硼酸化的碱土金属甲苯磺酸盐的制备方法

文档序号:3576381阅读:311来源:国知局

专利名称::硼酸化的碱土金属甲苯磺酸盐的制备方法硼酸化的碱土金属曱苯磺酸盐的制备方法本发明涉及制备硼酸化(borated)的碱土金属甲苯磺酸盐的改进的方法。润滑油组合物在防止和/或降低磨损方面的能力是高度希望的和孜孜以求的。已经发现,当含硼的添加剂,和特别是硼酸化的碱土金属甲苯磺酸盐用于润滑油组合物中时,不仅提供极好的抗磨损性质,而且对这些组合物提供清净作用,以及防锈性、抗腐蚀性和极压优点。制备硼酸化的磺酸盐的某些方法是本领域中已知的。例如,在美国专利4683126中,Inoue等人公开了用于制备碱土金属硼酸盐分散体的两步方法。在第一步中,混合物质(a)-(e)并在20-ioox:下进行反应,其中(a)是100重量份的油溶性的碱土金属中性磺酸盐;(b)是10-100重量份的碱土金属氢氧化物或氧化物;(c)是其量为(b)的0.5-6.5倍的硼酸;(d)是5-50重量份的水;和(E)是50-200重量份的稀释溶剂。在第二步中,将第一步的反应混合物加热至100-200n以除去水和大量的稀释溶剂。在两个相关的专利中,Hellmuth等人公开了硼酸化的添加剂的制备方法和过碱化并增加这类硼酸化的添加剂的总碱值(tbn)的方法。具体地,他们在美国专利3480548中描述了硼酸化的添加剂,它由碱土金属碳酸盐和碱土金属烃磺酸盐的润滑油分散体与选自硼酸、氧化硼和硼酸的水性烷基酯的硼化合物反应而制备。而且,在美国专利3679584中,他们描述了增加碱土金属在过碱化的碱土金属磺酸盐润滑油组合物中的比例的方法。该方昧包括(1)混合碳酸盐-过碱化的碱土金属磺酸盐、碱土金属氢氧化物和硼酸;和(2)使得到的混合物与二氧化碳接触。在另一个实例中,Fischer等人在美国专利4744920中公开了也硼酸化的碳酸盐-过碱化产物。具体地,该方法包括(a)混合过碱化的磺酸盐和一种或多种惰性液体介质;(b)用硼酸化试剂在足够低以防止大量起泡的温度下来硼酸化处理(a)的混合物;(c)将(b)的混合物的温度升高至高于水的沸点的温度;(d)从剩余的(c)的反应混合物中除去基本上全部的所加入的水或由反应生成的水,而保留基本上全部的碳酸盐;和(e)收获(d)的产物。在另一个实例中,Schlicht在美国专利4965003中公开了用于润具体地,该方法包括(a)将溶解在烃溶剂中的金属盐与金属碱和极性溶剂相混合;(b)在约10-约1001C下当使酸性气体通过该混合物时,处理(a)的金属盐混合物;(c)在约10-约1001C下过滤(b)的处理过的混合物;(d)将硼酸化试剂加入到(c)的滤液中并使该滤液与所述硼酸化试剂在约15-约100X:下反应约0.25-约5.0小时;(e)在充分高至蒸馏出全部水和大部分极性溶剂的温度下加热(d)的硼酸化的混合物;(f)将(e)的蒸馏过的和硼酸化的混合物冷却至低于剩余溶剂的沸点,并过滤该冷却的滤液混合物;和(g)在约IO-约200mmHg的压力和约20-约150t:的温度下汽提(f)的冷却的和蒸馏过的滤液混合物,由此回收所述硼酸化的金属清净剂添加剂。Schlicht等人在美国专利4965004中公开了这种方法的变型。该方法包括(a)在质子溶剂和烃溶剂的存在下向过碱化的金属盐中加入硼酸化试剂并在约15-约IOOIC下反应约0.25-约5.O小时;(b)在高到足以蒸馏至少约80%的所述质子溶剂原料的温度下加热(a)的硼酸化的金属盐混合物;(c)将(b)的蒸馏过的硼酸化的混合物冷却至低于剩余溶剂的沸点并过滤该冷却的滤液混合物;和(d)在约IO-约200mmHg的压力和约20-约150匸的温度下汽提(c)的冷却的蒸馏过的滤液混合物,并回收所述硼酸化的金属清净剂添加剂。由于硼酸化的磺酸盐在润滑剂领域中作为添加剂的突出角色,仍有很大的兴趣和需要来开发改进的方法以生产这些盐,以使得得到的产物可具有各种想要的性质。