RU2689420C1 - Способ изготовления маркёра горюче-смазочных материалов - Google Patents
Способ изготовления маркёра горюче-смазочных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689420C1 RU2689420C1 RU2018128898A RU2018128898A RU2689420C1 RU 2689420 C1 RU2689420 C1 RU 2689420C1 RU 2018128898 A RU2018128898 A RU 2018128898A RU 2018128898 A RU2018128898 A RU 2018128898A RU 2689420 C1 RU2689420 C1 RU 2689420C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- marker
- oil
- cnm
- marking
- solution
- Prior art date
Links
- 239000003550 marker Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 40
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 39
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 13
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 8
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 8
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 8
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 101150076749 C10L gene Proteins 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LDKDGDIWEUUXSH-UHFFFAOYSA-N Thymophthalein Chemical compound C1=C(O)C(C(C)C)=CC(C2(C3=CC=CC=C3C(=O)O2)C=2C(=CC(O)=C(C(C)C)C=2)C)=C1C LDKDGDIWEUUXSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000011881 graphite nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 2
- -1 oil Chemical class 0.000 description 2
- 125000006702 (C1-C18) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCOLPNRPCMFHOH-UHFFFAOYSA-N Prodigiosin Natural products CCCCCC1C=C(C=C/2N=C(C=C2OC)c3ccc[nH]3)N=C1C HCOLPNRPCMFHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607715 Serratia marcescens Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003157 biological pigment Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011138 biotechnological process Methods 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000012505 colouration Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000003256 environmental substance Substances 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000001030 gas--liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000006877 oatmeal agar Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- TWFGRJUTAULJPZ-USZBIXTISA-N prodigiosin Chemical compound N1=C(C)C(CCCCC)=C\C1=C/C1=NC(C=2[N]C=CC=2)=C[C]1OC TWFGRJUTAULJPZ-USZBIXTISA-N 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229940099259 vaseline Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение описывает способ изготовления маркера для горюче-смазочных материалов путем введения концентрата в минеральное моторное масло, отличающийся тем, что приготовление концентрата проводят путем введения в минеральное моторное масло УНМ «Таунит-М» с последующим перемешиванием в мешалке в течение 1 ч, поле чего раствор подвергают диспергированию с помощью ультразвука в течение 1 ч при частоте 22 кГц и мощности 1 кВт, после чего в раствор вводят ПАВ «Супротек» и перемешивают в мешалке в течение 30 мин. Технический результат заключается в уменьшении противоизносных свойств, в обеспечении седиментационной устойчивости, невидимости маркировки и полного сгорания топлива за счет наличия наноуглеродного материала. 5 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к способу получения концентрата маркера, содержащего углеродные наноматериалы (УНМ), диспергированные в горюче-смазочные материалы (ГСМ).
Предшествующий уровень техники
Часто возникает необходимость идентифицировать источник жидкого углеводорода, такого как нефть, лигроин, бензин, дизельное топливо, реактивное топливо, керосин, смазочные материалы, газ, сжиженный газ и т.п. Эта необходимость возникает, например, в случае подозрений на мошенничество, такое, как хищение из трубопроводов, танкеров или хранилищ; намеренная или ненамеренная порча качества, разбавление, смешение текучей среды из разных источников, в случае разливов или утечек нефти из неопределенного источника в землю или в воду и т.п. Высокая стоимость и также уклонение от налогов обеспечивают прибыльность, которая значительно стимулирует злоумышленные действия в отношении текучих сред. Путем заблаговременной маркировки уязвимых в отношении подделок жидкостей обеспечивается возможность определить впоследствии, осталось ли исходное качество жидкости или она была подделана, разбавлена или испорчена.
Известны различные композиции для маркирования нефтепродуктов, а также способы приготовления маркеров из различных веществ.
