專(zhuān)利名稱(chēng)：一種烷基水楊酸鈣的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中堿值烷基水楊酸鈣潤(rùn)滑油添加劑的制備方法，尤其是一種中堿值烷基水楊酸鈣金屬清凈劑產(chǎn)品的制備方法，屬于潤(rùn)滑油領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，潤(rùn)滑油金屬清凈劑主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)油中，它可在高溫條件下抑制潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)或減少活塞環(huán)區(qū)(活塞、活塞環(huán)、缸套、環(huán)槽)表面高溫沉積物的生成，使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部(燃燒室及曲軸箱)保持清潔。金屬清凈劑一般是由碳酸鹽(或硼酸鹽)與吸附在碳酸鹽(或硼酸鹽)表面上的表面活性劑所組成的穩(wěn)定的載荷膠團(tuán)和游離的表面活性劑分子及其膠束所構(gòu)成的油溶液，它主要包括烷基苯磺酸鹽、硫化烷基酚鹽、烷基水楊酸鹽、硫磷酸鹽及其他羧酸鹽等，其中磺酸鹽，硫化烷基酚鹽，烷基水楊酸鹽，占絕大多數(shù)，目前通過(guò)質(zhì)量改進(jìn)及品種系列化仍保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。烷基水楊酸鹽作為內(nèi)燃機(jī)油所用的主要添加劑，以其高溫清凈性能較優(yōu)，全部金屬含量均可用于起中和作用，同時(shí)也具有一定的低溫分散、抗氧化抗腐蝕、極壓抗磨及與其它劑具有良好的協(xié)合作用等特點(diǎn)，倍受人們重視，在各級(jí)油品中得到了廣泛的應(yīng)用。然而傳統(tǒng)的烷基水楊酸鹽制備過(guò)程比較復(fù)雜，從苯酚和a-烯烴開(kāi)始來(lái)制備烷基水楊酸鹽共分為七步反應(yīng)，且烴化反應(yīng)結(jié)束后需蒸餾除去未反應(yīng)物，高堿度化結(jié)束后需蒸餾除去溶劑，因而共有九道工序。從生產(chǎn)中暴露的問(wèn)題可以看出，現(xiàn)行工藝十分復(fù)雜、生產(chǎn)過(guò)程控制手段欠缺、產(chǎn)品色澤較深、成本過(guò)高以及環(huán)保問(wèn)題嚴(yán)重，雖然多年來(lái)對(duì)工藝做了不少改進(jìn)和完善，但根本問(wèn)題在于現(xiàn)有工藝路線已經(jīng)不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展，并已經(jīng)直接影響了烷基水楊酸鹽系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和添加劑生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)烷基水楊酸鹽生產(chǎn)制備專(zhuān)利較多，但主要集中在高堿度化工藝的優(yōu)化考察上，而有關(guān)烷基水楊酸鹽的前期制備技術(shù)即從原料烷基酚和烯烴開(kāi)始來(lái)制備烷基水楊酸鹽的專(zhuān)利技術(shù)卻很少見(jiàn)諸報(bào)道，目前僅有日本丸善株式會(huì)社JP 61282336(1986)等相關(guān)專(zhuān)利、法國(guó)專(zhuān)利FR 2587353(1987)報(bào)道了以乙二醇為促進(jìn)劑、在一定壓力下一步金屬化的制備工藝見(jiàn)諸報(bào)導(dǎo)，但該工藝下合成的產(chǎn)品為中性鹽產(chǎn)品，堿值在80-110之間，不能滿足油品的高堿性要求。