这些想要的性质可包括,例如,低沉降速率、良好的倾点和防止磨损和腐蚀的能力。因此,在它的最广泛的实施方案中,本发明涉及制备硼酸化的碱土金属烷基甲笨璜酸盐的新型的和改进的方法,包括(a)使如下组分反应(i)至少一种油溶性的烷基曱苯磺酸,或油溶性的碱土金属烷基甲苯磺酸盐,或它们的混合物;(ii)至少一种碱土金属源;(iii)至少一种硼源,在包含a和b的混合物的存在下,a.至少一种烃溶剂;和b.至少一种低分子量醇;和(iv)—种或多种过碱化酸(overbasingacids),其中至少一(b)将来自步骤(a)的反应产物加热至高于所述烃溶剂、所述低分子量醇和步骤(a)中生成的任何水的蒸馏温度的温度,以使得所述溶剂、醇和生成的水可从步骤(a)的反应产物中蒸馏出去;其中在该方法中不向所述反应混合物中加入外来水源。第一方面,所述硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐清净剂可进一步在额外的过碱化步骤中使用至少一种不同于硼酸的过碱化酸来进一步过碱化处理。第二方面,本发明涉及使用第一方面的方法制备的硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐清净剂添加剂。参照如下描述,本领域技术人员将会理解本发明的其它的和进一步的目标、优点和特征。发明详述以下通过非限制性的说明来描述各种特征和实施方案。方法。根据本方法制备的硼酸化的烷基甲苯磺酸盐当被包括在多种工业润滑油中时可用作清净剂。这些清净剂往往具有低沉降速率、低温下的良好的流动性质和有利的密封物相容性。例如,按照本发明的方法制备的硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐显示出低沉降速率,例如小于约O.15体积%,或小于约O.12体积%,或小于约0.10体积%,或甚至小于约0.05wt%,例如小于约0.03体积%,基于所得到的盐的总体积。当加入到润滑油组合物中时,也发现它们赋予改进的磨损防护性和/或腐蚀防护性。具体地,硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐的制备方法包括(a)4吏如下组分反应(i)至少一种油溶性的烷基曱苯磺酸,或油溶性的碱土金属烷基曱苯磺酸盐,或它们的混合物;(ii)至少一种碱土金属源;(iii)至少一种硼源,在包含a和b的混合物的存在下,a.至少一种烃溶剂;和b.至少一种低分子量醇;和(iv)—种或多种过碱化酸,其中至少一种是硼酸;(b)将来自步骤(a)的反应产物加热至高于所述烃溶剂、所述低分子量醇和步骤(a)中生成的任何水的蒸馏温度的温度,以使得所述溶剂、醇和生成的水可从步骤(a)的产物中蒸馏出去;其中在该方法中不向所述反应混合物中加入外来水源。至少一种烃溶剂本发明的方法可使用各种已知的烃溶剂。例如,适宜的烃溶剂可以是正戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、正癸烷或它们的混合物。适宜的烃溶剂也可以是芳族溶剂,例如选自二曱苯、苯、曱苯的一种和它们的混合物。在本发明的示例性的实施方案中,所述烃溶剂是二甲苯。至少一种低分子量醇适用于本发明的醇通常是具有例如约1-约13个碳原子的相对低分子量和/或分子量不大于约200的醇。这些分子量的醇往往具有足够低的沸点以使得它们可在反应完成后从反应混合物中蒸馏出去。例如,适宜的醇可以是选自多种低分子量一元醇的醇,每种包含约1-约13个碳原子。更具体地,这样的醇可以是例如甲醇、乙醇、丙醇、异辛醇、环己醇、环戊醇、异丁醇、苯曱醇、P-苯基乙醇、2-乙基己醇、十二醇、十三醇、2-甲基环己醇、仲戊醇和叔丁醇。在本发明的示例性实施方案中,所述低分子量一元醇是甲醇。适宜的低分子量醇也可以是多元醇。例如,这样的醇可以是二元醇,例如乙二醇。而且,在本发明的某些实施方案中,也可使用某些适宜的低分子量一元醇或多元醇的衍生物。