Известен флуоресцентный маркер для нефтепродуктов (Патент РФ №2149887, МПК C10L 1/00, С10М 171/00, C10L 1/18, G01N 33/22, опубл. 2000), содержащий композицию, включающую нефтепродукт и определяемое количество маркера, причем в качестве маркера служит соединение, выбранное из группы общей формулы (I) или (II), где R1- C1-C18-алкильная группа или арильная группа, R2, R3, R4 и R5 - водород, хлор, бром или С1-С12-алкил и R6 - водород, хлор или бром, причем указанный маркер приобретает окраску и флуоресценцию в контакте с проявляющим реактивом, который трансформирует маркер в дианион. Техническое решение обеспечивает получение маркеров, которые невидимы в жидких нефтепродуктах, но обнаруживают отчетливую флуоресценцию и/или окрашивание нефтепродукта в присутствии соответствующего реактива. Кроме того, настоящее изобретение относится также к способу идентификации жидкого нефтепродукта, который включает (а) получение пробы жидкого нефтепродукта, содержащего определяемое количество описанного выше маркера, и (б) добавление соответствующего реагента в эту пробу для получения флуоресценции
Общим существенным признаком рассмотренного и заявляемого технического решения является композиция с применением невидимого маркера в составе нефтепродукта.
Недостатком этой композиции является невозможность ее применения для нефтепродуктов с повышенной вязкостью.
Известна композиция, включающая нефтепродукт и маркер, способ и раствор для маркирования нефтепродукта, способ идентификации нефтепродукта и способ получения маркера (Патент РФ №2218381, МПК C10L 1/00, С10М 159/02, C10N 30:20, 2003), состоящая из нефтепродукта и бесцветного тимолфталеинового маркера, а также способ маркирования нефтепродуктов с использованием этого маркера. Изобретение относится также к способам идентификации нефтепродуктов с использованием растворов, содержащих указанный маркер. Тимолфталеиновый маркер вводится в состав маркирующего раствора или композиции, будучи предварительно растворенным в неводном растворителе, способном растворяться в маркируемом нефтепродукте. Неводный растворитель предпочтительно выбирается из группы, состоящей из ароматических углеводородов, ароматических спиртов и апротонных растворителей, и содержит по весу примерно 5-50% (например, 15-25%) маркера и примерно 50-95% (например, 75-85%) растворителя. Изобретение обеспечивает создание маркирующих растворов, которые невидимы в жидких продуктах на базе нефти при эффективном уровне концентрации, но приобретают отличительный синий цвет, будучи "проявлены" в промаркированном продукте с помощью соответствующего проявляющего реактива. Реактивы, используемые для проявления цвета, сами по себе удобны в обращении и при их утилизации.
Общими существенными признаками рассмотренного и заявляемого способа являются применение невидимых маркеров, разработка методики маркирования нефтепродуктов.
Недостаток заключается в том, что проявляющий реактив может оказать влияние на технические характеристики нефтепродуктов.
В патенте США №6312958, МПК G01N 21/17, 2000 г. раскрыт способ маркировки жидкостей по меньшей мере двумя маркирующими веществами и способ их обнаружения, в результате чего подделанная жидкость обнаруживается, даже если эта подделанная жидкость маркирована маркерами, аналогичными первоначальным маркерам. В этом патенте используются по меньшей мере два маркера с перекрывающими друг друга диапазонами поглощения, что позволяет использовать большое число маркеров в данном диапазоне длин волн. Соединения, используемые для искажения первоначальной жидкости, должны иметь не только пределы поглощения, аналогичные оригинальным маркерам, но также и характеристики, аналогичные оригинальным маркерам в остальном диапазоне поглощения. Каждый обманный маркер может иметь только один относительно узкий максимум поглощения, соответствующий максимуму оригинальных маркеров. Если источники света используются для испускания только в областях максимумов поглощения, то аналогичные спектры флуоресценции, вероятно, появятся в обоих случаях. Но если используются источники света, которые испускают излучение на длине волны, на которой маркеры-подделки не имеют поглощения, но на которых оригинальные маркеры имеют перекрывающие друг друга пределы поглощения, то тогда флуоресцентное излучение, испускаемое этими маркерами, обнаруживается в случае оригинальных маркеров, но не в случае поддельных маркеров.
