JPH07150180A - Method of overbased phenate - Google Patents

Method of overbased phenate

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JPH07150180A
JPH07150180A JP31575593A JP31575593A JPH07150180A JP H07150180 A JPH07150180 A JP H07150180A JP 31575593 A JP31575593 A JP 31575593A JP 31575593 A JP31575593 A JP 31575593A JP H07150180 A JPH07150180 A JP H07150180A
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alkaline earth
earth metal
reactor
reaction
carbon dioxide
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M159/00Lubricating compositions characterised by the additive being of unknown or incompletely defined constitution
    • C10M159/12Reaction products
    • C10M159/20Reaction mixtures having an excess of neutralising base, e.g. so-called overbasic or highly basic products
    • C10M159/22Reaction mixtures having an excess of neutralising base, e.g. so-called overbasic or highly basic products containing phenol radicals

Abstract

PURPOSE: To obtain an overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenate by a batch process, by which a throughput rate is increased, by introducing CO2 simultaneously with a base of an alkaline earth metal to carry out carbonation by a single step.
CONSTITUTION: A mixture essentially composed of an alkylphenol, sulfur, a solvent for promoter, and a base of an alkaline earth metal is brought into contact under reaction conditions in a reactor to form a sulfurized, alkaline earth metal alkylphenate by feeding the base of an alkaline earth metal, the solvent for promoter, and carbon dioxide simultaneously to a reaction zone for reaction under reaction conditions at a molar ratio of carbon dioxide/the alkaline earth metal base of 0.40:1 to 0.95:1 and, at a feed rate which is substantially greater than a reaction rates of carbon dioxide, the alkaline earth metal base and the sulfurized alkaline earth metal alkylphenate, or at a controlled smaller feed rate, thereby overbasing the sulfurized alkaline earth metal alkylphenate. The charge of carbon dioxide is continued until completion of the reaction.
COPYRIGHT: (C)1995,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】本発明は、一般に、アルカリ土類金属の塩
基、硫黄およびアルキルフェノールを最初に相互の溶媒
の存在下に反応させて硫化金属フェネートの中間体を形
成し、次いでこの中間体を追加のアルカリ土類金属の塩
基の存在下に二酸化炭素化により過塩基化する、過塩基
化硫化アルカリ土類金属アルキルフェネートを製造する
方法に関する。とくに、本発明は、CO2/アルカリ土
類金属の塩基の規定した磁気テープでCO2を反応器の
中にアルカリ土類金属の塩基の導入と同時に導入して、
二酸化炭素化工程を単一の工程で実施することによっ
て、処理量を実質的に増加する回分法に関する。
The present invention generally relates to the reaction of alkaline earth metal bases, sulfur and alkylphenols first in the presence of a mutual solvent to form an intermediate of a sulfurized metal phenate, which is then added to an additional alkali. The present invention relates to a method for producing an overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenate which is overbased by carbon dioxide in the presence of an earth metal base. In particular, the present invention introduces CO 2 into the reactor at the same time as the introduction of the alkaline earth metal base with a magnetic tape that defines the CO 2 / alkaline earth metal base,
It relates to a batch method in which the carbon dioxide conversion step is carried out in a single step, whereby the throughput is substantially increased.

【0002】潤滑油は今日のディーゼルおよび自動車エ
ンジンにおいて直面する通常の条件下に劣化する傾向が
ある。スラッジ、ラッカーおよび樹脂質物質が形成し、
エンジンの部分、ことにピストンリング、みぞおよびス
カートに付着し、これらはエンジンの効率、作動および
有用な寿命に有害な作用を有することがある。普通に、
添加剤を潤滑油の中に混入してこのような物質の形成を
減少しかつそれらを懸濁させて保持し、こうしてエンジ
ンの部分をきれいに保持しかつ作動を適切に保持する。
潤滑油の酸化生成物を形成する傾向を減少させる添加剤
を酸化防止剤と呼ぶが、酸化生成物およびスラッジを懸
濁させるか、あるいはエンジン部分からこのような生成
物を清浄除去する傾向がある添加剤を洗浄剤または分散
剤と呼ぶ。ある種の添加剤が酸化防止剤および洗浄剤の
両者の性質をもつことは異常ではない。
Lubricating oils tend to deteriorate under the normal conditions encountered in today's diesel and automotive engines. Sludge, lacquer and resinous material formed,
It adheres to parts of the engine, especially piston rings, grooves and skirts, which can have a detrimental effect on engine efficiency, operation and useful life. Normally,
Additives are incorporated into lubricating oils to reduce the formation of such materials and hold them in suspension, thus keeping parts of the engine clean and operating properly.
Additives that reduce the tendency of lubricating oils to form oxidation products are called antioxidants, but tend to suspend oxidation products and sludge or clean such products from engine parts. The additive is called a detergent or dispersant. It is not unusual for certain additives to have both antioxidant and detergent properties.

【0003】過塩基化硫化アルカリ土類金属アルキルフ
ェネートは、潤滑油の中で酸化の抑制および洗浄性を提
供するという二重の目的でことに有用であることが発見
された。
It has been discovered that overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenates are particularly useful in lubricating oils for the dual purpose of providing oxidation inhibition and detergency.

【0004】用語「過塩基化」は、フェネート物質がそ
の中和に必要である量を越えた大過剰量のアルカリ土類
金属の塩基を組み込むという事実を意味する。典型的に
は、過塩基化フェネートは約100〜400のTBN
(合計の塩基数)を有するであろう。このような高い塩
基性は、エンジンの燃焼のとき形成した有害な酸を添加
剤が中和できるようにし、二酸化炭素化(carbon
ation)または炭酸過塩基化(carbonate
overbasing)と通常呼ばれるよく知られた
技術を使用して達成される。この技術は、一般に、比較
的低いレベルの金属塩基を有する初期のアルカリ土類金
属の硫化フェネート中間体の形成を含む。次いで、この
中間体を過剰の追加のアルカリ土類金属で処理する。よ
く理解されていない反応において、硫化金属フェネート
中間体を適当な溶媒、通常グリコール中で過剰の金属塩
基と、反応成分に気体の二酸化炭素を吹き込むことによ
って、反応させる。CO2の処理または二酸化炭素化は
微細なコロイド状分散液を形成し、これにより過剰の金
属塩基は本質的に「溶解」する。
The term "overbased" refers to the fact that the phenate material incorporates a large excess of alkaline earth metal base over that required for its neutralization. Typically, the overbased phenate has a TBN of about 100-400.
(Total number of bases). Such high basicity allows the additive to neutralize the harmful acids formed during engine combustion, and carbon dioxide (carbon).
cation) or carbonic acid overbasing (carbonate)
This is accomplished using the well known technique commonly referred to as overbasing). This technique generally involves the formation of an initial alkaline earth metal sulfurized phenate intermediate with relatively low levels of metal base. This intermediate is then treated with an excess of additional alkaline earth metal. In a less well understood reaction, the sulfurized metal phenate intermediate is reacted with an excess of metal base in a suitable solvent, usually glycol, by bubbling gaseous carbon dioxide into the reaction components. Treatment of CO 2 or carbon dioxide forms a fine colloidal dispersion which essentially “dissolves” the excess metal base.

【0005】回分法または連続的方法で過塩基化硫化ア
ルカリ土類金属アルキルフェネートを製造することは、
この分野においてよく知られている。両者の型の処理に
付随する有意な利点および欠点が存在する。
The production of overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenates by a batch or continuous process comprises:
Well known in the art. There are significant advantages and disadvantages associated with both types of treatment.

【0006】例えば、回分法は、期待されるように、連
続的方法を使用する場合よりも、所定の時間をかけて製
造できる生成物の量が非常に少ないという主要な欠点を
有する。それにもかかわらず、回分法における非常に意
味のある利点は、二酸化炭素化の底を非常に密接にかつ
信頼性をもってコントロールすることができるというこ
とである。これは重要である。なぜなら、過塩基化フェ
ネートの過度の二酸化炭素化または二酸化炭素化の不足
は重大な問題であるからである。過度に二酸化炭素化さ
れた生成物は、一般に、潤滑油配合物の中で劣った水耐
久性を示し、そして前述のコロイド状分散液の破壊のた
めに曇る。二酸化炭素化が不足する生成物は粘度を増加
し、濾過性が劣り、そしてグリコールの除去が困難であ
る。回分法はこれらの問題を回避しそして、とくに、水
耐久性フェネートが重要な目的である場合選択される方
法である。
For example, the batch process, as expected, has the major drawback that much less product can be produced over a given period of time than when using a continuous process. Nevertheless, a very significant advantage of the batch method is that the bottom of carbon dioxide can be controlled very closely and reliably. This is important. This is because the excessive carbonation or lack of carbonation of the overbased phenate is a serious problem. Overcarbonated products generally exhibit poor water durability in lubricating oil formulations and become cloudy due to the destruction of the colloidal dispersions described above. Products lacking carbon dioxide increase viscosity, have poor filterability, and are difficult to remove glycols. The batch method avoids these problems and is the method of choice, especially when water-resistant phenates are an important objective.