这些衍生物的实例可包括二醇单醚和单酯,例如乙二醇单曱醚和乙二醇单丁醚。油溶性的烷基甲苯磺酸本发明的硼酸化的烷基曱苯磺酸盐添加剂可衍生自油溶性的烷基曱苯磺酸。磺酸的制备方法是本领域已知的。具体地说,可通过使用各种已知的磺化剂例如磺酸、三氧化硫、氯磺酸或氨基磺酸磺化烷基曱苯前体来制备本发明的烷基甲苯磺酸。也可采用其它常规的方法,例如S03/空气薄膜磺化法,其中所述烷基甲苯前体与由CHEMITHON或BALLESTRA⑧制造的303/空气降膜混合。依次,所述烷基甲苯前体可最初衍生自使甲苯与烯烃进行烷基化的常规的Friedel-Crafts反应。本发明的烷基甲苯前体可包含长约IO-约40个碳原子的烷基链。本发明的另一种烷基曱苯前体可包含长约14-约30个碳原子的烷基链。本发明的又一个烷基曱苯前体可包含长约18-约26个碳原子的烷基链。所述曱苯环可以连接至所述烷基链的任何位置,但烷基链上的l位除外。如本领域技术人员将会理解的,烷基链上的"1位"是指该链的端碳原子位置。另一方面,所述烷基链可连接至所述甲苯环的任何碳位,但甲苯的甲基所连接的位置除外。用来使曱苯烷基化的烯烃可以是单烯烃或各种烯烃的混合物,尽管后者通常是所选的烷基化试剂。无论是否使用单烯烃或混合物来烷基化所述甲苯,然而所述烯烃通常被异构化。它们可在烷基化步骤之前、之中或之后被异构化,但优选在所述烷基化步骤之前被异构化。异构化烯烂的方法是已知的。本领域技术人员通常使用至少两种类型的酸性催化剂中的一种来实现此目的。具体地,所述酸性催化剂可以是固体或液体。许多已知的固体酸性催化剂可以是适宜的,但优选具有至少一种金属氧化物的固体催化剂。所述金属氧化物可以是选自天然沸石、合成沸石、合成分子筛和粘土的金属氧化物。例如,所述固体酸性催化剂包含酸性粘土或酸性分子筛或平均孔尺寸为至少6.0埃的沸石的酸型。有用的酸性粘土,包括例如蒙脱土、合成粘土和皂石,可衍生自天然的或合成的材料。柱形粘土可用作烷基化催化剂。其它平均孔尺寸小于5.5埃的具有一维孔体系的分子筛也可用作酸性催化剂。实例包括SM-3、MAPO-ll、SAPO-ll、SSZ-32、ZSM-23、MAP0-39、SAPO-39、ZSM-22、SSZ-20、ZSM-35、SUZ-4、NU-23、NU-86和天然或合成的镁碱沸石。这些催化剂在例如RosamarieSzostak的HANDBOOKOFMOLECULARSIEVES(NewYork,VanNorsrandReinhold,1992)和在美国专利5282858中有述,通过参考将它们引入本文。所述异构化方法可在例如约50-约280"C下实施。因为烯烃往往具有高沸点,该方法适宜地在液相中以间歇或连续模式进行。在间歇模式中,通常使用搅拌的高压釜或玻璃烧瓶,它们可被加热至所希望的反应温度。另一方面,连续的方法最有效地实施于固定床工艺中。在固定床工艺中,空速,它度量反应物与催化剂床的接触速度,可为约0.1-约10或更多WHSV(即反应物进料重量每催化剂重量每小时)。将催化剂充入可被加热至所希望的反应温度的反应器中。所述烯烃也可在与所述催化剂床接触前被加热。本领域技术人员能够选择异构化条件,在此条件下可实现特定程度的异构化。具体地说,异构化程度通常由具体的烯烃样品或混合物的ot烯烃的量和支化程度来表征。a烯烃的量和支化程度可依次使用各种常规方法包括例如傅立叶变换红外(FTIR)光镨来确定。在一般的FTIR光镨方法中,oc烯烃的含量(或百分比)可按照具体的样品在910cm—1处的吸光度并将其与具有已知oc烯烃含量的校准样品在910cn^处的吸光度做比较来测量。例如可按照已知的程序从13C定量核磁共振(NMR)谱来得到校准样品中的oc烯烃含量(或百分比)。也可按照样品在1378cnf1处的吸光度由FTIR光谱来测量支化百分比。该吸光度对应于曱基的变形振动程度。