JPH0737625B2 - Method for producing highly basic calcium sulfonate - Google Patents

Method for producing highly basic calcium sulfonate

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JPH0737625B2
JPH0737625B2 JP2231241A JP23124190A JPH0737625B2 JP H0737625 B2 JPH0737625 B2 JP H0737625B2 JP 2231241 A JP2231241 A JP 2231241A JP 23124190 A JP23124190 A JP 23124190A JP H0737625 B2 JPH0737625 B2 JP H0737625B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は潤滑油、燃料油或いは金属加工油の添加剤とし
て有用な高塩基性カルシウムスルホネートの製造方法に
関する。本発明において塩基性カルシウムスルホネート
とはスルホン酸を中和するのに必要な量と比較して化学
量論量より過剰にカルシウムを含む清澄な化合物を意味
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a highly basic calcium sulfonate useful as an additive for a lubricating oil, a fuel oil or a metalworking oil. In the present invention, basic calcium sulfonate means a clear compound which contains calcium in excess of stoichiometric amount compared to the amount required to neutralize sulfonic acid.

(従来の技術) 従来、高塩基性カルシウムスルホネートの製造方法とし
ては、油溶性スルホン酸又はアルカリ土類金属スルホン
酸塩に芳香族又は脂肪族の炭化水素系溶剤、メタノー
ル、カルシウムの酸化物、水酸化物の混合液中に炭酸ガ
スを吹き込み、炭酸カルシウムを生成させて高塩基化す
ることは共通していて基本的には公知である。
(Prior Art) Conventionally, as a method for producing a highly basic calcium sulfonate, an oil-soluble sulfonic acid or an alkaline earth metal sulfonate is used, and an aromatic or aliphatic hydrocarbon solvent, methanol, an oxide of calcium, or water. It is common and basically known to blow carbon dioxide gas into a mixed solution of oxides to generate calcium carbonate to make it highly basic.

しかし、水酸化カルシウムを使用して炭酸化したときに
は、炭酸カルシウム以外に、炭酸化率に対応して化学量
論的に副生する水分は、目的とする性状の高塩基性カル
シウムスルホネートの回収にあたつて製造工程、とくに
溶剤回収工程、過工程を複雑、困難なものにする。即
ち、溶剤回収工程では芳香族又は脂肪族の炭化水素系溶
剤、メタノールの2成分に水分が共存することで、各成
分の単一分離、回収を複雑なものにする。又過工程に
おいては、過剰な水分の共存は炭酸カルシウム粒子の粗
大化、反応混合物の粘度の著しい増加により過能力を
低下させ、一般には清澄な高塩基性カルシウムスルホネ
ートは得られない。
However, when carbonation is performed using calcium hydroxide, in addition to calcium carbonate, the water that is stoichiometrically produced as a by-product corresponding to the carbonation rate is used to recover the highly basic calcium sulfonate of the desired properties. This complicates the manufacturing process, especially the solvent recovery process and the over-process. That is, in the solvent recovery step, the coexistence of water in the two components of the aromatic or aliphatic hydrocarbon solvent and methanol complicates single separation and recovery of each component. Further, in the overstep, the coexistence of excessive water causes coarsening of the calcium carbonate particles and a marked increase in the viscosity of the reaction mixture to reduce the overcapacity, and generally, a clear overbased calcium sulfonate cannot be obtained.

従来既に提案されている高塩基性カルシウムスルホネー
トの製造方法では、炭酸化反応後に揮発性物質を加熱に
より除去する説明はなされているが、その処理方法、特
に反応により副生する水分の除去、低減方法を詳細に説
明した発明については、殆ど例をみない。清澄かつ高塩
基価の高塩基性カルシウムスルホネートを得る方法に
は、例えば次のような方法が開示されている。
In the method for producing a highly basic calcium sulfonate that has been already proposed in the past, it has been explained that the volatile substance is removed by heating after the carbonation reaction, but the treatment method thereof, in particular, the removal and reduction of water by-produced by the reaction There are few examples of inventions that describe the method in detail. For example, the following method has been disclosed as a method for obtaining a clear and highly basic high-basic calcium sulfonate.

1.炭化水素系溶剤中に、油溶性スルホン酸又はその塩、
メタノール及び酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを
含ませた反応混合物に、含有する酸化カルシウム又は水
酸化カルシウムを炭酸カルシウムへ転化するのに要する
化学量論量より少ない炭酸ガスを導入したのち、揮発性
物質を加熱により除去し、再度炭酸ガスを導入し過し
て高塩基性カルシウムスルホネートを得る方法(特公昭
58−29360号公報参照)。
1. an oil-soluble sulfonic acid or its salt in a hydrocarbon solvent,
After introducing a carbon dioxide gas in a reaction mixture containing methanol and calcium oxide or calcium hydroxide in an amount less than the stoichiometric amount required to convert the contained calcium oxide or calcium hydroxide into calcium carbonate, the volatile substance is removed. A method of obtaining a highly basic calcium sulfonate by removing carbon dioxide by heating and introducing carbon dioxide again (Japanese Patent Publication No.
58-29360 publication).

