DE10063955A1 - Verfahren zur Markierung von Mineralöl - Google Patents
Verfahren zur Markierung von MineralölInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Markierung von Kohlenwasserstoffen durch Zugabe von mindestens einem ersten Markierstoff (im folgenden Erstmarkierstoff genannt), welches dadurch gekennzeichnet ist, dass den Kohlenwasserstoffen zusätzlich noch mindestens ein zweiter Markierstoff (Zweitmarkierstoff) zugegeben wird, welcher unter den Bedingungen der Entfernung des mindestens einen Erstmarkierstoffs aus den Kohlenwasserstoffen nicht vollständig entfernbar ist. DOLLAR A Weiter betrifft die Erfindung Kohlenwasserstoffe, welche gemäß einem solchen Verfahren markiert worden sind, sowie Lösungen zur Markierung von Kohlenwasserstoffen, welche mindestens einen Erstmarkierstoff und mindestens einen Zweitmarkierstoff gemäß der Definition durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie gegebenenfalls weitere Zusätze enthalten.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Markierung von Kohlen
wasserstoffen durch Zugabe von mindestens einem ersten Markier
stoff (im Folgenden Erstmarkierstoff genannt), welches dadurch
gekennzeichnet ist, dass den Kohlenwasserstoffen zusätzlich noch
mindestens ein zweiter Markierstoff (Zweitmarkierstoff) zugegeben
wird, welcher unter den Bedingungen der Entfernung des mindestens
einen Erstmarkierstoffs aus den Kohlenwasserstoffen nicht voll
ständig entfernbar ist.
Weiter betrifft die Erfindung Kohlenwasserstoffe, welche gemäß
einem solchen Verfahren markiert worden sind, sowie Lösungen zur
Markierung von Kohlenwasserstoffen, welche mindestens einen Erst
markierstoff und mindestens einen Zweitmarkierstoff gemäß der De
finition durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie gegebenen
falls weitere Zusätze enthalten.
Die Markierung von Kohlenwasserstoffen, z. B. von Produkten aus
der Raffinierung von Erdöl, wird in der Regel aus steuerlichen
Gründen vorgenommen, da ein und dasselbe Produkt, je nach
Anwendungszweck, verschieden besteuert werden kann. So wird in
der Regel Heizöl markiert, da es einer geringeren Besteuerung un
terliegt als das seiner Zusammensetzung nach identische Dieselöl.
In dem Maße, in welchem die Preise für Heizöl und Dieselkraft
stoff differieren, nimmt aber auch der Anreiz zu, in illegaler
Weise Dieselkraftstoff mit Heizöl zu verschneiden oder Heizöl
durch Entfernung des Markierstoffs als Dieselkraftstoff zu ver
wenden.
Zur Markierung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Mineral
ölen, werden verschiedenste Markierverfahren sowie Markierstoffe
und deren Mischungen vorgeschlagen.
So sind beispielsweise für Kohlenwasserstoffe bzw. Mineralöle ge
eignete, sauer extrahierbare Markierstoffe in den Schriften EP 0 519 270,
EP 0 679 710, EP 0 803 563, EP 0 989 164, WO 94/11466,
WO 95/07460, WO 95/17483 und US 4,209,302 beschrieben, sowie
sauer extrahierbare Farbstoffe, welche aber auch als Markier
stoffe verwendet werden können, in der deutschen Offenlegungs
schrift 21 29 590.
Basisch extrahierbare Markierstoffe sind in den Schriften US 3,764,273,
US 5,252,106, EP 0 509 818, WO 94/21752 und WO 95/10581
beschrieben.
Der Nachweis der Markierstoffe erfolgt in der Regel visuell durch
ihre Aufkonzentrierung im Extrakt und/oder durch ihre Umsetzung
mit geeigneten Reagenzien unter Bildung von farbigen Reaktions
produkten.
In den Schriften WO 94/02570, WO 99/56125, WO 99/558051, US 5,525,516
und US 5,710,046 sind Verfahren zur Markierung von Koh
lenwasserstoffen bzw. Mineralölen mit Markierstoffen beschrieben,
welche im infraroten Bereich des Spektrums absorbieren bzw. flu
oreszieren und hierdurch detektiert werden können.
Ein schwerwiegender Nachteil bei jenen Markierverfahren, in wel
che die Detektion des Markierstoffs mit einem Extraktionsschritt
verbunden ist, liegt darin, dass gerade ein solches Extraktions
verfahren auch die illegale Entfernung des Markierstoffs durch
Dritte gestattet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren
zur Markierung von Kohlenwasserstoffen bereitzustellen, welches
auch nach Entfernung des oder der Erstmarkierstoffe den Nachweis
der vorgelegenen Markierung ermöglicht und/oder die Entfernung
der Markierung wirtschaftlich uninteressant macht.
Demgemäß wurde das eingangs beschriebene Verfahren zur Markierung
von Kohlenwasserstoffen gefunden.
Insbesondere kommt im erfindungsgemäßen Verfahren mindestens ein
Zweitmarkierstoff zur Anwendung, dessen Absorptionsmaximum unter
halb einer Wellenlänge von 500 nm liegt. Zweitmarkierstoffe mit
solchem Absorptionsverhalten sind damit in den meisten Kohlenwas
serstoffen, insbesondere in Mineralölen, visuell kaum oder gar
nicht wahrnehmbar, insbesondere dann, wenn sie in den üblichen
Mengen zugesetzt werden.
Unter Kohlenwasserstoffen im erfindungsgemäßen Sinn sind im
allgemeinen Produkte zu verstehen, wie sie bei der Raffinierung
von Erdöl anfallen. Dies sind z. B. Propan, Butan, Pentan, Hexan,
Heptan, Octan, Isooctan, Benzol, Toluol, Xylol, Ethylbenzol,
Tetralin, Decalin oder Dimethylnaphthalin. Insbesondere sind dies
Mineralöle, beispielsweise Treibstoffe, wie Benzin, Kerosin oder
Dieselkraftstoff, oder Öle, wie Heizöl oder Motorenöl.
Weiterhin sind darunter auch Produkte zu verstehen, wie sie bei
der Aufarbeitung von bestimmten Pflanzentypen, z. B. Raps oder
Sonnenblumen, anfallen. Solche Produkte sind auch unter dem
Begriff "Bio-Diesel" bekannt.