Недостатком данного метода маркирования является сложность подготовки оригинальных маркеров с учетом характеристик источников света.
Известен также способ получения маркера (Пат. РФ №2218381, МПК C10L 1/00, С10М 159/02, C10N 30:20, 2003). Раствор для маркирования нефтепродуктов содержит маркер и растворитель, который смешивают с нефтепродуктом. В качестве маркера берут биологический пигментный препарат - продигиозин в количестве 0,13-2,20%. В качестве растворителя используют этиловый спирт, петролейный эфир, этилацетат. Способ получения маркера включает выращивание бактерий Serratia marcescens на агаризованной овсяной среде и проведение экстракции этиловым спиртом 96%-ной концентрации при встряхивании. Экстракцию бактерий этиловым спиртом проводят многократно до обесцвечивания бактериальной массы, а после каждой обработки проводят осаждение бактериальной массы с последующим ее отделением от надосадочной жидкости.
Изобретение позволяет создать высокоэффективное средство с использованием экологически чистого природного пигмента, расширить ассортимент маркеров, используемых для маркирования нефтепродуктов.
Известное решение характеризуется повышенной сложностью, связанной с проведением биотехнологических процессов при изготовлении маркера.
В патенте США №5980593, МПК C10L 1/18, C09D 5/00, C09D 11/00, C07D 11/02, 1999, раскрыт способ маркирования жидкого продукта группой маркеров и способ идентификации жидкого продукта. Маркером является соединение, синтезированное этерификацией, соответствующей линейной или разветвленной C1-C18 алкилкарбоксильной кислоты. Согласно этому способу С5-С10 алкилкарбоксильные кислоты применяют для маркировки топлива, благодаря пониженной интерференции от фоновой флуоресценции. Концентрация маркера в жидком нефтепродукте обычно составляет по меньшей мере 0,25 частей на миллион (ppm).
Маркер можно выделить из меченого нефтепродукта с помощью раствора, состоящего на 5-60 об.% из смешиваемого с водой, несмешиваемого с нефтью растворителя-мостика, из воды, минерального щелочного источника, такого как КОН, и/или алкил- или алкокосиамина. Для определения на месте соответствующий объем водной выделяемой смеси смешивают с соответствующим объемом проверяемой жидкой нефти. Если маркер присутствует в жидкой нефти, то он будет выделен водным слоем и будет флуоресцировать при реакции с выделяемой смесью. Для качественного обнаружения маркера используют ручной источник УФ-излучения. Согласно этому способу возможно определить уровни маркера приблизительно до значений 5%. Например, топливо было помечено маркером в количестве 3 ррт, растворенным в изооктане. Маркер был выделен и проверен под ультрафиолетовой лампой и дал флуоресцентное свечение, указавшее на присутствие маркера.
Недостатком данного способа маркирования является применение специального раствора для извлечения из нефтепродукта маркирующего вещества для последующего обнаружения УФ-излучением, что значительно усложняет процесс идентификации.
Известна смазочная композиция и способ ее приготовления (Пат. РФ. 2574585, С10М 125/18, С10М 125/02, B82Y 30/00, 2014 г.), которая содержит смазочную жидкость и диспергированные, в указанной жидкости, графитовые наночастицы. Причем, содержание графитовых наночастиц, имеющих среднюю толщину менее 5 нм, в смазочной жидкости составляет от 0,001 до 0,01 мас. % от веса смазочной жидкости, и которые представлены пластинками фторированного графена, содержащего от 8,98 до 13,84 ат. % фтора.