2.芳香族炭化水素系溶剤中に、油溶性スルホン酸又はそ
の塩、低級アルコール、水酸化カルシウム及び水を含ま
せた反応混合物に、化学量論量より少ない炭酸ガスを導
入し、昇温後、再度炭酸ガスを導入する方法。2段階炭
酸化及び水を併用することを特徴とした高塩基性カルシ
ウムスルホネートを得る方法(特開昭57−118551号公報
参照)。しかしながら、これらの方法では副生する水分
の除去、低減方法については詳細に言及していないた
め、工業的生産規模で経済的、高品質の高塩基性カルシ
ウムスルホネートをつくる製造方法としては、このまま
適用することが難しい。
2. Introduce less than stoichiometric amount of carbon dioxide into a reaction mixture containing oil-soluble sulfonic acid or its salt, lower alcohol, calcium hydroxide and water in aromatic hydrocarbon solvent, and after heating , Method of introducing carbon dioxide again. A method for obtaining a highly basic calcium sulfonate characterized by using two-step carbonation and water in combination (see JP-A-57-118551). However, since these methods do not mention in detail how to remove and reduce the water produced as a by-product, they can be used as they are as a production method for producing a high-quality, highly basic calcium sulfonate economically on an industrial production scale. Difficult to do.

(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は反応生成混合物の炭化水素溶解部と主と
して無機物質から不溶物との分離が速やかで過が容易
であり、かつ反応も迅速でカルシウム含有率が高く、又
十分に清澄で全塩基価の高い高塩基性カルシウムスルホ
ネートの製造方法を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to easily separate a hydrocarbon-dissolved part of a reaction product mixture from an insoluble matter mainly from an inorganic substance, and also to allow a reaction to be rapid and calcium content to be high. It is an object of the present invention to provide a method for producing a highly basic calcium sulfonate that is high, sufficiently clear and has a high total base number.

又、本発明の目的は回収溶剤の簡易かつ有効な利用方法
を伴う高塩基性カルシウムスルホネートの製造方法を提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for producing a highly basic calcium sulfonate, which involves a simple and effective use of the recovered solvent.

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究の結果、
炭酸化反応終了後の反応生成混合物について、 a)常圧或いは一定減圧条件で、副生した水分、メタノ
ール及び一部の芳香族又は脂肪族の炭化水素系溶剤を反
応生成混合物から加熱留去させ、 b)上記の留去された混合溶剤を、副生した水分につい
て化学量論的に1〜1.5倍当量の酸化カルシウムを投入
した後、強力な攪拌、混合操作を行うことによつて、 c)混合溶剤中の副生水分は酸化カルシウムによつて吸
湿されると同時に、酸化カルシウムは化学反応により大
部分、正確には化学量論的にほぼ当量の微細な水酸化カ
ルシウムに変化し、 d)得られた水酸化カルシウム、酸化カルシウムを懸濁
する上記処理後の混合溶剤は、次の高塩基性カルシウム
スルホネート製造工程において原料の一部として有効に
回収使用する ことにより、前記の目的が達成されることを究明した。
The present inventors, as a result of earnest research to achieve the above objects,
Regarding the reaction product mixture after completion of the carbonation reaction, a) heat and distill off by-produced water, methanol and a part of aromatic or aliphatic hydrocarbon solvent from the reaction product mixture under normal pressure or constant reduced pressure conditions. B) By adding 1 to 1.5 times the stoichiometrically equivalent amount of calcium oxide to the by-produced mixed solvent to the above-distilled mixed solvent, and then performing strong stirring and mixing operations, c ) The by-product water in the mixed solvent is absorbed by calcium oxide, and at the same time, the calcium oxide is mostly converted into a fine calcium hydroxide in a stoichiometrically almost equivalent amount by a chemical reaction, and d ) The mixed solvent after the above treatment for suspending the obtained calcium hydroxide and calcium oxide is effectively recovered and used as a part of the raw material in the next step of producing the overbased calcium sulfonate. It was investigated that the purpose of is achieved.