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要提供一種以烷基酚等為主要原料，壬基酚、十二烷基酚、辛基酚等為促進(jìn)劑，采用在一定壓力下進(jìn)行中和及羧基化反應(yīng)的工藝路線，可最大限度的壓縮生產(chǎn)工序，把生產(chǎn)過(guò)程控制在2-3道工序內(nèi)，在保證產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率和各項(xiàng)性能的條件下，來(lái)制備出性能良好的中堿值烷基水楊酸鈣產(chǎn)品，這不但有利于實(shí)現(xiàn)烷基水楊酸鹽產(chǎn)品系列化，滿足潤(rùn)滑油不斷發(fā)展的需要，而且可極大的降低生產(chǎn)成本，改善產(chǎn)品外觀色澤，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而可為潤(rùn)滑油提供一種成本低廉、清凈性、相容性、分散性能良好的新型添加劑。
本發(fā)明所述的一種中堿值烷基水楊酸鈣產(chǎn)品的制備方法，即在一定壓力下采用三步工藝如下在帶有攪拌器、冷凝器、氣體導(dǎo)入管及溫度計(jì)插口的高壓釜內(nèi)投入計(jì)量的烷基酚、十二烷基酚或壬基酚、辛基酚，氫氧化鈣或純度大于93％的工業(yè)氧化鈣，同時(shí)加入計(jì)量的基礎(chǔ)油，開(kāi)啟攪拌，加入一定量的乙二醇和少量水(以氫氧化鈣為原料時(shí)則無(wú)須加水)，加熱升溫至110℃左右，通入N2，在110-140℃，0.5-2.5Mpa下反應(yīng)2-3小時(shí)。降溫至80℃左右，將該粗產(chǎn)品移至帶有冷凝脫水器的三口瓶(如果反應(yīng)釜帶有蒸餾出口，則可直接進(jìn)行減壓蒸餾，無(wú)須移至三口瓶)減壓蒸餾至220-230℃(殘壓1.0-2.0Kpa)除去反應(yīng)生成的水、乙二醇及大部分未反應(yīng)的低級(jí)酚(十二烷基酚或壬基酚)，得中性烷基酚鈣鹽產(chǎn)品。
將前述烷基酚鈣鹽產(chǎn)品移入高壓釜，加熱升溫至160℃左右，通入二氧化碳?xì)怏w，在160-190℃，0.5-2.5Mpa下反應(yīng)3-4小時(shí)，降溫至80℃左右，得中性烷基水楊酸鈣鹽粗產(chǎn)品。對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行稀釋離心處理后減壓蒸脫溶劑，得中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品。
在前述的中性烷基水楊酸鈣(或未經(jīng)稀釋離心處理的粗產(chǎn)品)中加入一定量的溶劑B1或溶劑B1與表面活性劑B2、醇類(lèi)促進(jìn)劑B3，升溫至30-60℃，投入計(jì)量的工業(yè)氧化鈣(純度93％以上)，同時(shí)加入計(jì)量的水與助促進(jìn)劑B4，攪拌反應(yīng)，維持反應(yīng)溫度40-60℃，進(jìn)行中和反應(yīng)1小時(shí)。然后通入一定量的二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)行高堿度化反應(yīng)2小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，升溫至110℃，蒸脫甲醇及水，稀釋離心后減壓蒸脫溶劑，得中堿值烷基水楊酸鈣產(chǎn)品。
中和反應(yīng)促進(jìn)劑A3使用乙二醇，表面活性劑A1為低級(jí)酚(十二烷基酚或壬基酚、辛基酚)，各組分的配料比有一定的比例。以100份(重量)烷基酚計(jì)，表面活性劑A1為50-200份，氫氧化鈣為10-25份，乙二醇為10-25份，溶劑油A2為20-50份，壓力(N2)0.5-2.5Mpa，溫度110-140℃，反應(yīng)2-3小時(shí)。以上物料份數(shù)均為重量份數(shù)。表面活性劑為低級(jí)酚(十二烷基酚或壬基酚)，該反應(yīng)體系可適合不同級(jí)別的氫氧化鈣或氧化鈣，反應(yīng)用溶劑油可以是初餾點(diǎn)大于340℃的溶劑精制油或加氫基礎(chǔ)油。反應(yīng)所用主要原料烷基酚的碳鏈長(zhǎng)為C5-25。
乙二醇必須是純度大于95％的化學(xué)試劑或工業(yè)品，表面活性劑為低級(jí)酚(十二烷基酚、辛基酚或壬基酚)，表面活性劑、乙二醇是影響中和反應(yīng)的主要因素。適宜表面活性劑用量為100-160份/100份烷基酚，乙二醇用量為15-22份/100份烷基酚。