Хотя нановключения в составе смазки графита и графенов позволяет создавать экономически эффективные смазочные композиции, которые обладает превосходными свойствами по уменьшению трения, повышенными противоизносными свойствами и улучшенной седиментационной устойчивостью, недостатком таких составов является невозможность идентификации нефтепродуктов по содержанию графита и графена.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по способу является химический маркер (пат. РФ, №2199574, МПК C10L 1/00, С10М 171/00, С07С 9/22, G01N 33/00, 2003), содержащий н-алканы С16-С26 или их смеси, введенные в состав маркируемых веществ (химические вещества или их смеси, дизельное топливо, керосин, парафины различных марок, вазелины, антикоррозионные составы, косметические или лекарственные препараты и т.д.) или приготовление композиций, содержащих химический маркер, которые наносятся на упаковку изделий, вводятся в клеевые составы и др. составные части изделия. Особенностью вышеупомянутого химического маркера является возможность его использования для маркировки сложных смесей органических соединений, например, нефтепродуктов. Это объясняется тем, что относительное содержание нормальных предельных углеводородов в нефтепродуктах, в схеме производства которых обычно присутствует дистилляция, близко к нормальному Гауссову распределению. Введение предлагаемого химического маркера определенного состава нарушает Гауссово распределение алканов в нефтепродукте и соотношение отдельных компонентов смеси становится нетипичным (аномальным), что хорошо заметно при исследовании смесей методом капиллярной газожидкостной хроматографии. В качестве химического маркера можно использовать один индивидуальный алкан для маркировки простых веществ или смесь 2-3 алканов, содержащих С16-С26. Использование н-алканов С16-С26 в качестве химического маркера для веществ, материалов и изделий в литературе не описано. Введение большего количества указанных углеводородов в качестве химического маркера увеличивает количество аномальных пиков на хроматограмме, что повышает достоверность определения маркированных веществ, материалов и изделий.
Общими существенными признаками способа-прототипа и заявляемого изобретения является использование невидимых в составе маркируемого материала химических веществ, а также применение аппаратной идентификации маркера в составе вещества.
Недостатком способа-прототипа является высокая стоимость компонентов (Н-алканов С18-С26), которая составляет 2 млн р./кг, что делает невозможным использование их в промышленном производстве.
Задачи, решаемые изобретением.
Настоящее изобретение направлено на:
- создание экономически эффективной включающей маркер композиции, которая при применении в смазках дополнительно уменьшает трение и противоизносные свойства и обеспечивает седиментационную устойчивость;
- при маркировании топлив на обеспечение невидимости маркировки, более полного сгорания топлива за счет наличия наноуглеродного материала;
- исключение возможности подделки вещества - маркера и возможность обнаружения разбавления немаркированным нефтепродуктом;
- создание способа изготовления маркера путем приготовления стабильной суспензии;
- идентификацию маркера с высокой разрешающей способностью
Сущность изобретения.
Перечисленные выше задачи достигаются в композиции, включающей нефтепродукт и определяемое количество маркера, при этом маркер содержит суспензию углеродного наноматериала (УНМ) и поверхностно- активные вещества (ПАВ).
Суспензия УНМ в качестве твердой дисперсной фазы может содержать углеродный наноматериал «Таунит - М», а в качестве жидкой дисперсной среды - жидкие углеводороды.
Маркируемый нефтепродукт может содержать маркер в концентрации 10-4 мас. %.
Суспензия УНМ в качестве твердой дисперсной фазы может содержать функционализированный углеродный наноматериал.
Перечисленные выше задачи достигаются по способу изготовления маркера введением в состав маркируемых веществ, путем приготовления суспензии введением в жидкую дисперсную среду УНМ с последующим перемешиванием в течение 1 ч, после чего подвергают диспергированию с помощью ультразвука в течение 1 ч при частоте 22 кГц и мощности 1 кВт, после чего вводят поверхностно- активные вещества (ПАВ) с последующим диспергированием.
В качестве дисперсной среды и в качестве маркируемого нефтепродукта может использоваться индустриальное масло И-20А.
В качестве маркируемого нефтепродукта может использоваться смазка «Литол-24», в которую вводят УНМ «Таунит-М» и поливинилпирролидон (ПВП) в количестве 10-4 мас. %, включают подогреватель и нагревают пробу до 60°С, выдерживают эту температуру в течение 10 минут и перемешивают раствор в течение 1 ч, затем оставляют полученную смесь до полного остывания на спокойном воздухе.
