專(zhuān)利名稱(chēng):一種高堿度復(fù)合磺酸鹽及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高堿度復(fù)合磺酸鹽及其制備方法，更具體地說(shuō)，涉及一種含有鋰和鈣的雙金屬?gòu)?fù)合磺酸鹽金屬清凈劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬清凈劑是內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油中的主要添加劑之一，在內(nèi)燃機(jī)油中通過(guò)增溶、分散、中和作用抑制油品中積碳、漆膜和油泥的生成，保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。
高堿度磺酸鈣鹽由于具有原料易得、容易金屬化、性能比較全面等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油中使用最廣泛的金屬清凈劑。目前已經(jīng)有很多烷基苯磺酸鈣鹽商品，例如美國(guó)Chevron公司生產(chǎn)的OLOA247B和OLOA247E、美國(guó)Ethyl公司的HITEC611(E-611)、錦州石化公司生產(chǎn)的T-106等產(chǎn)品。最近幾年，仍不斷有關(guān)于高堿度磺酸鈣的研究報(bào)道。
英國(guó)專(zhuān)利GB1172148公開(kāi)了一種制備300TBN高堿度磺酸鈣的方法，該方法是在反應(yīng)體系中加入稀釋油、C6-7的烷烴、甲醇、氫氧化銨、氧化鈣以及烷基苯磺酸，然后通入二氧化碳進(jìn)行高堿度化反應(yīng)。
美國(guó)專(zhuān)利US4929373公開(kāi)了一種制備400mgKOH/g高堿度磺酸鈣的方法。該方法首先將中性磺酸鈣加入到烴溶劑中，加入水、氧化鈣和15-25％的氫氧化鈣進(jìn)行中和反應(yīng)，然后使所得反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行碳酸化反應(yīng)。首先加入15-25％的氫氧化鈣是為了減少反應(yīng)中生成的固體殘?jiān)?br> 歐洲專(zhuān)利EP0949322公開(kāi)了一種堿值大于400mgKOH/g的烷基苯磺酸鈣的制備方法，該方法使用烷基苯磺酸為原料，首先在低級(jí)醇、稀釋油、羧酸、水和氧化鈣存在時(shí)制得中性鹽，然后蒸除溶劑，加入表面活性劑、氧化鈣和水，通入二氧化碳，最后得到產(chǎn)品。
美國(guó)專(zhuān)利US4954272公開(kāi)了一種堿值大于300mgKOH/g的烷基苯磺酸鈣的制備方法，主要通過(guò)控制反應(yīng)過(guò)程中氧化鈣與氫氧化鈣及水的加入量來(lái)得到磺酸鈣鹽，反應(yīng)中以中性烷基苯磺酸鈣為原料，以氫氧化鈣和氧化鈣為堿源，采用單次碳酸化。
隨著環(huán)保要求的進(jìn)一步嚴(yán)格，低灰分的潤(rùn)滑油及添加劑成為今后發(fā)展的重點(diǎn)。與鈣、鎂等堿土金屬的磺酸鹽相比，堿金屬磺酸鹽具有更低的灰分。合成同時(shí)含有堿土金屬和堿金屬的復(fù)合磺酸鹽，既能保持堿土金屬磺酸鹽原有的優(yōu)點(diǎn)，又能適度降低灰分，同時(shí)還可減少制備堿金屬磺酸鹽時(shí)涉及到的苛刻和復(fù)雜的制備條件，并且避免了現(xiàn)有技術(shù)中將兩種磺酸鹽復(fù)配的過(guò)程。
中國(guó)專(zhuān)利CN1060765公開(kāi)了一種高堿度雙金屬?gòu)?fù)合磺酸鹽的制備方法，該方法使鈣的堿性化合物和鈉的堿性化合物在促進(jìn)劑作用下先與磺酸進(jìn)行中和反應(yīng)，再與二氧化碳進(jìn)行碳酸化反應(yīng)。該方法避免了單獨(dú)制備高堿度磺酸鈉所需要的苛刻條件，也免除了制備鈣鈉復(fù)配劑的復(fù)雜的操作過(guò)程。
