一种淋浴自动调温阀用蜡质感温介质以含有C18 C23的石油蜡类物质为原料，经发汗或多次发汗-精制工艺制得目的产物，在35 42°C范围内控温。CN02109668.6.CN200310104909.3.CN200510046426.1 等专利介绍的制备方法，产品控温的线性程度较好，但过程复杂且精制过程有“废渣”产生，也不利于大规模生产。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、价格升高，对各种替代能源的研究不断加强；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。摩托车自动加浓阀是近年来普遍采用的新型自动加浓装 置，可以自动控制加浓油路的供油量，使发动机在整个起动、暖机和怠速过程中始终处于最佳工作状态，是一种节能环保的新产品。该产品所用热感应蜡介质专用性较强，对控温范围和行程线性有特殊要求。经研究发现，只有采用在O 50°C范围内升程均匀变化的热感应蜡介质用于摩托车自动加浓阀时，才具有适宜的温度特性、回复特性和通电特性，才能为处于起动、暖机和怠速状态下发动机提供合适空燃比的燃料，使用这种热感应蜡介质制备的摩托车自动加浓阀才具有良好的使用效果。费-托(F-T)合成技术是1923年发明的，1936年在德国实现工业化。目前作为社会运行成本最低的替代能源，F-T合成技术越来越受到各国的关注。F-T合成技术主要包括高温合成技术和低温合成技术，其中低温F-T合成过程的产物组成中以正构烃为主，烃类分布很宽且各种碳数的烃含量区别不大，这些特点使其适用于制备热感应蜡介质，尤其适用于制备行程值基本一致的摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质。
发明内容
针对现有生产热感应蜡介质技术的不足，本发明提供一种以低温F-T合成产品为原料，制备适用于摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的方法，具体地说是可在O 50°C范围内控温，且每度的行程值基本一致的热感应蜡介质的制备方法。本发明方法过程简单，且无“三废”产生，是环境友好的生产方法。本发明摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的制备方法，包括以下内容:以正构烷烃重量含量大于80% (优选正构烷烃含量大于90%)的F-T合成产物为原料，在催化剂存在下进行加氢转化将其中的烯烃和含氧化合物转化为适宜组分；加氢转化产物再经蒸馏，取240 400°C范围内的馏分即为目的产物。本发明方法中，原料F-T合成产物为低温F-T合成产物。蒸馏采用减压蒸馏方法。本发明方法中，低温F-T合成产物先进行减压蒸馏，制备馏程为220°C 420°C馏分。上述馏分进行加氢转化，以将其中的烯烃和含氧化合物转化为相应的正构烷烃。该加氢转化过程操作条件为:压力3 lOMPa、温度150 300°C、液时体积空速0.2 2.0 LHSV和氢液体积比 100 1000，加氢转化催化剂为 Ni/Al203、W-Ni/Al203、Mo_Ni/Al203、W-Mo-Ni/Al2O3催化剂等，催化剂中活性金属组分以氧化物计的重量含量为20% 70%。催化剂中优选含有助剂K，助剂K的含量为催化剂质量的0.2% 5%，优选为0.5% 3%。催化剂可以按本领域常规方法制备，催化剂使用时可以根据需要按照本领域常规方法将活性金属氧化物还原或硫化，以提高催化剂活性。将上述经加氢转化所得产物在具有15块以上理论塔板的蒸馏装置中制取240 400 V馏分，产物可作为摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质。本发明方法制备的热感应蜡介质中正构烷烃重量含量为90%以上，优选为98%以上，可以获得在O 50°C范围内控温，且每度的行程值基本一致的热感应蜡介质，可作为摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质。`低温F-T合成产物是本领域常规的产物，本领域技术人员知道，所述的低温F-T合成指固定床F-T合成工艺或浆态床F-T合成工艺，反应温度一般为180 260°C的F-T合成过程，F-T合成催化剂一般为钴基催化剂或铁基催化剂，优选钴基催化剂的低温F-T合成工艺得到的F-T合成产物。一般来说，采用浆态床反应器的F-T合成工艺中，自然得到的产物通常为三种:(I)冷阱料:即低温冷凝物，通常馏程为20 320°C，烯烃含量和氧含量最高；(2)热阱料:即高温冷凝物，其馏程居中，通常馏程为180 450°C; (3)合成蜡，其馏程最重，通常馏程为300 700°C。