然后将异构化的烯烃样品的该吸收与具有已知支化程度的一系列校准样品的1378cm—i的吸光度做比较。通常,待测试的具体的烯烃混合物首先被加氢,将未支化部分转化为正烷烃和支化部分转化为支化烷烃。然后使用气相色镨将未支化的正烷烃与支化的烷烃区分开,它们的比例与该烯烃混合物中的支化程度百分比有关。尽管所述烷基化混合物中的烯烃可以是支化的或直链的,本发明的示例性方法包括烷基甲苯,其衍生自主要是直链oc烯烃的混合物。本发明的烷基化步骤可在所述异构化步骤之前、同时或之后发生。然而优选的是所述异构化步骤在所述烷基化步骤之前发生,以使得用来对甲苯进行烷基化的所述烯烃包含异构化的烯烃。可使用各种已知的烷基化方法来制备所述烷基甲苯前体。例如,在氟化氢催化剂的存在下发生的一般的烷基化反应,可胜任用于此目的。然而,无论用来实现烷基化的方法如何,单段反应器几乎总是用作发生反应的优选的容器。所述烷基化方法通常在约20-约250t:下发生。与以上讨论的异构化方法类似,所述烷基化方法优选在液相中进行以在这些温度下提供液体烯烃。所述烷基化方法可以间歇或连续方式被激活,前一方式在加热的和搅拌的高压釜或玻璃烧瓶中进行,和后一方式在固定床工艺中进行。每种方式中,反应器流出物通常含有与过量的甲苯混合的烷基甲苯。所述过量的曱苯可由蒸馏、真空下汽提蒸发或本领域技术人员已知的其它方法来除去。第二和备选的起始物质可以是碱土金属烷基曱苯磺酸盐,其也可由本领域技术人员已知的方法来制备。具体地,它可通过使烷基甲苯磺酸与适宜的碱土金属源反应而得到。示例性的方法包括在含羟基的(hydroxilic)促进剂的存在下使该金属的反应性碱,例如氢氧化物,与烷基甲苯磺酸混合。通常该含羟基的促进剂可以是水,但根据本发明,没有向该反应混合物中加入外来水源。因此,可以或可以不在该反应混合物中存在的水仅仅是该反应的副产物。代替水的是,适宜的醇例如2-乙基己醇、甲醇或乙二醇可用作该含羟基的促进剂。在本发明的示例性的方法中,该含羟基的促进剂是甲醇。而且,该反应发生在惰性溶剂中,所得到的磺酸盐可溶解在该溶剂中。如上所述,该惰性溶剂可选自正戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、正癸烷、苯、曱苯、二甲苯或它们的混合物。在本发明的示例性方法中,该惰性溶剂是二甲苯。适宜地,本发明的碱土金属可以是钙、钡、镁或锶。在本发明的示例性实施方案中,所述碱土金属甲苯磺酸盐是钙盐,和所述盐的反应性碱是氢氧化钙(也称作石灰)。在另一个示例性的实施方案中,所述反应性的碱是氧化钓。在本发明的方法中低分子量醇与碱土金属源的重量比通常大于约0.20:l,或大于约0.30:l,或甚至大于约0.35:1。在本发明的示例性方法中,低分子量醇的量与碱土金属反应性碱的量的比例为约0.40:1。在本发明的另一个示例性方法中,低分子量醇的量与碱土金属反应性碱的量的比例为约0.33:1。硼源本发明的碱土金属甲苯磺酸盐,是最初衍生自油溶性的甲苯磺酸起始物质或自身就是起始物质,被进一步用硼酸处理。具体地,将硼源导入到反应混合物中以实现该目的。该源可以是例如硼酸、硼酐、硼酯或类似的含硼物质的形式。本发明的示例性方法的硼源是正硼酸(也称作硼酸)。尽管没有向反应混合物中加入外来水源,但是水是涉及碱土金属反应性碱与烷基甲苯磺酸或碱土金属烷基甲苯磺酸盐之一或二者在适宜的低分子量醇的存在下的反应的副产物。据信硼酸可在水的存在下发生缩合以生成硼酸低聚物,例如由以下化学式所表示的那些<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>然后这些低聚物与所述碱土金属反应性碱反应生成硼酸化的盐,由此将硼引入所述碱土金属烷基甲苯磺酸盐中。一种或多种过碱化酸本发明的硼酸化的碱土金属烷基曱苯磺酸盐通常是过碱化的。根据定义,过碱化的物质的特征在于金属含量过量于按照该磺酸盐中所存在的待被过碱化的金属阳离子的化学计量量。