與鈉相比，鋰具有更小的原子量，因而高堿度磺酸鋰具有更小的灰份。同時(shí)，鋰鹽與鈣鹽復(fù)配使用，在控制黑色油泥沉積物、粘度增長(zhǎng)等方面具有優(yōu)異的效果，在高檔內(nèi)燃機(jī)油中具有廣泛的應(yīng)用前景。國(guó)外專(zhuān)利EP0212922、US5030687、EP0731159等已經(jīng)介紹了高堿度磺酸鋰的制備方法，磺酸鈣和磺酸鋰復(fù)配具有更好的性能亦已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。
但是，制備高堿度磺酸鋰鹽時(shí)一般使用一水合氫氧化鋰為堿源，這會(huì)帶入多余的水，使得反應(yīng)過(guò)程中體系的水量較大，影響穩(wěn)定的膠體的生成。在此情況下，為獲得所希望的產(chǎn)品，在碳酸化反應(yīng)前必須脫去體系中過(guò)多的水，從而導(dǎo)致合成過(guò)程的復(fù)雜化，增大了合成難度。而實(shí)際使用時(shí)往往采用鈣鹽和鋰鹽復(fù)配的方法，依然需要經(jīng)歷復(fù)雜的鋰鹽合成過(guò)程。因此，亟需開(kāi)發(fā)一種無(wú)需先合成鋰鹽的更加簡(jiǎn)便的鈣鋰復(fù)合磺酸鹽合成方法。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了現(xiàn)有合成高堿度磺酸鋰方法的缺陷，在高堿度磺酸鈣合成工藝的基礎(chǔ)上，提供一種可以一次制備出高堿度鈣鋰復(fù)合磺酸鹽的方法，該方法無(wú)需使用現(xiàn)有的單獨(dú)制備高堿度磺酸鋰的復(fù)雜工藝，還可以免除制備高堿度磺酸鈣鋰復(fù)配劑的過(guò)程。
本發(fā)明的制備方法包括下述步驟(1)在存在有溶劑、磺酸、中性油和低級(jí)醇的反應(yīng)體系中，加入一水合氫氧化鋰；(2)向反應(yīng)體系中加入氧化鈣；(3)通入二氧化碳；(4)分離得到所述高堿度磺酸鹽。
優(yōu)選地，在步驟(3)和(4)之間還包括下述步驟(3a)再次向反應(yīng)體系中加入氧化鈣；(3b)通入二氧化碳。
優(yōu)選地，在步驟(1)的反應(yīng)體系中還存在促進(jìn)劑，在步驟(2)和/或(3a)中還可加入助促進(jìn)劑。
本發(fā)明的制備方法優(yōu)選按照下述條件進(jìn)行步驟(1)中的反應(yīng)溫度為40-60℃，反應(yīng)時(shí)間為20-60分鐘；步驟(2)中的反應(yīng)溫度為40-60℃，反應(yīng)時(shí)間為20-60分鐘；步驟(3)中的反應(yīng)溫度為40-60℃。
在一個(gè)更為優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的制備方法包括下述步驟(1)將100重量份的磺酸、100-2000重量份的溶劑、10-300重量份的中性油、10-200重量份的低級(jí)醇、1-50重量份的促進(jìn)劑、2-40重量份的一水合氫氧化鋰(LiOH·H2O)加入到反應(yīng)容器中，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)25-40分鐘。
(2)加入10-100重量份的氧化鈣，1-10重量份的助促進(jìn)劑，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)25-40分鐘。
(3)保持溫度在45-50℃，攪拌并通入二氧化碳，通入量達(dá)到理論值的60％以上時(shí)結(jié)束通氣。
(4)在反應(yīng)體系中加入10-100重量份的氧化鈣，加入0.5-5重量份的助促進(jìn)劑。
(5)通入二氧化碳，通入量達(dá)到理論值的60-120％時(shí)通氣結(jié)束。
