一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑t321的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法,屬于無環(huán)不飽和碳架的有機(jī)硫化物合成【技術(shù)領(lǐng)域】，其合成方法包括以下步驟：將單質(zhì)硫和溶劑加入反應(yīng)釜，升溫至160~200℃，攪拌反應(yīng)0.5小時后，向反應(yīng)釜內(nèi)間歇式加入異丁烯，壓力始終控制在3.5-4.5MPa，繼續(xù)反應(yīng)3-6小時，冷卻至60℃，利用余壓將反應(yīng)混合物壓出反應(yīng)釜。產(chǎn)物經(jīng)靜置分液后，將有機(jī)相過濾、洗滌、蒸餾后得到潤滑油添加劑T321，無機(jī)相經(jīng)分析后，再補(bǔ)充新鮮溶劑至原有濃度后可循環(huán)利用。溶劑為不同濃度的氨水溶液。本發(fā)明具有綠色環(huán)保、成本低、產(chǎn)品收率高，設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
【專利說明】一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬無環(huán)不飽和碳架的有機(jī)硫化物合成【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]潤滑油添加劑T321是一種優(yōu)良的潤滑油脂極壓抗磨添加劑，由于其具有較高的硫含量，極壓抗磨性強(qiáng)、油溶性好、銅腐蝕性小、毒性低、色澤淺、用量少，特別是在生產(chǎn)上調(diào)整硫化劑的硫指數(shù)，可以生產(chǎn)出不同含硫量和不同活性的硫化異丁烯(即T321)產(chǎn)品，因此廣泛應(yīng)用于齒輪油、金屬加工油和潤滑脂中，是目前極壓抗磨劑中硫劑的主流產(chǎn)品。
[0003]國內(nèi)潤滑油添加劑T321傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中，典型的傳統(tǒng)兩步法合成工藝簡述如下:異丁烯和二氯化硫在常壓、溫度為45~55°C下，與催化劑作用進(jìn)行加合反應(yīng)，生成硫氯化異丁烯加合物，同時排放含HCl的廢氣，催化劑為低級醇、路易斯酸、碘等。加合產(chǎn)物在由異丙醇、叔丁醇和正丁醇(或其他低碳醇)組成的助溶劑中與硫化鈉或多硫化鈉發(fā)生脫氯反應(yīng)得到粗品硫化異丁烯，同時排放含H2S的廢氣。傳統(tǒng)工藝流程中排放大量含HCl和H2S的廢氣、含NaCl和硫化劑的堿性廢水，不僅對設(shè)備造成腐蝕，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。國內(nèi)每生產(chǎn)I噸硫烯，大約產(chǎn)生6噸含硫污水、108kg HCl和136kg H2S,特別是污水中COD高達(dá)20000mg/L,懸浮物10000mg/L左右,其中含有極難處理的硫醇、硫醚等物質(zhì),臭味較大,不易脫附。針對以上難題，提出了一些改進(jìn)工藝，如兩次硫化脫氯廢水回用工藝、閉路無污染生產(chǎn)工藝、無水脫氯工藝、萃取洗滌工藝、廢水處理工藝、連續(xù)法生產(chǎn)工藝等。這些新工藝從一定程度上減少了對環(huán)境的污染，增大了產(chǎn)品收率，但不能從根本上解決兩步法的弊端，因此，兩步合成法已沒有發(fā)展前景，面臨著淘汰的處境。
[0004]目前較為先進(jìn)的工藝為高壓法，國內(nèi)已建成年產(chǎn)200噸的高壓法生產(chǎn)潤滑油添加劑T321的工業(yè)化裝置。該工藝采用硫磺粉、異丁烯為原料，以高濃度的碳酸鈉，碳酸氫鈉碳酸氫鈉與氫氧化鈉混合溶液為催化劑，直接進(jìn)行高壓合成反應(yīng)制備潤滑油添加劑T321。該工藝相對于兩步合成法較為簡單，生產(chǎn)成本也較低廉，產(chǎn)品與傳統(tǒng)的T321相比粘度小，顏色淺，氣味低，熱安定性、油溶性、極壓抗磨性及銅腐蝕性能水平相當(dāng)。主要的不足在于污染嚴(yán)重，難以控制。廢水中存在大量顏色深，具有惡臭味的硫化鈉和多硫化鈉等物質(zhì)，且廢氣中存在較多硫化氫氣體，環(huán)境污染嚴(yán)重；另外反應(yīng)在高壓(一般大于IOMPa)下進(jìn)行，對設(shè)備要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，所要解決的技術(shù)問題是降低潤滑油添加劑T321生產(chǎn)過程的有害排放，并使反應(yīng)條件適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:[0007]—種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于，按以下步驟操作:
[0008]將單質(zhì)硫和溶劑加入反應(yīng)釜中，升溫至160_200°C，攪拌反應(yīng)0.5小時左右后向反應(yīng)釜內(nèi)間歇式加入異丁烯，繼續(xù)反應(yīng)3-6小時，反應(yīng)階段壓力控制在3.5-4.5MPa，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，反應(yīng)液靜置分液后留取有機(jī)相，將有機(jī)相過濾、洗滌、蒸餾后得到潤滑油添加劑T321 ； [0009]所述溶劑為氨水與醇的混合溶液。
[0010]所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:所述氨水溶液的質(zhì)量濃度為5-20%。
