WO2007107569A1 - Markers for hydrocarbons - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the use of compounds of the formula (I) given below as (pH-dependent) marking agents for hydrocarbons, in particular for petroleum-derived fuels or lubricants (mineral oils).
- the invention further relates to corresponding mixtures comprising one or more hydrocarbons and the said marking agents.
- the present invention relates to methods for labeling a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture in which one or more compounds of the formula (I) are added as a marking agent to the hydrocarbon or the hydrocarbon mixture.
- the invention also relates to a process for the detection of compounds of the formula (I) in a mixture according to the invention under the action of an aqueous, acidic fuchsinschwefeligen solution (eg Schiff's reagent), wherein a visible color reaction occurs (identification of a labeled hydrocarbon or a marked hydrocarbon mixture).
- an aqueous, acidic fuchsinschwefeligen solution eg Schiff's reagent
- 1-Alkoxyesters have been described variously in the patent literature, they are e.g. used in the fragrance and flavor industry as depot preparations for the release of aldehydes (see US 4,296,137, US 4,386,063 and EP 1 285 906).
- EP 0 385 441 describes the use of 1, 4-dimethyl-2-nitrobenzene as a marker for mineral oil products, in particular diesel.
- the lower detection limit is in the range of 20 to 100 ppm.
- the detection of the presence of the employed as a marker 1, 4-dimethyl-2-nitrobenzene succeeds via thin-layer chromatography and comprises several steps; he is thus consuming and feasible only in the laboratory. Furthermore, a semi-quantitative method using UV light is described, which is feasible only from a concentration of 100 ppm.
- (C 1 -C 4 ) -alkyl phenyl ketones such as acetophenone as marker substances for mineral oil products and organic solvents is described in EP 0 310 319.
- the use concentration of the marker substance should therefore be in the range of 100 to 10,000 ppm and in particular 1000 ppm.
- the presence of the (CrC 4 ) -Alkylphenylketone used as markers is achieved by a multi-step process, wherein Key component 2,4-dinitrophenylhydrazine is added, which leads to a clearly visible color reaction.
- Aniline derivatives as marking agents for mineral oils are described in DE 42 38 994.
- the minimum detection concentration is 10 ppm or below.
- the presence of the aniline derivatives used as markers can be demonstrated by treating the labeled mineral oil with an aqueous acidic diazonium salt solution so that the aniline derivative couples with the diazonium salt to form an azo dye, ultimately resulting in a clearly visible color reaction.
- diazonium salts are not safe for safety and health reasons.
- EP 0 736 080 describes azo dyes as pH-dependent marking agents for labeling hydrocarbons.
- the minimum detection concentration is 10 ppm or below.
- the presence of the azo dyes used as markers can be demonstrated by treating the labeled hydrocarbon with an acidic aqueous-alcoholic or acidic alcoholic solution which optionally also contains a metal halide. This results in a clearly visible color reaction.
- the primary object of the present invention to provide alternative or improved means for marking hydrocarbons (especially hydrocarbon mixtures such as mineral oils, eg diesel).
- the marking agents should fulfill a number of requirements, in particular: easy accessibility
- the stated object is achieved by a mixture comprising
- hydrocarbons one or more hydrocarbons, a marking agent for the hydrocarbon (s), and preferably one or more further additives,
- the labeling agent comprises one or more compounds of the formula (I) or consists of one or more compounds of the formula (I)
- R 1 is a branched or unbranched alkyl group having 1 to 6 C atoms, preferably a branched or unbranched alkyl group having 1 to 5 C atoms, particularly preferably an unbranched alkyl group having 1 to 3 C atoms and especially preferably ethyl,
- R 2 is H or a branched or unbranched alkyl group having 1 to 6 C atoms, preferably H or a branched or unbranched alkyl group having 1 to 5 C atoms, more preferably an unbranched alkyl group having 1 to 3 C atoms, and particularly preferred Methyl, and
- the proviso is:
- a mixture according to the invention in the form of a fuel comprising 1-ethoxyethyl acetate or 1-methoxyethyl acetate does not comprise any lead-containing anti-knock agent.
- fuels comprising a lead-containing anti-knock agent and 1-ethoxyethyl acetate or 1-methoxyethyl acetate to increase the octane number reference is made to US 3,087,801.
- a mixture according to the invention for which the following applies: The mixture does not consist of 5-35% by weight of acetaldehyde diethyl acetal, 2-8% by weight of dibutyl ether, 10-35% by weight of alcohol and 22-83% by weight. % Kerosene or light oil (with regard to mixtures having the stated composition, see EP 1 149 887 A2).
- a mixture according to the invention in the form of a fuel comprising a compound of the
- a mixture according to the invention comprising kerosene or light oil is preferably free from acetaldehyde diethyl acetal.
- a mixture according to the invention for which the following applies:
- the mixture does not comprise a lead-containing anti-knock agent.
- a mixture comprising kerosene or light oil is free from acetaldehyde diethyl acetal.
- any combination of a preferred meaning of one of the groups R 1 , R 2 or Y with one of the meanings of the other groups given is itself a preferred combination.
- R 1 group an unbranched alkyl group having 1 to 2 C atoms, irrespective of whether R 2 and / or Y themselves have a preferred meaning or not.
- the marking agent comprises one or more compounds of the formula (I) or consists of one or more compounds of the formula (I)
- R 1 is a branched or unbranched alkyl group having 1 to 5 C atoms
- R 2 is H or a branched or unbranched alkyl group having 1 to 5 C atoms and
- the marking agent comprises one or more compounds of formula (I) or consists of one or more compounds of formula (I), wherein
- R 1 is an unbranched alkyl group having 1 to 3 C atoms
- the marking agents to be used according to the invention which comprise one or more compounds of the formula (I), meet all the requirements indicated above. They are very stable, especially in mineral oils, and the detection reaction with Schiff's reagent is very rapid and reliable. Because of the color reaction occurring in the detection with Schiff's reagent, photometric quantification of the compounds of the formula (I) is also possible. This allows, for example, to detect an undesirable dilution of an originally used hydrocarbon mixture (e.g., a mineral oil such as diesel).
- an originally used hydrocarbon mixture e.g., a mineral oil such as diesel.
- the marking agent comprises one or more compounds of the formula (I) or consists of one or more compounds of the formula (I), where in the compound of the formula (I) or in one of the compounds of Formula (I)
- R 1 is ethyl
- R 2 is methyl
- the labeling agents of the formula (I) to be used according to the invention react under hydrolyzing action of an aqueous acid fuchsinschwefeligen acid solution (Schiff's reagent) to form acetaldehyde, which in turn enters into a color reaction with the fuchsinschwefeligen acid, i. it comes to a color change, along with a clearly visible color deepening.
- an aqueous acid fuchsinschwefeligen acid solution Schotefeligen acid solution
- Schiff's reagent also: Schiff's reagent, fuchsin / sulfuric acid
- fuchsin / sulfuric acid is a detection agent for aldehydes introduced by H. Schiff.
- General Preparation Procedure for Schiff's Reagent dissolve fuchsin in distilled water and decolorize after addition of hydrochloric acid with sodium sulfite (formation of sulfur dioxide). This colorless solution turns red with aldehyde addition; for the mechanism of reaction, see literature (e.g., Anal Chem 32, 1307-1311 (1960)).
- Fuchsin (empirical formula: C 2 OH 19 N 3 , M R 301, 39) has the following structural formula [(methyl fuchsin, 3-methyl parafuchsin, 4 - [(4-aminophenyl) - (4-imino-2,5-cyclohexadiene-1 -ylidene) -methyl] -2-methylaniline, Basic Violet 14, CI 42510]
- aqueous acid fuchsinschwefeliger acid solution is a well-known in the art commercially available fuchsinschwefelige acid (Schiff's reagent) for the detection of aldehydes to understand. (e.g., Merck KGaA, 64271 Darmstadt, article number: 109034).
- the mixtures according to the invention are present under normal conditions (1013 mbar, 25 ° C.) in the liquid state. They comprise one or more hydrocarbons, which are preferably straight-chain or branched-chain aliphatic or aromatic hydrocarbons, in particular hydrocarbons derived from petroleum. Usually, several different hydrocarbons are present in a mixture according to the invention, i. there is a hydrocarbon mixture.
- Preferred hydrocarbon mixtures present in a mixture according to the invention are mineral oils, i. energy sources (fuels, fuels) or lubricants (oils and fats) produced from petroleum (crude oil).