羧基化反應(yīng)反應(yīng)溫度160-190℃，壓力(二氧化碳)0.5-2.5Mpa，反應(yīng)時(shí)間3-4小時(shí)。
高堿度化反應(yīng)促進(jìn)劑B3使用甲醇，助促進(jìn)劑B4使用氨水，表面活性劑B2為烯酐、烷基酚或烷基苯磺酸。各組分的配料比有一定的比例。以100份(重量)烷基水楊酸鹽計(jì)，表面活性劑B2為1-15份，，氧化鈣為4-8份，甲醇為30-150份，助促進(jìn)劑氨水為2.0-10.0份，溶劑B1為50-200份，二氧化碳為10-50份，反應(yīng)溫度控制在40-60℃之間。以上物料份數(shù)均為重量份數(shù)。表面活性劑為烯酐、烷基酚或烷基苯磺酸，該反應(yīng)體系可適合不同級(jí)別的氧化鈣，反應(yīng)用溶劑可以是餾程為60-160℃的直餾汽油，也可以是沸點(diǎn)高于120℃的物質(zhì)，如二甲苯。
甲醇必須是純度大于95％的化學(xué)試劑或工業(yè)品，助促進(jìn)劑可以是氨水、碳酸銨或者碳酸氫銨等氨類(lèi)產(chǎn)品，最好選用氨水。表面活性劑、甲醇、水量及助促進(jìn)劑是影響產(chǎn)品堿值及粘度的主要因素。適宜表面活性劑用量為5.0-15.0克/100克烷基水楊酸鹽，甲醇用量為50-100克/100克烷基水楊酸；適宜氨水的用量為3.0-8.0克/100.0克烷基水楊酸鹽。合成產(chǎn)品具有優(yōu)異的抗氧化抗腐蝕、熱穩(wěn)定、相容性及清凈分散性能。
實(shí)驗(yàn)中對(duì)中堿值烷基水楊酸鈣產(chǎn)品鈣鹽的熱穩(wěn)定性、抗氧化性、高溫清凈性等進(jìn)行了評(píng)定，結(jié)果見(jiàn)下表。
產(chǎn)品的性能評(píng)定結(jié)果
結(jié)果表明，所得中性烷基水楊酸鈣產(chǎn)品，其堿值大于160mgKOH/g，鈣含量大于6.0％。該產(chǎn)品除具有優(yōu)良的高溫清凈性外，還具有較好的低溫分散性，一定的抗氧抗腐性、極壓抗磨性，同時(shí)與磺酸鹽類(lèi)清凈劑具有良好的相容性，是一種性能優(yōu)越的潤(rùn)滑油添加劑。
本發(fā)明方法制備的中堿值烷基水楊酸鈣產(chǎn)品，由于其低廉的生產(chǎn)成本、良好的高溫清凈性、抗氧化性及熱穩(wěn)定性，相容性等，可通用于汽油機(jī)油及柴油機(jī)油中，將會(huì)產(chǎn)生較好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。另外，該劑與其它添加劑復(fù)合使用，可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)油具有多種性能，對(duì)提高潤(rùn)滑油酸中和能力有重要意義。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍列于權(quán)利要求書(shū)中。
實(shí)施例1在帶有攪拌器、冷凝器、氣體導(dǎo)入管及溫度計(jì)插口的2000ml高壓釜內(nèi)投入300.0克烷基酚(鄰位約60％，對(duì)位約40％)、400.0克壬基酚(鄰位約5％，對(duì)位約95％)，51.0克氫氧化鈣，同時(shí)加入72.0克300ZN基礎(chǔ)油，開(kāi)啟攪拌，加入54.0克乙二醇，加熱升溫至110℃左右，通入N2，在120-130℃，2.0Mpa下反應(yīng)3小時(shí)。降溫至80℃左右，將該粗產(chǎn)品移至帶有冷凝脫水器的2000毫升三口瓶減壓蒸餾至230℃(殘壓2.0Kpa)除去反應(yīng)生成的水、乙二醇及大部分未反應(yīng)的壬基酚，得中性烷基酚鈣鹽產(chǎn)品(堿值139mgKOH/g，鈣含量為4.87％)。
將前述烷基酚鈣鹽產(chǎn)品移入高壓釜中加熱升溫至160℃左右，通入二氧化碳?xì)怏w，在170-180℃，2.0Mpa下反應(yīng)4小時(shí)，卸壓，降溫至80℃左右，得中性烷基水楊酸鈣鹽粗產(chǎn)品。加汽油稀釋、離心除渣后減壓蒸脫溶劑，得中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品(堿值130mgKOH/g，鈣含量為4.56％)。
