一种曼尼希碱清净剂主剂的制备方法与流程

文档序号:14543585阅读:1925来源:国知局

本发明涉及曼尼希碱清净剂制备技术领域,尤其涉及一种曼尼希碱清净剂主剂的制备方法。



背景技术:

曼尼希碱作为燃油清净剂,具有很好的清净分散、防锈和抗氧性能,有着其它清净剂无法比拟的优势。由于其具有较高的热稳定性,因此能有效清除重负荷发动机高温进气阀沉积物,同时对燃烧室沉积物的生成也有一定的抑制作用。

对于曼尼希碱的制备,首先需要在催化剂的作用下使得苯酚和/或单邻位烷基酚与聚烯烃进行烷基化反应得到的烷基化产物,然后再由烷基化产物与醛、胺进行曼尼希反应制得曼尼希碱。

现有技术中对于催化剂的选择一般有hf和bf3·c2h5oc2h5,但hf是一种比较危险的物质,用其作催化剂不利于安全生产。而采用bf3·c2h5oc2h5作为催化剂会造成烷基化反应时间过长;除去催化剂的过程繁琐,产生大量的废料和废水;催化剂危险、用量大且不可回收等问题。



技术实现要素:

针对上述现有技术中存在的不足之处,本申请提供一种曼尼希碱清净剂主剂的制备方法,该方法采用甲磺酸作为催化剂,简化了生产过程中的操作,降低了生产难度,且生产过程中产生的废料较少。

该曼尼希碱清净剂主剂的制备方法包括以下步骤:

将溶剂和聚异丁烯混合得到聚异丁烯溶液;

向合成釜中加入邻甲酚和甲磺酸并加热至60~120℃,然后向所述合成釜中加入所述聚异丁烯溶液,进行烷基化反应得到烷基化产物;

将所述烷基化产物和二乙烯三胺混合并加热至40~80℃,然后向所述烷基化产物和所述二乙烯三胺的混合物中加入甲醛,进行曼尼希反应;

待所述曼尼希反应结束后,对反应后的溶液进行减压蒸馏,除去其中的溶剂和水并过滤得到曼尼希碱清净剂主剂。

可选地,在所述烷基化反应的反应溶液中所述聚异丁烯、邻甲酚、甲磺酸的摩尔比为:1:1~1.5:1~3。

可选地,当向所述合成釜中加入所述聚异丁烯溶液时,所述聚异丁烯溶液在0.5~4h内加完。

可选地,当向所述烷基化产物和所述二乙烯三胺的混合物中加入甲醛时,所述甲醛在0.5~2h内加完。

可选地,所述烷基化反应的反应温度为60~120℃,反应时长为2~8h。

可选地,所述得到烷基化产物的过程具体为:

所述烷基化反应结束后,将反应后的溶液静置0.5~3h;

取出所述反应后的溶液的上层反应液,将所述上层反应液用水洗1~4次,洗去所述上层反应液中未反应的邻甲酚,得到所述烷基化产物。

可选地,所述曼尼希反应的反应温度为160℃,反应时长为2~4h。

其中,制备聚异丁烯溶液时溶剂的加入量以能充分溶解其中的聚异丁烯为准;曼尼希反应中二乙烯三胺和甲醛的加入量以能使得其中的烷基化产物充分反应为准,其中二乙烯三胺和烷基化产物优选的摩尔比为1.2:1。

本发明通过将溶剂和聚异丁烯混合得到聚异丁烯溶液;向合成釜中加入邻甲酚和甲磺酸并加热至60~120℃,然后向合成釜中加入聚异丁烯溶液,进行烷基化反应得到烷基化产物;将烷基化产物和二乙烯三胺混合并加热至40~80℃,然后向烷基化产物和二乙烯三胺的混合物中加入甲醛,进行曼尼希反应;待曼尼希反应结束后,对反应后的溶液进行减压蒸馏,除去其中的溶剂和水并过滤得到曼尼希碱清净剂主剂。本发明采用甲磺酸作为催化剂,简化了生产过程中的操作,降低了生产难度,且生产过程中产生的废料较少。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

第一实施例

本实施例的曼尼希碱清净剂主剂的制备方法中以甲磺酸作为烷基化反应的催化剂,其包括以下步骤:

将溶剂和聚异丁烯混合得到聚异丁烯溶液,其中溶剂的加入量以能够将聚异丁烯完全溶解为准;

向合成釜中加入邻甲酚和甲磺酸并加热至60~120℃,然后向合成釜中加入聚异丁烯溶液,进行烷基化反应得到烷基化产物;

将烷基化产物和二乙烯三胺混合并加热至40~80℃,然后向烷基化产物和二乙烯三胺的混合物中加入甲醛,进行曼尼希反应;

待曼尼希反应结束后,对反应后的溶液进行减压蒸馏,除去其中的溶剂和水并过滤得到曼尼希碱清净剂主剂,其中减压蒸馏的具体工艺参数的确定取决于所选用的溶剂的种类。

其中在烷基化反应的反应溶液中聚异丁烯、邻甲酚、甲磺酸的摩尔比为:1:1~1.5:1~3。当向合成釜中加入聚异丁烯溶液时,聚异丁烯溶液在0.5~4h内加完。当向烷基化产物和二乙烯三胺的混合物中加入甲醛时,甲醛在0.5~2h内加完。烷基化反应的反应温度为60~120℃,反应时长为2~8h。得到烷基化产物的过程具体为:烷基化反应结束后,将反应后的溶液静置0.5~3h;取出反应后的溶液的上层反应液,将上层反应液用水洗1~4次,洗去上层反应液中未反应的邻甲酚,得到烷基化产物。曼尼希反应的反应温度为160℃,反应时长为2~4h。

