一种蜡烛原料组合物及其制备方法 【技术领域】
本发明属于蜡烛材料领域，涉及一种蜡烛原料组合物及其制备方法。
背景技术
现有蜡烛的制作原料主要是从石油中提炼出来的石蜡及其以石蜡为主的混合物，相应添加一些辅助材料。如CN1478876A、CN1415720A、CN1665887A等。目前，面临石油资源日趋紧张，价格不断上涨的情况下，对于蜡烛原料的要求越来越趋向于低成本低污染的绿色环保方向发展。而费托合成的粗蜡是从费托合成工艺中产生的高碳饱和脂肪烃类，蜡中不含芳烃、硫、氮等，是理想的环保型蜡烛原料，虽然蜡中含有少量的醇、酮、脂等含氧物质及烯烃杂质，容易发生聚合和氧化反应，但通常是采用加氢的方法可从粗蜡中除去。由于费托合成蜡与石油蜡组成不同，所以很难利用石油蜡原料的性质或配方来制备适宜的蜡烛原料。
现有技术中尚未发现采用费托合成蜡制备蜡烛原料组合物的配方或方法。
【发明内容】
本发明提供了一种蜡烛原料组合物。该蜡烛组合物不但在燃烧时无烟、无毒、无味，减少了对环境和人体的危害，而且扩大了原料的可利用范围。
本发明所述的蜡烛原料组合物，包括：精制费托合成蜡和裂化费托合成蜡，所述的精制费托合成蜡是由费托合成的粗蜡经加氢精制得到的，所述的裂化费托合成蜡是由所述的精制费托合成蜡全馏分或重馏分经加氢裂化得到的。
本发明的蜡烛原料组合物中，所述的精制费托合成蜡的熔点不低于50℃且不高于80℃，其25℃下的针入度为10～40。所述的裂化费托合成蜡的熔点不低于40℃且不高于70℃，其25℃下的针入度为15～45。所述的精制费托合成蜡与裂化费托合成蜡的重量比为5％～95％∶95％～5％。本发明还可根据烛蜡的实际需要，添加小于10％(质量分数)的熔点在40℃以下的费托合成蜡，也可以添加小于10％(质量分数)的滴熔点高于80℃的费托合成蜡，使蜡的软硬性能及燃烧性能更好。
本发明的蜡烛原料组合物的熔点不低于54℃且不高于64℃，25℃下的针入度为14～24；优选熔点不低于56℃且不高于62℃，针入度为16～22。
本发明中，所述的熔点是采用GB/T2539-81方法测定的，针入度是采用GB/T4985-85方法测定，所述的滴熔点是采用GB/T8026-87方法测定的。
本发明所述的蜡烛原料组合物将精制费托合成蜡与裂化费托合成蜡加热熔融，然后混合均匀即可制得。
所述的费托合成粗蜡是由合成气(即一氧化碳和氢气)制烃类物质的费托合成过程中得到的蜡类物质混合物。
所述的费托合成粗蜡的加氢精制可采用常规的加氢精制技术，以脱除醇、酮、脂等含氧物质及烯烃杂质。常用的加氢精制催化剂是以第VIB族金属和/或第VIII族金属为活性金属组分，优选为钴、钼、镍和钨中的一种或多种，载体为无机耐熔金属氧化物，一般为氧化铝或含硅氧化铝。以催化剂的重量为基准，以氧化物计，活性金属的含量为5％～40％。所述加氢精制催化剂中还可以含有10％(质量分数)以下的助剂，如磷、钛、硅、镁、锆等中的一种或多种。一般情况下，助剂在催化剂中为氧化物。所述的加氢精制催化剂也可以采用专门用于加氢脱氧和烯烃饱和的加氢精制催化剂。所述加氢精制的工艺条件优选如下：氢分压2～10MPa，反应温度200～350℃，氢油体积比100～1500，液时体积空速0.1～6.0h-1。
所述地加氢裂化是将加氢精制后的费托合成蜡全馏分或重馏分(一般指熔点高于80℃的馏分)加氢裂化，最好是重馏分加氢裂化。常用的加氢裂化催化剂是以第VIB族金属和/或第VIII族金属为活性金属组分，优选为钴、钼、镍和钨中的一种或多种，载体为含分子筛的无机耐熔金属氧化物，常用的分子筛有Y、β、SAPO等中的一种或多种，所述的无机耐熔金属氧化物一般为氧化铝或氧化铝和无定形硅铝。以催化剂的重量为基准，活性金属氧化物的含量为5％～40％，分子筛含量为5％～40％。所述加氢裂化的工艺条件优选如下：氢分压4～12MPa，反应温度240～390℃，氢油体积比500～1500，液时体积空速0.1～6.0h-1。