在帶有電動(dòng)攪拌器及冷凝脫水器的500毫升三口瓶中加入汽油120克、甲醇50克(分析純)，中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品90.0克，烷基苯磺酸10.0克，攪拌，升溫至40℃，投入6.0克工業(yè)氧化鈣、5.5克氨水，攪拌，這時(shí)可見(jiàn)混合物變稠，并伴隨有溫升現(xiàn)象，控制反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行中和反應(yīng)1小時(shí)。反應(yīng)完成后，通入二氧化碳，通氣速率為100-150毫升/分鐘，保持反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行高堿度化反應(yīng)約2小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，升溫至110℃，蒸脫甲醇和水，加汽油稀釋、冷卻、離心去渣后減壓蒸脫溶劑得產(chǎn)品。產(chǎn)品鈣含量為6.70％，堿值為174mgKOH/g。
實(shí)施例2在帶有攪拌器、冷凝器、氣體導(dǎo)入管及溫度計(jì)插口的2000ml高壓釜內(nèi)投入300.0克烷基酚(鄰位約60％，對(duì)位約40％)、400.0克十二烷基酚(鄰位約5％，對(duì)位約95％)，51.0克氫氧化鈣，同時(shí)加入72.0克300ZN基礎(chǔ)油，開(kāi)啟攪拌，加入54.0克乙二醇，加熱升溫至110℃左右，通入N2，在120-130℃，2.0Mpa下反應(yīng)3小時(shí)。降溫至80℃左右，將該粗產(chǎn)品移至帶有冷凝脫水器的2000毫升三口瓶減壓蒸餾至230℃(殘壓2.0Kpa)除去反應(yīng)生成的水、乙二醇及大部分未反應(yīng)的壬基酚，得中性烷基酚鈣鹽產(chǎn)品(堿值129mgKOH/g，鈣含量為4.62％)。
將前述烷基酚鈣鹽產(chǎn)品移入高壓釜中加熱升溫至160℃左右，通入二氧化碳?xì)怏w，在170-180℃，2.0Mpa下反應(yīng)4小時(shí)，卸壓，降溫至80℃左右，得中性烷基水楊酸鈣鹽粗產(chǎn)品。加汽油稀釋、離心除渣后減壓蒸脫溶劑，得中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品(堿值122mgKOH/g，鈣含量為4.66％)。
在帶有電動(dòng)攪拌器及冷凝脫水器的500毫升三口瓶中加入汽油120克、甲醇50克(分析純)，中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品90.0克，烯酐10.0克，攪拌，升溫至40℃，投入6.0克工業(yè)氧化鈣、5.5克氨水，攪拌，這時(shí)可見(jiàn)混合物變稠，并伴隨有溫升現(xiàn)象，控制反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行中和反應(yīng)1小時(shí)。反應(yīng)完成后，通入二氧化碳，通氣速率為100-150毫升/分鐘，保持反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行高堿度化反應(yīng)約2小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，升溫至110℃，蒸脫甲醇和水，加汽油稀釋、冷卻、離心去渣后減壓蒸脫溶劑得產(chǎn)品。產(chǎn)品鈣含量為6.08％，堿值為165mgKOH/g。
實(shí)施例3在帶有攪拌器、冷凝器、氣體導(dǎo)入管及溫度計(jì)插口的2000ml高壓釜內(nèi)投入300.0克烷基酚(鄰位約60％，對(duì)位約40％)、400.0克十二烷基酚(鄰位約5％，對(duì)位約95％)，51.0克氫氧化鈣，同時(shí)加入72.0克300ZN基礎(chǔ)油，開(kāi)啟攪拌，加入54.0克乙二醇，加熱升溫至110℃左右，通入N2，在120-130℃，2.0Mpa下反應(yīng)3小時(shí)。降溫至80℃左右，將該粗產(chǎn)品移至帶有冷凝脫水器的2000毫升三口瓶減壓蒸餾至230℃(殘壓2.0Kpa)除去反應(yīng)生成的水、乙二醇及大部分未反應(yīng)的壬基酚，得中性烷基酚鈣鹽產(chǎn)品(堿值129mgKOH/g，鈣含量為4.62％)。