具体地,在本实施例中溶剂采用甲苯;聚异丁烯为聚异丁烯(mn=1000);邻甲酚用量为476kg、甲磺酸用量为211kg、二乙烯三胺的用量为290kg;

制备时,首先向反应釜内加入800kg甲苯和2200kg聚异丁烯搅匀制得聚异丁烯溶液备用;然后向合成釜中加入1500kg甲苯、476kg邻甲酚和211kg甲磺酸,并加热至95℃,然后将上述制得的聚异丁烯溶液慢慢加入合成釜,并控制在2h内加完,保持温度在95℃进行烷基化反应6h;

烷基化反应结束后静置2h,取样测羟值为54.83mgkoh/g;此时取出反应后溶液的上层反应液,留下下层催化剂,并将上层反应液用水洗2次,洗去其中未反应的邻甲酚得到烷基化产物;然后在上述烷基化产物中再加入290kg二乙烯三胺并升温至60℃,然后将甲醛在1.5h内缓慢加入,甲醛的加入量以其可以与烷基化产物和二乙烯三胺充分反应为准,加完甲醛后升温至160℃进行曼尼希反应并维持3h;最后对反应后的溶液减压蒸馏除去其中的溶剂与水,并过滤得到曼尼希碱清净剂主剂。

本实施例中采用甲磺酸作为烷基化反应的催化剂,简化了生产过程中的操作,降低了生产难度,且生产过程中产生的废料较少。

第二实施例

在本实施例中溶剂采用甲苯;聚异丁烯为聚异丁烯(mn=1000);邻甲酚用量为476kg、二乙烯三胺的用量为290kg,而作为催化剂的甲磺酸则直接采用实施例一中反应后留下的留下下层催化剂,从而实现催化剂的多次利用。

制备时首先向实施例一中留下的下层催化剂内加入800kg甲苯和2200kg聚异丁烯搅匀制成聚异丁烯溶液备用;然后向合成釜中加入1500kg甲苯、476kg邻甲酚并加热至95℃,然后将上述聚异丁烯溶液慢慢加入合成釜,控制在2h内加完,然后保持温度在95℃进行烷基化反应6h;

烷基化反应结束后静置2h,取样测羟值为53.14mgkoh/g;此时取出反应后溶液的上层反应液,留下下层催化剂,将上层反应液用水洗2次,洗去其中未反应的邻甲酚得到烷基化产物,然后向烷基化产物中再加入290kg二乙烯三胺并升温至60℃,然后将甲醛在1.5h内缓慢加入,甲醛的加入量以其可以与烷基化产物和二乙烯三胺充分反应为准,加完甲醛后升温至160℃进行曼尼希反应并维持3h,反应结束后减压蒸馏除去其中的溶剂和水,并过滤即得到曼尼希碱清净剂主剂。

本实施例中的催化剂直接复用实施例一中剩余的下层催化剂,一方面省去了对催化剂的清除过程,简化了整个产品制备过程,另一方实现对催化剂的多次利用,可有效节省生产成本,减少了生产中废料的产生。经试验证明在不影响产品性能的前提下,催化剂至少可以重复使用四次,从而大大节省了生产成本。

第三实施例

在本实施例中溶剂采用甲苯;聚异丁烯为聚异丁烯(mn=1000);邻甲酚用量为476kg、二乙烯三胺的用量为290kg,而对于上次反应后剩余的下层催化剂的清洗药剂则选用正己烷。

制备时首先利用正己烷对第二实施例留下的下层催化剂进行清洗,在清洗3次后将清洗后的溶液加入反应釜,并继续加入800kg甲苯和2200kg聚异丁烯搅匀制得聚异丁烯溶液备用;然后向合成釜中加入1500kg甲苯、476kg邻甲酚并升温至95℃,然后将上述聚异丁烯溶液慢慢加入合成釜,并控制在2h内加完,然后保持温度在95℃进行烷基化反应6h;

烷基化反应结束后将反应后的溶液静置2h,取样测羟值为53.27mgkoh/g;此时取出其中的上层反应液,留下下层催化剂,并将上层反应液用水洗2次,洗去其中未反应的邻甲酚,然后再加入290kg二乙烯三胺并升温至60℃,此时将甲醛在1.5h内缓慢加入,甲醛的加入量以其可以与烷基化产物和二乙烯三胺充分反应为准,加完甲醛后升温至160℃进行曼尼希反应并维持3h,反应后减压蒸馏除去其中的溶剂和水,过滤即得到曼尼希碱清净剂主剂。

本发明通过将溶剂和聚异丁烯混合得到聚异丁烯溶液;向合成釜中加入邻甲酚和甲磺酸并加热至60~120℃,然后向合成釜中加入聚异丁烯溶液,进行烷基化反应得到烷基化产物;将烷基化产物和二乙烯三胺混合并加热至40~80℃,然后向烷基化产物和二乙烯三胺的混合物中加入甲醛,进行曼尼希反应;待曼尼希反应结束后,对反应后的溶液进行减压蒸馏,除去其中的溶剂和水并过滤得到曼尼希碱清净剂主剂。本发明采用甲磺酸作为催化剂,简化了生产过程中的操作,降低了生产难度,且生产过程中产生的废料较少。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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