(57)【要約】  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。【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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／ｍ３、好ましくは０．７０〜０．８０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは０．７５〜０．７７ｋｇ／ｍ３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。
【請求項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／ｍ３、好ましくは０．７０〜０．８５ｋｇ／ｍ３、より好ましくは０．７５〜０．８０ｋｇ／ｍ３、最も好ましくは０．７７〜０．８０ｋｇ／ｍ３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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２６９２８３５号明細書
【特許文献２】国際公開第２００２／１０２９４１号
【特許文献３】欧州出願公開１４９８４６９号
【特許文献４】国際公開第２００４／００９７３９号
【発明の概要】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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／ｍ３、より好ましくは０．７０〜０．８０ｋｇ／ｍ３、最も好ましくは０．７５〜０．７７ｋｇ／ｍ３である。
【００１３】
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／ｍ３である。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【実施例】
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
【表１】
2015504451.tif 000002
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
パラフィンワックスの融点をＡＳＴＭ  Ｅ７９４に従って決定した。
【００５４】
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。
【００５５】
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）。
【００５６】
【表２】
2015504451.tif 000003
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【国際調査報告】
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