[發明專利]制備過堿性金屬清凈劑的方法

有效

• 申請號: 201380065458.9
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN104854223A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: S·J·庫克;C·L·弗蘭德;G·M·沃克;B·R·多納
• 申請（專利權）人: 路博潤公司
• 主分類號: C10M159/24
• 分類號: C10M159/24;C10N10/02;C10N10/04;C10N20/02;C10N30/02;C10N30/04;C10N30/06;C10N40/25
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 唐秀玲;徐國棟

發明領域

本發明涉及制備過堿性金屬清凈劑的方法。

更具體而言，本發明涉及制備具有高總堿值(TBN)的過堿性金屬磺酸鹽的方法。

本發明進一步涉及制備用于潤滑劑中的高TBN金屬磺酸鹽清凈劑的方法。包含清凈劑的潤滑劑用于潤滑應用，特別是發動機油中。發動機油用于許多發動機中，包括二沖程或四沖程發動機。

發明背景

將包含高總堿值的化合物輸送至船用柴油應用中是重要的。在燃料在發動機中的燃燒過程期間，高酸建立通常作為副產物形成。高酸建立導致對船用柴油應用的各組件的腐蝕影響，并導致特別高的磨損速率。

過堿性化合物可用作清凈劑，特別是在潤滑劑中，并可用于中和這類酸。過堿性清凈劑通常為包含金屬鹽芯和表面活性劑外殼的油溶性顆粒。

WO/PCT申請2005/042677A1(Kocsis,等人，05/12/2005)公開了制備過堿性清凈劑的方法。該方法包括9步驟方法，包括步驟：(1)提供選自由烴基取代有機酸、烴基取代苯基、酚鹽、烴基取代羧酸鹽及其混合物組成的組的金屬鹽；(2)進一步提供甲醇以及包含2至約7個碳原子的醇的混合物，其中甲醇與醇混合物的摩爾比為約2.2或更小，以形成混合物；(3)進一步提供堿性金屬化合物；(4)使步驟(3)的混合物與二氧化碳反應以形成碳酸化過堿性金屬磺酸鹽；(5)在步驟(4)的產物上進行步驟(3)和(4)至少另外3次；(6)其后除去步驟(1)至(5)中產生的至少一部分水和步驟(2)中引入的至少一部分醇；(7)在步驟(6)的產物上再次進行步驟(2)；(8)在步驟(7)的產物上進行步驟(3)和(4)至少另外2次；和(9)其后從組合物中除去實質部分的水和醇。

進一步公開了油介質以一定量存在使得相當于(1)的金屬鹽的酸與油介質的摩爾比為0.3-1.4；且其中當烴基取代有機酸為烴基取代磺酸時需要步驟(6)。

美國專利6,444,625(Muir等人，09/03/2002)公開了高粘度過堿性磺酸鹽清凈劑以及包含高粘度過堿性磺酸鹽清凈劑的船用汽缸油。公開了過堿性磺酸鈣清凈劑包含400或更大的TBN且具有在100℃下至少180mm²/s的粘度。

制備高粘度過堿性磺酸鈣的方法還公開于US?6,444,625中，其包括步驟：(1)將磺酸供入反應器中；(2)將石灰反應物加入反應器中以中和及過堿化；(3)加入脂族C₁-C₄醇和烴溶劑以在反應器中形成工藝混合物，通過將二氧化碳注入反應器中而將工藝混合物碳酸化，將油加入工藝混合物中以形成產物混合物，通過除去任何固體而將產物混合物澄清，在澄清以后從產物混合物中除去水和任何殘余烴，和分離具有至少400的高TBN的過堿性磺酸鈣，在碳酸化期間，反應的放熱保持在27-57℃的溫度下。

美國專利5,384,053(Cane,等人，01/24/1995)公開了制備潤滑油添加劑的方法。該文件公開了用起始過堿性化合物并使過堿性化合物在甘醇的存在下在升高的溫度下反應而進行的方法。該文件中所公開的方法在高過堿性產物的后處理期間使用羧酸。該方法沒有公開由非過堿性起始化合物制備高過堿性化合物的方法。方法中甘醇的使用必然需要方法在升高的溫度下進行，因為甘醇的醇汽提步驟必須在高溫下進行以便是有效的。

以上方法的問題是存在金屬鹽的低吸收以形成所得過堿性磺酸鹽清凈劑產物，由于阻斷過濾路線的固體的形成，這產生產物的緩慢過濾速率。

另外，所公開的技術提供顯示出改進的摩擦性能(即較低摩擦)、改進的抗磨性能和改進的燃料經濟性的潤滑劑組合物。

發明概述

根據本發明第一實施方案，提供在油介質中制備過堿性金屬清凈劑的方法，所述方法包括步驟：

(1)提供選自由以下物質組成的組的有機酸：

烴基取代有機磺酸，

烴基取代有機磺酸的混合物，

所述有機酸的金屬鹽，和

其混合物

(2)進一步提供至少一種單醇；

(3)進一步提供堿性金屬化合物；

(4)進一步提供具有6-30個碳原子的羧酸；