采用固定床反应器的F-T合成工艺中，自然得到的产物通常为二种:⑴合成轻油:即低温冷凝物，其馏程较轻，通常为20 350°C; (2)合成蜡油:即高温冷凝物，其馏程较重，通常为160 700°C。本发明方法中，使用的原料为上述浆态床工艺中的热阱料或固定床工艺中的合成蜡油。不同的低温F-T合成产物虽然产品组成有一定差异，但经过本发明方法均可以得到摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质。具体的F-T合成过程可以按本领域现有知识确定。作为热感应蜡介质，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。由石油蜡类制备热感应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。对于低温F-T合成技术,其产物主要为正构烧烃，同时含有一定量的稀烃和含氧化合物,该产物本身不适宜直接用作热感应蜡介质。本发明通过研究分析低温F-T合成产物的组成及性质，确定适宜的制备方法，得到高性能的热感应蜡介质。本发明的优点是:将F-T合成产物中的稀烃及含氧化合物通过加氢方法转化为热感应蜡介质的适宜组分(正构烷烃)，同时不产生其它杂质，是性能优良的摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质。该方法克服了其它分离提纯方法流程长、分离效果差、易引入其它杂质、收率低、有“三废”产生等不足。本发明制备方法的原料价格便宜，产品性能稳定，可用于摩托车自动加浓阀，可在O 50°C范围内控温，且每度的行程值基本一致。本发明热感应蜡介质的物理、化学性质稳定，用于制备摩托车自动加浓阀时，可以获得良好的使用效果，并具有较长的使用寿命。加氢过程中使用含有K助剂的催化剂，一方面可以避免发生生异构反应，提高正构烷烃的含量，更重要的是可以有效延长催化剂的使用寿命。
图1至图3分别是本发明实施例1、实施例2与比较例2制备的摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的膨胀性能曲线，图中横坐标为温度，纵坐标为相对升程量。
具体实施例方式利用蜡质控温阀具有感应温度变化并做出相应调整的特性，可将其应用于摩托车自动加浓阀以自动控制摩托车化油器加浓油路的供油量进而自动调节摩托车发动机的空燃比，其原理是通过使摩托车自动加浓阀感应温度与发动机温度的变化相符，从而控制加浓阀顶针行程，进而控制加浓油路的油气流量，因而达到自动调节发动机油气比目的，所以能够起到节能环保的目的。本发明通过选用适宜的低温F-T合成产物为原料，经加氢、减压蒸馏等工艺过程制备在O 50°C范围内控温，且每度的行程值基本一致的热感应蜡介质。这些热感应蜡介质可用于摩托车自动加浓阀等领域。以下通 过实施例说明本发明摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的制备方法及膨胀性能。实施例1
(I)F-T合成产物中的热阱料(F-T合成产物按CN200910011993.1实施例1催化剂及相应条件下F-T合成过程的热阱料(即180 450°C馏分)为本实施例原料)，在具有17块理论塔板的蒸馏装置中，经减压蒸馏制备沸点220°C 420°C馏分。(2)将上述所得馏分在FHJ-2催化剂负载0.8%K的催化剂上(FHJ-2催化剂是一种NiAl2O3商业催化剂，抚顺石油化工研究院研制生产，以氧化物计活性金属镍含量为40%，浸溃硝酸钾后干燥焙烧。催化剂在使用前进行常规还原处理)作用下，在5MPa、200°C、l.0LHSV和氢液比300条件下进行加氢转化以转化其中的烯烃和含氧化合物，烯烃和含氧化合物的转化率可以达到100%。(3)将上述经加氢转化所得产物在具有17块理论塔板的蒸馏装置中，在1.33X IO3Pa压力下，制备240 400°C的馏分。该馏分即为目的产物。由此产物制成的摩托车自动加浓阀的膨胀性能曲线如图1所示。实施例2(I)F-T合成产物(F-T合成产物按CN200910011987.6实施例1催化剂及相应条件下F-T合成过程的合成蜡油(即160 700°C馏分)为本实施例原料)，其它同实施例1。(2)将上述所得馏分在FV-10催化剂负载1%的K (FV-10催化剂一种W-Mo-Ni/Al2O3型商业催化剂，抚顺石油化工研究院研制生产，浸溃硝酸钾后干燥焙烧，催化剂在使用前进行常规硫化处理)作用下，在6MPa、280°C、1.0 LHSV和氢液比900条件下进行加氢以转化其中的烯烃和含氧化合物，烯烃和含氧化合物的转化率可以达到100%。(3)将上述经加氢转化所得产物在具有25块理论塔板的蒸馏装置中，在1.33X IO3Pa压力下，制备240 400°C的馏分。该馏分即为目的产物。由此产物制成的摩托车自动加浓阀的膨胀性能曲线如图2所示。比较例I