Идентификацию нефтепродукта можно осуществлять на атомно-абсорбционном спектрометре МГА-915МД, для чего пробу для ввода в атомизатор прибора разбавляют в бензине «Калоша».
При идентификации нефтепродукта для автоматической коррекции неселективного поглощения может использоваться метод Зеемановской модуляционной поляризационной спектрометрии с высокочастотной модуляцией.
Выполнение композиции, включающей нефтепродукт и определяемое количество маркера, при этом маркер содержит суспензию углеродного наноматериала (УНМ) обеспечивает:
- возможность маркирования нефтепродуктов невидимым маркером, который стоек и не разлагается при взаимодействии с нефтепродуктами и веществами окружающей среды (например, воды);
- суспендированный углеродный наноматериал позволяет уменьшить износ пар трения при маркировании смазочных материалов и обеспечить более полное сгорание при маркировании горючих материалов;
- упростить процесс маркирования и идентификации нефтепродуктов.
Применение суспензии УНМ в качестве твердой дисперсной фазы в виде углеродного наноматериала «Таунит - М», а в качестве жидкой дисперсной среды - жидких углеводородов обеспечивает:
- возможность использования промышленно изготавливаемых УНМ, обладающих стандартными свойствами;
- за счет фиксированного соотношения размеров нанотрубок одной марки (партии) исключается подделка маркирующего материала;
- применение в качестве жидкой дисперсной среды - жидких углеводородов позволяет маркировать твердые и консистентные смазочные материалы путем их перемешивания под нагревом до температуры плавления.
Использование для маркирования маркера в концентрации 10-4 мас. % обеспечивает снижение затрат на материалы.
Применение в суспензии УНМ функционализированного углеродного наноматериала исключает агломерирование УНМ при приготовлении суспензии.
Введение в суспензию поверхностно- активных веществ (ПАВ) предотвращает седиментацию УНМ.
Изготовление маркера путем приготовления суспензии введением в жидкую дисперсную среду УНМ с последующим перемешиванием в течение 1 ч, после чего подвергают диспергированию с помощью ультразвука в течение 1 ч при частоте 22 кГц и мощности 1 кВт, после чего вводят поверхностно- активные вещества (ПАВ) с последующим диспергированием обеспечивает:
- простоту технологического процесса и возможность контроля;
- возможность приготовления маркера постоянного состава для маркирования различных видов нефтепродуктов;
применение минимального количества оборудования для маркирования нефтепродуктов, что позволяет снизить капитальные затраты.
Применение в качестве дисперсной среды и в качестве маркируемого нефтепродукта индустриального масла И-20А обеспечивает минимальную номенклатуру материалов для приготовления маркера.
Использование в качестве маркируемого нефтепродукта смазки «Литол-24», с введенными УНМ «Таунит-М» и поливинилпирролидоном (ПВП) с нагреванием материала до 60°С, выдерживанием этой температуры в течение 10 минут и перемешиванием раствора в течение 1 ч, с последующим охлаждением до полного остывания на воздухе обеспечивает маркирование консистентных смазок.
Таким образом приготовление концентрата маркера, состоящего из моторного масла и УНМ заключается в тщательном размешивании в мешалке (1 ч.) и обработке на ультразвуковом генераторе в течение 1 ч. с частотой 22 кГц и мощностью 1 кВт. Для сохранения установившейся суспензии вносят поверхностно-активные вещества (ПАВ) в готовый раствор и проводят повторное диспергирование на ультразвуковом генераторе в течение 1 ч. После чего маркер вводят в маркируемый продукт размешиванием на мешалке. В качестве ПАВ предпочтительно использовать триботехнический состав - присадку «Супротек». Триботехнический состав предназначен для защиты от износа и поддержания рабочих характеристик бензиновых и газовых двигателей легковых автомобилей, топливных насосов высокого давления (ТНВД), насосов гидроусилителей рулевых колес (ГУР), коробок переключения передач (КПП) и др. Использование данного продукта в составе концентрата маркера позволяет максимально возможно предотвратить осаждение УНМ, что значительно влияет на его распределение в составе маркируемого ГСМ. Концентрация УНМ в составе концентрата маркера составляет 1%. УНМ в составе маркируемого вещества визуально не обнаруживается, т.к. концентрация маркера в масле составляет 1 ppm. Идентификацию наномаркера осуществляют с помощью метода атомно-абсорбционной спектрометрии с Зеемановской коррекцией неселективного поглощения, использование которого позволяет определять количественное содержание маркера.