(課題を解決するための手段) 本発明は (a)油溶性スルホン酸又はアルカリ土類金属スルホン
酸塩 (b)芳香族又は脂肪族の炭化水素系溶剤 (c)メタノール (d)鉱油 及び、 (e)存在するスルホン酸を中和するのに必要な量と比
較して化学量論必要量より過剰の水酸化カルシウム の混合物に対して、 (f)上記の水酸化カルシウムを基準として75〜95重量
%の炭酸ガスを原料に使用して炭酸化し、次に副生水分
を酸化カルシウムにより吸湿させることにより除去し、
酸化カルシウムは吸湿により水酸化カルシウムに変化
し、水酸化カルシウム、酸化カルシウムを懸濁する混合
溶剤を次の高塩基性カルシウムスルホネート製造工程に
おいて原料の一部として使用する、炭酸化時に副生する
水分の除去、及び反応後の回収溶剤の簡易的な有効利用
を特徴とする高塩基性カルシウムスルホネートの製造方
法に係る。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides (a) an oil-soluble sulfonic acid or an alkaline earth metal sulfonate (b) an aromatic or aliphatic hydrocarbon solvent (c) methanol (d) a mineral oil, and (E) for a mixture of calcium hydroxide in excess of the stoichiometrically required amount as compared to the amount required to neutralize the sulfonic acid present, (f) 75-based on the above calcium hydroxide. Carbonate using 95 wt% carbon dioxide as a raw material, and then remove by-product water by absorbing it with calcium oxide,
Calcium oxide changes to calcium hydroxide by moisture absorption, and a mixed solvent that suspends calcium hydroxide and calcium oxide is used as a part of the raw material in the next highly basic calcium sulfonate manufacturing process. The present invention relates to a method for producing a highly basic calcium sulfonate, which is characterized by removal of water and simple and effective use of a recovered solvent after the reaction.

本発明は、高塩基性カルシウムスルホネート製造工程に
おいて副生する水分を酸化カルシウムの吸湿作用による
除去、及び吸湿によつて生成する水酸化カルシウムを原
料へ適用すると同時に溶剤回収工程を簡易化させること
を特徴とする製造方法であつて、従来開示されている上
記製造方法等では言及されていない、もしくは製造工程
面で本質的に異なるものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is intended to remove water by-produced in a highly basic calcium sulfonate manufacturing process by a hygroscopic effect of calcium oxide, and to apply calcium hydroxide generated by the moisture absorption to a raw material and to simultaneously simplify a solvent recovery process. Regarding the characteristic manufacturing method, it is not mentioned in the above-mentioned manufacturing method disclosed heretofore, or it is essentially different in terms of the manufacturing process.

本発明において油溶性スルホン酸及びアルカリ土類金属
(例えばカルシウム、バリウム、マグネシウム等)、ス
ルホン酸塩としては公知のものを使用することができ
る。
In the present invention, known oil-soluble sulfonic acids, alkaline earth metals (eg, calcium, barium, magnesium, etc.) and sulfonates can be used.

炭化水素系溶剤は、混合物中に炭酸ガスを供給する際、
混合物を流動状に保持させるためのものであるから、混
合物を流動状態に保つに十分な量使用する。芳香族炭化
水素溶剤としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレ
ン等が挙げられ、脂肪族炭化水素溶剤としては、石油ナ
フサ、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。
Hydrocarbon solvent, when supplying carbon dioxide into the mixture,
Since it is for keeping the mixture in a fluid state, it is used in an amount sufficient to keep the mixture in a fluid state. Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include benzene, toluene, xylene and the like, and examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include petroleum naphtha, hexane, heptane and the like.

メタノールは、市販の工業用メタノールで十分であり、
規格値以内の水分量であれば特に脱水等の精製処理は必
要としない。メタノール以外の炭素数2から5の低級ア
ルコールの使用は、本発明の方法においては使用し得な
い。なぜならば、メタノール以外の低級アルコール中で
は炭酸カルシウムが生成しないか、あるいは生成しても
その結晶形はカルサイト型であり、前記目的を達成し得
ないためである。メタノール使用量は、水酸化カルシウ
ムの1重量部に対して0.5〜1.5容量部であることが好ま
しい。
Commercially available industrial methanol is sufficient for methanol,
If the water content is within the standard value, no purification treatment such as dehydration is required. The use of lower alcohols having 2 to 5 carbon atoms other than methanol cannot be used in the process of the present invention. This is because calcium carbonate is not produced in lower alcohols other than methanol, or even if it is produced, its crystal form is a calcite type, and the above object cannot be achieved. The amount of methanol used is preferably 0.5 to 1.5 parts by volume with respect to 1 part by weight of calcium hydroxide.