(6)將反應(yīng)混合物升溫到120℃脫除醇、水；用離心機(jī)分離，將分出固體渣后的物料蒸餾得到所述高堿度磺酸鹽。
在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的制備方法包括下述步驟(1)將100重量份的磺酸、400-1000重量份的溶劑、100-200重量份的中性油、40-100重量份的低級(jí)醇、5-30重量份的促進(jìn)劑、10-20重量份的一水合氫氧化鋰(LiOH·H2O)加入到反應(yīng)容器中，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)25-40分鐘。
(2)加入20-60重量份的氧化鈣，2-5重量份的助促進(jìn)劑，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)25-40分鐘。
(3)保持溫度在45-50℃，攪拌并通入二氧化碳，通入量達(dá)到理論值的65％以上時(shí)結(jié)束通氣。
(4)在反應(yīng)體系中加入20-50重量份的氧化鈣，加入1-2重量份的助促進(jìn)劑。
(5)通入二氧化碳，通入量達(dá)到理論值的70-100％時(shí)通氣結(jié)束。
(6)將反應(yīng)混合物升溫到120℃脫除醇、水；用離心機(jī)分離，將分出固體渣后的物料蒸餾得到所述高堿度磺酸鹽。
上述兩個(gè)方案中優(yōu)選二氧化碳的通氣速率為0.02-0.1l/min。
本發(fā)明還提供了一種潤(rùn)滑油添加劑，其中含有根據(jù)本發(fā)明的制備方法制得的高堿度磺酸鹽。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種潤(rùn)滑油，其中含有根據(jù)本發(fā)明的制備方法制得的高堿度磺酸鹽。
本發(fā)明所采用的溶劑可以是直鏈烷烴，例如餾程在60-180℃的直餾汽油，或者純度在98％以上的正構(gòu)烷烴，例如正辛烷；也可以是芳烴，例如苯、甲苯和二甲苯，二甲苯可以是間二甲苯、鄰二甲苯或?qū)Χ妆健?br> 本發(fā)明所采用的磺酸包括烷基苯磺酸。所述烷基苯磺酸可以是直鏈烷基苯磺酸，也可以是支鏈烷基苯磺酸，其烷基碳原子數(shù)在8-30之間。也可以是以皂蠟裂解的烯烴烷基化得到的烷基苯磺酸，其烷基碳原子數(shù)在8-30之間。所述烷基苯磺酸可以是單烷基苯磺酸，也可以是雙烷基苯磺酸，單烷基苯磺酸的烷基碳原子數(shù)在8-30之間，雙烷基苯磺酸的烷基碳原子數(shù)之和在8-30之間。所述烷基苯磺酸還可以是生產(chǎn)十二烷基苯的副產(chǎn)物—高沸物所制得的磺酸，這種磺酸的品質(zhì)劣于直鏈烷基苯磺酸，但是仍然用于制備出本發(fā)明的產(chǎn)品。本發(fā)明還可以使用上述磺酸的混合物。所述烷基苯磺酸的烷基取代基優(yōu)選在苯環(huán)的對(duì)位，也可以在鄰位或者間位。
烷基苯磺酸的結(jié)構(gòu)如下式所示 其中式1代表單烷基苯磺酸，式2代表雙烷基苯磺酸。
上述烷基苯磺酸可以通過(guò)傳統(tǒng)的發(fā)煙硫酸磺化制得，也可以通過(guò)三氧化硫磺化得到。
本發(fā)明所述的低級(jí)醇指的是碳原子數(shù)為1-6的醇，優(yōu)選甲醇、乙醇、丙醇和乙二醇。
加入中性油是為了給最終的磺酸鹽產(chǎn)品提供一個(gè)穩(wěn)定分散的場(chǎng)所。本發(fā)明所采用的中性油，可以是潤(rùn)滑油老三套工藝處理的油，也可以是加氫精制油。所述“潤(rùn)滑油老三套工藝處理的油”指的是潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油通過(guò)溶劑脫瀝青、糠醛精制和酮苯脫蠟工藝處理后得到的油。
