[发明专利]一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法

说明书

技术领域

本发明属无环不饱和碳架的有机硫化物合成技术领域，尤其涉及一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法。

背景技术

润滑油添加剂T321是一种优良的润滑油脂极压抗磨添加剂，由于其具有较高的硫含量，极压抗磨性强、油溶性好、铜腐蚀性小、毒性低、色泽浅、用量少，特别是在生产上调整硫化剂的硫指数，可以生产出不同含硫量和不同活性的硫化异丁烯(即T321)产品，因此广泛应用于齿轮油、金属加工油和润滑脂中，是目前极压抗磨剂中硫剂的主流产品。

国内润滑油添加剂T321传统生产工艺中，典型的传统两步法合成工艺简述如下：异丁烯和二氯化硫在常压、温度为45～55℃下，与催化剂作用进行加合反应，生成硫氯化异丁烯加合物，同时排放含HCl的废气，催化剂为低级醇、路易斯酸、碘等。加合产物在由异丙醇、叔丁醇和正丁醇(或其他低碳醇)组成的助溶剂中与硫化钠或多硫化钠发生脱氯反应得到粗品硫化异丁烯，同时排放含H₂S的废气。传统工艺流程中排放大量含HCl和H₂S的废气、含NaCl和硫化剂的碱性废水，不仅对设备造成腐蚀，而且严重污染环境。国内每生产1吨硫烯，大约产生6吨含硫污水、108kg HCl和136kg H₂S，特别是污水中COD高达20000mg/L，悬浮物10000mg/L左右，其中含有极难处理的硫醇、硫醚等物质，臭味较大，不易脱附。针对以上难题，提出了一些改进工艺，如两次硫化脱氯废水回用工艺、闭路无污染生产工艺、无水脱氯工艺、萃取洗涤工艺、废水处理工艺、连续法生产工艺等。这些新工艺从一定程度上减少了对环境的污染，增大了产品收率，但不能从根本上解决两步法的弊端，因此，两步合成法已没有发展前景，面临着淘汰的处境。

目前较为先进的工艺为高压法，国内已建成年产200吨的高压法生产润滑油添加剂T321的工业化装置。该工艺采用硫磺粉、异丁烯为原料，以高浓度的碳酸钠，碳酸氢钠碳酸氢钠与氢氧化钠混合溶液为催化剂，直接进行高压合成反应制备润滑油添加剂T321。该工艺相对于两步合成法较为简单，生产成本也较低廉，产品与传统的T321相比粘度小，颜色浅，气味低，热安定性、油溶性、极压抗磨性及铜腐蚀性能水平相当。主要的不足在于污染严重，难以控制。废水中存在大量颜色深，具有恶臭味的硫化钠和多硫化钠等物质，且废气中存在较多硫化氢气体，环境污染严重；另外反应在高压（一般大于10MPa）下进行，对设备要求较高。

发明内容

本发明旨在提供一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法，所要解决的技术问题是降低润滑油添加剂T321生产过程的有害排放，并使反应条件适于工业化生产。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法，其特征在于，按以下步骤操作：

将单质硫和溶剂加入反应釜中，升温至160-200℃，搅拌反应0.5小时左右后向反应釜内间歇式加入异丁烯，继续反应3-6小时，反应阶段压力控制在3.5-4.5MPa，反应结束后冷却至室温，反应液静置分液后留取有机相，将有机相过滤、洗涤、蒸馏后得到润滑油添加剂T321；

所述溶剂为氨水与醇的混合溶液。

所述的一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法，其特征在于：所述氨水溶液的质量浓度为5-20%。

所述的一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法，其特征在于：所述单质硫与异丁烯的摩尔比为0.5-2:1。

所述的一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法，其特征在于：制得润滑油添加剂T321产品后，无机相经分析后，再补充新鲜溶剂至原有浓度后可循环利用。

所述的一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法，其特征在于：所述氨水与醇的混合溶液中，氨水与醇的配比为9：1.2-0.8。

所述的一种中压溶剂热法绿色高效制备润滑油添加剂T321的方法，其特征在于：所述的醇指的是甲醇或乙醇。

本发明的原理为：本发明以硫磺、异丁烯为原料，以氨水为溶剂，醇为硫开环剂，中等压力（4.5MPa）下利用溶剂热法合成润滑油添加剂T321，以克服上述现有技为术的缺陷。本发明生产工艺具有生产成本低，污染小，对设备要求低等优点。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：