水酸化カルシウムは、市販の安価な工業用消石灰で十分
である。使用量の好ましい範囲は、所望する塩基性の度
合によって異なるが、油溶性スルホン酸カルシウムに対
して30重量%以上であることが高塩基性を得るために好
ましい。油溶性スルホン酸を原料に用いる場合は、スル
ホン酸を中和するのに必要な化学量論必要量を上記量に
追加して使用する。
Commercially available, inexpensive industrial slaked lime is sufficient for calcium hydroxide. The preferred range of the amount used varies depending on the desired degree of basicity, but is preferably 30% by weight or more based on the oil-soluble calcium sulfonate in order to obtain high basicity. When an oil-soluble sulfonic acid is used as a raw material, the stoichiometric amount necessary for neutralizing the sulfonic acid is used in addition to the above amount.

上記製造工程に使用される酸化カルシウムも、市販の安
価な工業用生石灰で十分である。使用量の好ましい範囲
は、所望する塩基性の度合、上記a)の操作で留去され
る混合溶剤中の水分量によつて異なるが、水分量の1.0
当量以上1.5当量以下が安定した品質の高塩基性カルシ
ウムスルホネートを得るために好ましい。
As the calcium oxide used in the above manufacturing process, commercially available inexpensive industrial quicklime is sufficient. The preferred range of the amount of use varies depending on the desired degree of basicity and the amount of water in the mixed solvent distilled off by the operation of a) above, but the amount of water is 1.0
The equivalent or more and 1.5 equivalents or less are preferable in order to obtain a stable quality high basic calcium sulfonate.

一方、上記b)、c)の処理を効率よく行うために、使
用される攪拌、混合機は回分式又はライン装着型のホモ
ミキサー、ホモジナイザーのような高速回転で強力な剪
断力を発生することによつて、効率のよい混合、分散効
果の期待できる機器が好ましい。その理由は、混合溶剤
に投入される酸化カルシウムの液中分散状態を良くする
ことにより酸化カルシウムと水分との接触面積を増大さ
せ、反応速度を向上させるためである。又、処理温度、
処理時間についても高温、長時間ほど有効であるが、次
回の炭酸化反応開始前の反応液中水分濃度を考慮した場
合、30℃以上60℃以下、30分以上120分以下で十分と考
えられる。
On the other hand, in order to efficiently perform the treatments of b) and c), the stirring and mixing machine used should generate a strong shearing force at a high speed such as a batch-type or line-mounted homomixer or homogenizer. Therefore, a device that can be expected to have efficient mixing and dispersing effects is preferable. The reason is that the contact area between calcium oxide and water is increased by improving the state of dispersion of calcium oxide in the mixed solvent in the liquid, and the reaction rate is improved. Also, the processing temperature,
Regarding the treatment time, the higher the temperature and the longer the time, the more effective it is. However, considering the water concentration in the reaction solution before the start of the next carbonation reaction, it is considered that 30 ° C or more and 60 ° C or less, 30 minutes or more and 120 minutes or less .

尚、ホモミキサー、ホモジナイザー等の機器は、前記目
的の処理だけでなく、高塩基性カルシウムスルホネート
製造工程において、炭酸化反応の前後および炭酸化反応
中に反応液を循環もしくは回分式混合を行うために使用
した場合、炭酸化反応も同様に反応速度向上の効果のあ
ることが証明された。これは上記の理由と同様、粉体原
料の反応液中分散状態を良くすることが効率よい炭酸化
につながつたためである。
Equipment such as a homomixer and a homogenizer are used not only for the purpose of the above-mentioned treatment but also for circulating or batch-mixing the reaction solution before and after the carbonation reaction and during the carbonation reaction in the highly basic calcium sulfonate manufacturing step. It was proved that the carbonation reaction also has the effect of improving the reaction rate when used for. This is because, similarly to the above reason, improving the dispersion state of the powder raw material in the reaction liquid leads to efficient carbonation.

以上のa)、b)、c)、d)の操作及び処理のフロー
ダイアグラムを第1図に示した。炭酸化反応の前後及び
炭酸化反応中にわたつて、反応液は反応槽でプロペラ型
混合と同時に回分式又はライン装着型のホモミキサー、
ホモジナイザー混合(図では、ライン装着、循環型のホ
モジナイザー混合)され、効率よい炭酸化反応が行われ
る。この時、反応温度を30〜50℃の一定温度に保ちなが
ら炭酸ガスを導入するのが好ましい。
A flow diagram of the operations and processes of a), b), c), and d) above is shown in FIG. Before and after the carbonation reaction and during the carbonation reaction, the reaction solution was mixed with a propeller in a reaction tank at the same time as a batch type or line-mounted homomixer,
Homogenizer mixing (line installation, circulation type homogenizer mixing in the figure) is performed, and an efficient carbonation reaction is performed. At this time, it is preferable to introduce carbon dioxide while keeping the reaction temperature constant at 30 to 50 ° C.