將前述烷基酚鈣鹽產(chǎn)品移入高壓釜中加熱升溫至160℃左右，通入二氧化碳?xì)怏w，在170-180℃，2.0Mpa下反應(yīng)4小時(shí)，卸壓，降溫至80℃左右，得中性烷基水楊酸鈣鹽粗產(chǎn)品。加汽油稀釋、離心除渣后減壓蒸脫溶劑，得中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品(堿值122mgKOH/g，鈣含量為4.66％)。
在帶有電動(dòng)攪拌器及冷凝脫水器的500毫升三口瓶中加入汽油120克、甲醇50克(分析純)，中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品100.0克，攪拌，升溫至40℃，投入6.0克工業(yè)氧化鈣、5.5克氨水，攪拌，這時(shí)可見(jiàn)混合物變稠，并伴隨有溫升現(xiàn)象，控制反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行中和反應(yīng)1小時(shí)。反應(yīng)完成后，通入二氧化碳，通氣速率為100-150毫升/分鐘，保持反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行高堿度化反應(yīng)約2小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，升溫至110℃，蒸脫甲醇和水，加汽油稀釋、冷卻、離心去渣后減壓蒸脫溶劑得產(chǎn)品。產(chǎn)品鈣含量為6.08％，堿值為165mgKOH/g。
實(shí)施例4在帶有攪拌器、冷凝器、氣體導(dǎo)入管及溫度計(jì)插口的2000ml高壓釜內(nèi)投入400.0克烷基酚(鄰位約60％，對(duì)位約40％)、520.0克十二烷基酚(鄰位約5％，對(duì)位約95％)，68.0克氫氧化鈣，同時(shí)加入160.0克500N基礎(chǔ)油，開(kāi)啟攪拌，加入80.0克乙二醇，加熱升溫至110℃左右，通入N2，在120-130℃，2.0Mpa下反應(yīng)3小時(shí)。降溫至80℃左右，將該粗產(chǎn)品移至帶有冷凝脫水器的2000毫升三口瓶減壓蒸餾至235℃(殘壓2.0Kpa)除去反應(yīng)生成的水、乙二醇及大部分未反應(yīng)的壬基酚，得中性烷基酚鈣鹽產(chǎn)品(堿值122mgKOH/g，鈣含量為4.66％)。
將前述烷基酚鈣鹽產(chǎn)品移入高壓釜中加熱升溫至160℃左右，通入二氧化碳?xì)怏w，在170-180℃，2.0Mpa下反應(yīng)4小時(shí)，卸壓，降溫至80℃左右，得中性烷基水楊酸鈣鹽粗產(chǎn)品。加汽油稀釋、離心除渣后減壓蒸脫溶劑，得中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品(堿值113mgKOH/g，鈣含量為4.17％)。
在帶有電動(dòng)攪拌器及冷凝脫水器的500毫升三口瓶中加入汽油120克、甲醇50克(分析純)，中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品90.0克，烷基苯磺酸10.0克，攪拌，升溫至40℃，投入7.0克工業(yè)氧化鈣、5.8克氨水，攪拌，這時(shí)可見(jiàn)混合物變稠，并伴隨有溫升現(xiàn)象，控制反應(yīng)溫度為45-55℃，反應(yīng)1小時(shí)，進(jìn)行中和反應(yīng)。反應(yīng)完成后，通入二氧化碳，通氣速率為100-150毫升/分鐘，保持反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行高堿度化反應(yīng)約2小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，升溫至110℃，蒸脫甲醇和水，加汽油稀釋、冷卻、離心去渣后減壓蒸脫溶劑得產(chǎn)品。產(chǎn)品鈣含量為7.16％，堿值為190mgKOH/g。