本發(fā)明所采用的促進(jìn)劑為例如分子量為200-1500的烷基或者烯基二元酸，或者是該二元酸的衍生物，如酸酐、酯、酰胺，或者是該二元酸酐的胺化物，優(yōu)選數(shù)均分子量在1000左右的聚異丁烯馬來(lái)酸酐的胺化物，例如雙丁二酰亞胺。
所述促進(jìn)劑也可以是烷基酚或其鹽，例如鈣鹽、鎂鹽、鉀鹽、鈉鹽、鋰鹽等。烷基的碳原子數(shù)在6-30之間。酚或者酚鹽可以是硫化烷基酚，也可以是非硫化的烷基酚，烷基酚鹽或者是硫化烷基酚鹽的堿值在20-500mgKOH/g之間。促進(jìn)劑還可以是烷基水楊酸及其鹽、硫化烷基水楊酸及其鹽，例如鈣鹽、鎂鹽、鉀鹽、鈉鹽、鋰鹽等。烷基的碳原子數(shù)在6-30之間。烷基水楊酸鹽或硫化烷基水楊酸鹽的堿值在20-500mgKOH/g之間。
本發(fā)明的促進(jìn)劑還可以是上述物質(zhì)的混合物。
本發(fā)明使用的助促進(jìn)劑選自下述無(wú)機(jī)鹽類(lèi)及其溶液，例如氯化鈣水溶液、氯化鈣甲醇溶液，其濃度在10-60％之間，以及含有銨離子NH4+的化合物，如碳酸銨、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨和氫氧化銨(氨水)，也可以是以上物質(zhì)或溶液的混合物。
所述的一水合氫氧化鋰可以是分析純，也可以是工業(yè)純，分析純的純度應(yīng)達(dá)到90％以上。
所述的氧化鈣可以是分析純，也可以是工業(yè)純，分析純的純度應(yīng)達(dá)到96％以上。
所述的二氧化碳通入量的理論值指的是與氫氧化鋰完全反應(yīng)生成碳酸鋰所需要消耗的二氧化碳的量，這里所稱(chēng)的氫氧化鋰指的是與磺酸反應(yīng)后剩余的那部分氫氧化鋰。
在本說(shuō)明書(shū)中，當(dāng)涉及加入若干重量份或重量的某物質(zhì)時(shí)，以該物質(zhì)的實(shí)際含量計(jì)算，即不包括雜質(zhì)或溶劑的重量。當(dāng)沒(méi)有指明所加入物質(zhì)的純度時(shí)，按其純度為100％計(jì)算。
顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違反本發(fā)明主旨及范圍的情況下對(duì)其進(jìn)行各種改變和變更。這些改變和變更所得到的技術(shù)方案均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本發(fā)明說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅作為示例，本發(fā)明真正的范圍和主旨在本申請(qǐng)的權(quán)利要求
書(shū)中指出。
具體實(shí)施方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1在安裝有電動(dòng)攪拌器及冷凝管的500毫升三口燒瓶中加入二甲苯130毫升(化學(xué)純)、150SN中性油27克(中國(guó)石化燕山石化公司生產(chǎn))、聚異丁烯馬來(lái)酸酐(Mn＝1000)4克、十二烷基苯高沸物磺酸(產(chǎn)自南京烷基苯廠，分子量為404，烷基苯磺酸含量為48％)36克、一水合氫氧化鋰(分析純)2克、甲醇20毫升(分析純)，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min后加入6克氧化鈣、1.5克20％的氯化鈣溶液，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min。通入二氧化碳，通氣速率為0.062l/min，通入量達(dá)到理論值的70％時(shí)，加入7克氧化鈣和2克17％的氨水，通入二氧化碳進(jìn)行二次碳酸化反應(yīng)，當(dāng)二氧化碳的通入量達(dá)到理論值的80％時(shí)，反應(yīng)結(jié)束。