【0007】連続的処理は生産の処理量を最大とすると
いう利点を有する。しかしながら、連続的方法におい
て、典型的には、第1反応器を使用して初期の硫化金属
フェネート中間体の形成を実施するが、第2反応器また
は1系列の連続する反応器を二酸化炭素化のために使用
する。連続的方法に関連するよく知られた現象は滞留時
間の分布のそれである。この現象は連続的フェネート法
の二酸化炭素化工程においてとくに有害である。なぜな
ら、それは過度に二酸化炭素化されたフェネートおよび
二酸化炭素化不足のフェネートの両者を形成するからで
ある。この理由で、連続的方法で製造される過塩基化フ
ェネートは、回分法で製造されたフェネートより有意に
劣った水耐久性を一般に生ずる。滞留時間の分布の現象
は、二酸化炭素化工程のために使用する反応器の数を増
加してプラグ流の反応器をまねることによって最小とす
ることができるが、実質的な資本的支出を伴う。
Continuous processing has the advantage of maximizing the throughput of production. However, in a continuous process, the first reactor is typically used to effect the formation of the initial sulfurized metal phenate intermediate, while the second reactor or series of consecutive reactors is carbonized. To use for. A well-known phenomenon associated with continuous processes is that of residence time distribution. This phenomenon is particularly harmful in the carbon dioxide conversion process of the continuous phenate method. This is because it forms both overcarbonated and undercarbonated phenates. For this reason, overbased phenates produced by the continuous process generally yield significantly poorer water durability than phenates produced by the batch process. The phenomenon of residence time distribution can be minimized by increasing the number of reactors used for the carbon dioxide process to mimic a plug flow reactor, but with substantial capital outlay. .

【0008】理想的には、連続的方法の生産の処理量お
よび回分法により提供される二酸化炭素化のコントロー
ルを組み合わせて、きわめてすぐれた水耐久特性を有す
るフェネートを得ることが望ましい。
Ideally, it would be desirable to combine the throughput of production in a continuous process and the control of carbon dioxide provided by a batch process to obtain a phenate with very good water endurance properties.

【0009】過塩基化硫化アルカリ土類金属アルキルフ
ェネートの製造に関する多数の特許が生成物する。ベル
ギー国特許第876,119号は、最も関連性を有し、
硫化過塩基化アルカリ土類金属アルキルフェネートを製
造する方法を開示しており、この方法において、第II
族金属の塩基、アルキルフェノールおよび相互の溶媒を
熱交換器の中で金属フェネートの形成に十分な時間の間
接触させ、次いで実質的に冷却しないでフェネートを反
応ゾーンの中に通し、ここで前記金属フェネートを反応
条件下に硫黄と接触させて硫化金属フェネートを形成す
ることによって、硫化金属フェネート中間体の形成を達
成する。次いで、この中間体をCO2で二酸化炭素化す
ることができる。この特許は「準回分」法を記載してお
り、ここで反応が起こっているの間に反応成分を反応器
に添加するが、この特許は二酸化炭素化に関して本発明
において採用している独特の手段を教示または示唆して
いない。
A number of patents on the production of overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenates are produced. Belgian Patent No. 876,119 is most relevant,
Disclosed is a method of making a sulfurized overbased alkaline earth metal alkylphenate, comprising:
The group metal base, the alkylphenol and the mutual solvent are contacted in a heat exchanger for a time sufficient to form the metal phenate, and then the phenate is passed into the reaction zone without substantial cooling, wherein said metal Formation of the sulfurized metal phenate intermediate is accomplished by contacting the phenate with sulfur under reaction conditions to form the sulfurized metal phenate intermediate. This intermediate can then be carbonated with CO 2 . This patent describes a "quasi-batch" process, in which the reaction components are added to the reactor while the reaction is taking place, but this patent is concerned with the unique carbon dioxide adoption employed in the present invention. Does not teach or suggest means.

【0010】本発明の一般的目的は、改良された生産の
処理量を有する過塩基化金属フェネートを製造すると同
時に連続的方法に関連する欠点を伴わない回分法を提供
することである。他の目的は以後当業者にとって明らか
であろう。
A general object of the present invention is to provide a batch process which produces overbased metal phenates with improved throughput of production while avoiding the disadvantages associated with continuous processes. Other purposes will be apparent to those skilled in the art thereafter.

【0011】本発明は、工程:(a)反応条件下に、反
応器の中でアルキルフェノール、硫黄、促進剤の溶媒お
よびアルカリ土類金属の塩基から本質的に成る混合物を
接触させて、硫化アルカリ土類金属アルキルフェネート
を形成し、次いで(b)反応条件下に(i)アルカリ土
類金属の塩基、(ii)促進剤の溶媒および(iii)
二酸化炭素を約0.40:1〜約0.95:1の二酸化
炭素/アルカリ土類金属の塩基のモル比でかつ二酸化炭
素、アルカリ土類金属の塩基および硫化アルカリ土類金
属アルキルフェネートが反応する速度より実質的に大き
くないか、あるいは小さくないコントロールされた速度
で反応ゾーンに同時に供給しかつその中で反応させるこ
とによって上の(a)において形成した硫化アルカリ土
類金属アルキルフェネートを過塩基化し、そして(c)
反応ゾーンへのアルカリ土類金属化合物および促進剤の
溶媒の前記供給が完結したとき、反応が完結するまで前
記二酸化炭素の供給を続ける、からなる過塩基化硫化ア
ルカリ土類金属アルキルフェネートを製造する方法であ
る。
The present invention comprises the steps: (a) contacting a mixture consisting essentially of an alkylphenol, sulfur, a solvent of a promoter and a base of an alkaline earth metal in a reactor under reaction conditions to form an alkali sulfide. Forming an earth metal alkylphenate, and then (b) under reaction conditions (i) an alkaline earth metal base, (ii) a promoter solvent and (iii)
Carbon dioxide at a carbon dioxide / alkaline earth metal base molar ratio of about 0.40: 1 to about 0.95: 1 and carbon dioxide, an alkaline earth metal base and a sulfurized alkaline earth metal alkylphenate. The sulfurized alkaline earth metal alkylphenate formed in (a) above is simultaneously fed to and reacted in a reaction zone at a controlled rate that is substantially no greater than or less than the rate at which it reacts. Overbasing, and (c)
When the supply of the alkaline earth metal compound and the solvent for the promoter to the reaction zone is completed, the supply of the carbon dioxide is continued until the reaction is completed, and the overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenate is produced. Is the way to do it.

【0012】関係する態様において、本発明は、さら
に、工程:(a)約0.1:1〜約1.0:1のモル比
でアルカリ土類金属の塩基およびアルキルフェノールか
ら本質的に成る混合物を予熱手段を通して反応器の中に
供給し、ここで前記混合物が約137.8〜193.3
℃(約280〜380°F)の温度に予熱された反応器
に入るようにし;前記反応器の中に、同時に、アルキル
フェノールの1モル当たり約0.1〜1.0モルの促進
剤の溶媒を供給し、次いで(b)反応器を約137.8
〜193.3℃(約280〜380°F)に維持しなが
ら、約20〜180分の範囲の時間をかけて、前記反応
器の中に、アルキルフェノールの1モル当たり約1.0
〜約2.0モルの硫黄を供給し、(c)硫黄の供給が完
結したとき、前記反応温度において硫化アルカリ土類金
属アルキルフェネートを形成するために十分な時間の
間、反応器内の内容物を相互作用させ、(d)約13
7.8〜約193.3℃(約280〜約380°F)の
温度において、反応器の中に存在する反応成分が反応し
て過塩基化フェネートを形成する速度より実質的に大き
くないか、あるいは小さくないコントロールされた供給
速度で、(i)アルキルフェノールの1モル当たり約
0.5〜約2.0モルのアルカリ土類金属の塩基、(i
i)アルキルフェノールの1モル当たり約0.5〜約
2.0モルの促進剤の溶媒および(iii)アルカリ土
類金属の塩基の1モル当たり約0.40〜約0.95モ
ルの二酸化炭素ガスを、前記反応器の中に、同時に供給
しかつその中で反応させることによって、硫化アルカリ
土類金属アルキルフェネートを過塩基化フェネートに変
換し、(e)アルカリ土類金属の塩基および促進剤の溶
媒の反応器への前記供給が完結したとき、二酸化炭素化
反応の完結まで、前記二酸化炭素の供給を続ける、から
なる過塩基化硫化アルカリ土類金属アルキルフェネート
を製造する方法に関する。
[0012] In a related embodiment, the invention further comprises a step: (a) a mixture consisting essentially of an alkaline earth metal base and an alkylphenol in a molar ratio of about 0.1: 1 to about 1.0: 1. Is fed through a preheating means into the reactor where the mixture is about 137.8-193.3.
Entry into a reactor preheated to a temperature of about 280 to 380 ° C; in the reactor at the same time about 0.1 to 1.0 mole of promoter solvent per mole of alkylphenol. And then (b) reactor about 137.8.
˜193.3 ° C. (about 280 to 380 ° F.), while maintaining a temperature of about 1.0 per mole of alkylphenol in the reactor over a time period of about 20 to 180 minutes.
˜about 2.0 moles of sulfur are added, and (c) when the sulfur addition is complete, the reactor is allowed to react at the reaction temperature for a time sufficient to form a sulfurized alkaline earth metal alkylphenate. Interacting contents, (d) about 13
At a temperature of about 280 to about 380 ° F (7.8 to about 193.3 ° C), is the reaction components present in the reactor substantially greater than the rate at which they react to form an overbased phenate? Or (i) at a controlled feed rate which is not small, (i) from about 0.5 to about 2.0 moles of alkaline earth metal base per mole of alkylphenol, (i)
i) about 0.5 to about 2.0 moles of promoter solvent per mole of alkylphenol and (iii) about 0.40 to about 0.95 moles of carbon dioxide gas per mole of alkaline earth metal base. Are simultaneously fed into and reacted in the reactor to convert the sulfurized alkaline earth metal alkyl phenate to an overbased phenate, and (e) an alkaline earth metal base and promoter. When the supply of the solvent to the reactor is completed, the supply of the carbon dioxide is continued until the completion of the carbonation reaction, and the method for producing an overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenate.

