一种高碱值（ＴＢＮ４００）合成烷基苯磺酸钙的制备方法，采用长链线型烷基苯磺酸和高沸物重烷基苯磺酸的混合酸与氧化钙和／或氢氧化钙、低碳醇、碱土金属卤化物或硝酸盐、碱土金属烷基酚或碱土金属烷基酚盐及聚异丁烯基丁二酸酐的混合物在溶剂和稀释油存在下，于４０－８０℃温度下进行中和反应，然后控制温度为４０－６０℃通入二氧化碳进行碳酸化反应，采用一步法工艺制得总碱值（ＴＢＮ）为４００ｍｇＫＯＨ／ｇ的高碱值合成烷基苯磺酸盐，产品分为含氯和不含氯的两类高碱值（ＴＢＮ４００）合成烷基苯磺酸盐产品。采用该方法制得的产品粘度低、浊度小、易过滤、颜色浅、不结皮，并具有优异的高温清净性、抗泡性和热储存稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及 一种高碱值(TBN4 0 0)合成烷基苯磺酸钙的制备方法。技术背景高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸努是润滑油添加剂的一种，是应用广泛和 用量较大的润滑油清净剂，是调制高档内燃机油和船用油的主要添加剂组分。 将其加入到油品中，能有效地中和由于机件腐蚀及油品氧化而产生的酸性物质， 与其它添加剂复合时，能提高润滑油的清净性和分散性能，分散和洗涤活塞和 汽缸表面形成的油泥、漆膜和烟灰等，清除发动机表面形成的沉积物，并使其 保持清洁，延长发动机的使用寿命，减少环境污染。目前，制备高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙的方法有"两步法"合成工 艺和"一步法"合成工艺。"两步法"工艺有两种， 一种是先合成低碱值(TBN25) 或中碱值(TBN150)烷基苯磺酸钩，再以其为原料进而合成高碱值(TBMOO)合成 烷基苯磺酸钙。即第一步以磺酸、碱性钙、基础油及低碳醇溶剂等为原料，以 低碳醇、金属卣化物、烷基酴、烷基酚盐等为促进剂，在40-8(TC下进行中和反 应制得低碱值烷基苯磺酸钙(TBN25)，或者通入二氧化碳进行碳酸化反应，经脱 除溶剂及精制后制得中碱值(TBN150)合成烷基苯磺酸钙中间产品；第二步，制 备高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙目的产品。以第一步制得的低碱值(TBN25) 或中碱值(TBN150)合成烷基苯磺酸钙及碱性钙、基础油和低碳醇溶剂等为主要 原料，以低碳醇、金属卤化物、烷基酚、烷基酚盐等为促进剂在42-6(TC下与碱 性^和二氧化碳进行高碱碳酸化反应，碳酸化反应分3-5次进行，即碱性钙分 3-5次加入，二氧化碳以0. 8-1. 7L/min的速度分3-5次通入。高碱化反应结束 后，脱除溶剂，精制后制得高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙目的产品。另一 种"两步法"制备工艺是以高碱值(TBN300)合成烷基苯磺酸钙、碱性钙、墓础 油和低碳醇溶剂等为主要原料，以低碳醇、金属卤化物、烷基酚、烷基酚盐等 为促进剂，在42-6(TC下与碱性钙和二氧化碳进行高碱碳酸化反应，碳酸化反应 分数次进行，即碱性钙分数次加入，二氧化碳以0.8-1.几/min的速度分数次通 入。高碱化反应结束后，脱除溶剂，制得粗产品，粗产品再加助滤剂过滤精制 制得高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙目的产品。这两种"两步法"工艺釆用的原料磺酸是生产洗涤剂的付产釜残高沸物重烷基苯经磺化而制得，称为高沸物重烷基苯磺酸。该磺酸纯度低(60%左右)，单取代含量低(12%左右)，双取 代含量高(54%左右)，非磺化物含量高(30%左右)，且分子量小430-460，以 其为原料合成的高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸努产品的油溶性、抗泡性、高 温热稳定性及清净性等使用性能差，不能满足油品升级换代、节能及环保要求， 并且只能釆取两步法工艺合成产品，同时两步法工艺存在工艺技术落后、生产 操作繁瑣、周期长及产品收率低等问题(US 5108630、 US 4604219、 US 4780224)。 