反応後、反応液から副生した水分、メタノール及び一部
の芳香族又は脂肪族の炭化水素系溶剤を反応生成混合物
から、常圧或いは一定減圧条件で加熱留去させる。溶剤
にトルエンを使用した場合、常圧条件では反応温度から
130℃まで昇温、加熱することが好ましい。その理由
は、後の過工程で効率よく、高収率で高塩基性カルシ
ウムスルホネートを回収するためである。
After the reaction, water, methanol and a part of the aromatic or aliphatic hydrocarbon solvent produced as a by-product from the reaction solution are heated and distilled off from the reaction product mixture under normal pressure or constant reduced pressure conditions. When toluene is used as the solvent, the reaction temperature is
It is preferable to heat up and heat up to 130 ° C. The reason is to efficiently recover the highly basic calcium sulfonate in a high yield in the subsequent overstep.

次に加熱留去された混合溶剤は、冷却器で冷却、凝縮さ
れ、吸湿処理槽で副生した水分について化学量論的に当
量〜1.5倍当量の酸化カルシウムを投入する。このあ
と、同じくホモジナイザー等で30℃以上60℃以下の温度
条件で強力な攪拌、混合を30分以上120分以下の時間行
う。この操作によつて、酸化カルシウムの水分吸湿作用
が加速され、ほぼ化学量論的に、かつ速やかに微細な水
酸化カルシウムに変化する。又、このとき生成した水酸
化カルシウムは、溶剤とともに反応槽に戻され、次回の
炭酸化反応の原料の一部として有効に使用することが可
能である。
Next, the mixed solvent that has been heated and distilled off is cooled and condensed in a cooler, and a stoichiometrically equivalent to 1.5 times equivalent amount of calcium oxide is added to the water by-produced in the moisture absorption treatment tank. After that, strong stirring and mixing are carried out for 30 minutes to 120 minutes under the temperature condition of 30 ° C to 60 ° C using a homogenizer. By this operation, the moisture absorption effect of calcium oxide is accelerated, and it is changed into fine calcium hydroxide almost stoichiometrically and quickly. Further, the calcium hydroxide produced at this time is returned to the reaction tank together with the solvent and can be effectively used as a part of the raw material for the next carbonation reaction.

本発明の上記一連の操作により炭酸化反応後の溶剤の回
収が簡易となる。一般には炭酸化反応後過工程前に、
十分清澄な高塩基性カルシウムスルホネートを得るため
に、反応で副生した水分およびメタノールの大部分を含
む揮発性物質を留去し成分ごとに分離、回収する工程が
とられている。その場合、同時に使用する炭化水素系溶
剤が共沸留出する場合が多く、留出液は3成分系の混合
溶剤となり、成分ごとの分離、回収には複雑な溶剤回収
装置が必要となる。この点、本発明では反応直後の水分
及びメタノールの大部分を含む混合溶剤について、更に
成分ごとに分離、回収することなく、工程、設備面とも
比較的簡単なもので済むという特長を有する。
The series of operations of the present invention facilitates the recovery of the solvent after the carbonation reaction. Generally, after the carbonation reaction and before the overstep,
In order to obtain a sufficiently clear highly basic calcium sulfonate, a step of distilling off volatile substances containing most of water and methanol by-produced in the reaction and separating and collecting each component is taken. In that case, the hydrocarbon-based solvent used at the same time is often azeotropically distilled, and the distillate becomes a three-component mixed solvent, and a complicated solvent recovery device is required for separation and recovery of each component. In this respect, the present invention has a feature that the mixed solvent containing most of water and methanol immediately after the reaction does not need to be separated and recovered for each component, and the process and the equipment can be relatively simple.

本発明の方法で製造する高塩基性カルシウムスルホネー
トはカルシウムスルホネートの鉱油溶液であり、それ自
身が過剰のコロイド状アルカリ土類金属化合物を分散す
る界面活性剤として働くものであるから、原料油のスル
ホン酸あるいはスルホン酸塩は鉱油に可溶のものである
ことが必要である。油溶性スルホン酸カルシウムとして
は例えば油溶性石油スルホン酸、アルキルスルホン酸、
アリールスルホン酸、アルキルアリールスルホン酸のカ
ルシウム塩が挙げられる。
The overbased calcium sulfonate produced by the method of the present invention is a solution of calcium sulfonate in mineral oil, which itself acts as a surfactant for dispersing an excess of colloidal alkaline earth metal compound. The acid or sulfonate should be soluble in mineral oil. Examples of the oil-soluble calcium sulfonate include oil-soluble petroleum sulfonic acid, alkyl sulfonic acid,
Examples thereof include calcium salts of arylsulfonic acids and alkylarylsulfonic acids.