【0013】本発明は回分法と考えることができるが、
この方法において使用する二酸化炭素化法は反応サイク
ル時間を有意に減少するので、この方法は連続的方法の
生産の処理量に到達するか、あるいはそれに等しくする
ことができる。アルキルフェノールおよび金属塩基を周
囲温度において供給しかつ反応器が所望の反応温度に加
熱されるのを待つのと反対に、上の関係する態様におい
て要求されるように、硫化工程が予熱手段を利用してア
ルキルフェノールおよび金属塩基を反応器の中に反応温
度において導入する場合、反応サイクル時間のそれ以上
の減少を達成することができる。本発明の方法を使用し
て製造される過塩基化フェネートは回分法に通常関連す
るきわめてすぐれた水耐久特性を示すと同時に、この方
法は典型的な9〜10時間の回分反応の反応サイクル時
間を4〜5時間程度に多く減少することができる。
Although the present invention can be considered a batch method,
The carbonation process used in this process significantly reduces the reaction cycle time so that this process can reach or equal the throughput of continuous process production. Contrary to feeding the alkylphenol and metal base at ambient temperature and waiting for the reactor to heat to the desired reaction temperature, the sulfurization step utilizes preheating means, as required in the relevant embodiment above. Further introduction of alkylphenols and metal bases into the reactor at the reaction temperature can achieve further reductions in the reaction cycle time. The overbased phenates produced using the method of the present invention exhibit the very good water endurance properties normally associated with batch processes, while the process has a typical reaction cycle time of 9-10 hours for batch reactions. Can be reduced as much as 4 to 5 hours.

【0014】一般に、本発明の方法は単一の商業的大き
さの撹拌した槽型反応器の中で2段階で実施することが
できる。第1段階において、反応条件下に適当なアルキ
ルフェネート、アルカリ土類金属の塩基および硫黄を促
進剤または相互の溶媒の存在下に接触させることによっ
て、硫化アルカリ土類金属アルキルフェネート中間体を
形成する。この方法の第2段階(二酸化炭素化)におい
て、硫化金属フェネート中間体を追加量のアルカリ土類
金属の塩基および促進剤の溶媒の存在下にCO2ガスで
処理する。これらの段階の1つまたは両者へのある種の
変更を行うことによって、本発明は過塩基化フェネート
生成物の仕上げされたバッチの生成に要求される反応サ
イクル時間を劇的に減少する。2段階の各をここでさら
に詳細に説明する。
In general, the process of the present invention can be carried out in two stages in a single commercial size stirred tank reactor. In the first step, the sulfurized alkaline earth metal alkylphenate intermediate is prepared by contacting the appropriate alkylphenate, alkaline earth metal base and sulfur under reaction conditions in the presence of a promoter or mutual solvent. Form. In the second stage of this process (carbonation), the sulfurized metal phenate intermediate is treated with CO 2 gas in the presence of additional amounts of alkaline earth metal base and promoter solvent. By making certain modifications to one or both of these stages, the present invention dramatically reduces the reaction cycle time required to produce a finished batch of overbased phenate product. Each of the two stages will now be described in more detail.

【0015】硫化金属フェネート中間体の形成 本発明の方法の前端において、アルキルフェノール、ア
ルカリ土類金属の塩基および硫黄を促進剤の溶媒の存在
下に反応させて硫化金属フェネートを形成する。
Formation of Sulfided Metal Phenate Intermediates At the front end of the process of the present invention, an alkylphenol, an alkaline earth metal base and sulfur are reacted in the presence of a promoter solvent to form a sulfurized metal phenate.

【0016】本発明において有用なアルキルフェノール
は式R(C64)OHを有し、ここでRは8〜40個、
好ましくは10〜30個の炭素原子を有する直鎖状また
は分枝鎖状のアルキル基であり、そして部分(C64
はベンゼン環である。適当なアルキル基の例は、オクチ
ル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシルな
どである。
Alkylphenols useful in the present invention have the formula R (C 6 H 4 ) OH, where 8 to 40 R,
Preferably a linear or branched alkyl group having 10 to 30 carbon atoms and a moiety (C 6 H 4 ).
Is a benzene ring. Examples of suitable alkyl groups are octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl and the like.

【0017】アルカリ土類金属の塩基は、カルシウム、
バリウム、マグネシウムおよびストロンチウムである。
カルシウムおよびマグネシウムは好ましい。最も普通に
使用される塩基は、上の金属の酸化物および水酸化物、
例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化バリ
ウム、酸化マグネシウムなどである。水酸化カルシウム
は、普通に水和石灰と呼ばれ、硫化カルシウムフェネー
トの製造に最も普通に使用されており、そして貯蔵の間
に劣化していないすぐれた品質(炭酸塩を比較的含まな
い)の水和石灰を使用することが好ましい。
The alkaline earth metal base is calcium,
Barium, magnesium and strontium.
Calcium and magnesium are preferred. The most commonly used bases are the oxides and hydroxides of the above metals,
For example, calcium oxide, calcium hydroxide, barium oxide, magnesium oxide and the like. Calcium hydroxide, commonly referred to as hydrated lime, is the most commonly used in the production of sulfurized calcium phenates and is of excellent quality (relatively carbonate free) which has not deteriorated during storage. It is preferable to use hydrated lime of.

【0018】促進剤の溶媒は、また時には相互溶媒と呼
ばれ、アルカリ土類金属の塩基、アルキルフェノールお
よび硫化金属フェネート中間体の両者に感知し得る程度
の可溶性を有する、任意の安定な有機液体であることが
できる。広範な種類の溶融した硫黄はこの分野において
知られているが、このような適当な焼結物体の多数はグ
リコールおよびグリコールモノエーテル、例えば、エチ
レングリコール、1,4−ブタンジオール、エチレング
リコールの誘導体、例えば、モノメチルエーテル、モノ
エチルエーテルなどである。vic−グリコールは好ま
しく、そしてエチレングリコールは中和反応を活性化す
る働きをするので最も好ましくそしてその程度に中和反
応を代表するが、その機能を記載する正確な特性は知ら
れていない。
The promoter solvent, also sometimes referred to as a mutual solvent, is any stable organic liquid that has appreciable solubility in both alkaline earth metal bases, alkylphenols and sulfurized metal phenate intermediates. Can be Although a wide variety of molten sulfur is known in the art, many such suitable sintered bodies are glycols and glycol monoethers such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, derivatives of ethylene glycol. , For example, monomethyl ether, monoethyl ether and the like. Vic-glycol is preferred, and ethylene glycol is most preferred and represents the neutralization reaction to the extent that it serves to activate the neutralization reaction, but the exact properties describing its function are not known.

【0019】この反応において使用する硫黄は元素状硫
黄である。本発明において、溶融した硫黄を使用するこ
とが望ましいことが発見された。
The sulfur used in this reaction is elemental sulfur. In the present invention, it has been discovered that it is desirable to use molten sulfur.

【0020】本発明において、硫化フェネートの形成に
おいて促進剤として低い塩基のアルキルベンゼンスルホ
ン酸塩を使用することはさらに望ましいが、それは要求
されない。使用に適当なスルホン酸塩は、例えば、オレ
フィンまたは鎖長C15−C80のC2−C4オレフィンのポ
リマーから誘導化されたアルキル−ベンゼンのスルホン
化により得られた好ましくは400以下の分子量のスル
ホン酸およびアルカリ土類金属、例えば、カルシウム、
バリウム、マグネシウムなどの塩類である。この説明の
次の実施例において、約C−60の鎖長のポリプロパン
から製造された低い塩基のスルホン酸カルシウムを硫化
反応に含めた。
In the present invention, it is more desirable, but not required, to use low base alkylbenzene sulfonates as promoters in the formation of sulfurized phenates. Sulfonates suitable for use are, for example, those obtained by sulfonation of alkyl-benzenes derived from polymers of olefins or C 2 -C 4 olefins with a chain length of C 15 -C 80 , preferably with a molecular weight below 400. Sulfonic acids and alkaline earth metals, such as calcium,
Salts such as barium and magnesium. In the next example of this description, a low base calcium sulfonate made from polypropane with a chain length of about C-60 was included in the sulfurization reaction.

【0021】上の反応成分に加えて、硫化金属フェネー
トの形成は望ましくは潤滑油反応希釈剤の存在下に実施
する。潤滑油は本発明により製造されたフェネートを含
有する最終の潤滑油配合物の中で使用される任意の潤滑
油、例えば、ナフテン系塩基、パラフィン塩基および混
合塩基化鉱油を包含する、5W、10Wまたはイベント
40W油であることができる。5W油は反応希釈剤とし
て一般に最も適当である。
In addition to the above reaction components, the formation of the sulfurized metal phenate is preferably carried out in the presence of a lubricating oil reactive diluent. The lubricating oil includes any lubricating oil used in the final lubricating oil formulation containing the phenates produced according to the present invention, including naphthenic bases, paraffin bases and mixed base mineral oils, 5W, 10W. Or it could be event 40W oil. 5W oil is generally most suitable as the reaction diluent.

【0022】上の反応成分のための反応の化学量論的量
の範囲は次の通りである:
The range of reaction stoichiometry for the above reaction components is as follows:

【0023】[0023]

【表1】 範囲 好ましい範囲 硫黄,モル/モル DDP* 1.0−2.0 1.3−1.6 Ca(OH)2,モル/モル DDP 0.1−1.0 0.4−0.6 Glycol,モル/モル DDP 0.1−1.0 0.4−0.6 *ドデシルフエノール 希釈剤油の量は、アルキルフェノールの1モル当たり、
一般に約200〜300gである。低い塩基のスルホン
酸塩(使用する場合)の量は、アルキルフェノールの1
モル当たり、約10〜20gである。
Table 1 Range Preferred range Sulfur, mol / mol DDP * 1.0-2.0 1.3-1.6 Ca (OH) 2 , mol / mol DDP 0.1-1.0 0.4-0 .6 Glycol, mol / mol DDP 0.1-1.0 0.4-0.6 * The amount of dodecylphenol diluent oil is:
Generally about 200-300 g. The amount of low base sulfonate (if used) is 1% that of the alkylphenol.
It is about 10 to 20 g per mole.