单独采用精制费托合成蜡或单独采用裂化费托合成蜡都很难从熔点、硬度等方面均满足烛蜡的要求，而本发明针对精制费托合成蜡和裂化费托合成蜡的性质及组成的特点，将精制费托合成蜡与裂化费托合成蜡按一定比例混合即可得到蜡烛原料，这样不但能利用费托合成蜡制备蜡烛原料，而且扩大了费托合成蜡的可利用范围。
本发明具有以下优点：
费托合成蜡与石蜡相比，不添加辅料就可以得到所需烛蜡，具有工序简单、可操作性强的特点。费托合成蜡中不含有害化学成分如：芳烃、硫、氮等，可降低成本和污染，在使用中对人体无伤害。费托合成蜡中含油较低，可直接进行加氢，免去脱油工序部分，操作费用降低，具有明显的优越性。将费托合成蜡作为生产蜡烛的原料可以缓解目前石蜡供应出现世界性的紧张，为蜡烛生产提供了新的方法，对未来蜡烛行业的发展具有巨大的潜力和应用前景。
【具体实施方式】
下面将结合实施例进一步阐述本发明的技术方案。
费托合成的粗蜡经加氢精制得到精制费托合成蜡，所用的加氢精制催化剂为FH-98(抚顺石油化工研究院研制)，操作条件如下：氢分压为6.0MPa，反应温度290℃，氢油体积比500，液时体积空速0.2h-1。加氢精制后的费托合成蜡中基本不含烯烃及含氧化合物。然后将加氢精制后所得的重馏分(熔点高于80℃)加氢裂化，得到裂化费托合成蜡，所用的加氢裂化催化剂为抚顺石油化工研究院研制的ZHC-01，操作条件如下：氢分压为5.0MPa，反应温度330℃，氢油体积比800，液时体积空速0.2h-1。由此所得的费托合成蜡的性质见表1。
表1费托合成蜡的性质
项目 精制费 托合成 蜡I 精制费 托合成 蜡II 精制费 托合成 蜡III 精制费 托合成 蜡IV 裂化费 托合成 蜡I 裂化费 托合成 蜡II 裂化费 托合成 蜡III 裂化费 托合成 蜡IV 外观 固体 固体 固体 固体 固体 固体 固体 固体 颜色 白色 白色 白色 白色 白色 白色 白色 白色 气味 无味 无味 无味 无味 无味 无味 无味 无味 熔点/℃ 70.01 64.85 59.96 52.04 42.98 51.03 58.20 65.57 针入度 (25℃) /10-1mm 11 12 14 30 35 30 26 17
实施例1
将精制费托合成蜡I和裂化费托合成蜡I按重量配比为75∶25加热溶解混合均匀，即得本发明的烛蜡。
实施例2
将精制费托合成蜡II和裂化费托合成蜡II按重量配比为70∶30加热溶解混合均匀，即得本发明的烛蜡。
实施例3
将精制费托合成蜡III和裂化费托合成蜡III按重量配比为50∶50加热溶解混合均匀，即得本发明的烛蜡。
实施例4
将精制费托合成蜡IV和裂化费托合成蜡IV按重量配比为35∶65加热溶解混合均匀，即得本发明的烛蜡。
实施例所制作的烛蜡性质见表2。
表2实施例所得烛蜡的性质
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 外观 光滑固体 光滑固体 光滑固体 光滑固体 颜色 白色 白色 白色 白色 气味 无味 无味 无味 无味 熔点/℃ 61.16 60.34 59.58 58.80
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 针入度(25℃)/10-1mm 16 17 18 20
本发明通过选择适宜的精制费托合成蜡和裂化费托合成蜡用于制作烛蜡，所得烛蜡不但外观光滑、无毒、无味，减少了对环境和人体的危害，而且优化熔点和针入度，使得烛蜡软硬适中，在燃烧时无烟、性能达到最优。