(実 施 例) 以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例、比較例に於いて、特に断わらない限り、下記の
比率の反応体からなる反応混合物は3の実験室規模試
験で、次のものからなるものであつた。
In the Examples and Comparative Examples, unless otherwise stated, the reaction mixtures consisting of the following ratios of reactants were in a laboratory scale test of 3, and consisted of:

トルエン 1000ml メタノール 250ml スルホン酸カルシウム1) 1000g 水酸化カルシウム2) 330g 注1)平均分子量が1030であるスルホン酸カルシウムの
活性部分を37.5重量%含有する油溶液(鉱油で希釈調整
済)。
Toluene 1000 ml Methanol 250 ml Calcium sulfonate 1) 1000 g Calcium hydroxide 2) 330 g Note 1) Oil solution containing 37.5% by weight of the active portion of calcium sulfonate having an average molecular weight of 1030 (diluted and adjusted with mineral oil).

注2)市販の工業用消石灰で、約0.4重量%のマグネシ
ウムを含有する。
Note 2) Commercial industrial slaked lime containing about 0.4% by weight of magnesium.

ただし、実施例3〜4では水分、メタノール及び一部の
炭化水素系溶剤を加熱留去させた混合溶剤を、酸化カル
シウムで吸湿処理することによつて生成した水酸化カル
シウム分散液を使用した。
However, in Examples 3 to 4, a calcium hydroxide dispersion liquid was used, which was produced by subjecting a mixed solvent obtained by heating and distilling water, methanol and a part of a hydrocarbon solvent to moisture absorption treatment with calcium oxide.

実施例1 プロペラ型攪拌機を備えた反応器に、予め鉱油で成分調
整したスルホン酸カルシウム、メタノール、トルエン及
び水酸化カルシウムを仕込み、反応混合物が40±1℃に
保たれるように、加温、冷却により温度を制御しながら
炭酸ガスの導入を開始した。炭酸ガスは、87/110分の
割合で導入した。
Example 1 A reactor equipped with a propeller-type stirrer was charged with calcium sulfonate whose components were previously adjusted with mineral oil, methanol, toluene and calcium hydroxide, and heated so that the reaction mixture was kept at 40 ± 1 ° C., The introduction of carbon dioxide gas was started while controlling the temperature by cooling. Carbon dioxide was introduced at a rate of 87/110 minutes.

導入終了後、反応混合物を130℃まで加熱し、炭酸化反
応で副生した水分、メタノール及びトルエン一部の計58
0gを留去させた。室温まで放冷のあと、ラジオライト#
900でプレコートした過器を用いて、予め580gのトル
エンで希釈後ダイカライト#419でボデイフイードされ
た反応混合物を、1.5kg/cm2の圧力で過した。
After completion of the introduction, the reaction mixture was heated to 130 ° C., and water, by-product of the carbonation reaction, methanol, and a part of toluene were added in total.
0 g was distilled off. After cooling to room temperature, radio light #
A 900 pre-coated reactor was used to pass the reaction mixture, previously diluted with 580 g of toluene and then body fed with Dicalite # 419, at a pressure of 1.5 kg / cm 2 .

液を減圧下130℃まで加熱して揮発性物質を留去し
た。残液は、清澄な高塩基性カルシウムスルホネート鉱
油溶液(以下、単に高塩基性カルシウムスルホネートと
いう)で、その性状は第1表の通りであつた。
The liquid was heated to 130 ° C. under reduced pressure to remove volatile substances. The residual liquid was a clear highly basic calcium sulfonate mineral oil solution (hereinafter simply referred to as the highly basic calcium sulfonate), and its properties are shown in Table 1.

実施例2 原料の仕込みまでは、実施例1と同様の操作を行つた。
ただし実験規模は、反応混合物をライン装着型ホモジナ
イザーを通して循環、混合しながら炭酸ガスを導入した
ため、ホモジナイザーの処理能力にあわせて前記実験室
規模の20倍で行つた。
Example 2 The same operation as in Example 1 was performed until the raw materials were charged.
However, the scale of the experiment was 20 times as large as that of the laboratory scale, because carbon dioxide was introduced while circulating and mixing the reaction mixture through a line-mounted homogenizer.

その他、炭酸ガスの導入時及び導入後の操作は、実施例
1と全く同様に行つた。得られた高塩基性カルシウムス
ルホネートの性状は第1表の通りであつた。
Other operations during and after the introduction of carbon dioxide were exactly the same as in Example 1. The properties of the obtained overbased calcium sulfonate are shown in Table 1.