【0024】硫化アルカリ土類金属アルキルフェネート
を形成する反応は、本発明において、アルカリ土類金
属、アルキルフェノール、促進剤の溶媒、潤滑油希釈
剤、および任意の低い塩基のスルホン酸塩を、約13
7.8〜約193.3℃(約280〜約380°F)、
好ましくは約160.0〜約182.2℃(約320〜
約360°F)の反応温度において、所望の中間体の形
成に十分な時間の間、通常約40〜80分間、接触させ
ることによって実施する。
The reaction to form a sulfurized alkaline earth metal alkyl phenate comprises, in the present invention, an alkaline earth metal, an alkylphenol, a solvent for a promoter, a lubricant diluent, and an optional low base sulfonate. Thirteen
7.8 to about 193.3 ° C (about 280 to about 380 ° F),
Preferably about 160.0 to about 182.2 ° C (about 320 to
It is carried out at a reaction temperature of about 360 ° F.) by contacting for a time sufficient to form the desired intermediate, usually about 40-80 minutes.

【0025】反応器が137.8〜193.3℃(28
0〜380°F)の所望の反応温度になるの間に浪費さ
れる時間を回避するために、アルキルフェノールおよび
アルカリ土類金属の塩基を好ましくは所望の反応温度の
設定された予熱器を横切って反応器に供給すると同時に
促進剤の溶媒を反応器に別々に供給する。グリコール溶
媒をCa(OH)2およびアルキルフェノールとともに
予熱器を横切って供給しないことが好ましい。なぜな
ら、グリコールは予熱器、典型的には熱交換器を詰まら
せる錯塩を形成するであろうからである。
The reactor has a temperature of 137.8 to 193.3 ° C. (28
In order to avoid wasting time during reaching the desired reaction temperature of 0-380 ° F.), alkylphenol and alkaline earth metal bases are preferably passed across the preheater at the desired reaction temperature. At the same time as the reactor is fed, the promoter solvent is fed separately to the reactor. It is preferred not to feed the glycol solvent with the Ca (OH) 2 and the alkylphenol across the preheater. This is because glycol will form a complex salt that will clog the preheater, typically the heat exchanger.

【0026】金属塩基、アルキルフェノールおよび促進
剤の溶媒を添加した後、硫黄を反応混合物に反応の発熱
および排ガスの発生をコントロールするために十分に遅
い速度で添加する。アルキルフェノールおよび金属塩基
が予熱された反応器に供給された場合、ゆっくりした硫
黄の添加(30〜60分の時間をかける)は重要であ
る。
After the addition of the solvent of metal base, alkylphenol and promoter, sulfur is added to the reaction mixture at a rate slow enough to control the exotherm of the reaction and the generation of exhaust gas. When the alkylphenol and metal base are fed to the preheated reactor, slow sulfur addition (over a time period of 30-60 minutes) is important.

【0027】二酸化炭素化 前述したように硫化金属フェネート中間体の形成後、本
発明に従い、さらにアルカリ土類金属の塩基および促進
剤の溶媒を反応器に添加すると同時にCO2ガスで二酸
化炭素化することによって、炭酸過塩基化を達成するこ
とができる。二酸化炭素化のための反応の化学量論的量
の範囲は次の通りである:
[0027] After formation of the sulfurized metal phenate intermediate as described above carbon dioxide reduction, in accordance with the present invention, further carbon dioxide of at to the same time the CO 2 gas added to the reactor the solvent alkaline earth metal base and promoter Thereby, carbonic acid overbasing can be achieved. The stoichiometric range of reaction for carbon dioxide is as follows:

【0028】[0028]

【表2】 範囲 好ましい範囲 Ca(OH)2,モル/モル DDP* 0.5−2.0 1.0−1.5 Glycol,モル/モル DDP 0.5−2.0 1.0−1.5 CO2,モル/モル DDP 0.5−2.0 1.0−1.5 *ドデシルフエノール 本発明によれば、約0.40:1〜約0.95:1のC
2/アルカリ土類金属の塩基のモル比でかつ反応成分
の供給速度を二酸化炭素化反応を進行することができる
速度より実質的に大きくないか、あるいは小さくないよ
うにコントロールした速度で、アルカリ土類金属の塩
基、促進剤の溶媒およびCO2を反応器に供給する。こ
の速度が二酸化炭素化が起こることができる速度より大
きい場合、反応混合物は非常に粘性となり、グリコール
酸化物錯体の形成のために二酸化炭素化の実施が困難と
なり、そして生ずる生成物は一般に品質が劣るであろ
う。供給速度が二酸化炭素化が起こることができる速度
より小さい場合、反応サイクル時間は不必要に長くな
る。
Table 2 Range Preferred range Ca (OH) 2 , mol / mol DDP * 0.5-2.0 1.0-1.5 Glycol, mol / mol DDP 0.5-2.0 1.0-1 .5 CO 2 , mol / mol DDP 0.5-2.0 1.0-1.5 * dodecylphenol According to the invention, C of about 0.40: 1 to about 0.95: 1.
The molar ratio of O 2 / alkaline earth metal base and the feed rate of the reaction components are controlled so as not to be substantially higher or lower than the rate at which the carbon dioxide reaction can proceed, An earth metal base, a promoter solvent and CO 2 are fed to the reactor. If this rate is greater than the rate at which carbon dioxide can occur, the reaction mixture becomes very viscous, carbon dioxide is difficult to carry out due to the formation of glycol oxide complexes, and the resulting product is generally of poor quality. Would be inferior If the feed rate is less than the rate at which carbon dioxide can occur, the reaction cycle time will be unnecessarily long.

【0029】1例として、商業的3000ガロンの撹拌
した槽型反応器の場合において、アルカリ土類金属(5
W油の中で480TBNのCa(OH)2スラリーの形
態)の供給に適当な速度は約70〜90ポンド/分であ
り、グリコールの供給速度は約10〜15ポンド/分で
あり、そして適当なCO2の供給速度は約7000SC
FHであることが決定された。
As an example, in the case of a commercial 3000 gallon stirred tank reactor, the alkaline earth metal (5
A suitable rate for feeding 480 TBN Ca (OH) 2 slurry in W oil) is about 70-90 pounds / minute, a glycol feed rate is about 10-15 pounds / minute, and a suitable rate. CO 2 supply rate is about 7000 SC
It was determined to be FH.

【0030】CO2およびアルカリ土類金属の塩基を二
酸化炭素化工程の間に反応器に供給するモル比は、本発
明の重要な面を構成する。供給されるCO2/金属塩基
のモル比は約0.40より低い場合、反応混合物は粘性
となり過ぎかつ処理困難となり、そして生ずる生成物は
水不耐久性により証明されるように劣った品質を有する
であろう。モル比が0.95より大きいと、また、劣っ
た水耐久特性により特徴づけられる曇ったフェネート生
成物を生ずる過度に二酸化炭素化された生成物の危険が
存在する。CO2/アルカリ土類金属の好ましい供給比
は約0.75〜0.85:1である。
The molar ratio of the CO 2 and alkaline earth metal bases fed to the reactor during the carbon dioxide step constitutes an important aspect of the invention. When the molar ratio of CO 2 / metal base supplied is less than about 0.40, the quality reaction mixture became too and processing difficulties become viscous, and the resulting product is inferior to as evidenced by water-durable Will have. When the molar ratio is greater than 0.95, there is also the risk of overcarbonated product resulting in a hazy phenate product characterized by poor water endurance properties. CO 2 / alkaline earth preferred feed ratio of the metal of about 0.75 to 0.85: 1.

【0031】二酸化炭素化反応は、約148.9〜約1
82.2℃(約300〜約360°F)、好ましくは約
165.6〜約176.7℃(約330〜約350°
F)の温度範囲において実施することができる。好まし
くは、アルカリ土類金属の塩基(5W油中)を二酸化炭
素化に所望の反応温度に設定した予熱器を横切って反応
器に供給する。
The carbon dioxide conversion reaction is carried out from about 148.9 to about 1.
82.2 ° C (about 300 to about 360 ° F), preferably about 165.6 to about 176.7 ° C (about 330 to about 350 °).
It can be carried out in the temperature range of F). Preferably, the alkaline earth metal base (in 5W oil) is fed to the reactor across a preheater set to the desired reaction temperature for carbon dioxide.

【0032】アルカリ土類金属の塩基およびグリコール
が反応器に完全に供給された後、二酸化炭素化反応が完
結するまで、CO2の供給を続ける。完結は排ガスの
「漏出」、すなわち、供給したCO2が反応媒質の中に
もはや吸収されないときの反応器の排ガスの鋭い増加に
より証明される。一般に、反応器の排ガスが5000S
CFHを越えた後、5分において、完結は起こったと思
われる。
After the alkaline earth metal base and glycol have been completely fed to the reactor, the CO 2 feed is continued until the carbon dioxide reaction is complete. Complete "leakage" of the exhaust gas, i.e., the supplied CO 2 is evidenced by a sharp increase in the exhaust gas reactor when no longer absorbed in the reaction medium. Generally, the exhaust gas of the reactor is 5000S
Completion appears to have occurred at 5 minutes after crossing CFH.

【0033】二酸化炭素化後、過塩基化生成物から未反
応のグリコールおよびアルキルフェノールをストリップ
除去することができる。これは典型的には204.4〜
248.9℃(400〜480°F)において窒素のパ
ージで真空下に実施される。ストリッピング後、生成物
を濾過して微細な固体を除去する。
After carbonization, unreacted glycols and alkylphenols can be stripped from the overbased product. This is typically 204.4 ~
Performed under vacuum at 400-480 ° F (248.9 ° C) with a nitrogen purge. After stripping, the product is filtered to remove fine solids.

