[发明专利]一种烷基水杨酸盐的制备方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种烷基水杨酸盐的制备方法。属于润滑油添加剂技术领域。

（二）背景技术

烷基水杨酸的碱土金属盐具有优异的高温清净性能，作用润滑油添加剂被广泛应用，其制备过程主要分两个步骤：烷基水杨酸的制备，烷基水杨酸的碱性化（或高碱度化）。其中烷基水杨酸的碱性化（或高碱度化）过程是已知的。其中烷基水杨酸的传统制备方法如下：以苯酚和烯烃为原料，通过烷基化反应制得烷基苯酚，再经过中和反应转化成烷基酚钠，然后通过Kolbe-Schmitt反应使烷基酚钠羧基化得到烷基水杨酸钠，经酸化得到烷基水杨酸，再经过中和反应和高碱度化反应制得烷基水杨酸盐。专利EP370555、UK586461和CN95108813.0均报道了通过上述传统Kolbe-Schmitt流程来制备烷基水杨酸盐。此流程中存在的问题是：在苯酚烷基化后得到的烷基酚中，存在长链烷基位于邻位和对位两种情况，通常比例约为1：1，而邻位烷基苯酚活性较低，在Kolbe-Schmitt反应中很难被羧基化，因而最终烷基苯酚总量中仅有约70%通常转化为烷基水杨酸，这将直接导致原料烯烃利用率降低，因而使生产成本居高不下；烷基酚不能完全转化为烷基水杨酸，因此在最终产物中约有30%的游离烷基酚存在，这不仅会使产品颜色过深，而且严重影响了产品的其它使用性能。

解决这一问题的一种方法是以水杨酸烷基酯（例如：水杨酸甲酯）为初始原料，进行烷基化反应制得烷基水杨酸酯，然后水解，以得到烷基水杨酸，再进行中和反应和高碱度化反应来制备烷基水杨酸盐；或将制得的烷基水杨酸酯直接通过高碱度化反应来制备烷基水杨酸盐。专利US5434293公开了水杨酸烷基酯的烷基化方法。专利CN201110172978.2公开了一种高碱值烷基水杨酸钙清净剂的制备方法，该方法是以甲基磺酸、对甲基苯磺酸中的一种或两者的混合物酸化处理的白土作催化剂，按照摩尔比1:1～2:1用水杨酸甲酯和C₁₄～C₂₄α-烯烃为原料，在140～190℃下进行烷基化反应，反应4～8小时，滤除催化剂后蒸除未反应烯烃和水杨酸甲酯得到烷基水杨酸甲酯；将得到的烷基水杨酸甲酯加入中性油稀释后，加入溶剂并与CaO或Ca(OH)₂进行中和反应，得到烷基水杨酸钙和甲醇，中和反应生成的甲醇作为高碱化反应的主促进剂，中和反应生成的烷基水杨酸钙在CaO或Ca(OH)₂存在下与CO₂进行高碱化反应，最后蒸馏回收，得到高碱值烷基水杨酸钙清净剂。该方法有效解决了产物中游离烷基酚含量过高的问题，但其缺点是：原料水杨酸甲酯价格较高，因而生产成本较高，而且该烷基化反应温度高，能耗大，因而工业上经济性较差，另外该方法中烷基水杨酸酯的水解转化率不高，因此产品纯度仍较低。

CN200410029720.7提供了一种烷基水杨酸钙金属清净剂的制备方法，即在一定压力条件下进行中和及羧基化反应，之后进行高碱度化反应的三步法工艺路线合成中碱值烷基水杨酸钙金属清净剂产品的工艺方法。该方法以烷基酚及氢氧化钙等为原料，在一定压力并以乙二醇为促进剂的条件下，以一定比例的配料比，通过中和反应、羧基化反应、高碱度化反应合成了碱值达160mgKOH/g以上的中碱值烷基水杨酸钙金属清净剂产品。该方法虽然简化了传统Kolbe-Schmitt流程工艺，一定程度上解决了一些问题，但该方法羧基化反应转化率仍不高，产物中仍然有大量游离烷基酚存在。