- Hydrocarbon mixtures comprising a plurality of hydrocarbons which can be marked particularly preferably by the marking agents to be used according to the invention are, in particular, mineral oils (see above), in the context of the present invention mineral oils being fuels, in particular gasoline (in particular gasoline according to DIN EN 228), Kerosene (eg Aviation gasoline in accordance with ASTM D910 grade 100 LL or jet fuel, jet fuel such as Jet A-1 or Jet B) or diesel (in particular according to DIN EN 590) and oils, in particular fuel oil (in particular according to DIN 51603) or engine oil. Particular preference is again given to the so-called middle distillates, which have a boiling range of from 180 to 360 ° C. under atmospheric pressure (1013 mbar); diesel fuel according to DIN EN 590 is particularly preferred.
- mineral oils being fuels, in particular gasoline (in particular gasoline according to DIN EN 228), Kerosene (eg Aviation gasoline in accordance with ASTM D910 grade 100 LL or jet fuel, jet fuel such as Jet A-1 or Jet B) or diesel (in particular according
- a mixture according to the invention therefore comprises (in particular if it comprises petroleum-derived fuels or lubricants which contain a plurality of hydrocarbons), preferably in a total concentration in the range from 0.0001 to 2% by volume, based on the total volume of the mixture, of one or more Additives selected from the group consisting of: flow improvers (flow improvers, anti-settling, eg diesel fuel wax anti-settling additives, WASA), oxidation inhibitors (antioxidants), metal deactivators, corrosion inhibitors, anti-foams, ignition accelerators, detergents, particle-reducing Substances, anti-knock agents, anti-carburetor additives, anti-repellency agents, anti-smoke agents, biocides, conductivity improvers, burn-off aids, fragrances, anti-wear agents and viscosity improvers.
- a petroleum-derived fuels or lubricants which contain a plurality of hydrocarbons
- Additives selected from the group consisting of: flow improvers (
- the marking agent one or more hydrocarbons (eg, a mineral oil such as a middle distillate (eg diesel)) in the form of a mixture with one or more solution or Add diluents.
- the solvent or diluents must be compatible with the marking agent (s) and the hydrocarbons to be marked.
- Preferred solvents or diluents are substances from one of the following groups L1 and L2 or a mixture of substances from both groups L1 and L2, consisting of:
- the invention also relates to a corresponding mixture comprising marking agents and a solvent or diluent compatible therewith (and preferably with the hydrocarbons to be marked).
- a mixture according to the invention preferably comprises
- (L1) isopropyl myristate, benzyl benzoate, diethyl phthalate and mixtures thereof,
- Diluent the abovementioned provisos, which apply to a" mixture comprising one or more hydrocarbons and a marking agent "according to the invention, according to.
- Solvents of the group L2 are e.g. under the name Shellsol D60 or Shellsol D100 (mixtures of n- and iso-paraffins) or Shellsol T (mixture of iso-paraffins) commercially available.
- Particularly preferred mixtures according to the invention which comprise one or more hydrocarbons preferably comprise (a) a total amount of the hydrocarbon or hydrocarbons (eg in the form of a mineral oil, in particular a diesel fuel) of at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight. , preferably at least 95% by weight, more preferably at least 98% by weight, and preferably, (b) a total amount of marking agent or formula (I) in the range from 10 ppm to 1000 ppm, preferably in the range of 25 ppm to 250 ppm, and more preferably in the range 30 ppm to 100 ppm, each based on the total weight of the mixture.
- a total amount of the hydrocarbon or hydrocarbons eg in the form of a mineral oil, in particular a diesel fuel
- marking agent or formula (I) in the range from 10 ppm to 1000 ppm, preferably in the range of 25 ppm to 250 ppm, and more preferably in the range 30 ppm to 100 pp
- the invention also relates to the use of one or more compounds of the formula (I)
- R 1 , R 2 and Y have the abovementioned meaning, preferably one of the meanings given above as preferred, as a marking agent for hydrocarbons, in particular for petroleum-derived fuels or lubricants.
- a marking agent for hydrocarbons in particular for petroleum-derived fuels or lubricants.
- the invention further relates to a method for labeling a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture (and optionally identifying the labeled hydrocarbon or the marked mixture), in particular for marking a petroleum-derived fuel or lubricant, comprising the following step:
- R 1 , R 2 and Y are as defined above, to the hydrocarbon or the hydrocarbon mixture, wherein the total added amount of the compound or compounds of formula (I) is sufficient to the compound or compounds of formula (I) in the mixture by Schiff's reagent.
- a mixture according to the invention in the form of a fuel comprising 1-ethoxyethyl acetate or 1-methoxyethyl acetate does not comprise a lead-containing anti-knock agent.
- a process according to the invention for which the following applies: The mixture does not consist of 5-35% by weight of acetaldehyde diethyl acetal, 2-8% by weight of dibutyl ether, 10-35% by weight of alcohol and 22-83% by weight. -% kerosene or light oil.
- a mixture according to the invention comprising kerosene or light oil is preferably free of acetaldehyde diethyl acetal.
- the mixture does not comprise a lead-containing anti-knock agent.
- the following applies preferably: A mixture comprising kerosene or light oil is free from acetaldehyde diethyl acetal.
- the amount of the one or more compounds of the formula (I) is preferably in the form of a mixture according to the invention which, in addition to the marking agent, also comprises one of the preferred solvents or diluents Hydrocarbon or the hydrocarbon mixture.
- a hydrocarbon marked according to the invention or a hydrocarbon mixture marked according to the invention is preferably identified by reaction with Schiff's reagent.
- a preferred method according to the invention for labeling a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture and identifying the labeled hydrocarbon or the marked hydrocarbon mixture comprises the following identification steps:
- a corresponding method comprises the following additional step (after reaction with Schiff's reagent):
- the compounds of the formula (I) to be used according to the invention can be prepared in a simple manner and thus provide inexpensive and readily available In contrast to the resulting from hydrolysis aldehydes they behave in mixtures with hydrocarbons to be marked (especially in the above-mentioned hydrocarbon mixtures such as mineral oils such as diesel or the like) extremely compatible, stable and unobtrusive.
- Example 1 Detection reaction of 1-ethoxyethyl acetate in diesel fuel
- diesel fuel namely commercial, ready-to-use diesel fuel, which contained a total of about 500 ppm of conventional additives: flow improvers (flow improvers, anti-settling, here: WASA), oxidation inhibitors, metal deactivators, corrosion inhibitors, foam inhibitors (anti-foam ), Ignition accelerators, detergents, biocides.
- WASA flow improvers
- oxidation inhibitors metal deactivators
- corrosion inhibitors corrosion inhibitors
- foam inhibitors anti-foam
- Ignition accelerators Ignition accelerators
- detergents biocides
- the aqueous phase was photometrically measured against a solution of known concentration of product dye and quantified here by the amount of 1-ethoxyethyl acetate.
