一种低碱值磺酸盐清净剂的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种低碱值磺酸盐清净剂的生产方法；将含40～60%重量稀释油的100重量份的磺酸、5～10重量份的金属氧化物或20～50重量份的金属氢氧化物以及水混合均匀后，在常温至100℃之内进行金属化反应，然后进行闪蒸干燥，并进行除渣精制，得到外观透明的、油状总碱值小于50mgKOH/g的低碱值磺酸盐产品；该方法工艺过程简单，不仅不需要溶剂回收工艺步骤，而且合成收率能达90%（m/m）以上，单釜利用率也高达90%（t/m3）以上，是一种高效率制备低碱值磺酸盐清净剂的环保型生产方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磺酸盐清净剂的生产方法，尤其是一种高效率制备低碱值磺酸盐清净剂的环保型生产方法，属于油品添加剂领域。
技术介绍
低碱值磺酸盐对发动机表面具有极其优异的清净及防锈等功能，而且还可以进一步合成中碱值、高碱值甚至超高碱值磺酸盐清净剂，是磺酸盐清净剂系列产品之一。低碱值磺酸盐清净剂的有效组分一般是由碱与吸附或络合在碱表面上的磺酸正盐构成。其中的碱性组分一般指金属氧化物或氢氧化物。所谓“低碱值”是指依据SH/T0251或ASTM D2896标准方法测定产品的总碱值(中和Ig试样中全部碱性组分所需高氯酸的量)，如果总碱值小于50mgK0H/g，一般在10至50mgK0H/g之间，即为低碱值磺酸盐。 低碱值磺酸盐可以利用“复分解法”或“直接钙化法”来制备。复分解法是指含有稀释油的磺酸先转变成磺酸钠正盐，然后，在溶剂存在下，再与碱土金属(如钙、镁、钡等)氯化物经过复分解反应变成碱土金属磺酸盐，最后，经过后处理分离精制等工艺过程制备低碱值磺酸盐的方法。复分解法工艺步骤多，工序长，体系中杂质多，分离精制繁琐，制备出的产品总碱值偏低，而且原料利用率低，合成收率低，生产效率更低。CN 200910011706, 7公开了在溶剂存在下，利用复分解法，采用精制磺酸制备总碱值小于10mgK0H/g的磺酸盐方法直接钙化法是指在溶剂、促进剂存在下，含有稀释油的磺酸与碱或碱土金属氧化物、氢氧化物经过直接金属化反应、后处理分离精制等工艺过程来制备低碱值磺酸盐的方法。直接钙化法工序简捷，目前，一般采用直接钙化法生产低碱值磺酸盐清净剂产品。U.S.2，779，784公开了在有机溶剂、醇、水存在下制备低碱值磺酸盐的方法。U.S.4，764，295公开了在有机醇、氯化钙水溶液和C1~4的羧酸存在下制备低碱值磺酸盐的方法。U.S 4，615，841公开了在非极性溶剂、链烷醇和水存在下制备磺酸盐的方法。U.S 4，279，837公开了在有机溶剂及烷氧化物存在下制备磺酸盐的方法。U.S 5，804，094公开了在有机溶剂及羧酸存在下用分子量大于500的烷基苯磺酸制备低碱值磺酸盐的方法。U.S 7，094，922公开了在有机溶剂(促进剂)、水存在下经过反应、分离、溶剂回收及浓缩等四个工艺步骤连续化制备总碱值小于15mgK0H/g的低碱值磺酸盐方法。这些公开的生产低碱值磺酸盐方法中，使用的溶剂或促进剂大多都是对环境和人体有害的有机物，，需要分离精制后才能回收再利用，不仅增加了生产能耗及成本，而且还增加了工艺步骤，生产过程至少需由金属化反应、后处理分离精制和溶剂回收等三大部分组成。另外，溶剂的使用降低了反应装置的单釜利用率，一定程度影响了生产效率。衡量低碱值磺酸盐生产效率的指标除了收率(产品重量对稀释油、磺酸、金属化合物三种有效原料总重量的百分比)工艺技术指标以外，单釜利用率(产品重量对反应釜体积的比)也是非常重要指标之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，克服现有磺酸盐清净剂在生产过程中存在的有机溶剂回收、环保及生产效率低等问题，该方法不仅工艺过程简单，可以省去溶剂回收工艺步骤，单釜利用率高，尤其是利用该方法可以制备出总碱值大于20mgK0H/g的低碱值磺酸盐清净剂产品，生产收率、生产效率极高。本专利技术所述的的磺酸盐清净剂的生产方法主要由金属化反应和后处理分离精制二部分组成。 本专利技术提出的磺酸盐清净剂的生产方法是:首先，将稀释油、水、碱或碱土金属的氧化物或氢氧化物、油溶性磺酸等原料混合均匀，然后，进行金属化反应，最后，后处理分离精制，即制得磺酸盐产品。具体地说，本专利技术提出的磺酸盐清净剂可以按以下方法生产:首先，将100重量份的磺酸(含40~60%重量的稀释油)、5~10重量份的金属氧化物或20~50重量份的金属氢氧化物以及3~30重量份的水等几种原料混合均匀，然后，在一定温度范围内进行金属化反应，然后进行闪蒸干燥，并进行除渣精制，得到的透明、油状液体即为本专利技术低碱值磺酸盐产品。