反應(yīng)結(jié)束后，升溫到120℃脫除醇、水。得到的產(chǎn)物中加入100毫升汽油，然后放入醫(yī)用離心機(jī)中，以4000rpm的轉(zhuǎn)速離心，將離心分出固體渣后的物料放入帶有減壓設(shè)施的蒸餾瓶中，首先升溫到120℃常壓蒸餾，升溫速度為5℃/分鐘，恒溫30min，然后進(jìn)行減壓蒸餾，真空度控制在0.02MPa以上，溫度控制在150℃，恒溫30min，得到棕褐色的粘稠的61.72克產(chǎn)品。
產(chǎn)品的堿值為298mgKOH/g，濁度為180，粘度為125mm2/s，Ca含量為10.2％，Li含量為0.4％。
實(shí)施例2在與實(shí)施例1相同的反應(yīng)裝置中加入汽油130毫升(化學(xué)純)、150SN中性油27克(中國(guó)石化燕山石化公司生產(chǎn))、雙丁二酰亞胺1.5克、十二烷基苯高沸物磺酸(產(chǎn)自南京烷基苯廠，分子量為404，烷基苯磺酸含量為48％)33.5克、一水合氫氧化鋰(分析純)3克、甲醇12毫升(分析純)，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min后加入氧化鈣7克、20％的氯化鈣水溶液1.5克、17％的氨水1克，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min。通入二氧化碳，通氣速率為0.070l/min。通入量達(dá)到理論值的85％后，首次碳酸化結(jié)束。加入氧化鈣7克、17％的氨水1克，繼續(xù)通入二氧化碳，當(dāng)二氧化碳的通入量達(dá)到理論值的85％時(shí)，停止通氣。
反應(yīng)結(jié)束后的處理過(guò)程同實(shí)施例1，得到棕褐色的粘稠產(chǎn)品。產(chǎn)品的堿值為303mgKOH/g，濁度為78，產(chǎn)品粘度為57.4mm2/s，Ca含量為10.78％，Li含量為0.5％。
實(shí)施例3在與實(shí)施例1相同的反應(yīng)裝置中加入直餾汽油130毫升(化學(xué)純)、150SN中性油28克(中國(guó)石化燕山石化公司生產(chǎn))、聚異丁烯馬來(lái)酸酐(Mn＝1000)1克、十二烷基酚1克、烷基苯經(jīng)過(guò)發(fā)煙硫酸磺化得到的烷基苯磺酸(分子量為439，烷基苯磺酸含量為48.7％)34克、一水合氫氧化鋰(分析純)2.5克、甲醇14毫升(分析純)，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min后加入氧化鈣6克、20％的氯化鈣水溶液1.5克、17％的氨水1克，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min。通入二氧化碳，通氣速率為0.060l/min，通入量達(dá)到理論值的80％時(shí)，首次碳酸化結(jié)束。加入氧化鈣8克，17％的氨水1克，繼續(xù)通入二氧化碳，當(dāng)二氧化碳的通入量達(dá)到理論值的85％時(shí)，停止通氣。
反應(yīng)結(jié)束后的處理過(guò)程同實(shí)施例1，得到棕褐色的粘稠產(chǎn)品。產(chǎn)品的堿值為311mgKOH/g，濁度為128，粘度為91.5mm2/s，Ca含量為11.08％，Li含量為0.43％。
實(shí)施例4在與實(shí)施例1相同的反應(yīng)裝置中加入汽油130毫升(化學(xué)純)、150SN中性油26克(中國(guó)石化燕山石化公司生產(chǎn))、雙丁二酰亞胺1.5克、C24直鏈烷基苯磺酸(產(chǎn)自美國(guó)，分子量為496，烷基苯磺酸含量為82％)23克、一水合氫氧化鋰(分析純)2.6克、甲醇12毫升(分析純)，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min后加入氧化鈣6克、20％的氯化鈣水溶液1.5克、17％的氨水2克，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min。通入二氧化碳，通氣速率為0.065l/min，通入量達(dá)到理論值的83％時(shí)，首次碳酸化結(jié)束。加入氧化鈣7克、17％的氨水1克，繼續(xù)通入二氧化碳，當(dāng)二氧化碳的通入量達(dá)到理論值的85％時(shí)停止通氣。