実施例3 原料のメタノール、トルエン及び水酸化カルシウムにつ
いては、以下の処理液を使用した。
Example 3 For the raw materials methanol, toluene and calcium hydroxide, the following treatment liquids were used.

即ち、予め実施例1の実験を実験室規模の20倍で行い、
炭酸ガスの導入終了後、反応混合物を130℃まで加熱留
去した炭酸化反応で副生した水分、メタノール、及びト
ルエン一部からなる混合液、約11.6kgを、ライン装着型
ホモジナイザーを通して室温に液温を保ちながら、水分
の吸湿のため酸化カルシウムを加えて循環、混合した。
吸湿処理時間は90分とし、酸化カルシウムの投入量は水
分量の1.2倍当量分とした。
That is, the experiment of Example 1 was preliminarily performed at 20 times the laboratory scale,
After the introduction of carbon dioxide gas, the reaction mixture was heated to 130 ° C. and distilled off, and a mixed solution consisting of water, methanol and a part of toluene by-produced by the carbonation reaction, about 11.6 kg, was brought to room temperature through a line-mounted homogenizer. While keeping the temperature, calcium oxide was added to circulate and mix to absorb moisture.
The moisture absorption treatment time was 90 minutes, and the amount of calcium oxide added was 1.2 times equivalent to the amount of water.

上記処理後、均一に分散した処理液1600gを実施例1の
メタノール、トルエン及び水酸化カルシウムの代りに使
用し、あとスルホン酸カルシウムを加えて、実施例1と
同様の操作を行い高塩基性カルシウムスルホネートを得
た。その性状は第1表の通りであつた。
After the above treatment, 1600 g of the uniformly dispersed treatment liquid was used in place of the methanol, toluene and calcium hydroxide of Example 1, calcium sulfonate was then added, and the same operation as in Example 1 was carried out to carry out highly basic calcium. A sulfonate was obtained. The properties are as shown in Table 1.

実施例4 原料のメタノール、トルエン及び水酸化カルシウムにつ
いては、一部実施例3と同様の処理液800gを使用した。
残りは、メタノール100ml、トルエン400ml、水酸化カル
シウム171g及びスルホン酸カルシウムを追加して、実施
例1と同様の操作を行い高塩基性カルシウムスルホネー
トを得た。その性状は第1表の通りであつた。
Example 4 As for the raw materials methanol, toluene and calcium hydroxide, 800 g of the same treatment liquid as in Example 3 was used in part.
To the rest, 100 ml of methanol, 400 ml of toluene, 171 g of calcium hydroxide and calcium sulfonate were added, and the same operation as in Example 1 was carried out to obtain a highly basic calcium sulfonate. The properties are as shown in Table 1.

比較例1 実施例1の水酸化カルシウム330gの代りに酸化カルシウ
ム250gを使用して、実施例1と同様の操作で炭酸ガスを
導入したが、炭酸ガスは反応混合物に対して殆ど吸収す
ることなく、炭酸化反応は全く進行しなかつた。
Comparative Example 1 Carbon dioxide gas was introduced in the same manner as in Example 1 except that 250 g of calcium oxide was used instead of 330 g of calcium hydroxide of Example 1, but carbon dioxide gas was hardly absorbed by the reaction mixture. The carbonation reaction did not proceed at all.

比較例2 実施例1の水酸化カルシウム330gの代りに水酸化カルシ
ウム171gと酸化カルシウム120gを使用して、実施例1と
同様の操作で炭酸ガスを導入したが、炭酸ガスは導入
後、約55を超えてから反応混合物に吸収しなくなり、
反応混合物は白濁し始めた。
Comparative Example 2 Carbon dioxide gas was introduced in the same manner as in Example 1 by using 171 g of calcium hydroxide and 120 g of calcium oxide instead of 330 g of calcium hydroxide of Example 1, but after introducing carbon dioxide, about 55 No longer absorbs into the reaction mixture after
The reaction mixture began to turn cloudy.

次に再度、同様の原料を仕込み、実施例1と同様の操作
で炭酸ガスを導入し、50導入したところで反応を停止
した。導入終了後、反応混合物を実施例1と同様の操作
を行い高塩基性カルシウムスルホネートを得た。その性
状は第1表の通りで、実施例1〜4に比較して過性は
やや不良であつた。
Next, the same raw materials were charged again, carbon dioxide was introduced in the same manner as in Example 1, and the reaction was stopped when 50 carbon dioxide was introduced. After the introduction, the reaction mixture was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a highly basic calcium sulfonate. The properties are as shown in Table 1, and compared with Examples 1 to 4, the transient properties were slightly poor.

