[发明专利]一种硼化高碱值环烷酸钙的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硼化高碱值环烷酸钙的制备方法。

背景技术

高碱值环烷酸钙润滑油清净剂是船用汽缸油首选的一类主要性能改进剂，它一方面作为表面活性剂，借助其增溶、胶溶或清净分散作用，抑制船用柴油机中燃料和润滑油造成的严重污染危害，另一方面还能提供碱性贮备，有效地中和燃料和润滑油在实际使用工况下不可避免地生成的有害无机酸和有机酸，从而达到减缓油品氧化衰败，减少船用柴油机腐蚀磨损，延长油品和船用柴油机使用寿命的目的。

关于高碱值环烷酸钙的制备的专利非常多，如US4100084、US2938828、US 2865956、CN102071085A、CN101885677A、CN1465560A等，其制备方法一般为：以环烷酸为原料，加入中性油和烃类溶剂，采用低分子醇为促进剂，通入二氧化碳进行碳酸化反应，反应结束后升温脱醇脱水，经后处理得到高碱值环烷酸钙（TBN＞300）。然而，上述的高碱值环烷酸钙的过碱度组分主要以碳酸钙形式存在, 这种碳酸化的过碱度金属清净剂在苛刻运行条件下会加速油品的氧化, 导致金属部件磨损。近年来，国外研究人员开发和研制了以硼酸盐为过碱度组分的硼化金属清净剂。硼化金属清净剂不仅具有清净剂的作用, 而且具有良好的氧化安定性、抗摩擦磨损、防锈等性能, 已成为研究开发的热点之一。

US3480548介绍了无溶剂下，一种高碱值清净剂在150~175℃下与硼酸及其它硼化试剂反应生成硼化金属清净剂。此方法温度较高，同时在无溶剂下容易产生泡沫。

US3679584介绍了硼酸化和碳酸化反应一步同时进行，优点在于生成的硼酸盐有利于氧化安定性及防锈性能的提升，缺点在于生成的硼化清净剂碱值不高。

US3829381描述了一种先合成高碱值清净剂，然后类似US3480548硼酸化反应条件制备硼化清净剂的方法。

US4683126介绍了在质子性和碳氢化合物混合溶剂中，将硼酸化试剂加入到高碱值金属清净剂中，搅拌、过滤、脱去混合溶剂后得到一种硼化的清净剂。

硼化高碱值环烷酸钙的制备技术尚无专利报道，同时现有硼化清净剂制备技术存在硼酸化温度过高、硼酸化使用溶剂复杂以及硼化清净剂碱值不高等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种硼化高碱值环烷酸钙的制备方法，该制备方法反应温度低、反应时间短、溶剂利用率高以及制备的硼化环烷酸清净剂碱值高。

本发明的技术方案是：

一种硼化高碱值环烷酸钙的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

A、将重量份数馏程为90~120℃的石油醚130-150份，MVI150中性油30-50份，环烷酸50-70 份，甲醇15-20份，氨水、氯化铵、碳酸氢铵中的一种2-5份，异丁醇3-5份，水2-4份以及氢氧化钙60-80份加入到反应器中，控制反应温度在50~60℃，进行中和反应1~2h，生成中性环烷酸钙；

B、在45~55℃下通入二氧化碳进行碳酸化反应3~6h，二氧化碳通入量为理论值的60%~70%；

C、升温脱去醇、水，然后补加70-90份馏程90~120℃的石油醚进行离心或用助滤剂过滤除掉残渣，其中助滤剂选自硅藻土；

D、加入10-15份的硼酸进行硼酸化反应5-10h，然后减压蒸馏除去馏程90~120℃的石油醚得到产品。

本发明步骤A中所述的环烷酸为大分子石油酸，其酸值为90~110mgKOH/g，分子量为350~650。

本发明步骤B中二氧化碳通气量为40~80ml/min。

本发明步骤C中离心速率为3500~4500r/min。

本发明的优点是：用石油醚（馏程90~120℃）代替中和及碳酸化反应目前常用烃类溶剂如甲苯、二甲苯、溶剂汽油等，可避免在下一步硼酸化反应时更换反应溶剂、反应温度过高、二氧化碳溢出过快，产品碱值下降等问题。同时，最后阶段回收石油醚（馏程90~120℃）溶剂，也可避免硼化高碱值环烷酸钙制备工艺复杂及后处理繁琐，相对节约生产成本，降低能耗。另外，硼化高碱值环烷酸钙不仅可以起到清净剂作用，同时硼酸盐的存在可以进一步提升清净剂的氧化安定性及防锈性能。

具体实施方式

实施例1：