反應(yīng)結(jié)束后的處理過(guò)程同實(shí)施例1，得到棕褐色的粘稠產(chǎn)品。產(chǎn)品的堿值為307mgKOH/g，濁度為65，粘度為86mm2/s，Ca含量為10.9％，Li含量為0.5％。
實(shí)施例5在與實(shí)施例1相同的反應(yīng)裝置中加入二甲苯130毫升(化學(xué)純)、150SN中性油26克(中國(guó)石化燕山石化公司生產(chǎn))、十二烷基酚2克、烷基苯經(jīng)過(guò)發(fā)煙硫酸磺化得到的烷基苯磺酸(分子量為439，烷基苯磺酸含量為48.7％)30克、一水合氫氧化鋰(分析純)2克、甲醇15毫升(分析純)，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min后加入氧化鈣7克、20％的氯化鈣水溶液2克、17％的氨水2克，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min。通入二氧化碳，通氣速率在0.065l/min，通入量達(dá)到理論值的86％時(shí)首次碳酸化結(jié)束。加入氧化鈣7克、17％的氨水1克，繼續(xù)通入二氧化碳，當(dāng)二氧化碳的通入量達(dá)到理論值的80％時(shí)停止通氣。
反應(yīng)結(jié)束后的處理過(guò)程同實(shí)施例1，得到棕褐色的粘稠產(chǎn)品。產(chǎn)品的堿值為312mgKOH/g，濁度為108，粘度為102mm2/s，Ca含量為11.08％，Li含量為0.35％。
對(duì)比實(shí)施例1本實(shí)施例采用與實(shí)施例5相同的試驗(yàn)條件，不同的是采用一次碳酸化。
在與實(shí)施例5相同的反應(yīng)裝置中加入二甲苯160毫升(化學(xué)純)、150SN中性油26克(中國(guó)石化燕山石化公司生產(chǎn))、20％的氯化鈣溶液2克、烷基苯經(jīng)過(guò)發(fā)煙硫酸磺化得到的烷基苯磺酸(分子量為439，烷基苯磺酸含量為48.7％)30克、一水合氫氧化鋰(分析純)2克、甲醇20毫升(分析純)，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min后加入氧化鈣14克、20％的氯化鈣水溶液2克、17％的氨水3克，控制反應(yīng)溫度在45-50℃，反應(yīng)30min。通入二氧化碳，通氣速率為0.065l/min，通入量達(dá)到理論值的86％時(shí)停止通氣。
反應(yīng)結(jié)束后的處理過(guò)程同實(shí)施例1，得到棕褐色的粘稠產(chǎn)品。產(chǎn)品的堿值為297mgKOH/g，濁度為114，粘度為129mm2/s，Ca含量為10.23％，Li含量為0.38％。
將本對(duì)比實(shí)施例與實(shí)施例5對(duì)比后可知，對(duì)比實(shí)施例只進(jìn)行一次碳酸化雖然操作簡(jiǎn)便，但是得到的產(chǎn)品的堿值低于實(shí)施例5的二次碳酸化產(chǎn)品。
實(shí)施例6將實(shí)施例1-5中合成的鈣鋰復(fù)合烷基苯磺酸鹽分別加入到500SN基礎(chǔ)油中，調(diào)制成2％的溶液，在L-1型板式成焦器上進(jìn)行成漆和成焦板實(shí)驗(yàn)，以考察其高溫清凈性。實(shí)驗(yàn)條件如下成焦板溫/油溫＝320℃/100℃，時(shí)間2小時(shí)，停/開(kāi)＝45秒/15秒。