Результаты испытаний и характеристики применяемых продуктов показаны в графических материалах, на которых изображены:
- на фиг. 1 - распределение размеров частиц «Таунит-М» партии Е-260.143С.05;
- на фиг. 2 - показана таблица соответствия размеров частиц (D, мкм) заданным значениям весовой доли;
- на фиг. 3 - показана таблица весовой доли частиц (Р%), соответствующих заданным значениям размеров частиц;
- на фиг. 4 - показаны результаты проведения трех измерений минерального моторного масла Роснефть SAE 10W-40;
- на фиг. 5 - показано содержание УНМ «Таунит-М» в маркированном и немаркированном моторном масле Роснефть SAE 10W-40.
Далее приводятся примеры, доказывающие возможность осуществления заявляемого способа и его эффективность.
Пример 1.
Для изготовления суспензии использовался УНМ «Таунит- М» партии Е-260.143С.05. Размеры данного УНМ определены лазерным анализатором размеров частиц «МикроСайзер 201» и указаны на фиг. 1. В качестве нефтепродукта, подвергающегося маркировке, используют минеральное моторное масло Роснефть марки SAE 10W-40, характеристики которого приведены на фиг. 4. Данное масло имеет широкое применение в технике, в качестве материала, применяемого для создания антифрикционного эффекта, возникающего между деталями моторов, редукторов и др. В стеклянный стакан объемом 150 мл, снабженный механической мешалкой, загружают 100 г минерального моторного масла Роснефть марки SAE 10W-40, 1 г УНМ «Таунит-М» марки Е.260.143.С, включают мешалку и перемешивают раствор 1 ч, затем производят обработку полученного раствора на ультразвуковом генераторе 1 ч, частота 22 кГц, мощность 1 кВт. После в готовый раствор добавляют «Супротек» (ПАВ) 1 г и перемешивают на мешалке 30 мин. Полученный раствор считают концентратом маркера для моторного масла.
Для повышения экономичности и обеспечения невидимости маркера концентрат, приготовленный ранее, разбавляют в минеральном моторном масле Роснефть марки SAE 10W-40 до концентрации 10-4 мас. %.
Идентификацию полученного маркированного масла производят на атомно-абсорбционном спектрометре МГА-915МД.
Результат: в маркированном минеральном масле Роснефть SAE 10W-40 массовое содержание Со в 20 мкл пробы составило 49 пг, а концентрация 2,4 мкг/л.
Отчет об идентификации, а также диаграмма сравнения содержания маркера в моторном масле с содержанием маркера в товарном моторном масле с содержанием маркера в маркированном моторном масле представлены на фигурах 2, 3, 5.
Пример 2.
Для изготовления суспензии использовался тот же УНМ, что и в примере 1. В качестве нефтепродукта, подвергающегося маркировке, используют индустриальное масло И-20А. Оно предназначено для использования в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах станочного оборудования, автоматических линий, прессов, оно также может применяться в легко- и средненагруженных зубчатых передачах, направляющих скольжения и качения станков и в других механизмах, где не требуются специализированные смазочные материалы. В стеклянный стакан объемом 150 мл, снабженный механической мешалкой, загружают 100 г индустриального масла И-20А, 1 г УНМ «Таунит-М» марки Е.274.142С, 1 г поливинилпирролидона (ПВП), включают мешалку и перемешивают раствор 1 ч, затем производят обработку полученного раствора на ультразвуковом генераторе 1 ч, частота 22 кГц, мощность 1 кВт. Полученный раствор считают концентратом маркера для моторного масла.