术语"碱值"或"BN"是指在1克样品中等价于K0H的毫克数的碱量。因此,较高的BN反映了更多的碱产物和因此更大的碱度保留。样品的BN可由多种方法来确定,包括,例如ASTM测试号D2896和其它等价的方法。术语"总碱值"或"TBN"是指在1克功能流体中等价于K0H的毫克数的碱量。这些术语通常分别与"碱值"或"BN"互换使用。术语"低过碱化的"是指约2-约60的BN或TBN。术语"高过碱化的"是指约60或更多的BN或TBN。本发明的碱土金属烷基甲苯磺酸盐的TBN可为约10-约500,或约50-约400,或甚至约100-约300,例如约150-约200。本发明的示例性的碱土金属烷基曱苯磺酸盐是高度过碱化的且具有约160的TBN。用于过碱化的许多常规方法和反应条件包括用二氧化碳过碱化。这类方法和条件的实例在美国专利3496105和其它中有述。本发明的硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐每一种用一种或多种过碱化酸来过碱化,其中至少一种过碱化酸是硼酸。因此,如果在本方法中包括硼酸作为硼源,它也可用于过碱化所得到的硼酸化的盐。示例性的方法釆用单一的过碱化酸,其为硼酸。所述方法在本发明的示例性方法中,使烃溶剂例如二甲苯与低分子量醇例如甲醇和碱土金属源例如氢氧化钓预混合。该预混合步骤在或接近环境温度下进行,例如在约15-约4Q1C下,或在约20-约35t)下。预混合步骤后,如果需要,可任选地向反应容器中加入泡沫抑制剂和其它加工助剂。然后可在搅拌下向该混合物中加入烷基甲苯磺酸。一般地,经一段时间緩慢加入该烷基曱苯磺酸以避免反应混合物温度快速升高,将该混合物的温度保持在约20-约55匸。然后,将该反应混合物在约40-约50X:下或约41-约46X:下搅拌约5-约20分钟,以确保所述碱土金属反应性碱的充分中和。然后使用浴或其它冷却装置将该反应混合物冷却至约20-约25匸,或约21-约241C,并在该温度下保持约1-约3小时。如果碱土金属甲苯磺酸盐是代替曱苯磺酸的起始物质,该中和步骤可以省略。然后经约20-约40分钟的时间段緩慢加入硼源例如硼酸以中和该反应混合物,同时将该混合物的温度保持在约20-约301C。然后将该反应混合物再在约25-约501C下保持15分钟。再次将该混合物冷却至约20-约25X:。然后或者立刻或者在约30分钟内将冷却装置从反应容器上移除。一般地,然后将该反应混合物緩慢加热至达到一个或多个不同的中间温度。据信该分步加热方法可用来降低最终产物中的沉降物的量。在本发明的示例性方法中,将该反应混合物在约20-约40分钟内加热至约651C的第一中间温度,然后在约90分钟-约2小时内加热至约80'C的第二中间温度,然后在约1小时内加热至约90-约951C的第三中间温度。然后通过本领域已知的分离方法将所述低分子量醇、所述烃溶剂以及迄今为止已经在反应过程中生成的水从该反应混合物中除去。本发明的示例性方法采用已知的蒸馏方法,简单地将该反应混合物加热至高于所述醇、溶剂和水的沸腾温度。在该方法中,在约l小时内将反应混合物加热至约125-约1401C。任选地,然后可向该反应混合物中加入惰性液体介质,例如稀释油或润滑基础油,以降低该反应混合物的粘度和/或使产物分散。适宜的稀释油是本领域已知的,且例如在FUELSANDLUBRICANTSHANDBOOK,(GeorgeE.Totten编辑,2003)的第199页中"矿物源的、合成化学源的或生物源的碱性流体…"中有定义。如果例如产物被挤出的话,在这个节骨眼上可不必加入该惰性液体介质。所述蒸馏步骤一般在约180-约2001C下持续约2小时,然后将反应混合物在该温度下保持约15分钟。然后使用常规的公知方法例如离心分离和/或过滤来除去未反应的碱土金属反应性碱、硼源(如果不是硼酸的话)和硼酸。在本发明的示例性方法中,在某些过滤助剂的存在下在预涂覆的压滤机中进行过滤,并用预涂油洗涤所得到的产物并储存该产物。