- Diesel fuel (see Example 1) was admixed with 0.1% by weight or 1.0% by weight of 1-ethoxyethyl acetate of the formula (Ia) and then added
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Abstract
Description
Symrise GmbH & Co. KG Mühlenfeldstraße 1 , 37603 HolzmindenSymrise GmbH & Co. KG Mühlenfeldstrasse 1, 37603 Holzminden
Markierungsmittel für KohlenwasserstoffeMarking agent for hydrocarbons
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Verbindungen der weiter unten angegebenen Formel (I) als (pH-Wert abhängige) Markierungsmittel für Kohlenwasserstoffe, insbesondere für aus Erdöl gewonnene Kraft- oder Schmierstoffe (Mineralöle). Die Erfindung betrifft des Weiteren entsprechende Mischungen, die eine oder mehrere Kohlenwasserstoffe sowie die besagten Markierungsmittel umfassen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zum Markieren eines Kohlenwasserstoffs oder einer Kohlenwasserstoffmischung, in denen eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) als Markierungsmittel zu dem Kohlenwasserstoff oder der Kohlenwasserstoffmi- schung hinzugegeben werden. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Nachweis von Verbindungen der Formel (I) in einer erfindungsgemäßen Mischung unter Einwirkung einer wässrigen, sauren fuchsinschwefeligen Lösung (z.B. Schiffs Reagenz), wobei eine sichtbare Farbreaktion eintritt (Identifizieren eines markierten Kohlenwasserstoffs bzw. einer markierten Kohlenwasserstoff- mischung). Aus verschiedenen Gründen ergibt sich eine Notwendigkeit zur Markierung von Kohlenwasserstoffen bzw. Kohlenwasserstoff-Gemischen und insbesondere von Mineralöl-Produkten. So wird z.B. in Deutschland Diesel für die landwirtschaftliche Nutzung niedriger besteuert als für normale PKWs, sodass eine entspre- chende Markierung erforderlich ist. Aber auch z.B. zur Unterscheidung von hochwertigem Diesel gegenüber minderwertigeren Qualitäten werden Markierungsmittel zugesetzt. Es besteht dabei häufig der Wunsch, ein Markierungsmittel einzusetzen, dessen Anwesenheit dem markierten Kohlenwasserstoff bzw. Kohlenwasserstoffgemisch (also z.B. einem Mineralöl-Produkt wie Diesel) nicht ohne weiteres anzumerken ist; erst nach Durchführung einer vorzugsweise einfachen Nachweisuntersuchung soll die Markierung deutlich erkennbar werden.The present invention relates to the use of compounds of the formula (I) given below as (pH-dependent) marking agents for hydrocarbons, in particular for petroleum-derived fuels or lubricants (mineral oils). The invention further relates to corresponding mixtures comprising one or more hydrocarbons and the said marking agents. Moreover, the present invention relates to methods for labeling a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture in which one or more compounds of the formula (I) are added as a marking agent to the hydrocarbon or the hydrocarbon mixture. Finally, the invention also relates to a process for the detection of compounds of the formula (I) in a mixture according to the invention under the action of an aqueous, acidic fuchsinschwefeligen solution (eg Schiff's reagent), wherein a visible color reaction occurs (identification of a labeled hydrocarbon or a marked hydrocarbon mixture). For various reasons, there is a need for marking hydrocarbons or hydrocarbon mixtures and especially mineral oil products. For example, in Germany diesel is taxed lower for agricultural use than for normal cars, so a corresponding marking is required. But also, for example, to distinguish high quality diesel over lower quality grades markers are added. There is often the desire to use a marking agent, the presence of the marked hydrocarbon or hydrocarbon mixture (ie, for example, a mineral oil product such as diesel) is not readily apparent; only after carrying out a preferably simple detection test should the mark become clearly recognizable.
1-Alkoxyester sind in der Patentliteratur schon verschiedentlich beschrieben worden, so werden sie z.B. in der Riech- und Geschmackstoffindustrie als Depotpräparate für die Freisetzung von Aldehyden eingesetzt (siehe US 4,296,137, US 4,386,063 und EP 1 285 906).1-Alkoxyesters have been described variously in the patent literature, they are e.g. used in the fragrance and flavor industry as depot preparations for the release of aldehydes (see US 4,296,137, US 4,386,063 and EP 1 285 906).
In EP 0 385 441 wird die Verwendung von 1 ,4-Dimethyl-2-nitrobenzol als Markierungsstoff für Mineralölprodukte, insbesondere Diesel, beschrieben. Die untere Nachweisgrenze liegt dabei im Bereich von 20 bis 100 ppm. Der Nachweis der Anwesenheit des als Markierungsstoff eingesetzten 1 ,4-Dimethyl-2-nitrobenzol gelingt über Dünnschichtchromatographie und umfasst mehrere Schritte; er ist somit aufwendig und auch nur im Labor durchführbar. Des Weiteren wird eine semi-quantitative Methode unter Einsatz von UV-Licht beschrieben, die aber erst ab einer Konzentration von 100 ppm durchführbar ist.EP 0 385 441 describes the use of 1, 4-dimethyl-2-nitrobenzene as a marker for mineral oil products, in particular diesel. The lower detection limit is in the range of 20 to 100 ppm. The detection of the presence of the employed as a marker 1, 4-dimethyl-2-nitrobenzene succeeds via thin-layer chromatography and comprises several steps; he is thus consuming and feasible only in the laboratory. Furthermore, a semi-quantitative method using UV light is described, which is feasible only from a concentration of 100 ppm.
Der Einsatz von (d-C4)-Alkylphenylketonen wie Acetophenon als Markersub- stanzen für Mineralölprodukte und organische Lösungsmittel wird in EP 0 310 319 beschrieben. Die Einsatzkonzentration der Markersubstanz sollte demnach im Bereich von 100 bis 10000 ppm und hierbei insbesondere bei 1000 ppm liegen. Der Nachweis der Anwesenheit der als Markierungsstoffe eingesetzten (CrC4)-Alkylphenylketone gelingt über einen mehrstufigen Prozess, wobei als Schlüsselkomponente 2,4-Dinitrophenylhydrazin zugegeben wird, welches zu einer deutlich sichtbaren Farbreaktion führt.The use of (C 1 -C 4 ) -alkyl phenyl ketones such as acetophenone as marker substances for mineral oil products and organic solvents is described in EP 0 310 319. The use concentration of the marker substance should therefore be in the range of 100 to 10,000 ppm and in particular 1000 ppm. The presence of the (CrC 4 ) -Alkylphenylketone used as markers is achieved by a multi-step process, wherein Key component 2,4-dinitrophenylhydrazine is added, which leads to a clearly visible color reaction.
Anilinderivate als Markierungsmittel für Mineralöle werden in DE 42 38 994 beschrieben. Die minimale Nachweiskonzentration liegt dabei bei 10 ppm oder darunter. Der Nachweis der Anwesenheit der als Markierungsstoffe eingesetzten Anilinderivate gelingt durch Behandeln des markierten Mineralöls mit einer wäss- rig sauren Diazoniumsalzlösung, so dass das Anilinderivat mit dem Diazonium- salz zu einem Azofarbstoff kuppelt und letztlich eine deutlich sichtbare Farbreaktion resultiert. Diazoniumsalze sind allerdings aus sicherheitstechnischen und gesundheitlichen Gründen nicht unbedenklich.Aniline derivatives as marking agents for mineral oils are described in DE 42 38 994. The minimum detection concentration is 10 ppm or below. The presence of the aniline derivatives used as markers can be demonstrated by treating the labeled mineral oil with an aqueous acidic diazonium salt solution so that the aniline derivative couples with the diazonium salt to form an azo dye, ultimately resulting in a clearly visible color reaction. However, diazonium salts are not safe for safety and health reasons.
In EP 0 736 080 werden Azofarbstoffe als pH-Wert abhängige Markierungsmittel zum Markieren von Kohlenwasserstoffen beschrieben. Die minimale Nachweiskonzentration liegt dabei bei 10 ppm oder darunter. Der Nachweis der Anwesenheit der als Markierungsstoffe eingesetzten Azofarbstoffe gelingt durch Behand- lung des markierten Kohlenwasserstoffs mit einer sauren wässrig-alkoholischen oder sauren alkoholischen Lösung, die gegebenenfalls noch ein Metallhalogenid enthält. Hieraus resultiert eine deutlich sichtbare Farbreaktion.EP 0 736 080 describes azo dyes as pH-dependent marking agents for labeling hydrocarbons. The minimum detection concentration is 10 ppm or below. The presence of the azo dyes used as markers can be demonstrated by treating the labeled hydrocarbon with an acidic aqueous-alcoholic or acidic alcoholic solution which optionally also contains a metal halide. This results in a clearly visible color reaction.
Der vorstehend gewürdigte Stand der Technik offenbart (a) leicht zugängliche, allerdings nur aufwendig nachzuweisende Markierungsmittel und andererseits (b) Markierungsmittel, die zwar leicht nachzuweisen sind, deren Produkteigenschaften jedoch ihre Handhabung aufwendig machen (wie z.B. kristalliner Aggregatzustand, vergleiche EP 0 736 080 und gesundheitliche Bedenklichkeit, vergleiche DE 42 38 994).The above acknowledged prior art discloses (a) readily available, but only consuming detectable markers and on the other hand (b) marking agents, although easy to detect, but their product properties make their handling consuming (such as crystalline state, see EP 0 736 080 and health concern, see DE 42 38 994).