После чего полученный концентрат разбавляют в индустриальном масле И-20А до концентрации 10-4 мас. % (0.11 ppm), при этом маркер становится невидимым.
Идентификацию полученного маркированного масла производят на атомно-абсорбционном спектрометре МГА-915МД.
Результат: в маркированном индустриальном масле И-20 А массовое содержание Со в 5 мкл пробы составило 180 пг, а концентрация 35 мкг/л.
Отчет об идентификации, а также диаграмма сравнения содержания маркера в моторном масле с содержанием маркера в товарном моторном масле с содержанием маркера в маркированном моторном масле представлены на фигурах 2, 3, 5.
Пример 3.
В качестве нефтепродукта, подвергающегося маркировке, используют смазочный материал «Литол-24». Смазка предназначена для использования в тяжело нагруженных узлах машин. К ним относятся подшипники, кулисные механизмы, цепные передачи, а также места контакта деталей между собой с повышенными температурами. В стеклянный стакан объемом 150 мл, снабженный механической мешалкой и подогревателем, загружают 100 г индустриального масла И-20А, 0.11 мг/кг (0.11 ррт) УНМ «Таунит-М», 1 г поливинилпирролидона (ПВП) включают подогреватель и нагревают пробу до 60°С выдерживают эту температуру в течение 10 минут и перемешивают раствор в течение 1 ч, затем оставляют полученную смесь до полного остывания на спокойном воздухе. Полученную композицию считают маркированной.
Идентификацию полученного маркированной смазки «Литол-24» производят на атомно-абсорбционном спектрометре МГА-915МД. Пробу для ввода в атомизатор прибора разбавляют в бензине «Калоша», тем самым добиваясь жидкого состояния маркированного «Литола-24».
Результат: в маркированной смазке «Литол-24» массовое содержание Со в 5 мкл пробы составило 30 пг, а концентрация 6,3 мкг/л.
Отчет об идентификации, а также диаграмма сравнения содержания маркера в моторном масле с содержанием маркера в товарном моторном масле с содержанием маркера в маркированном моторном масле представлены на фигурах 2, 3, 5.
Изобретение обеспечивает маркирование широкого спектра нефтепродуктов и их идентификацию.
Claims (1)
- Способ изготовления маркера для горюче-смазочных материалов путем введения концентрата в минеральное моторное масло, отличающийся тем, что приготовление концентрата проводят путем введения в минеральное моторное масло УНМ «Таунит-М» с последующим перемешиванием в мешалке в течение 1 ч, поле чего раствор подвергают диспергированию с помощью ультразвука в течение 1 ч при частоте 22 кГц и мощности 1 кВт, после чего в раствор вводят ПАВ «Супротек» и перемешивают в мешалке в течение 30 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018128898A RU2689420C1 (ru) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Способ изготовления маркёра горюче-смазочных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018128898A RU2689420C1 (ru) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Способ изготовления маркёра горюче-смазочных материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2689420C1 true RU2689420C1 (ru) | 2019-05-28 |
Family
ID=67037172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018128898A RU2689420C1 (ru) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Способ изготовления маркёра горюче-смазочных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2689420C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060099135A1 (en) * | 2002-09-10 | 2006-05-11 | Yodh Arjun G | Carbon nanotubes: high solids dispersions and nematic gels thereof |
| RU2295764C2 (ru) * | 2005-05-17 | 2007-03-20 | Российский научный центр "Курчатовский институт" | Способ маркировки химических веществ |
| RU2425887C1 (ru) * | 2010-01-14 | 2011-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Способ маркирования биообъектов в водном растворе |
| RU2489476C2 (ru) * | 2011-09-30 | 2013-08-10 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа-Югры" (ГБОУ ВПО "СурГУ ХМАО-Югры") | Химический маркер и способ его получения |
| CN106223013A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-12-14 | 西南交通大学 | 一种基于碳纳米管的导电纤维制备方法 |
