[發明專利]一種用于相變儲能墻體材料的石蠟儲能介質及其制備方法

有效

• 申請號: 201110379149.1
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN103131393A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 潘金亮;肖文珍;吳京盤;姚海洋;郭良蘭
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司河南油田分公司南陽石蠟精細化工廠
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;E04B2/00
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 朱小晶

【技術領域】

本發明涉及相變儲能介質技術領域，具體地說，是一種用于相變儲能墻體材料的石蠟儲能介質及其制備方法。

【背景技術】

相變儲能墻體材料是通過在普通建筑材料(如石膏板、沙漿)中，采取不同方式加入相變儲能介質制成具有較高熱容和較好儲能性能的相變儲能墻體材料。這種材料通過其中的儲能介質可以根據環境溫度的變化在一定的溫度范圍內自動儲存和釋放潛熱，以降低室內溫度的波動，增加房屋的熱惰性，提高室內冷熱舒適度，使建筑供暖空調系統不用或者少用能源，減小所需空氣處理設備的容量，同時可使空調或供暖系統利用夜間廉價電運行，降低空調或供暖系統的運行費用，從而達到建筑節能的目的。

相變儲能墻體材料的關鍵是儲能介質的應用。石蠟因其相變潛熱大，物理化學性能穩定，相變溫度可根據組成進行調節等優點，已成為應用最為普遍的儲能介質。對于儲能墻體材料用儲能介質其適用溫度主要是房間舒適溫度，冬、夏季分別為19～23℃和23～27℃，考慮到要獲得充分的傳熱量、空氣溫度和儲能介質的熔化溫度之差以及不同使用環境，一般選用儲能介質的相變溫度為20～30℃。目前國內外研究和應用較多的是十六烷、十八烷、二十烷和液體石蠟、46#、48#、52#石蠟及其調和蠟。如KISSOCK等用十八烷作箱變材料，通過浸泡法制作相變墻板，Takeshi等以95％十八烷和5％十六烷作儲能介質。用聚乙烯交聯包覆制備相變小球，將其加入到石膏板制備的相變墻板中，上述用十六烷、十八烷、二十烷存在價格昂貴，材料成本高問題。中國專利技術中，中國專利公開號CN101555115一種相變節能建筑材料，用固體石蠟和液體石蠟1∶(1.5～2.5)調和得相變石蠟用于水泥、輕質多孔顆粒材料和有機纖維制備的相變節能建筑材料。中國專利公開號CN102127395A，一種石蠟相變儲能材料及其制備方法采用的石蠟熔點為室溫。中國專利公開號CN1635044一種石蠟類復合定型相變材料及制備方法，采用熔點為44～55℃的石蠟類物質。上述專利中所采用的固體石蠟、熔點為室溫的石蠟或熔點為44～50℃的石蠟類物質都沒有涉及其制備方法。國內現有生產的相變專用蠟，主要采用溶劑脫蠟、脫油、脫低熔點組分以進行正構烷烴提純、該方法要求溶劑脫蠟加工深度高、能耗大，且具體制備技術沒有完全公開。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于相變儲能墻體材料的石蠟儲能介質及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種用于相變儲能墻體材料的石蠟儲能介質，該石蠟儲能介質相變溫度為20～30℃，相鄰3～5個碳的正構烷烴占石蠟儲能介質的質量分數為92～96％，相變焓在120～180J/g。

一種用于相變儲能墻體材料的石蠟儲能介質的制備方法，其具體步驟為，

(1)以石油常三線蠟膏為原料，在兩塔串聯的減壓蒸餾裝置中，塔頂溫度分別為160℃和195℃，壓力為6KPa下進行減壓蒸餾，按10～15℃餾分寬度切取290～330℃各窄餾分；

其中，石油常三線蠟膏的含油量小于20％，含油量是指質量百分比；

(2)按目標產物的相變溫度為20～30℃米選取相應經過減壓蒸餾的窄餾分以低于相變溫度1～2℃為終點進行發汗提純，得到發汗產物；

(3)發汗產物加入活性白土，活性白土占發汗產物和活性白土的質量分數為2～4％，反應溫度為105～120℃，反應時間為0.5～1小時進行白土精制，制得石蠟儲能介質；

活性白土主要起到精制的效果，脫除硫氧氮等非烴組份。

與現有技術相比，本發明的積極效果是：

本發明以豐富的石蠟資源，采用減壓蒸餾、發汗、精制工藝過程，工藝簡單，單元操作靈活性高，產品質量穩定、生產成本低。本發明提供的石蠟儲能介質碳分布窄，正構烷烴含量高，相變焓高，物理化學性質穩定，用于相變儲能墻體材料儲能節能效果明顯。本發明制備方法通過調節各單元操作工藝條件，可以制得不同寬窄相變溫度范圍和不同性價比的目標產物，適用于不同環境溫度不同用途不同質量等級的相變儲能墻體材料的市場需要。

【具體實施方式】

以下提供本發明一種用于相變儲能墻體材料的石蠟儲能介質及其制備方法的具體實施方式。

實施例1

(1)以石油常三線蠟膏為原料(含油16.5％)，在兩塔串聯的減壓蒸餾裝置中，塔頂溫度分別為160℃和195℃，壓力為6KPa下進行減壓蒸餾，切取290～305℃餾分。

(2)將上述減壓蒸餾290～305℃窄餾分，以19～22℃為終點溫度進行發汗提純。