Die Kohlenwasserstoffe liegen bei Normalbedingungen im Allgemei
nen in flüssigem oder gasförmigem Aggregatzustand vor. Gasförmige
Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Propan oder Butan, sind dabei, etwa
durch Verdichtung, in die flüssige Form überführbar.
Es sei hier angemerkt, dass solche Kohlenwasserstoffe häufig zu
sätzlich mit (Solvent-)Farbstoffen eingefärbt werden. Dies dient
beispielsweise im Mineralölbereich der direkten visuellen Erken
nung, von welchem Hersteller das betreffende Mineralölprodukt
stammt oder welcher fiskalischen Einstufung es unterliegt. Eine
solche farbliche Kennzeichnung sei jedoch nicht als Markierung im
Sinne der Erfindung verstanden. Als Markierstoffe werden dagegen
üblicherweise Substanzen eingesetzt, welche visuell nicht direkt
erkennbar sind, sondern erst durch das spezifische Nachweisver
fahren detektiert werden. Solche Markierstoffe können zwar auch
gefärbt sein, werden dann aber, aufgrund ihrer meist geringen
Konzentration im Kohlenwasserstoff, entweder durch die Eigenfarbe
des Kohlenwasserstoffs oder dessen Einfärbung mittels (Sol
vent-)Farbstoff(en) überdeckt.
Die Eigenschaft des Zweitmarkierstoffs, "unter den Bedingungen
der Entfernung des mindestens einen Erstmarkierstoffs aus den
Kohlenwasserstoffen nicht vollständig entfernbar zu sein", bedeu
tet, dass nach Entfernung des Erstmarkierstoffs immer noch eine
nachweisbare Restkonzentration des Zweitmarkierstoffs im Kohlen
wasserstoff vorhanden ist. Üblicherweise ist diese Restkonzentra
tion zu mindestens 25% der Ausgangskonzentration anzunehmen, da
mit bei entsprechend niedriger Konzentration des Zweitmarkier
stoffs nach Entfernung des Erstmarkierstoffs noch ein sicherer
Nachweis geführt werden kann. Im Einzelfall kann diese Mindest
konzentration jedoch auch unterschritten werden. Dies ist bei
spielsweise dann der Fall, wenn für den betreffenden Zweitmar
kierstoff ein besonders sensitives Nachweisverfahren zur Verfü
gung steht.
Unter "Entfernung" des Erstmarkierstoffs ist jeder chemische und/
oder physikalische Prozess zu verstehen, welcher zu einer voll
ständigen oder fast vollständigen Beseitigung des Erstmarkier
stoffs führt. Solche Prozesse können sein das Abtrennen des Erst
markierstoffs mittels chromatographischer Verfahren, Extraktions
verfahren mit verschiedensten Lösungsmitteln oder Lösungsmittel
gemischen, Destillationsverfahren, Filtrationsverfahren unter
Verwendung von Materialien, welche solche Erstmarkierstoffe ad
sorbieren, oxidative oder reduktive Zerstörung sowie photolyti
sche Zersetzung des Erstmarkierstoffs, gegebenenfalls unter Mit
wirkung von Oxidationsmitteln wie etwa (Luft-)Sauerstoff. Auch
kann der Erstmarkierstoff zuvor in ein Derivat überführt worden
sein, welches dann über physikalische oder chemische Prozesse aus
dem Kohlenwasserstoff entfernt wird.
Erfindungsgemäß muss dementsprechend unter den zuvor beispielhaft
genannten physikalischen und/oder chemischen Prozessen der Ent
fernung des Erstmarkierstoffs der Zweitmarkierstoff noch in einer
für seinen Nachweis ausreichenden Menge vorliegen.
Die Formulierung "vollständige oder fast vollständige Beseiti
gung" ist so zu verstehen, dass der Erstmarkierstoff beispiels
weise visuell im Kohlenwasserstoff nicht mehr erkennbar ist, dies
aber vor seiner Beseitigung der Fall war, dass der Erstmarkier
stoff mittels optischer Detektionsmethoden, z. B. Fluoreszenzde
tektoren, nicht mehr erkannt werden kann, dies aber vorher der
Fall war, oder dass der Nachweis dieses Markierstoffs im Rahmen
des dafür gedachten Extraktions- und gegebenenfalls Derivatisie
rungsverfahrens nicht mehr möglich ist, wogegen dies vorher der
Fall war.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine Erstmarkier
stoff unter sauren oder basischen Bedingungen entfernbar ist und
der mindestens eine Zweitmarkierstoff entsprechend unter sauren
oder basischen Bedingungen nicht vollständig entfernbar ist oder
der mindestens eine Zweitmarkierstoff weder unter sauren noch un
ter basichen Bedingungen aus den Kohlenwasserstoffen vollständig
entfernbar ist.
Ist im Rahmen dieser bevorzugten Ausführungsform der Erstmarkier
stoff unter sauren Bedingungen entfernbar, so ist dementsprechend
der Zweitmarkierstoff unter sauren Bedingungen oder sowohl unter
sauren als auch basischen Bedingungen nicht vollständig entfern
bar. In letzterem Fall können die erfindungsgemäß markierten Koh
lenwasserstoffe auch durch eine Kombination von saurer und nach
folgender basischer Behandlung nicht vom Zweitmarkierstoff be
freit werden. Eine analoge Betrachtungweise gilt für den Fall,
dass der Erstmarkierstoff unter basischen Bedingungen entfernbar
ist.
Unter "sauren" oder "basischen" Bedingungen sei hier insbesondere
das Einwirken von Substanzen mit Brönsted- und/oder Lewis-Säure-
bzw. -Basecharakter auf die mit Markierstoff(en) versetzten Koh
lenwasserstoffe verstanden.
In diesem Sinne saure Substanzen sind etwa gasförmige Halogenwas
serstoffe, wie Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff, und gasför
miger Schwefelwasserstoff sowie die entsprechenden Lösungen z. B.
in Wasser, Alkoholen und Ethern, gasförmiges Schwefeldioxid und
gasförmiges oder festes Schwefeltrioxid sowie die entsprechenden
Lösungen z. B. in Wasser, Alkoholen und Ethern, lösungsmittelfreie
Schwefel-, Salpeter- oder Phosphorsäure sowie die entsprechenden
Lösungen z. B. in Wasser, Alkoholen und Ethern, Ammoniumsalze so
wie deren Lösungen z. B. in Wasser, Alkoholen und Ethern, gasför
miges oder flüssiges Kohlendioxid sowie dessen Lösungen z. B. in
Wasser und gegebenenfalls Alkoholen und Ethern und Lewis-saure
Metallhalogenide, wie z. B. Magnesium-, Titan-, Eisen-, Kupfer-,
Zink-, Aluminium- oder Siliciumchloride oder -bromide, sowie ge
gebenenfalls die entsprechenden Lösungen z. B. in Wasser, Alkoho
len und Ethern.