| US9732296B2 (en) * | 2015-03-20 | 2017-08-15 | Authentix, Inc. | Fuel markers and methods of producing and using same |
-
2018
- 2018-08-06 RU RU2018128898A patent/RU2689420C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060099135A1 (en) * | 2002-09-10 | 2006-05-11 | Yodh Arjun G | Carbon nanotubes: high solids dispersions and nematic gels thereof |
| RU2295764C2 (ru) * | 2005-05-17 | 2007-03-20 | Российский научный центр "Курчатовский институт" | Способ маркировки химических веществ |
| RU2425887C1 (ru) * | 2010-01-14 | 2011-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Способ маркирования биообъектов в водном растворе |
| RU2489476C2 (ru) * | 2011-09-30 | 2013-08-10 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа-Югры" (ГБОУ ВПО "СурГУ ХМАО-Югры") | Химический маркер и способ его получения |
| US9732296B2 (en) * | 2015-03-20 | 2017-08-15 | Authentix, Inc. | Fuel markers and methods of producing and using same |
| CN106223013A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-12-14 | 西南交通大学 | 一种基于碳纳米管的导电纤维制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Maceiras et al. | Recycling of waste engine oil for diesel production | |
| von Wandruszka | The micellar model of humic acid: evidence from pyrene fluorescence measurements | |
| US4844825A (en) | Extreme pressure additive for use in metal lubrication | |
| Lekha et al. | Tunable Emission of Static Excimer in a Pyrene‐Modified Polyamidoamine Dendrimer Aggregate through Positive Solvatochromism | |
| CA2268821A1 (en) | Use of alkanesulphonic acids as asphaltene dispersants | |
| Zhang et al. | Evaluation of modified used engine oil acting as a dispersant for concentrated coal–water slurry | |
| CN101981167A (zh) | 用于石油产品的标记物染料 | |
| CN105754561A (zh) | 一种可变色防冻液组合物配方及其生产工艺 | |
| CN104822805A (zh) | Thpe醚 | |
| Wang et al. | Significantly reducing friction and wear of water‐based fluids with shear thinning bicomponent supramolecular hydrogels | |
| CA2966532A1 (en) | Encapsulated production chemicals | |
| Kalanidhi et al. | A green approach for synthesis of highly fluorescent carbon dots from waste engine oil: A strategy for waste to value added products | |
| Chu et al. | The parallel fluorescence determination of iron (III), terbium (III) and europium (III) ions using the coal-derived carbon dot | |
| Du et al. | Fluorescent‐tagged no phosphate and nitrogen free calcium phosphate scale inhibitor for cooling water systems | |
| Wang et al. | Ultrasonic‐assisted exfoliation for 2D Zn (Bim)(OAc) nanosheets used as an oil‐soluble additive in lubricants | |
| RU2689420C1 (ru) | Способ изготовления маркёра горюче-смазочных материалов | |
| CN1545538A (zh) | 用于有机溶剂体系的分子标记物 | |
| CN108546583B (zh) | 一种发动机润滑系统免拆清洗剂 | |
| Parekh et al. | A cost-effective approach for decontamination of used lubricant oil: enhanced recovery of base oil using different adsorbents | |
| Al Sheikh Omar et al. | Additives depletion by water contamination and its influences on engine oil performance | |
| Shan et al. | Nitrogen-doped carbon quantum dots (NCQDs) detected to mercury ions in food monitoring | |
| RU2678457C2 (ru) | Применение композиции, включающей минеральное моторное масло или индустриальное масло, суспензию наноматериала (УНМ) и поверхностно-активное вещество (ПАВ) для маркировки нефтепродукта, и способ идентификации продукта | |
| Pandey et al. | Short chain imidazolium ionic liquids: synthesis and oil miscibility in various base oil by use of surfactant as high performance friction and antiwear lubricant additive | |
| Du et al. | Preparation of calcium benzene sulfonate detergents by a microdispersion process | |
| Cho et al. | J‐Aggregate‐Triggering BODIPYs: an Ultrasensitive Chromogenic and Fluorogenic Sensing Platform for Perfluorooctanesulfonate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210315 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: DISPOSAL FORMERLY AGREED ON 20210315 Effective date: 20210607 |