實(shí)施例5在帶有攪拌器、冷凝器、氣體導(dǎo)入管及溫度計(jì)插口的2000ml高壓釜內(nèi)投入400.0克烷基酚(鄰位約60％，對(duì)位約40％)、520.0克十二烷基酚(鄰位約5％，對(duì)位約95％)，68.0克氫氧化鈣，同時(shí)加入160.0克500N基礎(chǔ)油，開(kāi)啟攪拌，加入80.0克乙二醇，加熱升溫至110℃左右，通入N2，在120-130℃，2.0Mpa下反應(yīng)3小時(shí)。降溫至80℃左右，將該粗產(chǎn)品移至帶有冷凝脫水器的2000毫升三口瓶減壓蒸餾至230℃(殘壓2.0Kpa)除去反應(yīng)生成的水、乙二醇及大部分未反應(yīng)的壬基酚，得中性烷基酚鈣鹽產(chǎn)品(堿值118mgKOH/g，鈣含量為4.41％)。
將前述烷基酚鈣鹽產(chǎn)品移入高壓釜中加熱升溫至160℃左右，通入二氧化碳?xì)怏w，在170-180℃，2.0Mpa下反應(yīng)4小時(shí)，卸壓，降溫至80℃左右，得中性烷基水楊酸鈣鹽粗產(chǎn)品。加汽油稀釋、離心除渣后減壓蒸脫溶劑，得中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品(堿值114mgKOH/g，鈣含量為4.16％)。
在帶有電動(dòng)攪拌器及冷凝脫水器的500毫升三口瓶中加入汽油120克、甲醇70克(分析純)，中性烷基水楊酸鈣鹽粗產(chǎn)品90.0克，烷基苯磺酸10.0克，攪拌，升溫至40℃，投入7.0克工業(yè)氧化鈣、6.2克氨水，攪拌，這時(shí)可見(jiàn)混合物變稠，并伴隨有溫升現(xiàn)象，控制反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行中和反應(yīng)1小時(shí)。反應(yīng)完成后，通入二氧化碳，通氣速率為100-150毫升/分鐘，保持反應(yīng)溫度為45-55℃，進(jìn)行高堿度化反應(yīng)約2小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，升溫至110℃，蒸脫甲醇和水，加汽油稀釋、冷卻、離心去渣后減壓蒸脫溶劑得產(chǎn)品。產(chǎn)品鈣含量為6.79％，堿值為184mgKOH/g。
權(quán)利要求
1.一種中堿值烷基水楊酸鈣產(chǎn)品的制備方法，其特征在于以烷基酚、堿土金屬為主要原料，在一定壓力下進(jìn)行中和及羧基化反應(yīng)，之后進(jìn)行高堿度化反應(yīng)的三步法工藝路線，即中和反應(yīng)在帶有攪拌器、冷凝器、氣體導(dǎo)入管及溫度計(jì)插口的高壓釜內(nèi)投入計(jì)量的烷基酚、氫氧化鈣或純度大于93％的工業(yè)氧化鈣、表面活性劑A1，同時(shí)加入計(jì)量的溶劑A2，開(kāi)啟攪拌，加入一定量的促進(jìn)劑A3，以氧化鈣為原料時(shí)須加少量水，加熱升溫至110℃左右，通入N2，在110-140℃，0.5-2.5Mpa下反應(yīng)2-3小時(shí)，降溫至80℃左右，將該粗產(chǎn)品減壓蒸餾至220-230℃、殘壓1.0-2.0Kpa時(shí)，得中性烷基酚鈣鹽產(chǎn)品，各組分有一定的比例，以100份(重量)烷基酚計(jì)，表面活性劑A1為50-200份，氫氧化鈣為10-25份，促進(jìn)劑A3為10-25份，溶劑A2為20-50份，以上物料份數(shù)均為重量份數(shù)，N2壓力0.5-2.5Mpa，溫度110-140℃，反應(yīng)2-3小時(shí)，該反應(yīng)體系可適合不同級(jí)別的氫氧化鈣或氧化鈣；羧基化反應(yīng)將前述烷基酚鈣鹽產(chǎn)品移入高壓釜，加熱升溫至160℃左右，通入二氧化碳?xì)怏w，在160-190℃，0.5-2.5Mpa下反應(yīng)3-4小時(shí)，降溫至80℃左右，得中性烷基水楊酸鈣鹽粗產(chǎn)品。