Angesichts des vorstehend referierten Stand der Technik war es die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, alternative oder verbesserte Mittel zum Markieren von Kohlenwasserstoffen (insbesondere Kohlenwasserstoffgemischen wie Mineralölen, z.B. Diesel) anzugeben. Die Markierungsmittel sollten dabei eine Reihe von Anforderungen erfüllen, insbesondere: leichte ZugänglichkeitIn view of the above-referenced prior art, it has been the primary object of the present invention to provide alternative or improved means for marking hydrocarbons (especially hydrocarbon mixtures such as mineral oils, eg diesel). The marking agents should fulfill a number of requirements, in particular: easy accessibility
Einsetzbarkeit auch in konzentrierter FormUsability even in concentrated form
Farblosigkeit gute Löslichkeit in dem zu markierenden Kohlenwasserstoff(gemisch) - hohe Stabilität in dem zu markierenden Kohlenwasserstoff(gemisch) inertes Verhalten gegenüber den zu markierenden Kohlenwasserstoffen und gegenüber gegebenenfalls zugesetzten Additiven vorzugsweise kein Vorkommen in aus natürlichen Quellen erhaltenen Kohlenwasserstoffen, insbesondere Mineralölen - einfache Nachweisbarkeit in Mischungen mit den zu markierenden Kohlenwasserstoffen bzw. Kohlenwasserstoffgemischen Nachweis selbst geringer Mengen an Markierungsmitteln durch ausgeprägte Farbreaktion rascher Verlauf der Nachweisreaktion - schlechte Entfernbarkeit aus dem Kohlenwasserstoff-Gemisch.Colorless good solubility in the hydrocarbon to be marked (mixture) - high stability in the hydrocarbon to be marked (mixture) inert behavior towards the hydrocarbons to be marked and optionally added additives preferably no occurrence in hydrocarbons obtained from natural sources, especially mineral oils - easy detectability in Mixtures with the hydrocarbons or hydrocarbon mixtures to be marked Detection of even small amounts of marking agents by pronounced color reaction Rapid progress of the detection reaction - poor removability from the hydrocarbon mixture.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die gestellte Aufgabe gelöst durch eine Mischung umfassendAccording to a first aspect, the stated object is achieved by a mixture comprising
einen oder mehrere Kohlenwasserstoffe, ein Markierungsmittel für den bzw. die Kohlenwasserstoffe sowie - vorzugsweise ein oder mehrere weitere Additive,one or more hydrocarbons, a marking agent for the hydrocarbon (s), and preferably one or more further additives,
wobei das Markierungsmittel eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) umfasst oder aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I) bestehtwherein the labeling agent comprises one or more compounds of the formula (I) or consists of one or more compounds of the formula (I)
(I)(I)
wobei R1 eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen ist, bevorzugt eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 C- Atomen, besonders bevorzugt eine unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 3 C- Atomen und insbesondere bevorzugt Ethyl,in which R 1 is a branched or unbranched alkyl group having 1 to 6 C atoms, preferably a branched or unbranched alkyl group having 1 to 5 C atoms, particularly preferably an unbranched alkyl group having 1 to 3 C atoms and especially preferably ethyl,
R2 H oder eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen ist, bevorzugt H oder eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen, besonders bevorzugt eine unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen, und insbesondere bevorzugt Methyl, undR 2 is H or a branched or unbranched alkyl group having 1 to 6 C atoms, preferably H or a branched or unbranched alkyl group having 1 to 5 C atoms, more preferably an unbranched alkyl group having 1 to 3 C atoms, and particularly preferred Methyl, and
Y CH2, CH-CH3 oder C=O bedeutet, bevorzugt CH2 oder C=O, besonders bevorzugt C=O.Y is CH 2 , CH-CH 3 or C = O, preferably CH 2 or C = O, more preferably C = O.
Vorzugsweise gilt bei einer erfindungsgemäßen Mischung die Maßgabe: Eine als Kraftstoff ausgebildete erfindungsgemäße Mischung umfassend 1- Ethoxyethylacetat oder 1 -Methoxyethylacetat umfasst kein bleihaltiges Antiklopfmittel. Hinsichtlich Kraftstoffen umfassend ein bleihaltiges Antiklopfmittel und 1- Ethoxyethylacetat oder 1 -Methoxyethylacetat zur Erhöhung der Oktanzahl wird auf US 3,087,801 verwiesen.Preferably, in the case of a mixture according to the invention, the proviso is: A mixture according to the invention in the form of a fuel comprising 1-ethoxyethyl acetate or 1-methoxyethyl acetate does not comprise any lead-containing anti-knock agent. With regard to fuels comprising a lead-containing anti-knock agent and 1-ethoxyethyl acetate or 1-methoxyethyl acetate to increase the octane number, reference is made to US 3,087,801.
Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Mischung, für die gilt: Die Mischung besteht nicht aus 5 - 35 Gew.-% Acetaldehyddiethylacetal, 2 - 8 Gew.-% Dibutylether, 10 - 35 Gew.-% Alkohol und 22 - 83 Gew.-% Kerosin oder Leichtöl (hinsichtlich Mischungen mit der genannten Zusammensetzung vgl. EP 1 149 887 A2).Alternatively or additionally preferred is a mixture according to the invention for which the following applies: The mixture does not consist of 5-35% by weight of acetaldehyde diethyl acetal, 2-8% by weight of dibutyl ether, 10-35% by weight of alcohol and 22-83% by weight. % Kerosene or light oil (with regard to mixtures having the stated composition, see EP 1 149 887 A2).
Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Mischung, für die beide soeben genannten Maßgaben gleichzeitig gelten.Particularly preferred is a mixture according to the invention for which both provisos mentioned above apply simultaneously.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Mischung, für die gilt: Eine als Kraftstoff ausgebildete erfindungsgemäße Mischung umfassend eine Verbindung derVery particular preference is given to a mixture for which the following applies: A mixture according to the invention in the form of a fuel comprising a compound of the
Formel (I), bei der Y C=O ist, umfasst kein bleihaltiges Antiklopfmittel. Gleichzei- tig gilt vorzugsweise: Eine erfindungsgemäße Mischung, die Kerosin oder Leicht- öl umfasst, ist vorzugsweise frei von Acetaldehyddiethylacetal.Formula (I) wherein Y is C = O does not include a lead-containing anti-knock agent. At the same Preferably, a mixture according to the invention comprising kerosene or light oil is preferably free from acetaldehyde diethyl acetal.
Insbesondere bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Mischung, für die gilt: Die Mischung umfasst kein bleihaltiges Antiklopfmittel. Gleichzeitig gilt vorzugsweise: Eine Mischung, die Kerosin oder Leichtöl umfasst, ist frei von Acetaldehyddiethylacetal.Particularly preferred is a mixture according to the invention, for which the following applies: The mixture does not comprise a lead-containing anti-knock agent. At the same time, preferably, a mixture comprising kerosene or light oil is free from acetaldehyde diethyl acetal.
Hierbei ist jede Kombination einer bevorzugten Bedeutung einer der Gruppen R1, R2 bzw. Y mit einer der angegebenen Bedeutungen der anderen Gruppen selbst eine bevorzugte Kombination. So ist es beispielsweise bevorzugt, als Gruppe R1 eine unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 2 C-Atomen vorzusehen, unabhängig davon, ob R2 und/oder Y selbst eine bevorzugte Bedeutung besitzen oder nicht.In this case, any combination of a preferred meaning of one of the groups R 1 , R 2 or Y with one of the meanings of the other groups given is itself a preferred combination. Thus, for example, it is preferable to provide as R 1 group an unbranched alkyl group having 1 to 2 C atoms, irrespective of whether R 2 and / or Y themselves have a preferred meaning or not.
Besonders bevorzugt sind allerdings erfindungsgemäße Mischungen, in denen das Markierungsmittel eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) umfasst oder aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I) besteht, wobeiHowever, particular preference is given to mixtures according to the invention in which the marking agent comprises one or more compounds of the formula (I) or consists of one or more compounds of the formula (I)
R1 eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen ist,R 1 is a branched or unbranched alkyl group having 1 to 5 C atoms,
R2 H oder eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen ist undR 2 is H or a branched or unbranched alkyl group having 1 to 5 C atoms and
Y CH2 oder C=O bedeutet.Y is CH 2 or C = O.
Noch bevorzugter ist eine erfindungsgemäße Mischung, wobei das Markie- rungsmittel eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) umfasst oder aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I) besteht, wobeiMore preferred is a mixture according to the invention, wherein the marking agent comprises one or more compounds of formula (I) or consists of one or more compounds of formula (I), wherein
R1 eine unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen ist,R 1 is an unbranched alkyl group having 1 to 3 C atoms,
R2 eine unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen ist und Y C=O bedeutet.R 2 is an unbranched alkyl group having 1 to 3 C atoms and YC = O means.