用"两步法"工艺生产的高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙产品的粘度大，一 般在180-250mm2/s范围，浊度大， 一般在200-250JTU范围，储存稳定性差，存 放时有沉淀物产生，使产品浑浊。面对两步法工艺存在的问题，人们又提出了另一种方法一一 "一步法"工 艺，釆用长链(C18-C24)异构烷基苯磺酸为主要原料一步法合成高碱值(TBN400)合 成烷基苯磺酸钙产品。US. 6479440中描述了以长链(C2。-C24)异构烷基苯磺酸、甲 醇、甲苯及碱性钙等为原料进行中和反应及高碱化反应，然后离心脱除固体物 质等杂质，再脱除溶剂制得高碱值(TBN400)合成磺酸盐清净剂产品，该工艺产 品的抗泡性问题较为突出。US. 6444625中描述了以长链(C2。-C24)线型烷基苯磺酸 和石油磺酸的混合磺酸、氢氧化钙、甲醇及正庚烷等为原料在27。C混合，在43-53x:下通二氧化碳进行高碱碳酸化反应，加稀释油稀释后过滤除渣，然后蒸馏脱除溶剂和水制得高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙产品。上述两种一步法工艺 虽然解决了两步法工艺存在的技术落后、操作复杂、生产周期长及产品收率低 等问题，但生产成本及产品价格高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出利用"一步法"并釆用长链(Cu-C26)线型烷基苯磺酸和 高沸物重烷基苯磺酸的混合磺酸的高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙的制备方 法，该制备方法工艺简单，加工成本远低，具有良好的经济性；保证了产品的 质量和使用性能，使高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙的质量有了很大的提高， 利用该方法生产的产品具有良好的清净性、油溶性、抗泡性和热稳定性，还有 粘度低、浊度小及易过滤的特点。本专利技术的技术解决方案为1.1在含有溶剂和中性稀释油的体系中，将(a)长链线型烷基苯磺酸与高沸 物重烷基苯磺酸的混合酸、(b)氧化钙和/或氢氧化钙、(c)低碳醇、(d)碱土金 属卣化物或硝酸盐，在40-80'C温度下进行中和反应，其中长链线型烷基苯磺酸为长链av")线型烷基苯磺酸，其烷基测链碳原子为从碳十八到碳二十六，按 照质量比该长链((^-C26)线型烷基苯磺酸的活性物含量为85-99. 9%、游离酸含量0. 5%以下，平均分子量为480-560,按照质量比该长链((VC")线型烷基苯磺酸中 单取代烷基苯磺酸含量为85-99.9 %;稀释油为中性油，低碳醇为C,-C4的烷基 伯醇，长链((VC26)线型烷基苯磺酸与高沸物重烷基苯磺酸的质量比为1: 9-9: 1，稀释油与长链((VJ线型烷基苯磺酸及高沸物重烷基苯磺酸之和的质量比为 1.2-1.6: 1,氧化钙和/或氢氧化钙与长链((VJ线型烷基苯磺酸及高沸物重烷 基苯磺酸之和的摩尔比为7.0-8.0: 1;其中，在中和反应时，氧化钙和/或氢氧 化钧的加入量以其能与长链(C18—26)线型烷基苯磺酸和高沸物重烷基苯磺酸充分 反应为准；按照质量比与每IOO份长链((VJ线型烷基苯磺酸和高沸物重烷基苯 磺酸及稀释油的混合物反应所用的低碳醇为20-29份，碱土金属卤化物或硝酸 盐为2. 6-4. 0份；1.2在中和反应的反应产物中，加入余量的氧化钙和/或氢氧化钙，通入二 氧化碳，二氧化碳的通入量与氧化钙和/或氢氧化钙总量的摩尔比为0.78-0.95:1, 于4G-6(TC温度下进行碳酸化反应，碳酸化反应分4-5次进行，即将氧化钙 和/或氢氧化钙分4-5次加入，以0. 1-2. 5L/min的速度分4-5次通入二氧化碳， 直至碳酸化反应结東；1. 3将碱土金属烷基酴或碱土金属烷基酚盐及聚异丁烯基丁二酸酐在中和 反应或碳酸化反应时加入参与反应，按照质量比与每100份长链((V")线型烷基 苯磺酸和高沸物重烷基苯磺酸及稀释油的混合物反应所用的碱土金属烷基酚或碱 土金属烷基酚盐为5-8份、聚异丁烯基丁二酸酐为1-2. 