所得到的本发明的硼酸化的碱土金属烷基曱苯磺酸盐包含约2-约6wt%、或约3-约5wt%、或甚至约3.2-约4.5wt%、例如约3.5-约4.3wt。/。的硼。该盐中的硼含量可由本领域/>知的特定的标准方法来测量,例如,ASTMD4951或ASTMD5185。而且,所得到的本发明的硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐中的硼与碱土金属离子的比例一般为约1:0.2至约1:0.7,或约1:0.3至约1:0.6,或甚至约1:0.5至约1:0.58,例如约1:0.51至约1:0.56。由本发明的方法制备的硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐通常具有低的沉降速率。一般地该沉降体积小于约0.15体积o/。,或小于约0.12体积%,或小于约0.10体积%,或甚至小于约0.05体积%,例如小于约0.03体积%,基于所得到的盐的总体积。该沉降速率可由本领域中公知的特定的标准方法来测量,例如ASTMD2273。而且,由本发明的方法制备的硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐在100X:下的粘度按照ASTMD445所测为约150-约280cSt,或约170-约250cSt,例如约200cSt。根据ASTMD93所测,该盐也可具有大于约1701C、或甚至约180"C、例如约i9ox:的闪点。将参照以下实施例来进一步理解本发明,这些实施例不认为是对本发明的范围做出限制。实施例提供以下实施例来举例说明本发明而不限制本发明。尽管已经参照具体的实施方案描述了本发明,本申请打算包括那些可由本领域技术人员做出的不背离所附的权利要求的主旨和范围的不同的改变和替代方案。实施例l:制备过碱化的硼酸化的烷基曱苯磺酸钙在5升玻璃容器中混合约228克曱醇、约1800克二甲苯和约192.5克水化的石灰(氢氧化钾)以实现均匀性或近似均匀性。将分子量为约471的572克烷基曱苯磺酸加入到该容器中,同时将反应混合物的温度维持在约20-约30匸。该加入在约15分钟内完成。然后向该容器中加入约291.9克硼酸粉末,同时将反应混合物的温度维持在约30-约35X:。然后将反应混合物在该温度下保持约15分钟。然后分3步加热盛有该反应混合物的容器(1)从约351C至约65匸;(2)从约65X:至约93匸;和从约93匸至约128"。向该容器中加入约358克I类矿物油并搅拌该混合物。然后在10000G下使整个混合物进行离心分离,并除去固体沉降物。然后在约40毫巴的真空下加热液相至约185由此蒸馏溶剂二曱苯。使用所述系列步骤在第二批次中重复该方法,并加入同样量的全部物质,不同之处在于将加入到所述预混合物中的甲醇的量增加至约240克。分析得到的盐,并将其各种性质列于下表l。表1:硼酸化的烷基曱苯磺酸钙盐的分析<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>实施例2:过碱化的硼酸化的甲苯磺酸钾的大规模制备使用配有涡轮混合器、热油夹套和冷却盘管的1900升不锈钢反应器作为所述反应容器。将约798千克的混合二甲苯充入该容器中。然后将该反应器冷却至约20匸,这低于二甲苯的闪点。使用氮气清洗步骤来将反应器中的氧气量降低至约3ppm。然后经由螺旋传送装置向该反应器中加入约126千克的氢氧化钙粉末。共混并混合反应器中的内容物,同时将约351千克烷基甲苯磺酸经约48分钟加入该反应器中,期间反应混合物的温度升至约43X:。将反应器冷却至约20t:,并通过所述螺旋传送装置经约10分钟加入约195千克硼酸。然后经约15分钟向该反应器中加入约113千克甲醇,期间反应混合物的温度升至约361C。反应器的内容物在该温度下再共混并混合约15分钟。