[发明专利]一种长链(C18－C26)线型烷基苯磺酸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种长链(C₁₈-C₂₆)线型烷基苯磺酸及其制备方法。 

背景技术

合成磺酸盐是使用最广、用量最大的润滑油添加剂，是调制内燃机油的主要添加剂组分。将其加入到油品中，可有效的中和由于机件腐蚀及油品氧化产生的酸性物质。合成磺酸盐与其它添加剂复合后，能很好地分散内燃机油中的油泥、漆膜和烟灰，清除油箱中的沉积物，使其保持清洁。合成磺酸盐也是调制船用油的重要组分，它在船用汽缸油中的用量占总剂量的1/3左右。 

合成烷基苯磺酸是制备合成磺酸盐的主要原料。合成烷基苯磺酸的质量不仅决定了其下游产品——合成磺酸盐的制备工艺，而且决定了合成磺酸盐的质量好坏，并直接影响着内燃机油和船用油的质量。因此，制备一种质量优异的合成烷基苯磺酸是制备高质量合成磺酸盐的基本保证，也是确保内燃机油和船用油质量优异的基本保证。 

目前，制备合成烷基苯磺酸的方法主要有三种：其一是采用乙烯齐聚工艺生成的C₂₀-C₂₄线型α-烯烃原料，采用氟化氢作催化剂及塔式反应器合成烷基苯，进而制备烷基苯磺酸(EP 999258、U.S 6054419)，这种方法可保证合成烷基苯磺酸的质量，但存在着严重的设备腐蚀及环境污染问题。第二种方法是采用丙烯八聚工艺生成的C₁₈-C₂₄的异构烯烃为原料经烷基化制得烷基苯后，以SO₂为溶剂，液相磺化而制得长链(C₁₈-C₂₄)异构烷基苯磺酸(U.S 4235810、U.S 4153627)。用这种工艺制备的合成烷基苯磺酸盐存在着严重的起泡问题，影响了润滑油的使用性能。第三种方法是采用生产洗涤剂的副产——高沸物重烷基苯(注：因其碳十一至碳十三的双取代烷基苯含量较高，又可称为二烷基苯)为原料制备合成高沸物重烷基苯磺酸(又称为合成二烷基苯磺酸)。由于这类磺酸存在着磺酸含量低(仅60％左右)，杂质多(含有茚满、萘满类多环化合物)，分子量低(平均数均分子量为430左右)等结构方面的问题，而造成用此类磺酸生产合成烷基苯磺酸盐时生产难度大、工艺复杂，需要先生产较低碱值的合成磺酸盐后，再在此基础 上采用两步工艺(称为两步法工艺)才能制得高碱值磺酸盐。而制得的磺酸盐质量不高，存在着耐高温稳定性差、水解安定性差、有严重起泡倾向及胶团不稳定等问题。目前国内仅有第三种采用高沸物重烷基苯为原料生产的合成高沸物重烷基苯磺酸(又称为合成二烷基苯磺酸)。 

发明内容

本发明的目的是要提供一种长链(C₁₈-C₂₆)线型烷基苯磺酸及其制备方法，该磺酸具有活性物含量高、平均数均分子量大及单取代磺酸含量高的特点，因而用此类磺酸制备其下游产品——长链(C₁₈-C₂₆)线型烷基苯磺酸盐时，可使制备该类长链(C₁₈-C₂₆)线型烷基苯磺酸盐的工艺简单，并全面提升磺酸盐的综合性能，使得用长链(C₁₈-C₂₆)线型烷基苯磺酸为原料制备的各类长链(C₁₈-C₂₆)线型烷基苯磺酸盐具有优良的高温清净性、抗泡性、抗水性及热储存稳定性；该发明制备工艺无环境污染问题。 

本发明的技术解决方案是： 

该长链(C₁₈-C₂₆)线型烷基苯磺酸，按照质量比是由85～99.9％单取代磺酸和余量的双取代磺酸组成，其中单取代磺酸具备下列化学结构： 

双取代磺酸具有下列化学结构： 

式中：R-为十八碳至二十六碳的直链线型饱和烃结构，R的结构式为H₃C-(CH₂)_n，其中n＝17～25；按照质量比在单取代磺酸中碳二十线型烷基苯磺酸与碳二十线型烷基苯磺酸及碳二十四线型烷基苯磺酸的组成之和为85～99.9％，碳十八线型烷基苯磺酸与碳二十六线型烷基苯磺酸的组成之和0.1～15％；碳二十线型烷基苯磺酸、碳二十二线型烷基苯磺酸和碳二十四线型烷基苯磺酸的质量比为1∶0.1∶0.1～1∶10∶10，碳十八线型烷基苯磺酸与碳二十六线型烷基苯磺酸的质量比为1∶0.1～1∶10。