Unter basischen Substanzen im genannten Sinne sind z. B. zu ver
stehen Alkali- und Erdalkalihydroxide, -hydrogencarbonate, -car
bonate und Alkaliphosphate sowie gegebenenfalls die entsprechen
den Lösungen z. B. in Wasser, Alkoholen und Ethern, Alkali- und
Erdalkalihydride, Ammoniak, primäre, sekundäre und tertiäre Amine
sowie gegebenenfalls die entsprechenden Lösungen z. B. in Wasser,
Alkoholen und Ethern.
Unter sauren oder basischen Bedingungen "entfernbar" bedeutet,
dass durch Einwirkung der zuvor beispielhaft genannten sauren
oder basischen Substanzen der Erstmarkierstoff in eine Form über
führt wird, welche seine vollständige oder fast vollständige Be
seitigung durch jedweden chemischen und/oder physikalischen Pro
zess ermöglicht. Sinngemäß gilt dies ebenso für die Entfernbar
keit bzw. Nichtentfernbarkeit des Zweitmarkierstoffs.
Ein weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver
fahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine
Erstmarkierstoff mit wässrigen sauren oder wässrigen basischen
Extraktionsmitteln entfernbar ist und der mindestens eine Zweit
markierstoff entsprechend mit wässrigen sauren oder wässrigen ba
sischen Extraktionsmitteln nicht vollständig entfernbar ist oder
der mindestens eine Zweitmarkierstoff weder mit wässrigen sauren
noch mit wässrigen basischen Extraktionsmitteln aus den Kohlen
wasserstoffen vollständig entfernbar ist.
Sauer extrahierbare Markierstoffe, welche im Rahmen dieser erfin
dungsgemäßen Ausführungsform als mögliche Erstmarkierstoffe Ver
wendung finden können, sind in den bereits oben zitierten Schrif
ten EP 0 519 270, EP 0 679 710, EP 0 803 563, EP 0 989 164, WO 94/11466,
WO 95/07460, WO 95/17483, US 4,209,302 und in der deut
schen Offenlegungsschrift 21 29 590 beschrieben.
In der nachfolgenden Auflistung der sauer extrahierbaren Markier
stoffe wurde zur Wahrung der Übersichtlichkeit die Bezeichnung
der jeweiligen Variablen aus der entsprechend zitierten Schrift
übernommen. Zur konkreten Bedeutung der Variablen und ihren Be
vorzugungen wird hierbei ausdrücklich auf die Offenbarung der je
weiligen Schrift Bezug genommen.
Explizit kommen als sauer extrahierbare Markierstoffe in Frage:
aus der Schrift EP 0 519 270 Azoverbindungen der Formel
aus der Schrift EP 0 519 270 Azoverbindungen der Formel
in der n Null oder 1,
R1, R2, R3 und R5 gleich oder verschieden sind und unabhängig von einander jeweils Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Nitro,
R4 und R6 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen, Nitro oder C1-C4-Alkanoylamino,
R7 C1-C4-Alkyl,
R8 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
R9 C1-C18-Alkyl oder Cyclohexyl und
L C1-C3-Alkylen bedeuten,
aus der Schrift EP 0 679 710 Azoverbindungen der Formel
R1, R2, R3 und R5 gleich oder verschieden sind und unabhängig von einander jeweils Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Nitro,
R4 und R6 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen, Nitro oder C1-C4-Alkanoylamino,
R7 C1-C4-Alkyl,
R8 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
R9 C1-C18-Alkyl oder Cyclohexyl und
L C1-C3-Alkylen bedeuten,
aus der Schrift EP 0 679 710 Azoverbindungen der Formel
worin R1 und R2 ausgewählt sind aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl,
Methoxy, Halogen, Cyano und Nitro und
R3 ausgewählt ist aus Methyl, Methoxy, Methoxyethoxy und Morpho lino,
aus der Schrift EP 0 803 563 Azoverbindungen der Formel
R3 ausgewählt ist aus Methyl, Methoxy, Methoxyethoxy und Morpho lino,
aus der Schrift EP 0 803 563 Azoverbindungen der Formel
worin R1 C1-C3-Alkyl, R2 C1-C3-Alkylen und R3 C1-C2-Alkyl ist,
X und Y gleich oder verschieden sind und ausgewählt sind aus Was serstoff, C1-C3-Alkyl, C1-C3-Alkoxy, Halogen und Nitro und
Z Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel
X und Y gleich oder verschieden sind und ausgewählt sind aus Was serstoff, C1-C3-Alkyl, C1-C3-Alkoxy, Halogen und Nitro und
Z Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel
worin X und Y die zuvor genannte Bedeutung besitzen,
aus der Schrift EP 0 989 164 Azoverbindungen der Formel
aus der Schrift EP 0 989 164 Azoverbindungen der Formel
worin X und Y gleich oder verschieden und jeweils ausgewählt sind
aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Isopropyl, Butyl, Methoxy, Halo
gen und Nitro, und
Z Wasserstoff oder Amino ist,
aus der Schrift WO 94/11466 Aniline der Formel
Z Wasserstoff oder Amino ist,
aus der Schrift WO 94/11466 Aniline der Formel
in der R1 und R2 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff,
C1-C18-Alkyl, das gegebenenfalls substituiert ist und durch 1 bis
3 Sauerstoffatome in Etherfunktion oder 1 bis 3 C1-C4-Alkylimino
gruppen unterbrochen sein kann, C3-C18-Alkenyl, gegebenenfalls
substituiertes Phenyl oder R1 und R2 zusammen mit dem sie verbin
denden Stickstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen gesättigten he
terocyclischen Rest, der ein weiteres Heteroatom aufweisen kann,
oder R1 auch einen Rest der Formel OL1 oder NL1L2, worin L1 und L2
unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff, gegebenenfalls
substituiertes C1-C18-Alkyl, C3-C18-Alkenyl oder gegebenenfalls
substituiertes Phenyl stehen,
R3 und R7 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, gegebenen falls substituiertes C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkenyl, Cyano, Nitro, Formyl, gegebenenfalls substituiertes C2-C4-Alkanoyl, Formyla mino, gegebenenfalls substituiertes C2-C4-Alkanoylamino, Benzoyla mino oder einen Rest der Formel OL1, CH2COOL1, NL1L2, SL1 oder SO2NL1L2, worin L1 und L2 jeweils die obengenannte Bedeutung be sitzen, oder zusammen mit R2 C2-C3-Alkylen, das gegebenenfalls ein bis dreifach durch Methyl substituiert ist, oder gegebenenfalls durch Phenyl substituierten C2-C3-Alkenylen,