本专利技术的磺酸是指石油磺酸(磺酸基在芳环或环烷环上)；烷基芳基磺酸(磺酸基在芳环上);烷基和烯基磺酸；聚氧乙烯醚磺酸(磺酸基在氧乙基链端)或多环芳烃磺酸盐缩合物(磺酸基在芳环上)等，主要是指由烃基取代的，特别是从石油馏分、芳烃烷基化合成或者两者混合得到的烷基取代的芳烃而得到的石油磺酸、合成烷基苯磺酸或混合磺酸。根据来源不同，优选每个烷基取代的芳环部分含有约16到80个碳原子，更优选18到40个碳原子。本专利技术的碱或碱土金属化合物主要是碱或碱土金属的氧化物或氢氧化物，金属主要是锂、钠、钾、镁、钙、钡等，具体如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、氧化镁、氢氧化钡等，优选氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙或氧化镁，更优选氢氧化钙、氧化钙或氧化镁。本专利技术的水在金属化反应中做为促进剂。水的使用量与碱或碱土金属化合物使用量的摩尔比是0.7~7.5本专利技术的金属化反应温度一般在常温至100°C之内进行。金属化反应压力可以在大气压力下、超过或低于大气的压力下进行，优选在大气压力下进行金属化反应。本专利技术的后处理分离精制目的是去除低沸点物质以及未反应的固体渣子等杂质物。一般采用闪蒸干燥方法除去体系中全部的水组分(包括加入的水以及金属化反应生成的水)，直至水份小于0.5%，蒸出的水可以直接再利用。采用过滤、离心或沉降等方法去除渣子等固体或非溶油物。实施例中选用过滤方式除渣。该方法制备的低碱值磺酸盐清净剂，粗产品固含量低，金属化效率高；产品的总碱值高，浊度低，粘度小，清净性能好；生产过程简单，生产收率和单釜利用率达90%以上；不仅不存在有害有机溶剂的回收和环保问题，尤其是生产效率极高。【具体实施方式】本专利技术的实施例中各项指标采用的分析、评价方法:1.石油产品总碱值测定法SH/T 02512.钙含量测定法SH/T 02973.石油产品运动粘度测定法GB/T 2654.油品添加剂浊度测定法SH/T 00285.水份 GB/T 2606.内燃机油成焦板试验法SH/01802357.曲轴箱模拟试验方法SH/T 0300实施例1常温下，依次向IL带搅拌器的三口烧瓶中加入170g中性油、24.5g水、28g熟石灰(工业品，纯度95%)、230g重烷基苯磺酸(锦州公司工业品，直接酸值90.5mgK0H/g)，搅拌均匀，物料温度为61°C。利用电加热套加热，I小时45分钟后，物料升温至98°C，恒温搅拌20分钟，金属化反应结束。然后，继续利用电加热套加热，蒸除水份，待物料温度升至118°C，通过气体分布管以200ml/min流速通入干燥空气，升至150°C左右，恒温干燥半小时，停止闪蒸干燥。测得粗产品固含量为1.2% (m/m)，最后，向物料中加入20g硅藻土助滤剂(吉林长白)，混合均匀，过滤，得到 约389.6g低碱值合成磺酸钙产品。产品测试结果是总碱值27.3mgK0H/g,钙含量2.65%，浊度17JTU，粘度19.47mm2/So经计算，合成收率(产品重量对中性油、磺酸、熟石灰三种有效原料总重量的百分比)是 91.0%。实施例2常温下，依次向2L带搅拌器的三口烧瓶中加入375g中性油、49.0g水、57g熟石灰(工业品，纯度95%)、425g重烷基苯磺酸(锦州公司工业品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碱值磺酸盐清净剂的生产方法，其特征在于：将含40～60%重量稀释油的100重量份的磺酸、5～10重量份的金属氧化物或20～50重量份的金属氢氧化物以及水混合均匀后，在常温至100℃之内进行金属化反应，然后进行闪蒸干燥，并进行除渣精制，得到外观透明的、油状低碱值磺酸盐清净剂。

【技术特征摘要】
1.一种低碱值磺酸盐清净剂的生产方法，其特征在于:将含40~60%重量稀释油的100重量份的磺酸、5~10重量份的金属氧化物或20~50重量份的金属氢氧化物以及水混合均匀后，在常温至100°C之内进行金属化反应，然后进行闪蒸干燥，并进行除渣精制，得到外观透明的、油状低碱值磺酸盐清净剂。2.按照权利要求1所述的低碱值磺酸盐清净剂的生产方法，其特征在于:所述的磺酸是指石油磺酸；烷基芳基磺酸；烷基和烯基磺酸；聚氧乙烯醚磺...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲江，王中平，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11