一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法与流程

本发明涉及润滑油添加剂，具体为一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法。

背景技术：

1、在润滑油添加剂市场上，金属清净剂主要有磺酸盐、水杨酸盐和烷基酚盐，烷基水杨酸盐是最早出现的润滑油清净剂之一。根据烷基水杨酸盐的碱金属不同，可分为钙盐和镁盐等。其中镁盐相对钙盐产品来说，具有高碱值低灰分的特点。随着环保排放法规不断严苛，对润滑油的灰分提出了更高的要求，同时镁盐在针对低速早燃(lspi)问题的解决有重要作用，镁盐金属清净剂的地位在不断提高。

2、专利cn1107507a介绍了一种以甲醇和氨水为促进剂的高碱值烷基水杨酸镁的合成工艺。cn1126808c介绍了一种以甲醇和胺类化合物为促进剂，并引入特定的表面活性剂的方法来合成超高碱值水杨酸镁的方法。

3、上述有关高碱值烷基水杨酸镁的专利，其原料烷基水杨酸的合成方法均为基于通过以苯酚为原料的koble-schmitt反应合成。随着技术的发展烷基水杨酸的合成技术也不断在进步，发展了以水杨酸与烯烃烷基化合成烷基水杨酸的工艺。

4、传统的制备方法为以苯酚、烯烃为原料，经烷基化制得烷基酚。然后再通koble-schmitt反应进行羧基化得到烷基水杨酸，专利cn95108813.0、ep0370555等均有报道。传统方法经过烷化、碱化、羧化、酸化等一系列工序，在工序中存在高压(羧化时)的条件，同时烷基酚的羧化不彻底，产品收率低且杂质多，影响了产品的性能。

5、为解决koble-schmitt法制备烷基水杨酸的工序长、杂质多的缺陷，开发出以水杨酸(或水杨酸烷基酯)与烯烃为原料合成烷基水杨酸的工艺路线。专利dd-a-269619、dd-a-293108、us5225588、us5415792、us5652203和cn201110172978分别报道了采用阳离子交换树脂、多聚磷酸、sncl4、磺酸树脂、酸性白土、甲基磺酸等为催化剂，水杨酸烷基酯与烯烃烷基化合成烷基水杨酸的方法。专利ep0771782、cn1323062c、us2004097750、us2004127743、cn103508881b分别报道了采用80％硫酸、负载杂多酸、无水甲基磺酸、芳基磺酸等为催化剂，水杨酸与烯烃烷基化合成烷基水杨酸的方法。以水杨酸(或水杨酸甲酯)和烯烃为原料的烷基化合成工艺，有效减少了工序，合成的烷基水杨酸盐产品在纯度、色泽等质量方面显著的提升。

6、但由于烷基水杨酸合成工艺发生了变化，烷基水杨酸的成分出现了变化，在合成高碱值烷基水杨酸镁时，采用原有高碱度化工艺的促进剂体系，出现了二氧化碳难吸收，造成收率低、碱值低、产品浑等的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，解决了现有技术中的因原料烷基水杨酸合成工艺的变化及组成变化而造成的高碱值烷基水杨酸镁在高碱度化时二氧化碳难吸收造成的收率低、碱值低和浊度高的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，包括烷基水杨酸制备方法和高碱值烷基水杨酸镁的制备方法，所述烷基水杨酸的制备方法具体包括以下步骤：

5、s1、将计量的碳数为6-30的烯烃、水杨酸加入容器并搅拌加热；

6、s2、搅拌均匀后加入计量的催化剂，升温至110-150℃，保持1-24小时；

7、s3、反应结束后静置沉淀，除去杂质，得到红褐色油状烷基水杨酸产品；

8、所述高碱值烷基水杨酸镁的制备方法具体包括以下步骤：

9、t1、采用一步金属化工艺，将计量的溶剂、基础油、步骤s3制得的烷基水杨酸及表面活性剂混合搅拌升温，30-60℃时加入计量的镁源和促进剂胺进行中和反应；

10、t2、然后通入二氧化碳气体，通气速率为150ml/min，进行高碱度化反应3h，在高碱度化过程中，分三次加入一定质量比的甲醇与水的混合物30g；

11、t3、反应结束后，升温脱除溶剂、助剂和水，经离心或过滤得到高碱值烷基水杨酸镁产品。

12、优选的，所述高碱值烷基水杨酸镁的各组分具有一定的比例，以基础油为100份重量计，烷基水杨酸为80-120份、表面活性剂为1-30份、镁源为30-50份、溶剂10-250份、醇类5-40份、水5-40份、促进剂胺为5-25份和二氧化碳40-70份。