以上より、炭酸化反応の際に、初めから酸化カルシウム
を原料に使用した場合は、炭酸ガスの吸収が殆ど見られ
ず反応が進まない。又、水酸化カルシウムの代りに一部
酸化カルシウムを原料に使用した場合も、部分的な炭酸
化に終わり、所望の塩基価の高塩基性カルシウムスルホ
ネートを得ることが困難である。この事実は、酸化カル
シウムを原料に用いて炭酸化した場合水分の副生を避け
ることが不可能であることを意味する。
From the above, when calcium oxide was used as a raw material during the carbonation reaction from the beginning, absorption of carbon dioxide gas was hardly seen and the reaction did not proceed. Also, when calcium oxide is partially used as a raw material instead of calcium hydroxide, it is difficult to obtain a highly basic calcium sulfonate having a desired base number due to partial carbonation. This fact means that it is impossible to avoid the by-product of water when carbonating using calcium oxide as a raw material.

(発明の効果) 高塩基性カルシウムスルホネートの工業的生産におい
て、溶剤の回収使用は経済性を考慮すれば不可欠の条件
であるが、水分の副生が溶剤回収を技術的に難しいもの
にしていた。本発明ではこの難題を解決すると同時に、
処理液は更に次回製造時の原料に使用可能であることを
確かめることができた。
(Effect of the invention) In industrial production of highly basic calcium sulfonate, recovery and use of a solvent are indispensable conditions in view of economy, but by-product of water makes recovery of solvent technically difficult. . The present invention solves this difficulty and at the same time
It was confirmed that the treatment liquid can be used as a raw material for the next production.

第2表に実施例1、3、4で得られた製品の性能面の比
較を示した。本発明の方法で製造する高塩基性カルシウ
ムスルホネートは、従来の方法と比較しても製品の性
状、性能ともに劣ることなく、工業的生産に十分適用で
きる高塩基性カルシウムスルホネートの製造方法と評価
することができる。
Table 2 shows a comparison of performance of the products obtained in Examples 1, 3, and 4. The highly basic calcium sulfonate produced by the method of the present invention is evaluated as a highly basic calcium sulfonate production method that is sufficiently applicable to industrial production without inferior in product properties and performance even when compared with conventional methods. be able to.

試料油 :試料スルホネートの5重量%をニユートラ
ル油に溶解させたもの。
Sample oil: 5 wt% of sample sulfonate dissolved in neutral oil.

油量 :200ml パネル温度:280℃ 油温 :100℃ 試験時間 :4時間 はねかけ :連続はねかけOil amount: 200ml Panel temperature: 280 ℃ Oil temperature: 100 ℃ Test time: 4 hours Splashing: Continuous splashing

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 125:10 125:00) C10N 10:04 30:04 40:25 70:00 (56)参考文献 特開 昭59−139354(JP,A) 特開 昭56−43258(JP,A)Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location C10M 125: 10 125: 00) C10N 10:04 30:04 40:25 70:00 (56) References 59-139354 (JP, A) JP-A-56-43258 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)油溶性スルホン酸又はアルカリ土類
金属スルホン酸塩 (b)芳香族又は脂肪族の炭化水素系溶剤 (c)メタノール (d)鉱油 及び、 (e)存在するスルホン酸を中和するのに必要な量と比
較して化学量論必要量より過剰の水酸化カルシウム の混合物に対して、 (f)上記の水酸化カルシウムを基準として75〜95重量
%の炭酸ガスを原料に使用して炭酸化し、次に副生水分
を酸化カルシウムにより吸湿させることにより除去し、
酸化カルシウムは吸湿により水酸化カルシウムに変化
し、水酸化カルシウム、酸化カルシウムを懸濁する混合
溶剤を次の高塩基性カルシウムスルホネート製造工程に
おいて原料の一部として使用する、炭酸化時に副生する
水分の除去、及び反応後の回収溶剤の簡易的な有効利用
を特徴とする高塩基性カルシウムスルホネートの製造方
法。
1. An oil-soluble sulfonic acid or an alkaline earth metal sulfonate (a) an aromatic or aliphatic hydrocarbon solvent (c) methanol (d) mineral oil, and (e) a sulfonic acid present. (F) 75 to 95% by weight of carbon dioxide gas based on the above-mentioned calcium hydroxide is added to a mixture of calcium hydroxide in excess of the stoichiometric amount compared to the amount required to neutralize Carbonated by using it as a raw material, and then removing byproduct moisture by absorbing it with calcium oxide,
Calcium oxide changes to calcium hydroxide by moisture absorption, and a mixed solvent that suspends calcium hydroxide and calcium oxide is used as a part of the raw material in the next highly basic calcium sulfonate manufacturing process. And a method for producing a highly basic calcium sulfonate characterized by simple and effective use of a solvent recovered after the reaction.
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