R4 Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkenyl, Nitro oder einen Rest der Formel OL1, NL1L2, COOL1 oder SO2NL1L2, worin L1 und L2 jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen, und
R5 und R6 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, gegebenen falls substituiertes C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkenyl, gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Nitro, Formylamino, gegebenenfalls substi tuiertes C2-C4-Alkanoyl, Formylamino, gegebenenfalls substituier tes C2-C4-Alkanoylamino, Benzoylamino oder einen Rest der For mel OL1, NL1L2, SO2NL1L2, SO2L3, COL1 oder COOL1, worin L1 und L2 jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen und L3 für gegebenen falls substituiertes C1-C18-Alkyl, C3-C18-Alkenyl oder gegebenen falls substituiertes Phenyl steht, bedeuten,
mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste R3, R5 oder R7 Wasserstoff bedeutet,
aus der Schrift WO 95/07460 Naphthylamine der Formel
R3 und R7 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, gegebenen falls substituiertes C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkenyl, Cyano, Nitro, Formyl, gegebenenfalls substituiertes C2-C4-Alkanoyl, Formyla mino, gegebenenfalls substituiertes C2-C4-Alkanoylamino, Benzoyla mino oder einen Rest der Formel OL1, CH2COOL1, NL1L2, SL1 oder SO2NL1L2, worin L1 und L2 jeweils die obengenannte Bedeutung be sitzen, oder zusammen mit R2 C2-C3-Alkylen, das gegebenenfalls ein bis dreifach durch Methyl substituiert ist, oder gegebenenfalls durch Phenyl substituierten C2-C3-Alkenylen,
R4 Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkenyl, Nitro oder einen Rest der Formel OL1, NL1L2, COOL1 oder SO2NL1L2, worin L1 und L2 jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen, und
R5 und R6 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, gegebenen falls substituiertes C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkenyl, gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Nitro, Formylamino, gegebenenfalls substi tuiertes C2-C4-Alkanoyl, Formylamino, gegebenenfalls substituier tes C2-C4-Alkanoylamino, Benzoylamino oder einen Rest der For mel OL1, NL1L2, SO2NL1L2, SO2L3, COL1 oder COOL1, worin L1 und L2 jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen und L3 für gegebenen falls substituiertes C1-C18-Alkyl, C3-C18-Alkenyl oder gegebenen falls substituiertes Phenyl steht, bedeuten,
mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste R3, R5 oder R7 Wasserstoff bedeutet,
aus der Schrift WO 95/07460 Naphthylamine der Formel
in der R1 und R2 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff,
C1-C18-Alkyl, das gegebenenfalls substituiert ist und durch 1 bis
3 Sauerstoffatome in Etherfunktion oder 1 bis 3 C1-C4-Alkylimino
gruppen unterbrochen sein kann, C5-C7-Cycloalkyl, C3-C18-Alkenyl,
gegebenenfalls substituiertes Phenyl oder R1 und R2 zusammen mit
dem sie verbindenden Stickstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen
gesättigten heterocyclischen Rest, der ein weiteres Heteroatom
aufweisen kann, und
R3, R4, R5 und R6 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, Benzyl, Cyano, Nitro, C1-C4-Alkanoyl, C1-C4-Alkanoyla mino, Benzoylamino, Hydroxysulfonyl oder einen Rest der For mel OL1, COOL1, NL1L2 oder CONL1L2, worin L1 und L2 jeweils für Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C8-Alkyl, C5-C7-Cycloalkyl oder gegebenenfalls substituiertes Phenyl stehen, oder R3 zusammen mit R2 C3-Alkylen, das gegebenenfalls durch Hydroxy substituiert ist, bedeuten, wobei, wenn die Reste NR1R2 und NL1L2 peri-ständig sind, R1 und L1 zusammen auch Isopropyliden bedeuten können,
aus der Schrift WO 95/17483 Azofarbstoffe der Formel
R3, R4, R5 und R6 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, Benzyl, Cyano, Nitro, C1-C4-Alkanoyl, C1-C4-Alkanoyla mino, Benzoylamino, Hydroxysulfonyl oder einen Rest der For mel OL1, COOL1, NL1L2 oder CONL1L2, worin L1 und L2 jeweils für Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C8-Alkyl, C5-C7-Cycloalkyl oder gegebenenfalls substituiertes Phenyl stehen, oder R3 zusammen mit R2 C3-Alkylen, das gegebenenfalls durch Hydroxy substituiert ist, bedeuten, wobei, wenn die Reste NR1R2 und NL1L2 peri-ständig sind, R1 und L1 zusammen auch Isopropyliden bedeuten können,
aus der Schrift WO 95/17483 Azofarbstoffe der Formel
in der der Ring A benzoanelliert sein kann,
n Null oder 1,
R1 Wasserstoff oder C1-C15-Alkyl, das durch 1 bis 4 Sauerstoff atome in Etherfunktion unterbrochen sein kann,
R2 C1-C15-Alkyl, das durch 1 bis 4 Sauerstoffatome in Etherfunk tion unterbrochen sein kann, oder einen Rest der Formel L-NX1X2, worin L für C2-C8-Alkylen und X1 und X2 unabhängig voneinander jeweils für C1-C6-Alkyl oder zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom für einen 5- oder 6-gliedrigen gesättigten heterocyclischen Rest, der noch ein Sauerstoff atom im Ring enthalten kann, stehen,
R3, R4, R5, R6 und R7 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C1-C15-Alkyl oder C1-C15-Alkoxy und
R8 Wasserstoff, C1-C25-Alkyl, C1-C15-Alkoxy, Cyano, Nitro oder einen Rest der Formel COOX3, worin X3 für Wasserstoff, C1-C15-Alkyl, das durch 1 bis 4 Sauerstoffatome in Ether funktion unterbrochen sein kann, oder für einen Rest der For mel L-NX1X2 steht, worin L, X1 und X2 jeweils die obengenann ten Bedeutung besitzen, bedeuten,