Ein Einsatz von Verbindungen der Formel (I) als Markierungsmittel ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt. In US 3,087,801 wird verbleiter Kraftstoff beschrieben, der 1 ,1 -Etherester als Mittel zur Erhöhung der Oktanzahl enthält. EP 1 149 887 A2 beschreibt emissionsarme Brennstoffe, die zur Erhöhung der Ver- brennbarkeit einen Sauerstoffatome enthaltenden Zusatz umfassen. Die vorliegende Erfindung betrifft keine Mischungen, wie sie aus der US 3,087,801 oder EP 1 149 887 A2 bekannt sind.A use of compounds of the formula (I) as a marking agent is not known from the prior art. In US 3,087,801 leaded fuel is described containing 1, 1 -Etherester as an octane enhancer. EP 1 149 887 A2 describes low-emission fuels which comprise an additive containing oxygen atoms for increasing the combustibility. The present invention does not relate to mixtures as known from US 3,087,801 or EP 1 149 887 A2.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Markierungsmittel, welche eine oder meh- rere Verbindungen der Formel (I) umfassen, erfüllen sämtliche der oben angegebenen Anforderungen. Sie sind insbesondere in Mineralölen sehr stabil und die Nachweisreaktion mit Schiffs Reagenz verläuft sehr rasch und zuverlässig. Aufgrund der bei dem Nachweis mit Schiffs Reagenz ablaufenden Farbreaktion ist auch eine photometrische Quantifizierung der Verbindungen der Formel (I) mög- lieh. Dies erlaubt es beispielsweise, eine unerwünschte Verdünnung eines ursprünglich eingesetzten Kohlenwasserstoffgemisches (z.B. eines Mineralöls wie Diesel) nachzuweisen.The marking agents to be used according to the invention, which comprise one or more compounds of the formula (I), meet all the requirements indicated above. They are very stable, especially in mineral oils, and the detection reaction with Schiff's reagent is very rapid and reliable. Because of the color reaction occurring in the detection with Schiff's reagent, photometric quantification of the compounds of the formula (I) is also possible. This allows, for example, to detect an undesirable dilution of an originally used hydrocarbon mixture (e.g., a mineral oil such as diesel).
Am meisten bevorzugt sind erfindungsgemäße Mischungen, in denen das Markierungsmittel eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) umfasst oder aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I) besteht, wobei in der Verbindung der Formel (I) bzw. in einer der Verbindungen der Formel (I)Most preferred are mixtures according to the invention in which the marking agent comprises one or more compounds of the formula (I) or consists of one or more compounds of the formula (I), where in the compound of the formula (I) or in one of the compounds of Formula (I)
R1 Ethyl ist,R 1 is ethyl,
R2 Methyl ist undR 2 is methyl and
Y C=O bedeutet.Y C = O means.
Am bevorzugtesten ist somit der Einsatz von 1-Ethoxyethylacetat mit folgender Strukturformel (Ia) (Formel (I) mit R1 = Ethyl; R2 = Methyl; Y = C=O; CAS-Nr.: 1608-72-6, z.B. herstellbar wie in US 4,387,036 beschrieben und kommerziell verfügbar):Most preferred is thus the use of 1-ethoxyethyl acetate having the following structural formula (Ia) (formula (I) where R 1 = ethyl; R 2 = methyl; Y = C = O; CAS No .: 1608-72-6, for example, as described in US 4,387,036 and commercially available):
(Ia)(Ia)
Mit 1 -Ethoxyethylacetat als Markierungsmittel wurden besonders gute Ergebnisse erzielt, es zeigt eine ausgezeichnete Stabilität in Kohlenwasserstoffen, insbesondere Mineralölen, und die Nachweisreaktion mit Schiffs Reagenz verläuft sehr rasch und zuverlässig.Particularly good results were obtained with 1-ethoxyethyl acetate as a marking agent, it shows excellent stability in hydrocarbons, in particular mineral oils, and the detection reaction with Schiff's reagent proceeds very rapidly and reliably.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Markierungsmittel der Formel (I) reagieren unter hydrolysierender Einwirkung einer wässrigen sauren fuchsinschwefeligen Säurelösung (Schiffs Reagenz), wobei Acetaldehyd entsteht, der wiederum mit der fuchsinschwefeligen Säure eine Farbreaktion eingeht, d.h. es kommt zu einem Farbumschlag, einhergehend mit einer deutlich sichtbaren Farbvertiefung.The labeling agents of the formula (I) to be used according to the invention react under hydrolyzing action of an aqueous acid fuchsinschwefeligen acid solution (Schiff's reagent) to form acetaldehyde, which in turn enters into a color reaction with the fuchsinschwefeligen acid, i. it comes to a color change, along with a clearly visible color deepening.
Bei dem sogenannten Schiffs Reagenz (auch: Schiff Reagenz, Fuch- sin/Schweflige Säure) handelt es sich um ein von H. Schiff eingeführtes Nachweismittel für Aldehyde. Allgemeine Herstellvorschrift für Schiffs Reagenz: man löst Fuchsin in destilliertem Wasser und entfärbt nach Zugabe von Salzsäure mit Natriumsulfit (Bildung von Schwefeldioxid). Diese farblose Lösung wird bei Aldehyd-Zusatz blaurot; über den Mechanismus der Reaktion siehe Literatur (z.B. Anal. Chem. 32, 1307-1311 (1960)).The so-called Schiff's reagent (also: Schiff's reagent, fuchsin / sulfuric acid) is a detection agent for aldehydes introduced by H. Schiff. General Preparation Procedure for Schiff's Reagent: dissolve fuchsin in distilled water and decolorize after addition of hydrochloric acid with sodium sulfite (formation of sulfur dioxide). This colorless solution turns red with aldehyde addition; for the mechanism of reaction, see literature (e.g., Anal Chem 32, 1307-1311 (1960)).
Fuchsin (Summenformel: C2OH19N3, MR 301 ,39) hat dabei folgende Strukturformel [(Methylfuchsin, 3-Methylparafuchsin, 4-[(4-Aminophenyl)-(4-imino-2,5- cyclohexadien-1-yliden)-methyl]-2-methylanilin, Basic Violett 14, C. I. 42510] Fuchsin (empirical formula: C 2 OH 19 N 3 , M R 301, 39) has the following structural formula [(methyl fuchsin, 3-methyl parafuchsin, 4 - [(4-aminophenyl) - (4-imino-2,5-cyclohexadiene-1 -ylidene) -methyl] -2-methylaniline, Basic Violet 14, CI 42510]
Unter wässrigsaurer fuchsinschwefeliger Säurelösung ist eine dem Fachmann wohlvertraute handelsübliche fuchsinschwefelige Säure (Schiffs Reagenz) zum Nachweis von Aldehyden zu verstehen. (z.B. Merck KGaA, 64271 Darmstadt, Artikelnummer: 109034).By aqueous acid fuchsinschwefeliger acid solution is a well-known in the art commercially available fuchsinschwefelige acid (Schiff's reagent) for the detection of aldehydes to understand. (e.g., Merck KGaA, 64271 Darmstadt, article number: 109034).
Die erfindungsgemäßen Mischungen liegen unter Normalbedingungen (1013 mbar, 25°C) in flüssigem Aggregatzustand vor. Sie umfassen ein oder mehrere Kohlenwasserstoffe, bei denen es sich vorzugsweise um gerad- oder verzweigt- kettige aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe handelt, insbesondere um aus Erdöl gewonnene Kohlenwasserstoffe. Üblicherweise sind in einer erfindungsgemäßen Mischung mehrere unterschiedliche Kohlenwasserstoffe anwesend, d.h. es liegt ein Kohlenwasserstoffgemisch vor. Bevorzugte Kohlenwasser- stoffgemische, die in einer erfindungsgemäßen Mischung vorliegen, sind Mineralöle, d.h. aus Erdöl (Rohöl) hergestellte Energieträger (Kraftstoffe, Brennstoffe) oder Schmierstoffe (Öle und Fette).The mixtures according to the invention are present under normal conditions (1013 mbar, 25 ° C.) in the liquid state. They comprise one or more hydrocarbons, which are preferably straight-chain or branched-chain aliphatic or aromatic hydrocarbons, in particular hydrocarbons derived from petroleum. Usually, several different hydrocarbons are present in a mixture according to the invention, i. there is a hydrocarbon mixture. Preferred hydrocarbon mixtures present in a mixture according to the invention are mineral oils, i. energy sources (fuels, fuels) or lubricants (oils and fats) produced from petroleum (crude oil).