[0011]所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:所述單質(zhì)硫與異丁烯的摩爾比為0.5-2:1。
[0012]所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:制得潤滑油添加劑T321產(chǎn)品后，無機(jī)相經(jīng)分析后，再補(bǔ)充新鮮溶劑至原有濃度后可循環(huán)利用。
[0013]所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:所述氨水與醇的混合溶液中，氨水與醇的配比為9:1.2-0.8。
[0014]所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:所述的醇指的是甲醇或乙醇。
[0015]本發(fā)明的原理為:本發(fā)明以硫磺、異丁烯為原料，以氨水為溶劑，醇為硫開環(huán)劑，中等壓力(4.5MPa)下利用溶劑熱法合成潤滑油添加劑T321，以克服上述現(xiàn)有技為術(shù)的缺陷。本發(fā)明生產(chǎn)工藝具有生產(chǎn)成本低，污染小，對設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)。
[0016]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0017]1、本發(fā)明無需高濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉與氫氧化鈉混合溶液為催化劑，廢水中不會產(chǎn)生大量的顏色深、具有惡臭味的硫化鈉和多硫化鈉等物質(zhì)，大大降低了污染。
[0018]2、本發(fā)明以氨水溶液為反應(yīng)溶劑，維持在一定的壓力下，連續(xù)間歇式加入異丁烯，反應(yīng)壓力始終可控在4.5MPa以下，屬于中壓反應(yīng)，對設(shè)備要求低，降低了生產(chǎn)成本低。
[0019]3、廢水中僅存在氨水以及易氧化分解的硫化銨和多硫化銨等物質(zhì)，硫化銨和多硫化銨較高壓法中存在的硫化鈉和多硫化鈉臭味小。
[0020]4、廢氣中存在極少量的硫化氫和氨氣等，同樣易回收處理，循環(huán)利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明潤滑油添加劑T321的照片，本發(fā)明潤滑油添加劑T321的外觀為淡黃色。
[0022]圖2是實施例1潤滑油添加劑T321的紅外譜圖。
【具體實施方式】、
[0023]圖1從左到右為下述實施例1-5的外觀照片。
[0024]下面單質(zhì)硫與異丁烯的摩爾比簡稱為硫烯比。
[0025]實施例1[0026]硫烯比2:1。向反應(yīng)釜內(nèi)加入單質(zhì)硫9.71Kg,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氨水與醇的配比為9:1的溶劑18Kg，升溫至200°C，間歇式加入異丁烯8.5Kg，壓力始終控制在3.5-4.5MPa，加完后繼續(xù)反應(yīng)6小時，然后冷卻至60°C，利用余壓將混合物壓出反應(yīng)釜。將混合物靜置分液，有機(jī)相經(jīng)過濾、洗滌、蒸餾得到潤滑油添加劑T321產(chǎn)品，產(chǎn)率90%。無機(jī)相經(jīng)分析氨濃度后，補(bǔ)充新鮮氨水，使其達(dá)到原先的濃度后再循環(huán)利用。將本實施例所得產(chǎn)物進(jìn)行分析，得紅外譜圖(圖1)，得氣相色譜圖(圖2)。
[0027]合成的潤滑油添加劑T321規(guī)格參數(shù)如下:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于，按以下步驟操作: 將單質(zhì)硫和溶劑加入反應(yīng)釜中，升溫至160-200 °C，攪拌反應(yīng)0.5小時左右后向反應(yīng)釜內(nèi)間歇式加入異丁烯，繼續(xù)反應(yīng)3-6小時，反應(yīng)階段壓力控制在3.5-4.5MPa，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，反應(yīng)液靜置分液后留取有機(jī)相，將有機(jī)相過濾、洗滌、蒸餾后得到潤滑油添加劑 T321 ； 所述溶劑為氨水與醇的混合溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:所述氨水溶液的質(zhì)量濃度為5-20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:所述單質(zhì)硫與異丁烯的摩爾比為0.5-2:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:制得潤滑油添加劑T321產(chǎn)品后，無機(jī)相經(jīng)分析后，再補(bǔ)充新鮮溶劑至原有濃度后可循環(huán)利用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:所述氨水與醇的混合溶液中，氨水與醇的配比為9:1.2-0.8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中壓溶劑熱法綠色高效制備潤滑油添加劑T321的方法，其特征在于:所述的醇指的是甲醇或乙醇。
【文檔編號】C07D341/00GK103613578SQ201310554053
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】牛和林, 潘文勝, 吳緒虎, 李平 申請人:安徽大學(xué), 定遠(yuǎn)縣云森科技有限公司