aus der Schrift US 4,209,302 die Naphthylaminderivate ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
n Null oder 1,
R1 Wasserstoff oder C1-C15-Alkyl, das durch 1 bis 4 Sauerstoff atome in Etherfunktion unterbrochen sein kann,
R2 C1-C15-Alkyl, das durch 1 bis 4 Sauerstoffatome in Etherfunk tion unterbrochen sein kann, oder einen Rest der Formel L-NX1X2, worin L für C2-C8-Alkylen und X1 und X2 unabhängig voneinander jeweils für C1-C6-Alkyl oder zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom für einen 5- oder 6-gliedrigen gesättigten heterocyclischen Rest, der noch ein Sauerstoff atom im Ring enthalten kann, stehen,
R3, R4, R5, R6 und R7 unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, C1-C15-Alkyl oder C1-C15-Alkoxy und
R8 Wasserstoff, C1-C25-Alkyl, C1-C15-Alkoxy, Cyano, Nitro oder einen Rest der Formel COOX3, worin X3 für Wasserstoff, C1-C15-Alkyl, das durch 1 bis 4 Sauerstoffatome in Ether funktion unterbrochen sein kann, oder für einen Rest der For mel L-NX1X2 steht, worin L, X1 und X2 jeweils die obengenann ten Bedeutung besitzen, bedeuten,
aus der Schrift US 4,209,302 die Naphthylaminderivate ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
worin R1 und R2 jeweils Wasserstoff oder Alkyl mit ein bis 20 Koh
lenstoffatomen sein können,
und aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 29 590 Azoverbindun gen der Formel
und aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 29 590 Azoverbindun gen der Formel
in der m eine ganze Zahl von 1 bis 3,
n die Zahl 1 oder 2,
X ein Wasserstoffatom oder die Nitrogruppe,
Y ein Wasserstoff- oder Chloratom, eine Nitro-, niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen,
Z und Z' jeweils ein Wasserstoff- oder Chloratom, eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffato men oder eine niedere Acylaminogruppe,
R1 eine Alkylgruppe oder die Gruppe
n die Zahl 1 oder 2,
X ein Wasserstoffatom oder die Nitrogruppe,
Y ein Wasserstoff- oder Chloratom, eine Nitro-, niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen,
Z und Z' jeweils ein Wasserstoff- oder Chloratom, eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffato men oder eine niedere Acylaminogruppe,
R1 eine Alkylgruppe oder die Gruppe
R2 ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 3
Kohlenstoffatomen und
R3 eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Cy cloalkylgruppe bedeuten,
wobei die aromatischen Kerne A, B und C weitere wasserunlösliche Substituenten tragen können.
R3 eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Cy cloalkylgruppe bedeuten,
wobei die aromatischen Kerne A, B und C weitere wasserunlösliche Substituenten tragen können.
Basisch extrahierbare Markierstoffe, welche im Rahmen dieser er
findungsgemäßen Ausführungsform als mögliche Erstmarkierstoffe
Verwendung finden können, sind in den bereits oben zitierten
Schriften US 3,764,273, US 5,252,106, EP 0 509 818, WO 94/21752
und WO 95/10581 beschrieben.
In der nachfolgenden Auflistung der basisch extrahierbaren Mar
kierstoffe wurde zur Wahrung der Übersichtlichkeit die Bezeich
nung der jeweiligen Variablen aus der entsprechend zitierten
Schrift übernommen. Zur konkreten Bedeutung der Variablen und ih
ren Bevorzugungen wird hierbei ausdrücklich auf die Offenbarung
der jeweiligen Schrift Bezug genommen.
Explizit kommen als basisch extrahierbare Markierstoffe in Frage:
aus der Schrift US 3,764,273 die Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Chinizarinen der Formel
aus der Schrift US 3,764,273 die Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Chinizarinen der Formel
in der R einen Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder ein
Furfurylrest bedeutet,
dem Azofarbstoff der Formel
dem Azofarbstoff der Formel
und dem Azofarbstoff der Formel
aus der Schrift US 5,252,106 Azoverbindungen der Formel
in der die Reste W ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus
C1-C3-Alkoxy und Wasserstoff, mit der Maßgabe, dass wenigstens ein
Rest W C1-C3-Alkoxy bedeutet, und die Reste X und Y gleich oder
verschieden und ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Was
serstoff, Alkyl, substituiertes Alkyl, Alkenyl, substituiertes
Alkenyl, Aryl, substituiertes Aryl, kondensiertes Aryl, substi
tuiertes kondensiertes Aryl, Halogen, Nitro, Cyano und Alkoxy,
aus der Schrift EP 0 509 818 Azoverbindungen der Formel
aus der Schrift EP 0 509 818 Azoverbindungen der Formel
worin die Gruppen R1 und R2 gleich oder verschieden sind und je
weils Wasserstoff oder C1-C7-Alkylgruppen bedeuten, wobei wenig
stens ein Rest R1 eine C3-C7-Alkylgruppe ist, und worin die Gruppen
R3 gleich oder verschieden sind und jeweils Wasserstoff, Ni
tro, Chlor, Brom, Fluor, Cyano, Ethyl oder Methyl bedeuten, wobei
wenigstens ein R3 unter Nitro, Chlor, Brom, Fluor und Cyano ausge
wählt ist,
aus der Schrift WO 94/21752 Anthrachinone der Formel
aus der Schrift WO 94/21752 Anthrachinone der Formel
in der R1 Wasserstoff, C1-C18-Alkyl, das gegebenenfalls durch
Cyano substituiert ist, oder gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, Hy
droxy oder C1-C4-Alkoxy substituiertes Phenyl und
R2 Wasserstoff oder einen Rest der Formel X-R3 bedeuten, worin X für Sauerstoff oder Schwefel und R3 für C1-C18-Alkyl, das gegebe nenfalls durch Hydroxy, Cyano oder Phenyl substituiert ist und durch 1 bis 3 Sauerstoffatome in Etherfunktion oder 1 bis 3 N-(C1- C4-Alkyl)iminogruppen unterbrochen sein kann, oder Phenyl, das ge gebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, Hydroxy, C1-C4-Alkoxy, (C1-C4-Mono- oder Dialkylcarbamoyl)-C1-C4-alkoxy oder C1-C8-Mono- oder Dialkyl sulfamoyl, wobei hierbei die Alkylgruppen durch 1 bis 3 Sauer stoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein können, substi tuiert ist, stehen,