Kohlenwasserstoffgemische (umfassend mehrere Kohlenwasserstoffe), welche durch die erfindungsgemäß einzusetzenden Markierungsmittel besonders bevor- zugt markiert werden können, sind insbesondere Mineralöle (siehe oben), wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter Mineralölen Kraftstoffe, insbesondere Benzin (insbesondere Ottokraftstoff gemäß DIN EN 228), Kerosin (z.B. Flugbenzin gemäß ASTM D910 Sorte 100 LL oder Düsentreibstoff, Jet fuel wie Jet A-1 oder Jet B) oder Diesel (insbesondere nach DIN EN 590) verstanden werden sowie Öle, insbesondere Heizöl (insbesondere gemäß DIN 51603) oder Motorenöl. Besonders bevorzugt sind dabei wiederum die sogenannten Mittel- destillate, welche bei Normaldruck (1013 mbar) einen Siedebereich von 180 bis 360°C aufweisen, insbesondere bevorzugt ist Dieselkraftstoff nach DIN EN 590.Hydrocarbon mixtures (comprising a plurality of hydrocarbons) which can be marked particularly preferably by the marking agents to be used according to the invention are, in particular, mineral oils (see above), in the context of the present invention mineral oils being fuels, in particular gasoline (in particular gasoline according to DIN EN 228), Kerosene (eg Aviation gasoline in accordance with ASTM D910 grade 100 LL or jet fuel, jet fuel such as Jet A-1 or Jet B) or diesel (in particular according to DIN EN 590) and oils, in particular fuel oil (in particular according to DIN 51603) or engine oil. Particular preference is again given to the so-called middle distillates, which have a boiling range of from 180 to 360 ° C. under atmospheric pressure (1013 mbar); diesel fuel according to DIN EN 590 is particularly preferred.
Handelsübliche Kraftstoffe oder Öle, wie beispielsweise Dieselkraftstoffe oder Heizöle, welche auf erfindungsgemäße Weise unter Verwendung eines Markierungsmittels gekennzeichnet werden sollen, enthalten regelmäßig Additive. Eine erfindungsgemäße Mischung umfasst deshalb (insbesondere wenn sie aus Erdöl gewonnene Kraft- oder Schmierstoffe umfasst, die mehrere Kohlenwasserstoffe enthalten) vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 0,0001 bis 2 vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Mischung, ein oder mehrere Additive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Fließverbesserer (Flow- Improver, Anti-Settling, z.B. beim Dieselkraftstoff Wachs Anti Settling Additives, WASA), Oxidationsinhibitoren (Antioxidantien), Metalldeaktivatoren, Korrosionsinhibitoren, Schaumverhinderer (Anti-Foam), Zündbeschleuniger, Detergentien, partikelreduzierende Stoffe, Antiklopfmittel, Zusätze gegen Vergaservereisung, Antipreignitionsstoffe (Rückstandsumwandler), Mittel zur Verminderung der Rauchentwicklung (Anti-Smoke), Biozide, Leitfähigkeitsverbesserer, Abbrennhilfen, Riechstoffe, Mittel zum Verschleißschutz und Viskositätsverbesserer. Einer erfindungsgemäßen Mischung, die einen aus Erdöl gewonnenen Kraftstoff umfasst, kann auch ein Schmierstoff auf Erdölbasis zugesetzt sein.Commercially available fuels or oils, such as diesel fuels or heating oils, which are to be characterized in accordance with the invention using a marking agent, regularly contain additives. A mixture according to the invention therefore comprises (in particular if it comprises petroleum-derived fuels or lubricants which contain a plurality of hydrocarbons), preferably in a total concentration in the range from 0.0001 to 2% by volume, based on the total volume of the mixture, of one or more Additives selected from the group consisting of: flow improvers (flow improvers, anti-settling, eg diesel fuel wax anti-settling additives, WASA), oxidation inhibitors (antioxidants), metal deactivators, corrosion inhibitors, anti-foams, ignition accelerators, detergents, particle-reducing Substances, anti-knock agents, anti-carburetor additives, anti-repellency agents, anti-smoke agents, biocides, conductivity improvers, burn-off aids, fragrances, anti-wear agents and viscosity improvers. A petroleum-based lubricant may also be added to a mixture according to the invention comprising a petroleum-derived fuel.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Mischung kann es aus Gründen der einfacheren Dosierung bzw. Handhabung hilfreich sein, das Markierungsmittel dem einen oder den mehreren Kohlenwasserstoffen (z.B. also einem Mineralöl wie einem Mitteldestilat (z.B. Diesel)) in Form einer Mischung mit einem oder mehreren Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln zuzusetzen. Das bzw. die Lö- sungs- bzw. Verdünnungsmittel müssen dabei mit dem oder den Markierungsmit- teln sowie den zu markierenden Kohlenwasserstoffen kompatibel sein. Bevorzugte Lösungs- oder Verdünnungsmittel sind hierbei Substanzen aus einer der fol- genden Gruppen L1 und L2 oder eine Mischung von Substanzen aus beiden Gruppen L1 und L2, bestehend aus:For the preparation of a mixture according to the invention, it may be helpful for ease of dosing or handling, the marking agent one or more hydrocarbons (eg, a mineral oil such as a middle distillate (eg diesel)) in the form of a mixture with one or more solution or Add diluents. The solvent or diluents must be compatible with the marking agent (s) and the hydrocarbons to be marked. Preferred solvents or diluents are substances from one of the following groups L1 and L2 or a mixture of substances from both groups L1 and L2, consisting of:
(L1 ) Isopropylmyristat, Benzylbenzoat, Diethylphthalat und deren Mischungen,(L1) isopropyl myristate, benzyl benzoate, diethyl phthalate and mixtures thereof,
(L2) Isododecan, n-Paraffine mit 9 bis 14 C-Atomen, iso-Paraffine mit 9 bis 14 C-Atomen, Naphthalin, Alkylnaphthaline (insbesondere Methylnaphthaline) und deren Mischungen.(L2) isododecane, n-paraffins having 9 to 14 carbon atoms, iso-paraffins having 9 to 14 carbon atoms, naphthalene, alkylnaphthalenes (especially methylnaphthalenes) and mixtures thereof.
Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Mischung, umfassend Markierungsmittel sowie ein damit (und vorzugsweise mit den zu markierenden Kohlenwasserstoffen) kompatibles Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel. Eine solche erfin- dungsgemäße Mischung umfasst vorzugsweiseThe invention also relates to a corresponding mixture comprising marking agents and a solvent or diluent compatible therewith (and preferably with the hydrocarbons to be marked). Such a mixture according to the invention preferably comprises
bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung 40 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel (I)based on the total weight of the mixture 40 to 95 wt .-%, preferably 50 to 90 wt .-% of one or more compounds of formula (I)
(I)(I)
wobei R1, R2 und Y die in den Ansprüchen 1 bis 4 angegebene Bedeutung besitzen,wherein R 1 , R 2 and Y have the meaning given in claims 1 to 4,
sowiesuch as
eine Substanz aus einer der folgenden Gruppen L1 und L2 oder eine Mischung von Substanzen aus beiden Gruppen L1 und L2, bestehend aus:a substance from one of the following groups L1 and L2 or a mixture of substances from both groups L1 and L2, consisting of:
(L1 ) Isopropylmyristat, Benzylbenzoat, Diethylphthalat und deren Mischungen, (L2) Isododecan, n-Paraffine mit 9 bis 14 C-Atomen, iso-Paraffine mit 9 bis 14 C-Atomen, Naphthalin, Alkylnaphthaline (insbesondere Methylnaphthaline) und deren Mischungen.(L1) isopropyl myristate, benzyl benzoate, diethyl phthalate and mixtures thereof, (L2) isododecane, n-paraffins having 9 to 14 carbon atoms, iso-paraffins having 9 to 14 carbon atoms, naphthalene, alkylnaphthalenes (especially methylnaphthalenes) and mixtures thereof.
Vorzugsweise gelten für eine erfindungsgemäße „Mischung umfassend Markie- rungsmittel sowie ein Lösungs- bzw . Verdünnungsmittel" die oben erwähnten Maßgaben, die für eine erfindungsgemäße „Mischung umfassend einen oder mehrere Kohlenwasserstoffe sowie ein Markierungsmittel" gelten, entsprechend.Preferably apply to a "mixture comprising marking agent according to the invention and a solution or. Diluent "the abovementioned provisos, which apply to a" mixture comprising one or more hydrocarbons and a marking agent "according to the invention, according to.