成漆板溫/油溫＝300℃/150℃，時(shí)間2小時(shí)，連續(xù)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下
表1
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以看出，用本發(fā)明方法合成的高堿度復(fù)合磺酸鹽具有比傳統(tǒng)的高堿度磺酸鈣更好的高溫清凈性，是一種更好的潤(rùn)滑油添加劑。
權(quán)利要求
1.一種高堿度磺酸鹽的制備方法，包括下述步驟(1)在存在有溶劑、磺酸、中性油和低級(jí)醇的反應(yīng)體系中，加入一水合氫氧化鋰；(2)向反應(yīng)體系中加入氧化鈣；(3)通入二氧化碳；(4)分離得到所述高堿度磺酸鹽。
2.權(quán)利要求
1的制備方法，其特征在于，在步驟(3)和(4)之間還包括下述步驟(3a)向反應(yīng)體系中加入氧化鈣；(3b)通入二氧化碳。
3.權(quán)利要求
1的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)的反應(yīng)體系中還存在促進(jìn)劑。
4.權(quán)利要求
2的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)的反應(yīng)體系中還存在促進(jìn)劑；所述步驟(2)和/或(3a)中還可加入助促進(jìn)劑。
5.權(quán)利要求
1-4之一的制備方法，其特征在于所述溶劑選自直鏈烷烴和芳烴中的至少一種。
6.權(quán)利要求
5的制備方法，其特征在于所述直鏈烷烴選自餾程在60-180℃的直餾汽油和純度在98％以上的正構(gòu)烷烴之一；所述芳烴選自苯、甲苯和二甲苯中的至少一種。
7.權(quán)利要求
6的制備方法，其特征在于所述正構(gòu)烷烴是正辛烷。
8.權(quán)利要求
1-4之一的制備方法，其特征在于所述磺酸選自單烷基苯磺酸和雙烷基苯磺酸中的至少一種。
9.權(quán)利要求
8的制備方法，其特征在于所述單烷基苯磺酸的烷基的碳原子數(shù)在8-30之間，所述雙烷基苯磺酸的烷基的碳原子數(shù)之和在8-30之間。
10.權(quán)利要求
1-4之一的制備方法，其特征在于所述磺酸是生產(chǎn)十二烷基苯的副產(chǎn)物所制備的磺酸。
11.權(quán)利要求
1-4之一的制備方法，其特征在于所述低級(jí)醇選自甲醇、乙醇、丙醇和乙二醇中的至少一種。
12.權(quán)利要求
1-4之一的制備方法，其特征在于所述中性油選自潤(rùn)滑油老三套工藝處理的油和加氫精制油。
13.權(quán)利要求
3和4之一的制備方法，其特征在于所述促進(jìn)劑選自烷基或烯基二元酸及所述二元酸的酸酐、酯或酰胺，以及所述酸酐的胺化產(chǎn)物；烷基酚及其鹽；烷基水楊酸及其鹽；以及上述物質(zhì)的混合物。
14.權(quán)利要求
4的制備方法，其特征在于所述助促進(jìn)劑選自氨水、無(wú)機(jī)鹽、無(wú)機(jī)鹽的溶液以及上述物質(zhì)的混合物。
15.權(quán)利要求
14的制備方法，其特征在于所述助促進(jìn)劑選自氯化鈣水溶液、氯化鈣甲醇溶液、碳酸銨、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨、氨水及以上物質(zhì)的混合物。
16.權(quán)利要求
1-4之一的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的反應(yīng)溫度為40-60℃，反應(yīng)時(shí)間為20-60分鐘；步驟(2)中的反應(yīng)溫度為40-60℃，反應(yīng)時(shí)間為20-60分鐘；步驟(3)中的反應(yīng)溫度為40-60℃。