然后在常压下分4步加热该反应器以除去甲醇和反应过程中生成的水(1)经约60分钟从约341C至约69TC;(2)经约IOO分钟从约69匸至约78(3)经约60分钟从约78^C至约931C;和(4)经约60分钟从约93"C至约127匸。将约163千克的100中性油加入到该反应器中。然后将该反应器加热至约171",并经约115分钟将反应器中的压力降低至约50mmHg,以使得可以蒸馏出二甲苯。然后将反应器中的压力恢复至常压。此后,向该反应器中加入约23千克的100中性油。使用硅藻土辅助的压滤机来过滤掉沉降物,沉降物据估计为约1.2体积%。分析得到的硼酸化的甲苯磺酸盐,并将其性质列于下表2。表2:过碱化的硼酸化的烷基甲苯磺酸钾的大规模制备<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>权利要求1.硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐的制备方法,包括(a)使如下组分反应(i)至少一种油溶性的烷基甲苯磺酸,或油溶性的碱土金属烷基甲苯磺酸盐,或它们的混合物;(ii)至少一种碱土金属源;(iii)至少一种硼源,在包含A和B的混合物的存在下,A.至少一种烃溶剂;和B.至少一种低分子量醇;和(iv)一种或多种过碱化酸(overbasingacids),其中至少一种是硼酸;(b)将来自步骤(a)的反应产物加热至高于所述烃溶剂、所述低分子量醇和步骤(a)中生成的任何水的蒸馏温度的温度,以使得所述溶剂、醇和生成的水可从步骤(a)的产物中蒸馏出去;其中在该方法中不加入外来水源。2.权利要求l的方法,其中所述低分子量醇是一元醇。3.权利要求2的方法,其中所述一元醇是甲醇。4.权利要求1的方法,其中所述烃溶剂是二甲苯。5.权利要求1的方法,其中所述碱土金属源是碱土金属氢氣化物或碱土金属氧化物。6.权利要求5的方法,其中所述碱土金属源是氢氧化钙。7.权利要求1的方法,其中所述硼源是硼酸。8.权利要求1的方法,其中所述低分子量醇与碱土金属源的重量比大于约0.2:1。9,权利要求8的方法,其中所述重量比大于约0.3:1。10.权利要求9的方法,其中所述重量比大于约0.4:1。11.权利要求l的方法,其中所述油溶性的烷基甲苯磺酸的烷基是直链烷基。12.权利要求11的方法,其中所述烷基甲苯磧酸的直链烷基的长度为约10-约40个碳原子。13.权利要求12的方法,其中所述烷基甲苯磺酸的直链烷基的长度为约12-约30个碳原子。14.权利要求13的方法,其中所述烷基甲苯磺酸的直链烷基链的长度为约18-约26个碳原子。15.权利要求l的方法,其中所述硼酸化的碱土金属甲苯橫酸盐的TBN为约10-约500。16.权利要求15的方法,其中所述硼酸化的碱土金属甲苯磺酸盐的TBN为约50-约400。17.权利要求16的方法,其中所述硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐的TBN为约100-约300。18.权利要求l的方法,还包括过碱化步骤,其中由步骤(a)和(b)制备的所述硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐进一步用一种或多种过碱化酸进行过碱化。19.由权利要求1的方法制备的过碱化的硼酸化的碱土金属烷基甲苯磺酸盐。20.由权利要求18的方法制备的过碱化的硼酸化的碱土金属烷基曱苯磺酸盐。全文摘要提供了制备硼酸化的碱土金属甲苯磺酸盐的新型改进方法。文档编号C07C309/00GK101328140SQ20081009983公开日2008年12月24日申请日期2008年5月29日优先权日2007年5月30日发明者J·麦克唐纳,P·杜彻斯纳,P·泰基,S·吉勒斯申请人:切夫里昂奥罗尼特股份有限公司;切夫里昂奥罗尼特有限责任公司
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