und aus der Schrift WO 95/10581 Azofarbstoffe der Formel
R2 Wasserstoff oder einen Rest der Formel X-R3 bedeuten, worin X für Sauerstoff oder Schwefel und R3 für C1-C18-Alkyl, das gegebe nenfalls durch Hydroxy, Cyano oder Phenyl substituiert ist und durch 1 bis 3 Sauerstoffatome in Etherfunktion oder 1 bis 3 N-(C1- C4-Alkyl)iminogruppen unterbrochen sein kann, oder Phenyl, das ge gebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, Hydroxy, C1-C4-Alkoxy, (C1-C4-Mono- oder Dialkylcarbamoyl)-C1-C4-alkoxy oder C1-C8-Mono- oder Dialkyl sulfamoyl, wobei hierbei die Alkylgruppen durch 1 bis 3 Sauer stoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein können, substi tuiert ist, stehen,
und aus der Schrift WO 95/10581 Azofarbstoffe der Formel
in der der Ring A benzoanelliert sein kann und
l 1 oder 2,
m 1 bis 4,
X1 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Cyano, Nitro oder Phenylazo, das gegebenenfalls ein- oder zweifach durch C1-C4-Alkyl substi tuiert ist,
X2 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Cyano, Nitro, C1-C4-Alkoxy oder C1-C16-Alkoxycarbonyl,
X3 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Cyano oder C1-C16-Alkoxycarbonyl und
X4 Wasserstoff, Hydroxy, C1-C8-Alkyl, das gegebenenfalls durch Phenyl substituiert ist, C1-C4-Alkoxy, Amino, C1-C4-Dialkyl amino oder C1-C16-Monoalkylamino, dessen Alkylkette gegebenen falls durch 1 bis 3 Sauerstoffatome in Etherfunktion unter brochen ist, bedeuten.
l 1 oder 2,
m 1 bis 4,
X1 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Cyano, Nitro oder Phenylazo, das gegebenenfalls ein- oder zweifach durch C1-C4-Alkyl substi tuiert ist,
X2 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Cyano, Nitro, C1-C4-Alkoxy oder C1-C16-Alkoxycarbonyl,
X3 Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Cyano oder C1-C16-Alkoxycarbonyl und
X4 Wasserstoff, Hydroxy, C1-C8-Alkyl, das gegebenenfalls durch Phenyl substituiert ist, C1-C4-Alkoxy, Amino, C1-C4-Dialkyl amino oder C1-C16-Monoalkylamino, dessen Alkylkette gegebenen falls durch 1 bis 3 Sauerstoffatome in Etherfunktion unter brochen ist, bedeuten.
Ist im Rahmen dieser bevorzugten Ausführungsform der Erstmarkier
stoff mit wässrigen sauren Extraktionsmitteln entfernbar, so ist
dementsprechend der Zweitmarkierstoff mit wässrigen sauren Ex
traktionsmitteln oder sowohl mit wässrigen sauren als auch mit
wässrigen basischen Extraktionsmitteln nicht vollständig entfern
bar. In letzterem Fall können die erfindungsgemäß markierten Koh
lenwasserstoffe auch durch eine Kombination von wässrig-saurer
und nachfolgender wässrig-basischer Extraktion nicht vom Zweit
markierstoff befreit werden. Eine analoge Betrachtungsweise er
gibt sich für den Fall, dass der Erstmarkierstoff mit wässrigen
basischen Extraktionsmitteln entfernbar ist.
Unter einem "wässrigen" (sauren bzw. basichen) Extraktionsmittel
ist hierbei ein Extraktionsmittel zu verstehen, welches einen hö
heren Wassergehalt aufweist, als der Summe der üblichen (Rest-)
Wassergehalte seiner Komponenten entspricht.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, dass der mindestens eine Zweitmarkier
stoff weder unter sauren noch unter basichen Bedingungen bzw. we
der mit wässrigen sauren noch mit wässrigen basischen Extrak
tionsmitteln aus den Kohlenwasserstoffen vollständig entfernbar
ist.
Entsprechend zum bereits vorher Gesagten bedeutet dies, dass die
solchermaßen markierten Kohlenwasserstoffe weder durch eine Kom
bination von saurer und nachfolgender basischer noch durch eine
Kombination von basischer und nachfolgender saurer Behandlung
bzw. weder durch eine Kombination von wässrig-saurer und nachfol
gender wässrig-basischer noch durch eine Kombination von wässrig
basischer und nachfolgender wässrig-saurer Extraktion vom Zweit
markierstoff befreit werden können.
Im erfindungsgemäßen Verfahren und dessen bevorzugten und beson
ders bevorzugten Ausführungsformen finden vorzugsweise Zweitmar
kierstoffe Verwendung, welche ausgewählt sind aus der Gruppe be
stehend aus den Verbindungen der Formel Ia
der Formel Ib
und der Formel Ic
wobei die Variablen bedeuten
u, v und w ganze Zahlen 1, 2 oder 3,
R1, R2 und R3 L, L-O-, L-O-C(O)-, R'2N-C(O)-, R'-C(O)-, L-C(O)-O-, L-C(O)-NR'-, (L-C(O)-)2N-, R'2N-C(O)-NR'- oder CN, wobei für den Fall, dass u und w größer als 1 sind und v gleich 3 ist, die Reste R1 und R3 bzw. R2 jeweils untereinan der gleich oder voneinander verschieden sein können
L C1-C20-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich jeweils zwi schen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffatomen so wie zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffa tomen und an L gegebenenfalls gebundenen Heteroatomen minde stens zwei Kohlenstoffatome befinden, und/oder in welchem nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich zwischen solchen gege benenfalls vorhandenen Carbonylgruppen und an L gegebenen falls gebundenen Carbonylgruppen mindestens eine CH- oder CH2-Gruppe befindet,
R' Wasserstoff oder L,
und R' und L, sofern sie in den Resten R1, R2 und/oder R3 mehr als einmal vorhanden sind, jeweils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können, und
K C3-C5-Alkylen, in welchem eine CH2-Gruppe durch ein Sauerstof fatom ersetzt sein kann und/oder in welchem bis zu zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können.
u, v und w ganze Zahlen 1, 2 oder 3,
R1, R2 und R3 L, L-O-, L-O-C(O)-, R'2N-C(O)-, R'-C(O)-, L-C(O)-O-, L-C(O)-NR'-, (L-C(O)-)2N-, R'2N-C(O)-NR'- oder CN, wobei für den Fall, dass u und w größer als 1 sind und v gleich 3 ist, die Reste R1 und R3 bzw. R2 jeweils untereinan der gleich oder voneinander verschieden sein können
L C1-C20-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich jeweils zwi schen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffatomen so wie zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffa tomen und an L gegebenenfalls gebundenen Heteroatomen minde stens zwei Kohlenstoffatome befinden, und/oder in welchem nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich zwischen solchen gege benenfalls vorhandenen Carbonylgruppen und an L gegebenen falls gebundenen Carbonylgruppen mindestens eine CH- oder CH2-Gruppe befindet,
R' Wasserstoff oder L,
und R' und L, sofern sie in den Resten R1, R2 und/oder R3 mehr als einmal vorhanden sind, jeweils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können, und
K C3-C5-Alkylen, in welchem eine CH2-Gruppe durch ein Sauerstof fatom ersetzt sein kann und/oder in welchem bis zu zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können.
Insbesondere finden Zweitmarkierstoffe Verwendung, welche ausge
wählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Verbindungen der oben
gezeigten Formeln Ia, Ib und Ic worin bedeuten
u, v und w ganze Zahlen 1 oder 2,
R1, R2 und R3 L, L-O-, L-O-C(O)- oder R'-C(O)-, wobei für den Fall, dass u und w gleich 2 sind, die Reste R1 und R3 jeweils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können
L C1-C10-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich jeweils zwi schen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffatomen so wie zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffa tomen und an L gegebenenfalls gebundenen Heteroatomen minde stens zwei Kohlenstoffatome befinden, und/oder in welchem nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich zwischen solchen gege benenfalls vorhandenen Carbonylgruppen und an L gegebenen falls gebundenen Carbonylgruppen mindestens eine CH- oder CH2-Gruppe befindet,
R' Wasserstoff oder L und
K C3- oder C4-Alkylen, in welchem bis zu zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können.
u, v und w ganze Zahlen 1 oder 2,
R1, R2 und R3 L, L-O-, L-O-C(O)- oder R'-C(O)-, wobei für den Fall, dass u und w gleich 2 sind, die Reste R1 und R3 jeweils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können
L C1-C10-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich jeweils zwi schen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffatomen so wie zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffa tomen und an L gegebenenfalls gebundenen Heteroatomen minde stens zwei Kohlenstoffatome befinden, und/oder in welchem nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich zwischen solchen gege benenfalls vorhandenen Carbonylgruppen und an L gegebenen falls gebundenen Carbonylgruppen mindestens eine CH- oder CH2-Gruppe befindet,
R' Wasserstoff oder L und
K C3- oder C4-Alkylen, in welchem bis zu zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können.
Als C1-C20-Alkyl für L seien verzweigte oder unverzweigte Alkyl
ketten, wie z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl,
sec.-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl,
2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 2,2-Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl,
n-Hexyl, 1,1-Dimethylpropyl, 1,2-Dimethylpropyl, 1-Methylpentyl,
2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1,1-Dimethyl
butyl, 1,2-Dimethylbutyl, 1,3-Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl,
2,3-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1-Ethylbutyl, 2-Ethylbutyl,
1,1,2-Trimethylpropyl, 1,2,2-Trimethylpropyl, 1-Ethyl-1-methyl
propyl, 1-Ethyl-2-methylpropyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl,
n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl,
n-Pentadecyl, n-Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, n-Nonadecyl
oder n-Eicosyl genannt.
Für L kommen als C1-C20-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauer
stoffatome ersetzt sein können, z. B. -(CH2-CH2-O-)pH,
-(CH2CH2-O-)pCH3, -(CH2-CH(CH3)-O-)qH oder -(CH2-CH(CH3)-O-)rCH3 in
Frage, wobei p Werte von 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, q Werte von 1, 2,
3, 4 oder 5 und r Werte von 1, 2, 3 oder 4 annimmt.
Für L kommen als C1-C20-Alkylreste, in welchen CH2-Gruppen durch
Sauerstoffatome und Carbonylgruppen ersetzt sein können,
-CH2-O-C(O)-[(CH2)s]H und -CH2-C(O)-O-[(CH2)s]H, in Frage, worin s
ganzzahlige Werte von 1 bis 17 annimmt.
Unter die letztgenannten Formeln fallen beispielsweise die Reste
-CH2-O-C(O)-CH3 und -CH2-C(O)-O-CH3 (jeweils s = 1) sowie
-CH2-O-C(O)-C2H5 und -CH2-C(O)-O-C2H5 (jeweils s = 2).
Die für L insbesondere in Frage kommenden C1-C10-Alkylreste sind
in den beispielhaften Aufzählungen zu den C1-C20-Alkylresten be
reits mit aufgeführt.
Für K sind als C3-C5-Alkylenresten, in welchen eine CH2-Gruppe
durch ein Sauerstoffatom ersetzt sein kann und/oder bis zu zwei
nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein
können, zu nennen -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5-, -C(O)-O-C(O)-,
-C(O)-CH2-C(O)-, -C(O)-(CH2)2-C(O)-, -C(O)-(CH2)4-, -C(O)-(CH2)3-,
-C(O)-(CH2)2-, -C(O)-(CH2)3-C(O)-, -O-(CH2)2-, -O-(CH2)3-,
-O-(CH2)4-, -CH2-O-CH2-, -CH2-O-(CH2)2-, -(CH2)2-O-(CH2)2-,
-CH2-O-(CH2)3-, -C(O)-O-CH2-C(O)-, -C(O)-CH2-O-CH2-C(O)- oder
-C(O)-O-(CH2)2-C(O)-.
Die für K insbesondere in Frage kommenden C3- oder C4-Alkylenreste
sind in der vorherigen Aufzählung bereits mit enthalten.