17.權(quán)利要求
1-4之一的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的二氧化碳通入量為理論值的60％以上。
18.權(quán)利要求
17的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的二氧化碳通入量為理論值的65％以上。
19.權(quán)利要求
2和4之一的制備方法，其特征在于，步驟(3b)中的二氧化碳通入量為理論值的60-120％。
20.權(quán)利要求
19的制備方法，其特征在于，步驟(3b)中的二氧化碳通入量為理論值的70-100％。
21.權(quán)利要求
1的制備方法，其特征在于，以磺酸重量為100份計(jì)，步驟(1)中溶劑的重量為100-2000份，中性油的重量為10-300份，低級(jí)醇的重量為10-200份，一水合氫氧化鋰的重量為2-40份；步驟(2)中氧化鈣的重量為10-100份。
22.權(quán)利要求
21的制備方法，其特征在于，以磺酸重量為100份計(jì)，步驟(1)中溶劑的重量為400-1000份，中性油的重量為100-200份，低級(jí)醇的重量為40-100份，一水合氫氧化鋰的重量為10-20份；步驟(2)中氧化鈣的重量為20-60份。
23.權(quán)利要求
2的制備方法，其特征在于，以磺酸重量為100份計(jì)，步驟(1)中溶劑的重量為100-2000份，中性油的重量為10-300份，低級(jí)醇的重量為10-200份，一水合氫氧化鋰的重量為2-40份；步驟(2)中氧化鈣的重量為10-100份；步驟(3a)中氧化鈣的重量為10-100份。
24.權(quán)利要求
23的制備方法，其特征在于，以磺酸重量為100份計(jì)，步驟(1)中溶劑的重量為400-1000份，中性油的重量為100-200份，低級(jí)醇的重量為40-100份，一水合氫氧化鋰的重量為10-20份；步驟(2)中氧化鈣的重量為20-60份；步驟(3a)中氧化鈣的重量為20-50份。
25.權(quán)利要求
3和4之一的制備方法，其特征在于，以磺酸重量為100份計(jì)，步驟(1)中溶劑的重量為100-2000份，中性油的重量為10-300份，低級(jí)醇的重量為10-200份，促進(jìn)劑的重量為1-50份，一水合氫氧化鋰的重量為2-40份；步驟(2)中氧化鈣的重量為10-100份，助促進(jìn)劑的重量為1-10份。
26.權(quán)利要求
25的制備方法，其特征在于，以磺酸重量為100份計(jì)，步驟(1)中溶劑的重量為400-1000份，中性油的重量為100-200份，低級(jí)醇的重量為40-100份，促進(jìn)劑的重量為5-30份，一水合氫氧化鋰的重量為10-20份；步驟(2)中氧化鈣的重量為20-60份，助促進(jìn)劑的重量為2-5份。
27.根據(jù)權(quán)利要求
1-26之一的方法所制得的高堿度磺酸鹽。
28.一種潤(rùn)滑油添加劑，其中含有權(quán)利要求
27所述的高堿度磺酸鹽。
29.一種潤(rùn)滑油，其中含有權(quán)利要求
27所述的高堿度磺酸鹽。
專(zhuān)利摘要
一種高堿度復(fù)合磺酸鹽及其制備方法，所述方法包括(1)在存在有溶劑、磺酸、中性油和低級(jí)醇的反應(yīng)體系中，加入一水合氫氧化鋰；(2)向反應(yīng)體系中加入氧化鈣；(3)通入二氧化碳；(4)分離得到所述高堿度磺酸鹽。本方法可采用二次碳酸化，得到堿值更高的磺酸鹽。
文檔編號(hào)C10M135/00GK1990464SQ200510132297
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月27日
發(fā)明者劉依農(nóng), 段慶華 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan