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伊泰 · 科普专栏
煤基 相变蜡
中国煤炭资源丰富，在碳达峰、碳中和的战略背景下，煤炭的精细化、高值化、清洁化高效利用，是重要战略化发展方向，以煤为原料开发先进的化工产品拥有着广阔的发展前景。
伊泰集团开展煤基相变蜡相关研究以来，取得自主知识产权29项（包含1件国际专利）；制定团体标准1项，企业标准4项。“煤基特种蜡技术研发及工业应用”项目荣获中国创新创业大赛（内蒙古赛区）一等奖，高焓值系列相变蜡技术研发及工业应用获得集团公司科技进步奖特等奖，完成成果登记3项。现已建成1000吨/年相变蜡工业示范项目，成功产出高温、低中温相变蜡系列产品，其中高温相变蜡产品成功导入航天航空领域，成为航天科工二级供应商。为公司现代煤化工产业高端化多元化发展提供技术支撑。
什么是相变蜡？
相变蜡（又称相变储能蜡），它是一种经精细加工制成的有机类固－液相变储能材料，这种蜡可以吸收或释放大量潜热来进行储能或调温，广泛应用于新能源、电子电气、通讯、建材、纺织、生活用品等行业。
注：潜热是指物质在相变过程中吸收或释放的热量即吸收-储能-释放的过程。
相变蜡种类及用途
随着全球能源危机的加剧和环保意识的提高，节能减排成为了全球的共同目标。相变蜡作为一种高效的储能材料，其节能效果显著，市场需求有望持续增长。特别是在建筑、纺织、农业、食品加工、电子器件保护等领域，相变蜡的应用前景广阔。随着新材料技术的不断进步，相变蜡的性能将得到进一步提升，应用领域也将更加广泛。例如，通过改进配方和生产工艺，可以提高相变蜡的稳定性和耐久性，从而扩大其应用范围。
目前，相变蜡在欧美发达国家的应用已经相对成熟，而在中国等发展中国家的市场潜力还远未被充分挖掘。随着科技的进步，相变蜡的研发和应用也将面临新的机遇。例如，纳米技术、生物技术等新兴技术的发展，会为相变蜡的研发带来新的突破。因此，可以预见，相变蜡行业的未来发展前景十分乐观。
伊泰相变蜡生产工艺
合成气首先进入费托合成反应，在催化剂作用下得到煤基费托蜡中间产品；再进入加氢精制工序，提高蜡产品的纯度和质量，得到费托精制蜡；费托精制蜡预热后，经过短程蒸馏预切割脱除轻质馏分，剩余组分通过调整温度和压力等参数经过多级短程蒸馏切割工艺精制出高、中、低温相变蜡产品。
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伊泰相变蜡产品介绍
经过3年的实验室研发及放大验证研究，1000吨/年相变蜡及特种蜡生产装置于 2022年7月投料生产，目前装置达到满负荷生产运行。
装置采用具有自主知识产权的多种新型分离组合工艺，生产熔点在 20-80℃高焓值相变蜡产品-(典型牌号包括PCM22、PCM28、PCM32、PCM36、PCM40、PCM44、PCM50、PCM50H、PCM62、PCM72、PCM76及PCM80等)。下面我们以伊泰相变蜡产品PCM80为例，进行详细介绍。
伊泰相变蜡 PCM80
YT-PCM80典型焓值分布图
注1：焓值以熔融焓为标准；焓值测试仪器为德国耐驰 DSC214；取样量5-6mg，升温速率5℃/min，氮气氛围 50ml/min；采用线性基线类型进行积分计算；不同 DSC 检测设备焓值结果会有差异，偏差 ±5%以内。
注2：括号外为产品控制指标值，括号内为产品典型值。
注3：吸热温度区间1为主熔峰熔融起始温度与终止温度之间的温度区间。
注4：吸热温度区间2为转晶峰熔融起始温度与终止温度之间的温度区间；奇数碳为主的牌号均有主熔峰及转晶峰两个吸热温度区间；偶数碳为主的牌号则仅有主熔峰一个吸热温度区间。
注5：主碳烷烃含量之外的组分为非主碳烷烃。
注6：体积收缩率通过样品在熔点以上5.5℃的液体冷却至室温 20±1℃固体时所产生的体积收缩测试所得，测试偏差 ±3.5%。
注7：20℃固体密度通过比重瓶法(实验室自制比重瓶)测试所得，测试偏差 ±5% 以内。
相变蜡供需与前景
中国相变蜡市场规模
参考资料：智研瞻产业研究院
在2020年，中国对相变蜡的市场需求达到了2134吨，并以4.8%的速度持续增长。其中，航天军工领域对相变蜡的需求占比最高，达到了46.0%。虽然中国的相变蜡产业起步晚于欧美发达国家，但近年来已经取得了显著的进步。这一发展的推动力量主要来自于新材料领域的技术不断进步，以及相变材料在能量储存和利用方面的广阔市场前景。此外，中国已经打破了国外在相变蜡核心技术和原材料方面的垄断，实现了相变蜡的国产化。随着国家大力推广绿色环保产业政策，相变蜡行业市场规模将继续保持较快增长。
策划丨科技与投资管理部
编辑制作丨孟然 蒋金蕊