【0034】本発明に従い製造された過塩基化硫化フェ
ネートは潤滑油、とくに船舶用ディーゼルエンジンにお
いて使用される油のための洗浄剤/酸化防止剤として適
当である。
The overbased sulfurized phenates prepared according to the present invention are suitable as detergents / antioxidants for lubricating oils, especially oils used in marine diesel engines.

【0035】[0035]

【実施例】実施例I (比較)この実施例において、過塩基化硫化アルカリ土
類金属アルキルフェネートを回分法を使用して製造す
る。80ガロンの5W油を商業的3000ガロンの撹拌
した槽型反応器の中に供給した。次いで、反応器に73
00ポンドの180TBNの水酸化カルシウムドデシル
フェノールのスラリーを供給した。このスラリーは、1
700ガロンの5.0重量%のアルカリ土類金属スルホ
ン酸塩を1740ポンドのCa(OH)2および1クォ
ートの商業的に入手可能な消泡剤と組み合わせて、18
0のTBN(ASTM D−2896による合計の塩基
数)を有するスラリーを生成することによって、前以て
調製した。ドデシルフェノール水酸化カルシウムスラリ
ーの反応器への供給と同時に、7128ポンドのエチレ
ングリコールを反応器に供給した。次いで、反応器を1
21.1℃(250°F)にし、その時点において、1
150ポンド溶融した硫黄を反応器に供給した。次い
で、反応器を165.6℃(330°F)の温度にし、
そして60分間その温度に保持して硫化カルシウムフェ
ネートの形成を達成する。次いで、3260ポンドの5
W油中の水酸化カルシウムの480TBNのスラリーお
よび510ポンドのエチレングリコールを反応器に供給
することによって、炭酸過塩基化の第1段階を実施し
た。1240ガロンの5W、1クォートの消泡剤および
4140ポンドのCa(OH)2を適当な保持槽の中で
混合することによって、5W油の中で水酸化カルシウム
の480TBNのスラリーを前以て調製した。480T
BNのスラリーおよび追加のグリコールの供給後、全体
の反応混合物を2000SCFHのN2により窒素でス
トリッピングした。窒素のストリッピング後、反応器の
排ガスの鋭い増加により示されるように二酸化炭素化が
完結するまで、反応混合物を7000SCFHのCO2
で二酸化炭素化した。第1二酸化炭素化段階が完結した
とき、第2供給(3260ポンド)の480TBN水酸
化カルシウム/5W油のスラリーおよびエチレングリコ
ール(510ポンド)を反応器に導入し、次いで窒素で
ストリッピングすることによって、第2二酸化炭素化工
程を実施した。排ガスの漏出における鋭い増加により証
明されるように二酸化炭素化が完結するまで、反応混合
物を再び7000SCFHのCO2で二酸化炭素化し
た。次いで反応生成物を普通の方法でストリッピングし
て未反応のグリコールおよびアルキルフェノールを除去
し、次いで濾過して固体の粒子を除去した。最終生成物
は次の特性を有した:カルシウム(重量%)9.4;硫
黄(重量%)3.0;グリコール(重量%)0.1;カ
ーボネートC(重量%)1.7;TBN(mgKOH/
g)267;PM引火点(flash)180℃(35
6°F);粘度(cSt、100℃)151;BS&W
(容量%)0.02。
Example I (Comparative) In this example, an overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenate is prepared using a batch process. Eighty gallons of 5W oil was fed into a commercial 3000 gallon stirred tank reactor. Then add 73 to the reactor.
00 lbs of 180 TBN slurry of calcium hydroxide dodecylphenol was fed. This slurry is 1
700 gallons of 5.0 wt% alkaline earth metal sulfonate in combination with 1740 lbs of Ca (OH) 2 and 1 quart of commercially available defoamer, 18
Prepared in advance by producing a slurry with a TBN of 0 (total base number according to ASTM D-2896). Simultaneously with feeding the dodecylphenol calcium hydroxide slurry to the reactor, 7128 pounds of ethylene glycol was fed to the reactor. Then 1 reactor
21.1 ° C (250 ° F), at which point 1
150 lbs of melted sulfur was fed to the reactor. The reactor is then brought to a temperature of 165.6 ° C (330 ° F),
Hold at that temperature for 60 minutes to achieve formation of the sulfurized calcium phenate. Then 3260 pounds of 5
The first stage of carbonic overbasing was performed by feeding 480 TBN slurry of calcium hydroxide in W oil and 510 pounds of ethylene glycol to the reactor. A slurry of calcium hydroxide, 480 TBN, in 5W oil was prepared in advance by mixing 1240 gallons of 5W, 1 quart of defoamer and 4140 pounds of Ca (OH) 2 in a suitable holding tank. did. 480T
After feeding a slurry of BN and additional glycol, the entire reaction mixture was stripped with 2000 SCFH N 2 with nitrogen. After nitrogen stripping, the reaction mixture was treated with 7000 SCFH of CO 2 until carbon dioxide was complete as indicated by a sharp increase in the reactor offgas.
It turned into carbon dioxide. When the first carbon dioxide stage was complete, a second feed (3260 lbs) of 480 TBN calcium hydroxide / 5W oil slurry and ethylene glycol (510 lbs) was introduced into the reactor and then stripped with nitrogen. , The second carbon dioxide conversion step was performed. The reaction mixture was carbonated again with 7000 SCFH CO 2 until carbonization was complete as evidenced by a sharp increase in the flue gas leak. The reaction product was then stripped in a conventional manner to remove unreacted glycols and alkylphenols and then filtered to remove solid particles. The final product had the following properties: Calcium (wt%) 9.4; Sulfur (wt%) 3.0; Glycol (wt%) 0.1; Carbonate C (wt%) 1.7; TBN ( mgKOH /
g) 267; PM flash point 180 ° C. (35
6 ° F); viscosity (cSt, 100 ° C) 151; BS & W
(Volume%) 0.02.

【0036】実施例II (比較)この実施例において、硫化過塩基化カルシウム
フェネートを連続的方法で2つの3000ガロンの反応
器を直列に使用して製造した。176.7℃(350°
F)にコントロールした第1反応器に、32ポンド/分
の270TBN水酸化カルシウムドデシルフェノールス
ラリー、3.4ポンド/分のエチレングリコールおよび
4.9ポンド/分の硫黄を供給した。また176.7℃
(350°F)にコントロールした第2反応器に、レベ
ルをコントロールを介して第1反応器からの反応器の流
出物、46ポンド/分の330TBNの水酸化カルシウ
ムドデシルフェノールスラリー、9.6ポンド/分のエ
チレングリコールおよび2300SCFHのCO2を供
給した。第2反応器からの流出物をレベルのコントロー
ルを介してストリッピングおよび濾過のために輸送し
た。最終生成物は次の特性を有した:カルシウム(重量
%)9.4;硫黄(重量%)3.2;グリコール(重量
%)0.1;カーボネートC(重量%)1.3;TBN
(mgKOH/g)254;PM引火点(flash)
176.7℃(350°F);粘度(cSt、100
℃)275;BS&W(容量%)<0.05。
Example II (Comparative) In this example, a sulfurized overbased calcium phenate was prepared in a continuous process using two 3000 gallon reactors in series. 176.7 ° C (350 °
The first reactor, controlled at F), was charged with 32 lbs / min of 270 TBN calcium hydroxide dodecylphenol slurry, 3.4 lbs / min of ethylene glycol and 4.9 lbs / min of sulfur. Also 176.7 ° C
A second reactor controlled at (350 ° F.), reactor effluent from the first reactor via control level, 330 TBN calcium hydroxide dodecylphenol slurry at 46 lbs / min, 9.6 lbs. / Min of ethylene glycol and 2300 SCFH of CO 2 were fed. The effluent from the second reactor was transported via a level control for stripping and filtration. The final product had the following properties: Calcium (wt%) 9.4; Sulfur (wt%) 3.2; Glycol (wt%) 0.1; Carbonate C (wt%) 1.3; TBN.
(MgKOH / g) 254; PM flash point (flash)
176.7 ° C (350 ° F); viscosity (cSt, 100
C.) 275; BS & W (% by volume) <0.05.