Lösungsmittel der Gruppe L2 sind z.B. unter dem Namen Shellsol D60 oder Shellsol D100 (Mischungen von n- und iso-Paraffinen) bzw. Shellsol T (Mischung von iso-Paraffinen) kommerziell erhältlich.Solvents of the group L2 are e.g. under the name Shellsol D60 or Shellsol D100 (mixtures of n- and iso-paraffins) or Shellsol T (mixture of iso-paraffins) commercially available.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Mischungen, welche ein oder mehre Kohlenwasserstoffe umfassen, umfassen bevorzugt (a) eine Gesamtmenge an dem oder den Kohlenwasserstoffen (z.B. in Form eines Mineralöls, insbesondere eines Dieselkraftstoffs) von zumindest 80 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 90 Gew.-%, bevorzugt zumindest 95 Gew.-%, besonders bevorzugt zumindest 98 Gew.-%, und vorzugsweise, (b) eine Gesamtmenge an Markierungsmittel bzw. - mittein der Formel (I) im Bereich von 10 ppm bis 1000 ppm, bevorzugt im Bereich von 25 ppm bis 250 ppm, und besonders bevorzugt im Bereich 30 ppm bis 100 ppm, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.Particularly preferred mixtures according to the invention which comprise one or more hydrocarbons preferably comprise (a) a total amount of the hydrocarbon or hydrocarbons (eg in the form of a mineral oil, in particular a diesel fuel) of at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight. , preferably at least 95% by weight, more preferably at least 98% by weight, and preferably, (b) a total amount of marking agent or formula (I) in the range from 10 ppm to 1000 ppm, preferably in the range of 25 ppm to 250 ppm, and more preferably in the range 30 ppm to 100 ppm, each based on the total weight of the mixture.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer oder mehrerer Verbindungen der Formel (I)The invention also relates to the use of one or more compounds of the formula (I)
(I) wobei R1, R2 und Y die oben angegebene Bedeutung besitzen, vorzugsweise eine der oben als bevorzugt angegebenen Bedeutungen, als Markierungsmittel für Kohlenwasserstoffe, insbesondere für aus Erdöl gewonnene Kraft- oder Schmierstoffe. Hinsichtlich der bevorzugten Kohlenwasserstoffe bzw. der bevor- zugten (vorzugsweise aus Erdöl gewonnenen) Kohlenwasserstoffmischungen wird auf die obigen Ausführungen verwiesen, die hier entsprechend gelten.(I) where R 1 , R 2 and Y have the abovementioned meaning, preferably one of the meanings given above as preferred, as a marking agent for hydrocarbons, in particular for petroleum-derived fuels or lubricants. With regard to the preferred hydrocarbons or the preferred (preferably obtained from petroleum) hydrocarbon mixtures, reference is made to the above statements, which apply here accordingly.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Markieren eines Kohlenwasserstoffs oder einer Kohlenwasserstoffmischung (und gegebenenfalls Identifizieren des markierten Kohlenwasserstoffs bzw. der markierten Mischung), insbesondere zum Markieren eines aus Erdöl gewonnenen Kraft- oder Schmierstoffs, mit folgendem Schritt:The invention further relates to a method for labeling a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture (and optionally identifying the labeled hydrocarbon or the marked mixture), in particular for marking a petroleum-derived fuel or lubricant, comprising the following step:
Zugeben einer Menge einer oder mehrerer Verbindungen der Formel (I)Adding an amount of one or more compounds of the formula (I)
(I)(I)
wobei R1, R2 und Y die oben angebebene Bedeutung besitzen, zu dem Kohlenwasserstoff oder der Kohlenwasserstoffmischung, wobei die insgesamt zugegebene Menge der Verbindung oder Verbindungen der Formel (I) ausreicht, um die Verbindung oder Verbindungen der Formel (I) in der Mischung durch Schiffs Reagenz nachzuweisen.wherein R 1 , R 2 and Y are as defined above, to the hydrocarbon or the hydrocarbon mixture, wherein the total added amount of the compound or compounds of formula (I) is sufficient to the compound or compounds of formula (I) in the mixture by Schiff's reagent.
Vorzugsweise gilt bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Maßgabe: Eine als Kraftstoff ausgebildete erfindungsgemäße Mischung umfassend 1- Ethoxyethylacetat oder 1 -Methoxyethylacetat umfasst kein bleihaltiges Antiklopfmittel. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, für das gilt: Die Mischung besteht nicht aus 5 - 35 Gew.-% Acetaldehyddiethylacetal, 2 - 8 Gew.-% Dibutylether, 10 - 35 Gew.-% Alkohol und 22 - 83 Gew.-% Kerosin oder Leichtöl.Preferably, in a process according to the invention the proviso applies: A mixture according to the invention in the form of a fuel comprising 1-ethoxyethyl acetate or 1-methoxyethyl acetate does not comprise a lead-containing anti-knock agent. Alternatively or additionally preferred is a process according to the invention, for which the following applies: The mixture does not consist of 5-35% by weight of acetaldehyde diethyl acetal, 2-8% by weight of dibutyl ether, 10-35% by weight of alcohol and 22-83% by weight. -% kerosene or light oil.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, für das beide soeben genannten Maßgaben gleichzeitig gelten.Particularly preferred is a method according to the invention, for which both provisos mentioned above apply simultaneously.
Ganz besonders bevorzugt ist ein Verfahren, für das gilt: Eine als Kraftstoff ausgebildete erfindungsgemäße Mischung umfassend eine Verbindung der Formel (I), bei der Y C=O ist, umfasst kein bleihaltiges Antiklopfmittel. Gleichzeitig gilt vorzugsweise: Eine erfindungsgemäße Mischung, die Kerosin oder Leichtöl umfasst, ist vorzugsweise frei von Acetaldehyddiethylacetal.Very particular preference is given to a process which comprises: A mixture according to the invention in the form of a fuel comprising a compound of the formula (I) in which Y is C = O does not comprise a lead-containing anti-knock agent. At the same time, preferably, a mixture according to the invention comprising kerosene or light oil is preferably free of acetaldehyde diethyl acetal.
Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, für das gilt: Die Mischung umfasst kein bleihaltiges Antiklopfmittel. Gleichzeitig gilt vorzugsweise: Eine Mischung, die Kerosin oder Leichtöl umfasst, ist frei von Acetaldehyddiethyl- acetal.Particularly preferred is a method according to the invention, for which the following applies: The mixture does not comprise a lead-containing anti-knock agent. At the same time, the following applies preferably: A mixture comprising kerosene or light oil is free from acetaldehyde diethyl acetal.
Hinsichtlich der bevorzugten Kohlenwasserstoffe bzw. der bevorzugten (vorzugsweise aus Erdöl gewonnenen) Kohlenwasserstoffmischungen wird erneut auf die obigen Ausführungen verwiesen, die hier entsprechend gelten.With regard to the preferred hydrocarbons or the preferred (preferably derived from petroleum) hydrocarbon mixtures, reference is again made to the above statements, which apply here accordingly.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Markieren eines Kohlenwasser- stoffs oder einer Kohlenwasserstoffverbindung wird die Menge der einen oder mehreren Verbindungen der Formel (I) vorzugsweise in Form einer erfindungsgemäßen Mischung, welche neben dem Markierungsmittel noch eines der bevorzugten Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel umfasst, zu dem Kohlenwasserstoff oder der Kohlenwasserstoffmischung gegeben.In a method according to the invention for labeling a hydrocarbon or a hydrocarbon compound, the amount of the one or more compounds of the formula (I) is preferably in the form of a mixture according to the invention which, in addition to the marking agent, also comprises one of the preferred solvents or diluents Hydrocarbon or the hydrocarbon mixture.
Ein erfindungsgemäß markierter Kohlenwasserstoff bzw. eine erfindungsgemäß markierte Kohlenwasserstoffmischung wird vorzugsweise durch Umsetzen mit Schiffs Reagenz identifiziert. Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zum Markieren eines Kohlenwasserstoffs bzw. einer Kohlenwasserstoffmischung und Identifizieren des markierten Kohlenwasserstoffs oder der markierten Kohlenwasserstoffmischung umfasst die folgenden Identifikationsschritte:A hydrocarbon marked according to the invention or a hydrocarbon mixture marked according to the invention is preferably identified by reaction with Schiff's reagent. A preferred method according to the invention for labeling a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture and identifying the labeled hydrocarbon or the marked hydrocarbon mixture comprises the following identification steps:
- Zugeben von 0,01 bis 1 ,0 Gewichtsteilen, bevorzugt 0,05 bis 0,5 Gewichtsteilen und besonders bevorzugt 0,1 bis 0,25 Gewichtsteilen fuch- sinschwefeliger Säure (Schiffs Reagenz) (insbesondere in handelsüblicher Form) zu 1 ,0 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren markierten, Mischung, die neben dem oder den Kohlenwasserstoffen ein oder mehrere Markierungsmittel der Formel (I) umfasst,Adding from 0.01 to 1.0 parts by weight, preferably 0.05 to 0.5 parts by weight and more preferably 0.1 to 0.25 parts by weight of fusch- sinschwefeliger acid (Schiff's reagent) (in particular in commercial form) to 1, 0 Parts by weight of a mixture according to the invention which has been marked by the process according to the invention and comprises one or more marking agents of the formula (I) in addition to the hydrocarbon or hydrocarbons,
Schütteln der so erhaltenen Nachweismischung, vorzugsweise für einen Zeitraum im Bereich von 15 Sekunden bis 3 Minuten, bevorzugt für einen Zeitraum im Bereich von 30 Sekunden bis 2 Minuten,Shaking the detection mixture thus obtained, preferably for a period in the range of 15 seconds to 3 minutes, preferably for a period in the range of 30 seconds to 2 minutes,
- nach Beenden des Schüttelvorgangs Erlauben einer Phasentrennung in der Reaktionsmischung und Überprüfen der wässrigen (unteren) Phase hinsichtlich eines Farbumschlags (der üblicherweise mit einer Farbvertiefung einhergeht).after completion of the agitation, allow a phase separation in the reaction mixture and check the aqueous (lower) phase for a color change (usually associated with a color well).
In einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren zum Identifizieren eines markierten Kohlenwasserstoffs oder einer markierten Kohlenwasserstoffmischung wird der Anteil an Markierungsmittel in der Mischung quantitativ bestimmt. Ein entsprechendes Verfahren umfasst dabei (nach Umsetzung mit Schiffs Reagenz) den folgenden zusätzlichen Schritt:In a preferred method of the invention for identifying a labeled hydrocarbon or a labeled hydrocarbon mixture, the level of label in the mixture is quantified. A corresponding method comprises the following additional step (after reaction with Schiff's reagent):
photometrische Messung der wässrigen Phase gegen eine Lösung bekann- ter Konzentration.photometric measurement of the aqueous phase against a solution of known concentration.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Verbindungen der Formel (I) sind auf einfache Art und Weise herstellbar und stellen damit preiswerte und leicht zu- gängliche Verbindungen dar. Im Unterschied zu den aus ihnen durch Hydrolyse hervorgehenden Aldehyden verhalten sie sich in Mischungen mit zu markierenden Kohlenwasserstoffen (insbesondere in den oben angegebenen Kohlenwasserstoffgemischen wie z.B. Mineralölen wie Diesel oder dergleichen) äußerst kompatibel, stabil und unauffällig.The compounds of the formula (I) to be used according to the invention can be prepared in a simple manner and thus provide inexpensive and readily available In contrast to the resulting from hydrolysis aldehydes they behave in mixtures with hydrocarbons to be marked (especially in the above-mentioned hydrocarbon mixtures such as mineral oils such as diesel or the like) extremely compatible, stable and unobtrusive.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen.Further aspects of the present invention will become apparent from the appended claims.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Angaben auf das Gewicht.The following examples are intended to explain the invention in more detail. Unless otherwise indicated, all data are by weight.
Beispiel 1 : Nachweisreaktion von 1 -Ethoxyethylacetat in DieselkraftstoffExample 1: Detection reaction of 1-ethoxyethyl acetate in diesel fuel
1-Ethoxyethylacetat der Formel (Ia) wurde in Dieselkraftstoff nach DIN EN 590 mit fuchsinschwefeliger Säure (Schiff Reagenz) nachgewiesen.1-Ethoxyethylacetat of the formula (Ia) was detected in diesel fuel according to DIN EN 590 with fuchsinschwefeliger acid (Schiff reagent).
Es wurde Dieselkraftstoff eingesetzt, und zwar handelsüblicher, gebrauchsfertiger Dieselkraftstoff, welcher insgesamt ca. 500 ppm üblicher Additive enthielt: Fließverbesserer (Flow-Improver, Anti-Settling, hier: WASA), Oxidationsinhibito- ren, Metalldeaktivatoren, Korrosionsinhibitoren, Schaumverhinderer (Anti-Foam), Zündbeschleuniger, Detergentien, Biozide.It was used diesel fuel, namely commercial, ready-to-use diesel fuel, which contained a total of about 500 ppm of conventional additives: flow improvers (flow improvers, anti-settling, here: WASA), oxidation inhibitors, metal deactivators, corrosion inhibitors, foam inhibitors (anti-foam ), Ignition accelerators, detergents, biocides.
Jeweils 10,0 g dieses Dieselkraftstoff wurden mitEach 10.0 g of this diesel fuel were with
(a) 0 ppm (ohne Zusatz; Referenzprobe),(a) 0 ppm (without additive, reference sample),
(b) 100 ppm,(b) 100 ppm,
(c) 50 ppm,(c) 50 ppm,
(d) 30 ppm 1-Ethoxyethylacetat der Formel (Ia) versetzt, um eine erfindungsgemäße Mischung herzustellen, welche neben einem Kohlenwasserstoffgemisch auch eine Verbindung der Formel (I) (hier: Verbindung der Formel (Ia)) enthält.(d) 30 ppm 1-Ethoxyethylacetat the formula (Ia) is added to produce a mixture according to the invention, which in addition to a hydrocarbon mixture also contains a compound of formula (I) (here: compound of formula (Ia)).
Zu der erfindungsgemäßen Mischung wurden 2,0 g fuchsinschwefelige Säure (Schiffs Reagenz) hinzugefügt und 1 Minute geschüttelt. Danach trennten sich die Phasen und die Farbveränderung der unteren wässrigen Phase wurde ausgewertet. Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle wiedergegeben:To the mixture according to the invention 2.0 g fuchsinschwefelige acid (Schiff's reagent) was added and shaken for 1 minute. Thereafter, the phases separated and the color change of the lower aqueous phase was evaluated. The results are shown in the following table:
Wie aus der Tabelle ersichtlich wird, zeigte eine Dosierung von 30 ppm an 1 - Ethoxyethylacetat in Dieselkraftstoff, nach durchgeführter Nachweisreaktion, schon einen deutlichen Farbumschlag mit einhergehender Farbvertiefung.As can be seen from the table, a dosage of 30 ppm of 1 - ethoxyethyl acetate in diesel fuel, after carrying out the detection reaction, already showed a clear color change with a corresponding color deepening.
Die wässrige Phase wurde gegen eine Lösung bekannter Konzentration an Produkt-Farbstoff photometrisch vermessen und hier durch die Menge an 1 - Ethoxyethylacetat quantifiziert.The aqueous phase was photometrically measured against a solution of known concentration of product dye and quantified here by the amount of 1-ethoxyethyl acetate.
Beispiel 2: Stabilitätsuntersuchung von 1 -Ethoxyethylacetat (Formel (Ia) in Dieselkraftstoff nach DIN EN 590)Example 2 Stability Study of 1-Ethoxyethyl Acetate (Formula (Ia) in Diesel Fuel According to DIN EN 590)
Dieselkraftstoff (siehe Beispiel 1 ) wurde mit 0,1 Gew.-% bzw. 1 ,0 Gew.-% an 1 - Ethoxyethylacetat der Formel (Ia) versetzt und anschließend beiDiesel fuel (see Example 1) was admixed with 0.1% by weight or 1.0% by weight of 1-ethoxyethyl acetate of the formula (Ia) and then added
(a) 6°C / dunkel (b) Raumtemperatur (RT, ca. 20°C) / Fenster (d.h. am Fenster stehend, dabei wetterabhängig zeitweilig dem direkten Sonnlicht ausgesetzt), und(a) 6 ° C / dark (b) room temperature (RT, approx. 20 ° C) / window (ie standing at the window, depending on the weather, temporarily exposed to direct sunlight), and
(c) 40°C / dunkel(c) 40 ° C / dark
gelagert. Anschließend wurde der Gehalt an 1 -Ethoxyethylacetat der Formel (Ia) jeweils gegen einen internen Standard per Gaschromatographie jeweils nach 1 , 2 und 4 Wochen bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.stored. Subsequently, the content of 1-ethoxyethyl acetate of the formula (Ia) was determined in each case against an internal standard by gas chromatography in each case after 1, 2 and 4 weeks. The results are shown in the following table.
Wie aus der Tabelle ersichtlich wird, zeigt 1 -Ethoxyethylacetat in den Dosierun- gen 0,1 Gew.-% und 1 ,0 Gew.-% in Dieselkraftstoff, über einen Zeitraum von 4 Wochen, eine sehr gute Stabilität. As can be seen from the table, 1-ethoxyethyl acetate in the doses 0.1% by weight and 1.0% by weight in diesel fuel over a period of 4 weeks shows very good stability.
Claims
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