与实施例2步骤(2)相同，只是在催化剂不含有助剂K，运转500小时后，在烯烃和含氧化合物的转化率达到100%时，需要提高反应温度至291°C，而实施例2不需提高反应温度，因此，实施例2方法中，催化剂的使用寿命会更长。比较例2
如专利CN200510046426.1所述，以石油馏分为原料，采用较为复杂的脱异构烷烃工艺以制备高纯度的正构烷烃，选用不同的原料经减压蒸馏制备在240 400°C范围内馏程相同的多个馏分、各馏分按重量比相同混合、白土精制等过程得到目的产物。由此产物制成的摩托车自动加浓阀的膨胀性能曲线如图3所示。而直接减压蒸馏得到的240 400°C馏分，不能作为摩托车自动加浓阀的热感应蜡介质。由图3与图1、图2对比可以看出:本专利制备的目的产物与比较例制备的目的产物在使用性能上大体相当，但本专利的制备工艺过程简单，且无“废渣”产生，因此可以大批量生产以满足社会需求。`
权利要求
1.一种摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的制备方法，其特征在于包括如下内容:以正构烷烃重量含量大于80%的F-T合成产物为原料，在催化剂存在下进行加氢转化将其中的烯烃和含氧化合物转化为适宜组分；加氢转化产物再经蒸馏，取240 400°C范围内的馏分即为目的产物。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:原料F-T合成产物为低温F-T合成产物。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:蒸馏采用减压蒸馏方法。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于:低温F-T合成产物先进行减压蒸馏，制备馏程为220°C 420°C馏分，该馏分进行加氢转化。
5.按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于:加氢转化操作压力为3 IOMPaJ^度为150 300°C、液时体积空速为0.2 2.0 LHSV，氢液体积比为100 1000。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于:加氢转化催化剂为Ni/Al203、W_Ni/Al203、Mo-NiAl2O3、W-Mo-Ni/Al2O3催化剂，催化剂中活性金属组分以氧化物计的重量含量为20% 70%ο
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于:催化剂中含有助剂K，助剂K的含量为催化剂质量的0.2% 5%，优选为0.5% 3%。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:加氢转化所得产物在具有15块以上理论塔板的蒸馏装置中制取240 400°C馏分，产物可作为摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质。
9.按照权利要求2所述的方法，其特征在于:低温F-T合成指固定床F-T合成工艺或浆态床F-T合成工艺，反应温度为180 260°C，F-T合成催化剂为钴基催化剂或铁基催化剂。
10.按照权利要求9所述的`方法，其特征在于:使用的原料为浆态床热阱料或固定床的合成蜡油。
全文摘要
本发明涉及一种摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的制备方法，正构烷烃重量含量大于80%的F-T合成产物为原料，在催化剂存在下进行加氢转化，将其中的烯烃和含氧化合物转化为摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质的适宜组分；加氢转化产物再经蒸馏，制备240～400℃范围内的馏分即为目的产物。用该产物制备的蜡质控温阀可在0～50℃范围内控温，且每度的行程值基本一致。本发明方法过程简单，且无“三废”产生，是环境友好的生产方法。本发明目的产物可以用于需要在0～50℃范围内控温且行程随温度均匀变化的蜡质温控阀，特别是作为摩托车自动加浓阀用热感应蜡介质。
文档编号C10G67/02GK103102955SQ20111035345
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者孙剑锋, 张造根, 袁平飞, 王会民, 高蒿 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院