【0037】実施例III この実施例において、過塩基化硫化カルシウムドデシル
フェノールを本発明に従い調製した。商業的3000ガ
ロンの撹拌した槽型反応器に80ガロンの5W油を供給
した。7300ポンドの180TBNの水酸化カルシウ
ムドデシルフェノールスラリー(上の実施例Iにおける
スラリーの製造を参照)を165.6℃(330°F)
に設定した予熱器を通して反応器に供給して、反応器へ
の導入直前にスラリーの温度を165.6℃(330°
F)に上げた。同時に、しかし別々に、728ポンドの
エチレングリコールを反応器に供給した。次いで、合計
1150ポンドが供給されるまで、溶融した硫黄を反応
器に29ポンド/分の速度で供給した。180TBNの
スラリーの供給後、スラリーの供給に使用したのと同一
のラインを通して50ガロンの5W油を反応器に添加し
た。次いで反応混合物を165.6℃(330°F)に
30分間保持して、硫化カルシウムドデシルフェネート
中間体の形成を達成した。次いで、480TBNの水酸
化カルシウム/5W油スラリー(スラリーの調製につい
て実施例Iを参照)を165.6℃(330°F)に設
定した第2予熱器を横切ってかつ、合計6250ポンド
のスラリーが供給されてしまうまで、82ポンド/分の
供給速度で反応器に供給することによって、中間体の二
酸化炭素化を実施した。480TBNのスラリーを供給
し、次いでこのスラリーの供給に使用したのと同一のラ
インを通して50ガロンの5W油を反応器に供給した。
480tbhのCa(OH)2/5W油スラリーの供給
と同時に、別々に1020ポンドのエチレングリコール
を13ポンド/分の速度で供給しかつ別々に二酸化炭素
ガスを7000SCFHの速度で供給した。480TB
Nのスラリーおよびグリコールの供給の完結後、二酸化
炭素化が完結するまで、CO2の供給を続けた。反応器
の排ガスが5000SCFHを越えた後5分に、二酸化
炭素化が完結したと見なした。生成物は、248.9℃
(480°F)において窒素で真空ストリッピングしそ
してセライト(Celite)535を通して濾過した
後、次の最終の特性を有した:カルシウム(重量%)
9.4;硫黄(重量%)2.9;グリコール(重量%)
0.6;カーボネートC(重量%)1.8;TBN(m
gKOH/g)272;PM引火点(flash)18
2.2℃(360°F);粘度(cSt、100℃)1
06;BS&W(容量%)<0.05。
Example III In this example, overbased calcium sulfide dodecylphenol was prepared according to the present invention. A commercial 3000 gallon stirred tank reactor was charged with 80 gallons of 5W oil. 7300 lbs of 180 TBN calcium hydroxide dodecylphenol slurry (see preparation of slurry in Example I above) at 165.6 ° C (330 ° F).
It is supplied to the reactor through a preheater set to, and the temperature of the slurry is adjusted to 165.6 ° C. (330 ° C.) immediately before introduction into the reactor.
F). At the same time, but separately, 728 pounds of ethylene glycol was fed to the reactor. Molten sulfur was then fed into the reactor at a rate of 29 lbs / min until a total of 1150 lbs was fed. After the 180 TBN slurry feed, 50 gallons of 5W oil was added to the reactor through the same line used to feed the slurry. The reaction mixture was then held at 165.6 ° C (330 ° F) for 30 minutes to achieve formation of the sulfurized calcium dodecylphenate intermediate. A 480 TBN calcium hydroxide / 5W oil slurry (see Example I for slurry preparation) was then run across the second preheater set at 165.6 ° C (330 ° F) and a total of 6250 pounds of slurry. Carbonation of the intermediate was carried out by feeding the reactor at a feed rate of 82 lbs / min until it was fed. A 480 TBN slurry was fed and then 50 gallons of 5W oil was fed to the reactor through the same line used to feed the slurry.
Simultaneously with the feed of 480 tbh Ca (OH) 2 / 5W oil slurry, 1020 pounds of ethylene glycol were fed separately at a rate of 13 pounds / minute and carbon dioxide gas was fed separately at a rate of 7000 SCFH. 480 TB
After the completion of the N slurry and the glycol supply, the CO 2 supply was continued until the carbon dioxide conversion was completed. Carbon dioxide was considered complete 5 minutes after the reactor offgas exceeded 5000 SCFH. The product is 248.9 ° C
After vacuum stripping with nitrogen at (480 ° F) and filtering through Celite 535, it had the following final properties: calcium (wt%).
9.4; Sulfur (wt%) 2.9; Glycol (wt%)
0.6; carbonate C (% by weight) 1.8; TBN (m
gKOH / g) 272; PM flash point (flash) 18
2.2 ° C (360 ° F); viscosity (cSt, 100 ° C) 1
06; BS & W (% by volume) <0.05.

【0038】実施例Iの回分法の製造および実施例II
Iに記載した本発明の回分法の製造についての反応サイ
クル時間の比較を表Iに記載する。
Batch Preparation of Example I and Example II
A comparison of reaction cycle times for the production of the batch process of the invention described in I is set forth in Table I.

【0039】[0039]

【表3】 表 I 実施例Iおよび実施例IIIの反応サイクル時間の比較 工 程 実施例I 実施例III (分) 1.ドデシルフエノールスラリー中の 5W油、グリコールおよび180 TBNのCa(OH)2を供給する 65 65 2.硫黄を供給する 15 60 3.硫化反応のために反応器を 165.6℃に加熱する 120-180 0 4.反応の保持 60 30 5.5W油およびグリコール中の Ca(OH)2の480TBNの スラリーを供給する 40 80 6.N2でストリッピングする 20 0 7.排ガスの漏出までの二酸化炭素化 60 40 8.工程5〜7を反復する 120 0 反応サイクル時間(分) 500−560 275 両者の製造は同一量の反応成分を処理して本質的に同等
の量および品質の生成物を生ずるが、実施例IIIにお
いて実施した本発明の改良は反応サイクル時間を225
〜285分だけ減少した。この有意な減少は新規なかつ
明らかでない方法により可能なり、この方法において硫
化および二酸化炭素化の工程を本発明の回分法で実施す
る。とくに、実施例Iの回分法において要求される2段
階の二酸化炭素化は、本発明において、480TBNの
Ca(OH)2/5W油のスラリーおよびグリコールを
反応器に供給するのと同時に二酸化炭素化を実施するこ
とによって排除される。本発明のこの特徴は、バッチの
反応混合物における高い粘度の問題(この問題は実施例
Iにおいて使用されるような2段階の二酸化炭素化を必
要とする)を回避すると同時に、実施例IIに記載され
ているような連続的方法に関連する過度の二酸化炭素化
または二酸化炭素化不足の問題(この問題はフェネート
生成物における水耐久性の困難を生ずる)を回避する。
Table I Comparison of reaction cycle times for Example I and Example III Process Example Example I Example III (min) 1. Feed 5W oil, glycol and 180 TBN Ca (OH) 2 in dodecylphenol slurry 65 65 2. Supplying sulfur 15 60 3. 3. Heat reactor to 165.6 ° C for sulfurization reaction 120-180 0 4. Retention of reaction 60 30 5.5 Feed a slurry of 480 TBN of Ca (OH) 2 in 5.5 W oil and glycol 40 80 6. Stripping with N 2 20 7. Carbon dioxide conversion until exhaust gas leaks 60 40 8. Repeating steps 5-7 120 0 reaction cycle time (min) 500-560 275 Both preparations treat the same amount of reaction components to yield essentially equal amounts and quality of product, but Example III The improvement of the present invention carried out at a reaction cycle time of 225
It decreased by 285 minutes. This significant reduction is made possible by a novel and unclear method in which the steps of sulfidation and carbon dioxide are carried out in the batch process of the invention. In particular, carbon dioxide of the two stages that are required in a batch process of Example I, in the present invention, at the same time carbon dioxide reduction and to supply the slurry and glycol Ca (OH) 2 / 5W oil 480TBN reactor Are eliminated by carrying out. This feature of the invention is described in Example II while avoiding the problem of high viscosity in the batch reaction mixture, which problem requires two stages of carbon dioxide as used in Example I. It avoids the problem of excessive carbonation or undercarbonation associated with continuous processes such as that which creates difficulties with water durability in the phenate product.

【0040】実施例II(連続的方法)において製造さ
れた過塩基化フェネートの水耐久性を、実施例IIIに
記載する本発明により製造された過塩基化フェネートの
水耐久性と比較した。普通の処理レベルの2つのフェネ
ートを主要な比率の潤滑油および小さい有効量の灰不含
分散剤、低い塩基のスルホン酸カルシウム、高い塩基の
スルホン酸マグネシウム、酸化抑制剤およびジアルキル
ジチオリン酸亜鉛を含有する標準的商業的潤滑油配合物
の中に混入した。実施例IIの過塩基化フェネートを含
有する標準的配合物の水耐久性を、実施例IIIの過塩
基化フェネートを含有する標準的配合物の水耐久性と比
較し、ここで21.1℃(70°F)または54.4℃
(130°F)および配合物中の3つの異なる水のレベ
ル(0.10、0.15および0.20重量%)におい
て6週間貯蔵した後、配合物の試料の中の曇りおよび沈
降を測定した。こうして、標準的配合物の6つの別々の
試料を各過塩基化フェネートについて試験した。水耐久
性の試験結果を下表IIに要約する。
The water durability of the overbased phenate prepared in Example II (continuous method) was compared to the water durability of the overbased phenate prepared according to the invention described in Example III. Normal processing levels of two phenates containing a major proportion of lubricating oil and a small effective amount of ashless dispersant, low base calcium sulfonate, high base magnesium sulfonate, antioxidant and zinc dialkyldithiophosphate. Was incorporated into a standard commercial lubricating oil formulation. The water durability of the standard formulation containing the overbased phenate of Example II was compared to that of the standard formulation containing the overbased phenate of Example III, where 21.1 ° C. (70 ° F) or 54.4 ° C
Measure haze and sedimentation in a sample of the formulation after storage for 6 weeks at (130 ° F) and three different water levels in the formulation (0.10, 0.15 and 0.20 wt%). did. Thus, 6 separate samples of the standard formulation were tested for each overbased phenate. The water durability test results are summarized in Table II below.

【0041】[0041]

【表4】 表 II 実施例IIおよび実施例IIIのフェネートの水耐久性試験 21.1℃の貯蔵 54.4℃の貯蔵 水、重量% 等級** 水、重量% 等級 0.10 0.15 0.20 0.10 0.15 0.20 実施例II A/tr* A/tr M/15 すぐれる A/tr M/15 M/20 境界線 実施例III A/tr A/tr A/tr 理想的 A/tr A/tr M/20 すぐれる * 曇り/沈降;曇りの等級は最良の透明度について
「A」で開始し、そして「D」またはこれより高い等級
は不合格であると考える。沈降は容量%で測定し、そし
て「tr」は微量の沈降を意味する。6週の貯蔵の間の
任意の時間における沈降>1%は不合格である。
Table II Table II Water endurance test of phenates of Examples II and III Storage at 21.1 ° C Stored water at 54.4 ° C , wt% grade ** Water, wt% grade 0.10 0.15 0.20 0.10 0.15 0.20 Example II A / tr * A / tr M / 15 Excellent A / tr M / 15 M / 20 Boundary Example III A / tr A / tr A / tr Ideal A / tr A / tr M / 20 Immediate * Haze / settling; haze ratings start with "A" for best clarity and grades of "D" or higher are considered failed. Sedimentation is measured in% by volume, and "tr" means trace sedimentation. Sedimentation> 1% at any time during 6 weeks of storage fails.