5份；1.4产品精制将碳酸化反应的反应产物升温至140-18(TC温度下脱除轻组 分和溶剂，然后过滤制得高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙。上述的高碱值(TBN400)合成烷基苯磺酸钙的制备方法，长链线型烷基苯磺 酸优选长链(C2。-C2》线型本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高碱值（ＴＢＮ４００）合成烷基苯磺酸钙的制备方法，其特征是：１．１在含有溶剂和中性稀释油的体系中，将（ａ）长链线型烷基苯磺酸与高沸物重烷基苯磺酸的混合酸、（ｂ）氧化钙和／或氢氧化钙、（ｃ）低碳醇、（ｄ）碱土金属卤化物或硝酸盐，在４０－８０℃温度下进行中和反应，其中长链线型烷基苯磺酸为长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯磺酸，其烷基测链碳原子为从碳十八到碳二十六，按照质量比该长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯磺酸的活性物含量为８５－９９．９％、游离酸含量０．５％以下，平均分子量为４８０－５６０，按照质量比长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯中单取代烷基苯磺酸含量为８５－９９．９％；稀释油为中性油，低碳醇为Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］的烷基伯醇，长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯磺酸与高沸物重烷基苯磺酸的质量比为１∶９－９∶１，稀释油与长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯磺酸及高沸物重烷基苯磺酸之和的质量比为１．２－１．６∶１，氧化钙和／或氢氧化钙与长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯磺酸及高沸物重烷基苯磺酸之和的摩尔比为７．０－８．０∶１；其中，在中和反应时，氧化钙和／或氢氧化钙的加入量以其能与长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯磺酸和高沸物重烷基苯磺酸充分反应为准；按照质量比与每１００份长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯磺酸和高沸物重烷基苯磺酸及稀释油的混合物反应所用的低碳醇为２０－２９份，碱土金属卤化物或硝酸盐为２．６－４．０份；１．２在中和反应的反应产物中，加入余量的氧化钙和／或氢氧化钙，通入二氧化碳，二氧化碳的通入量与氧化钙和／或氢氧化钙总量 的摩尔比为０．７８－０．９５∶１，于４０－６０℃温度下进行碳酸化反应，碳酸化反应分４－５次进行，即将氧化钙和／或氢氧化钙分４－５次加入，以０．１－２．５Ｌ／ｍｉｎ的速度分４－５次通入二氧化碳，直至碳酸化反应结束；１．３将碱土金属烷基酚或碱 土金属烷基酚盐及聚异丁烯基丁二酸酐在中和反应或碳酸化反应时加入参加反应，按照质量比与每１００份长链（Ｃ↓［１８］－Ｃ↓［２６］）线型烷基苯磺酸和高沸物重烷基苯磺酸及稀释油的混合物反应所用的碱土金属烷基酚或碱土金属烷基酚盐为５－８份、聚异丁烯基丁二酸酐为１－２．５份；１．４产品精制：将碳酸化反应的产物升温至１４０－１８０℃温度下脱除轻组分和溶剂，然后过滤制得高碱值（...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏奇，
申请(专利权)人：辽宁天合精细化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]
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