13、优选的，所述步骤t2中高碱度化时分多次加入一定质量比的醇水混合物的质量比为0.1-10。

14、优选的，所述步骤t1中表面活性剂为烷基苯磺酸或烷基酚中的一种。

15、优选的，所述步骤t2中的醇为短链醇，包括甲醇、乙醇或乙二醇，优选甲醇。

16、优选的，所述步骤t1中促进剂胺为氨水、尿素或乙二胺，优选氨水。

17、优选的，所述步骤t1中溶剂为直馏汽油或甲苯。

18、优选的，所述步骤t1中的基础油包括美国石油协会分类中的一类、二类或三类基础油或合成油，优选hvi 150。

19、优选的，所述步骤t1中的镁源为氧化镁或氢氧化镁。

20、(三)有益效果

21、本发明提供了一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

22、(1)、该高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，通过以基础油、烷基水杨酸、表面活性剂物质、助剂、氧化镁或氢氧化镁、二氧化碳为原料合成的，得到高碱值水杨酸镁，很好的解决了由于烷基水杨酸的合成工艺路线改变，原材料成分变化，合成高碱值烷基水杨酸镁时出现的碱值低、浊度高、稳定性差问题，工艺简单。

23、(2)、该高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，所制备的产品碱值大于300mgkoh/g，镁含量大于6.0％，100℃运动粘度不大于150mm2/s，浊度不大于80jtu，该工艺收率高，合成的产品碱值高、浊度低，色度小，具有优异的高温清净性、良好的胶体稳定性。

技术特征：

1.一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：包括烷基水杨酸制备方法和高碱值烷基水杨酸镁的制备方法，所述烷基水杨酸的制备方法具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：所述高碱值烷基水杨酸镁的各组分具有一定的比例，以基础油为100份重量计，烷基水杨酸为80-120份、表面活性剂为1-30份、镁源为30-50份、溶剂10-250份、醇类5-40份、水5-40份、促进剂胺为5-25份和二氧化碳40-70份。

3.根据权利要求1所述的一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：所述步骤t2中高碱度化时分三次加入一定质量比的醇水混合物的质量比为0.1-10。

4.根据权利要求1所述的一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：所述步骤t1中表面活性剂为烷基苯磺酸或烷基酚中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：所述步骤t2中的醇为短链醇，包括甲醇、乙醇或乙二醇。

6.根据权利要求1所述的一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：所述步骤t1中促进剂胺为氨水、尿素或乙二胺。

7.根据权利要求1所述的一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：所述步骤t1中溶剂为直馏汽油或甲苯。

8.根据权利要求1所述的一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：所述步骤t1中的基础油包括美国石油协会分类中的一类、二类或三类基础油或合成油。

9.根据权利要求1所述的一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，其特征在于：所述步骤t1中的镁源为氧化镁或氢氧化镁。

技术总结
本发明公开了一种高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，通过以基础油、烷基水杨酸、表面活性剂物质、助剂、氧化镁或氢氧化镁、二氧化碳为原料合成的，得到高碱值水杨酸镁，很好的解决了由于烷基水杨酸的合成工艺路线改变，原材料成分变化，合成高碱值烷基水杨酸镁时出现的碱值低、浊度高、稳定性差问题，工艺简单，本发明涉及润滑油添加剂技术领域。该高碱值水杨酸镁清净剂的制备方法，所制备的产品碱值大于300mgKOH/g，镁含量大于6.0％，100℃运动粘度不大于150mm<supgt;2</supgt;/s，浊度不大于80JTU，该工艺收率高，合成的产品碱值高、浊度低，色度小，具有优异的高温清净性、良好的胶体稳定性。

技术研发人员：马涛,刘玉峰,刘雨花
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13