【0042】** 等級は次のように割り当てる:等級 基準 想的 いずれの水のレベルにおいても曇りまたは沈降なし すぐれる 0.20%の水において不合格の曇りまたは沈降 境界線 0.15%の水において不合格の曇りまたは沈降 劣る 0.10%の水において不合格の曇りまたは沈降 上の表IIに記載するデータが証明するように、本発明
の方法(実施例III)は実施例IIの連続的方法にお
いて製造された過塩基化フェネートより有意に改良され
た水耐久性を有する過塩基化フェネートを生ずる。
** Grades are assigned as follows: Grade Criteria Ideally no clouding or settling at any water level Excellent 0.20% failing clouding or settling in water Boundary line 0.15% Failed haze or settling in water Poor 0 15% Failed haze or settling in water As the data set forth in Table II above demonstrate, the method of the present invention (Example III) is similar to that of Example II. It produces an overbased phenate with significantly improved water durability over the overbased phenate produced in a continuous process.

【0043】表Iおよび表IIに記載されたデータにか
んがみて、本発明の方法は回分法の処理量を有意に増加
することができると同時に、回分法の製造に通常関連す
るきわめてすぐれた水耐久特性を達成する。
In view of the data presented in Tables I and II, the method of the present invention is capable of significantly increasing the throughput of batch processes while at the same time providing the excellent water normally associated with batch process manufacture. Achieve durability characteristics.

【0044】本発明の主な特徴および態様は、次の通り
である。
The main features and aspects of the present invention are as follows.

【0045】1.工程: a)反応器の中に、0.1:1〜1.0:1のモル比で
アルカリ土類金属の塩基およびアルキルフェノールから
本質的に成る予熱した混合物を供給し、ここで前記混合
物が反応器に137.8〜193.3℃(280〜38
0°F)の範囲の温度において入るようにし;前記反応
器の中に、同時であるが、別々に、アルキルフェノール
の1モル当たり0.1〜1.0モルの促進剤の溶媒を供
給し、次いで b)反応温度を137.8〜193.3℃(280〜3
80°F)の範囲内に維持しながら、反応の発熱および
排ガスの発生をコントロールする速度で、20〜180
分の範囲の時間をかけて、前記反応器の中に、アルキル
フェノールの1モル当たり1.0〜2.0モルの溶融し
た硫黄を供給し、 c)硫黄の供給が完結したとき、137.8〜193.
3℃(280〜380°F)の範囲内の反応温度におい
て硫化アルカリ土類金属アルキルフェネートを形成する
ために十分な時間の間、反応器内の内容物を相互作用さ
せ、 d)反応温度を137.8〜193.3℃(280〜3
80°F)の範囲内に維持しながら、反応器の中に存在
する反応成分が反応して過塩基化フェネートを形成する
速度より実質的に大きくないか、あるいは小さいコント
ロールされた供給速度で、(i)アルキルフェノールの
1モル当たり0.5〜2モルのアルカリ土類金属の塩
基、(ii)アルキルフェノールの1モル当たり0.5
〜2.0モルの促進剤の溶媒および(iii)アルカリ
土類金属の塩基の1モル当たり0.40〜0.95モル
の二酸化炭素ガスを、前記反応器の中に、同時に供給す
ることによって、硫化アルカリ土類金属アルキルフェネ
ートを過塩基化フェネートに変換し、 e)アルカリ土類金属の塩基および促進剤の溶媒の反応
器への前記供給が完結したとき、供給した二酸化炭素が
反応媒質の中にもはや吸収されなくなったとき、反応器
の中の排ガスの鋭い増加により証明される二酸化炭素化
反応の完結まで、前記二酸化炭素の供給を続け、 f)真空下に204.4〜248.9℃(400〜48
0°F)の範囲の温度において、未反応のアルキルフェ
ノールおよび促進剤の溶媒を不活性ガスのパージで除去
し、そして g)生ずる反応生成物の混合物を濾過し、そして濾過し
た生成物を回収する、からなる、潤滑油配合物の中でき
わめてすぐれた水耐久特性を有する過塩基化硫化アルカ
リ土類金属アルキルフェネートを製造する方法であっ
て、この方法を6時間以下の反応サイクル時間で実施す
ること、および前記濾過した生成物は少なくとも8時間
の反応のサイクル時間を有する方法の前記生成物の回分
製造に通常関連する水耐久特性を有することをさらに特
徴とする方法。
1. Steps: a) feeding into the reactor a preheated mixture consisting essentially of an alkaline earth metal base and an alkylphenol in a molar ratio of 0.1: 1 to 1.0: 1, wherein said mixture is 137.8-193.3 ° C (280-38) in the reactor.
0 ° F.) at a temperature in the range of 0.1 to 1.0 moles of promoter solvent per mole of alkylphenol in the reactor at the same time, but separately. Then, b) the reaction temperature was set at 137.8 to 193.3 ° C (280 to 3).
20 to 180 at a rate that controls the heat generation of the reaction and the generation of exhaust gas while maintaining the temperature within the range of 80 ° F.
1.0 to 2.0 moles of molten sulfur per mole of alkylphenol are fed into the reactor over a period of minutes, and c) when the sulfur feed is complete, 137.8. ~ 193.
Allowing the contents in the reactor to interact for a time sufficient to form a sulfurized alkaline earth metal alkylphenate at a reaction temperature in the range of 3 ° C. (280-380 ° F.), d) reaction temperature 137.8-193.3 ° C (280-3
Maintained at a temperature of 80 ° F.), at a controlled feed rate that is substantially less than or less than the rate at which the reaction components present in the reactor react to form the overbased phenate. (I) 0.5 to 2 moles of alkaline earth metal base per mole of alkylphenol, (ii) 0.5 per mole of alkylphenol.
By simultaneously feeding into said reactor 0.40 to 0.95 mol of carbon dioxide gas per mol of ˜2.0 mol of promoter solvent and (iii) alkaline earth metal base. Converting the sulfurized alkaline earth metal alkyl phenate to an overbased phenate, and e) when the supply of alkaline earth metal base and promoter solvent to the reactor is complete, the carbon dioxide supplied is the reaction medium. When it is no longer absorbed in the reactor, the carbon dioxide supply is continued until the completion of the carbonation reaction as evidenced by a sharp increase in the exhaust gas in the reactor, f) under vacuum 204.4-248. 9 ° C (400-48
At temperatures in the range of 0 ° F), unreacted alkylphenol and promoter solvents are removed with an inert gas purge, and g) the resulting reaction product mixture is filtered and the filtered product is recovered. A method of producing an overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenate having excellent water durability properties in a lubricating oil formulation, the method comprising: performing a reaction cycle time of 6 hours or less. And wherein the filtered product has water endurance properties normally associated with batch production of the product in a process having a reaction cycle time of at least 8 hours.

【0046】2.アルカリ土類金属の塩基が水酸化カル
シウムであり、アルキルフェノールのドデシルフェノー
ルであり、そして促進剤の溶媒がエチレングリコールで
ある、上記第1項記載の方法。
2. The process of claim 1 wherein the alkaline earth metal base is calcium hydroxide, the alkylphenol dodecylphenol, and the promoter solvent is ethylene glycol.

【0047】3.工程(a)における水酸化カルシウム
/ドデシルフェノールのモル比が0.4〜0.6:1で
あり、工程(a)におけるエチレングリコール/ドデシ
ルフェノールのモル比が0.4〜0.6:1であり、工
程(b)における硫黄/ドデシルフェノールのモル比が
1.3〜1.6:1であり、工程(d)における水酸化
カルシウム/ドデシルフェノールのモル比が1.0〜
1.5:1であり、工程(d)におけるエチレングリコ
ール/ドデシルフェノールのモル比が1.0〜1.5:
1であり、そして工程(d)および(e)において供給
されるCO2/ドデシルフェノールのモル比は1.0〜
1.5:1である、上記第2項記載の方法。
3. The molar ratio of calcium hydroxide / dodecylphenol in step (a) is 0.4 to 0.6: 1 and the molar ratio of ethylene glycol / dodecylphenol in step (a) is 0.4 to 0.6: 1. And the molar ratio of sulfur / dodecylphenol in the step (b) is 1.3 to 1.6: 1, and the molar ratio of calcium hydroxide / dodecylphenol in the step (d) is 1.0 to
1.5: 1 and the ethylene glycol / dodecylphenol molar ratio in step (d) is 1.0 to 1.5:
1, and the molar ratio of CO 2 / dodecylphenol provided in step (d) and (e) 1.0
The method according to paragraph 2 above, which is 1.5: 1.

【0048】4.工程a)、b)、c)およびd)にお
ける反応温度を148.9〜182.2℃(300〜3
60°F)の範囲内に維持する、上記第1項記載の方
法。
4. The reaction temperature in steps a), b), c) and d) is 148.9 to 182.2 ° C (300 to 3).
The method of claim 1 wherein the temperature is maintained within the range of 60 ° F.

【0049】5.工程d)において供給されるCO2
アルカリ土類金属の塩基が0.75〜0.85:1であ
る、上記第1項記載の方法。
5. CO 2 / supplied in step d)
The method of claim 1 wherein the alkaline earth metal base is 0.75-0.85: 1.

【0050】6.アルカリ土類金属の塩基がカルシウム
またはマグネシウムの酸化物または水酸化物である、上
記第1項記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the alkaline earth metal base is an oxide or hydroxide of calcium or magnesium.

【0051】7.工程c)の反応を低い塩基のアルカリ
土類金属スルホン酸塩の存在下に実施する、上記第1項
記載の方法。
7. The process of claim 1 wherein the reaction of step c) is carried out in the presence of a low base alkaline earth metal sulfonate.