對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行稀釋離心處理后減壓蒸脫溶劑，得中性烷基水楊酸鈣鹽產(chǎn)品；高堿度化反應(yīng)在前述的中性烷基水楊酸鈣中加入一定量的溶劑B1或溶劑B1與表面活性劑B2、醇類(lèi)促進(jìn)劑B3，升溫至30-60℃，投入計(jì)量的純度93％以上的工業(yè)氧化鈣，同時(shí)加入計(jì)量的水與助促進(jìn)劑B4，攪拌反應(yīng)，維持反應(yīng)溫度40-60℃，進(jìn)行中和反應(yīng)1小時(shí)，然后通入一定量的二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)行高堿度化反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，升溫至110℃，稀釋離心后減壓蒸脫溶劑，得中堿值烷基水楊酸鈣產(chǎn)品，各組分有一定的比例，以100份(重量)烷基水楊酸鹽計(jì)，表面活性劑1-15份，氧化鈣為4-10份，甲醇為30-150份，助促進(jìn)劑氨水為2.0-10.0份，溶劑為50-200份，二氧化碳為10-50份，以上物料份數(shù)均為重量份數(shù)，反應(yīng)溫度控制在40-60℃之間，該反應(yīng)體系可適合不同級(jí)別的氧化鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于中和反應(yīng)中，促進(jìn)劑A3使用乙二醇或沸點(diǎn)大于180℃的高級(jí)醇類(lèi)物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于中和反應(yīng)所用烷基酚的碳鏈長(zhǎng)為C5-25。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于中和反應(yīng)中表面活性劑A1是十二烷基酚或壬基酚或辛基酚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于中和反應(yīng)中反應(yīng)用溶劑A2是初餾點(diǎn)大于340℃的溶劑精制油或加氫基礎(chǔ)油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于高堿度化反應(yīng)中促進(jìn)劑B3使用甲醇，助促進(jìn)劑B4使用氨水或碳酸銨或碳酸氫銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于高堿度化反應(yīng)中，反應(yīng)用溶劑B1為餾程為60-160℃的直餾汽油，或是沸點(diǎn)高于120℃的二甲苯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于高堿度化反應(yīng)中，表面活性劑B2為烯酐或烷基酚或烷基苯磺酸。
全文摘要
本發(fā)明敘述了一種烷基水楊酸鈣金屬清凈劑及其制備方法，即在一定壓力條件下進(jìn)行中和及羧基化反應(yīng)，之后進(jìn)行高堿度化反應(yīng)的三步法工藝路線合成中堿值烷基水楊酸鈣金屬清凈劑產(chǎn)品的工藝方法。該方法以烷基酚及氫氧化鈣等為原料，在一定壓力并以乙二醇為促進(jìn)劑的條件下，以一定比例的配料比，通過(guò)中和反應(yīng)、羧基化反應(yīng)、高堿度化反應(yīng)合成了堿值達(dá)160mgKOH/g以上的中堿值烷基水楊酸鈣金屬清凈劑產(chǎn)品。本發(fā)明合成的產(chǎn)品除具有優(yōu)良的高溫清凈性外，還具有良好的低溫分散性、一定的抗氧抗腐性、極壓抗磨性、同時(shí)與磺酸鹽類(lèi)清凈劑具有良好的相容性，是一種性能優(yōu)越的潤(rùn)滑油添加劑。
文檔編號(hào)C07C51/15GK1673208SQ200410029720
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者姚文釗, 付興國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司