【0052】8.前記スルホン酸塩がC15−C80の範囲
のアルキル置換基を有するアルキルベンゼンスルホン酸
カルシウムであり、そしてアルカリ土類金属の塩基がカ
ルシウム塩基である、上記第7項記載の方法。
8. Wherein the sulfonate is a calcium alkylbenzene sulfonate having an alkyl substituent in the range of C 15 -C 80, and a base of an alkaline earth metal is calcium base, the method of the seventh Claims.

【0053】9.工程c)およびd)の反応を潤滑油反
応希釈剤の存在下に実施する、上記第1項記載の方法。
9. The process of claim 1 wherein the reactions of steps c) and d) are carried out in the presence of a lubricating oil reaction diluent.

【0054】10.アルカリ土類金属の塩基がアルカリ
土類金属の酸化物または水酸化物であり、促進剤の溶媒
がエチレングリコールであり、工程a)、b)、c)お
よびd)における反応温度を148.9〜182.2℃
(300〜360°F)の範囲内に維持し、工程c)の
反応を低い塩基のアルカリ金属スルホン酸塩の存在下に
実施し、工程c)およびd)の反応を鉱物潤滑油反応希
釈剤の存在下に実施し、そして工程d)において供給さ
れるCO2/前記酸化物または水酸化物の比が0.75
〜0.85:1である、上記第1項記載の方法。
10. The alkaline earth metal base is an alkaline earth metal oxide or hydroxide and the promoter solvent is ethylene glycol, and the reaction temperature in steps a), b), c) and d) is 148.9. ~ 182.2 ° C
(300-360 ° F.), the reaction of step c) is carried out in the presence of a low base alkali metal sulfonate, and the reactions of steps c) and d) are a mineral lubricating oil reaction diluent. And the CO 2 / oxide or hydroxide ratio fed in step d) is 0.75.
The method of claim 1, wherein the ratio is ˜0.85: 1.

【0055】11.アルカリ土類金属の塩基がカルシウ
ム塩基であり、そしてアルカリ金属スルホン酸塩がC15
−C80の範囲のアルキル置換基を有するアルキルベンゼ
ンスルホン酸カルシウムである、上記第10項記載の方
法。
11. The alkaline earth metal base is a calcium base and the alkali metal sulfonate is a C 15
A calcium alkylbenzene sulfonate having an alkyl substituent in the range of -C 80, the method of the paragraph 10, wherein.

【0056】12.カルシウム塩基が水酸化カルシウム
であり、そして前記アルキル置換基がC2−C4モノマー
のポリマーから誘導化される、上記第11項記載の方
法。
12. Calcium base is calcium hydroxide, and the alkyl substituent is derivatized from C 2 -C 4 monomers of the polymer, the method of the claim 11 wherein.

【0057】13.アルキルフェノールがドデシルフェ
ノールである、上記第11項記載の方法。
13. The method according to the above item 11, wherein the alkylphenol is dodecylphenol.

【0058】14.工程a)における水酸化カルシウム
/アルキルフェノールのモル比が0.4〜0.6:1で
あり、工程a)におけるエチレングリコール/アルキル
フェノールのモル比が0.4〜0.6:1であり、工程
a)におけるエチレングリコール/アルキルフェノール
のモル比が0.4〜0.6:1であり、工程b)におけ
る硫黄/アルキルフェノールのモル比が1.3〜1.
6:1であり、工程d)における水酸化カルシウム/ア
ルキルフェノールのモル比が1.0〜1.5:1であ
り、工程d)におけるエチレングリコール/アルキルフ
ェノールのモル比が1.0〜1.5:1であり、そして
工程d)およびe)において供給されるCO2のモル比
が1.0〜1.5:1である、上記第11項記載の方
法。
14. The calcium hydroxide / alkylphenol molar ratio in step a) is 0.4 to 0.6: 1 and the ethylene glycol / alkylphenol molar ratio in step a) is 0.4 to 0.6: 1, The ethylene glycol / alkylphenol molar ratio in a) is 0.4-0.6: 1 and the sulfur / alkylphenol molar ratio in step b) is 1.3-1.
6: 1, the calcium hydroxide / alkylphenol molar ratio in step d) is 1.0-1.5: 1 and the ethylene glycol / alkylphenol molar ratio in step d) is 1.0-1.5. : 1, and step d) and the molar ratio of CO 2 to be supplied in e) is 1.0 to 1.5: 1, the method of the claim 11 wherein.

【0059】15.アルキルフェノールがドデシルフェ
ノールである、上記第14項記載の方法。
15. 15. The method according to the above item 14, wherein the alkylphenol is dodecylphenol.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工程: a)反応器の中に、0.1:1〜1.0:1のモル比で
アルカリ土類金属の塩基およびアルキルフェノールから
本質的に成る予熱した混合物を供給し、ここで前記混合
物が反応器に137.8〜193.3℃(280〜38
0°F)の範囲の温度において入るようにし;前記反応
器の中に、同時であるが、別々に、アルキルフェノール
の1モル当たり0.1〜1.0モルの促進剤の溶媒を供
給し、次いで b)反応温度を137.8〜193.3℃(280〜3
80°F)の範囲内に維持しながら、反応の発熱および
排ガスの発生をコントロールする速度で、20〜180
分の範囲の時間をかけて、前記反応器の中に、アルキル
フェノールの1モル当たり1.0〜2.0モルの溶融し
た硫黄を供給し、 c)硫黄の供給が完結したとき、137.8〜193.
3℃(280〜380°F)の範囲内の反応温度におい
て硫化アルカリ土類金属アルキルフェネートを形成する
ために十分な時間の間、反応器内の内容物を相互作用さ
せ、 d)反応温度を137.8〜193.3℃(280〜3
80°F)の範囲内に維持しながら、反応器の中に存在
する反応成分が反応して過塩基化フェネートを形成する
速度より実質的に大きくないか、あるいは小さいコント
ロールされた供給速度で、(i)アルキルフェノールの
1モル当たり0.5〜2モルのアルカリ土類金属の塩
基、(ii)アルキルフェノールの1モル当たり0.5
〜2.0モルの促進剤の溶媒および(iii)アルカリ
土類金属の塩基の1モル当たり0.40〜0.95モル
の二酸化炭素ガスを、前記反応器の中に、同時に供給す
ることによって、硫化アルカリ土類金属アルキルフェネ
ートを過塩基化フェネートに変換し、 e)アルカリ土類金属の塩基および促進剤の溶媒の反応
器への前記供給が完結したとき、供給した二酸化炭素が
反応媒質の中にもはや吸収されなくなったとき、反応器
の中の排ガスの鋭い増加により証明される二酸化炭素化
反応の完結まで、前記二酸化炭素の供給を続け、 f)真空下に204.4〜248.9℃(400〜48
0°F)の範囲の温度において、未反応のアルキルフェ
ノールおよび促進剤の溶媒を不活性ガスのパージで除去
し、そして g)生ずる反応生成物の混合物を濾過し、そして濾過し
た生成物を回収する、からなる、潤滑油配合物の中でき
わめてすぐれた水耐久特性を有する過塩基化硫化アルカ
リ土類金属アルキルフェネートを製造する方法であっ
て、この方法を6時間以下の反応サイクル時間で実施す
ること、および前記濾過した生成物は少なくとも8時間
の反応のサイクル時間を有する方法の前記生成物の回分
製造に通常関連する水耐久特性を有することをさらに特
徴とする方法。
1. A step: a) feeding into the reactor a preheated mixture consisting essentially of an alkaline earth metal base and an alkylphenol in a molar ratio of 0.1: 1 to 1.0: 1, Here, the mixture was added to the reactor at 137.8 to 193.3 ° C (280 to 38 ° C).
0 ° F.) at a temperature in the range of 0.1 to 1.0 moles of promoter solvent per mole of alkylphenol in the reactor at the same time, but separately. Then, b) the reaction temperature was set at 137.8 to 193.3 ° C (280 to 3).
20 to 180 at a rate that controls the heat generation of the reaction and the generation of exhaust gas while maintaining the temperature within the range of 80 ° F.
1.0 to 2.0 moles of molten sulfur per mole of alkylphenol are fed into the reactor over a period of minutes, and c) when the sulfur feed is complete, 137.8. ~ 193.
Allowing the contents in the reactor to interact for a time sufficient to form a sulfurized alkaline earth metal alkylphenate at a reaction temperature in the range of 3 ° C. (280-380 ° F.), d) reaction temperature 137.8-193.3 ° C (280-3
Maintained at a temperature of 80 ° F.), at a controlled feed rate that is substantially less than or less than the rate at which the reaction components present in the reactor react to form the overbased phenate. (I) 0.5 to 2 moles of alkaline earth metal base per mole of alkylphenol, (ii) 0.5 per mole of alkylphenol.
By simultaneously feeding into said reactor 0.40 to 0.95 mol of carbon dioxide gas per mol of ˜2.0 mol of promoter solvent and (iii) alkaline earth metal base. Converting the sulfurized alkaline earth metal alkyl phenate to an overbased phenate, and e) when the supply of alkaline earth metal base and promoter solvent to the reactor is complete, the carbon dioxide supplied is the reaction medium. When it is no longer absorbed in the reactor, the carbon dioxide supply is continued until the completion of the carbonation reaction as evidenced by a sharp increase in the exhaust gas in the reactor, f) under vacuum 204.4-248. 9 ° C (400-48
At temperatures in the range of 0 ° F), unreacted alkylphenol and promoter solvents are removed with an inert gas purge, and g) the resulting reaction product mixture is filtered and the filtered product is recovered. A method of producing an overbased sulfurized alkaline earth metal alkylphenate having excellent water durability properties in a lubricating oil formulation, the method comprising: performing a reaction cycle time of 6 hours or less. And wherein the filtered product has water endurance properties normally associated with batch production of the product in a process having a reaction cycle time of at least 8 hours.
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