Zum Markieren der Kohlenwasserstoffe werden der mindestens eine
Erst- und der mindestens eine Zweitmarkierstoffe entweder in Sub
stanz oder in Form von Lösungen angewandt. Im allgemeinen wählt
man dabei für letztere Form eine Gesamtkonzentration an den Mar
kierstoffen von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Lösung.
Weiter können die Markierstoffe auch als Komponenten in sogenann
ten "Packages", d. h. konzentrierten Lösungen der zur Färbung und/
oder Markierung verwendeten Farbstoffe und/oder Markierstoffe,
vorliegen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dementspre
chend in einem solchen Package neben dem Markierstoff, d. h. dem
Erstmarkierstoff, einem (Solvent-)Farbstoff und einem Lösungsmit
tel noch mindestens ein Zweitmarkierstoff als zusätzliche Kompo
nente enthalten. Die Packages enthalten üblicherweise 10 bis 20 Gew.-%
Erstmarkierstoff, 5 bis 25 Gew.-% Zweitmarkierstoff, 10
bis 20 Gew.-% (Solvent-)Farbstoff und, ergänzend zu 100 Gew.-%,
Lösungsmittel.
Die zu den Lösungen und Packages gemachten Konzentrationsangaben
sind im Regelfall zutreffend. Je nach chemischer Natur der kon
kreten Komponenten können jedoch die oberen bzw. unteren Grenz
werte für die Farb- und Markierstoffe auch über- bzw. unter
schritten werden. Weiter kann es natürlich auch vorkommen, das
niedrigere Werte für einen Teil der Komponenten eingestellt wer
den müssen bzw. höhere Werte für die übrigen Komponenten einge
stellt werden können. Die genaue Einstellung der Zusammensetzung
lässt sich im Normalfall durch den Fachmann im Rahmen von routi
nemäßigen Vorversuche leicht ermitteln.
Als Lösungsmittel eignen sich organische Lösungsmittel. Vorzugs
weise kommen aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol,
Dodecylbenzol, Diisopropylnaphthalin oder ein Gemisch höherer
Aromaten, das unter dem Namen Shellsol® AB (Fa. Shell) handelsüb
lich ist, zur Anwendung.
Es können auch noch weitere Cosolventien, z. B. Alkohole, wie
Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol,
Pentanol, Hexanol, Heptanol, Octanol, 2-Ethylhexanol oder Cyclo
hexanol, Glykole, wie Butylethylenglykol oder Methylpropylen
glykol, Amine, wie Triethylamin, Diisooctylamin, Dicyclohexyl
amin, Anilin, N-Methylanilin, N,N-Dimethylanilin, Toluidin oder
Xylidin, Alkanolamine, wie 3-(2-Methoxyethoxy)propylamin,
o-Kresol, m-Kresol, p-Kresvl, Ketone, wie Diethylketon oder
Cyclohexanon, Lactone, wie γ-Butyrolacton, Carbonate, wie Ethylen
carbonat oder Propylencarbonat, Phenole, wie t-Butylphenol oder
Nonylphenol, Ester, wie Phthalsäuremethylester, Phthalsäureethyl
ester, Phthalsäure-(2-ethylhexyl)ester, Essigsäureethylester,
Essigsäurebutylester oder Essigsäurecyclohexylester, Amide,
wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Diethylacetamid oder N-Methyl
pyrrolidinon, oder deren Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt weisen die markierten Kohlenwasserstoffe einen Gehalt
von 5 bis 1000 ppm, insbesondere 10 bis 1000 ppm, bezogen auf die
Gesamtmenge an Erst- und Zweitmarkierstoff(en) auf. Besonders
hervorzuheben ist ein Gehalt von 10 bis 500 ppm, insbesondere von
50 bis 100 ppm.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden auch Kohlenwasser
stoffe beansprucht, welche gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
und dessen bevorzugten und besonders bevorzugten Ausführungsfor
men markiert worden sind.
Desweiteren werden Lösungen zur Markierung von Kohlenwasserstof
fen beansprucht, welche mindestens einen Erstmarkierstoff und
mindestens einen Zweitmarkierstoff gemäß der Definition durch das
erfindungsgemäße Verfahren sowie gegebenenfalls weitere Zusätze
enthalten.
Solche Lösungen, insbesondere zur Markierung von Kohlenwasser
stoffen, wurden bereits weiter oben beschrieben, wobei hier keine
weiteren Zusätze angesprochen wurden.
Desweiteren sind unter solchen Lösungen aber auch die ebenfalls
bereits weiter oben erwähnten "Packages" zu verstehen, wobei hier
unter weiteren Zusätzen die in diesen Packages üblicherweise noch
enthaltenen (Solvent-)Farbstoffe zu verstehen sind.
Die oben beispielhaft angeführten Cosolventien sind dagegen nicht
als weitere Zusätze, sondern als zusätzliche Lösungsmittel zu
verstehen.
Als weitere Zusätze in solchen Lösungen sind dagegen beispiels
weise Denaturierungsmittel, Kraftstoffadditive, spezielle Stabi
lisatoren, wie etwa Dispergierhilfsmittel gegen Kälteausflockung
etc., anzusprechen.
Substanzen, welche den weiter oben gezeigten Formeln Ia, Ib oder
Ic entsprechen, wurden als mögliche Zweitmarkierstoff(e) für Koh
lenwasserstoffe untersucht.
Zu diesem Zweck wurden Lösungen der Substanzen in einer Konzen
tration von 10 mg pro kg, d. h. in einer Konzentration von 10 ppm,
in Shellsol® AB (Fa. Shell) bereitet und mittels HPLC und UV-De
tektion untersucht ("Nullprobe"). Dies diente einerseits zur Be
antwortung der Frage, ob die Bestimmung der jeweiligen Substanz
mittels UV-Detektor durch Komponenten aus dem Kohlenwasserstoff
gestört und andererseits die betreffende Substanz ausreichende
UV-Absorption liefern würde.
Weiter wurden Messungen an Proben des markierten Kohlenwasser
stoffs durchgeführt, welche zuvor mit 50%iger wässriger Schwefel
säure ("sauer extrah.") bzw. 10%iger wässriger Natronlauge ("ba
sisch extrah.") behandelt worden waren. Hierdurch sollte bestimmt
werden, ob der jeweilige Zweitmarkierstoff unter wässrig-sauren
bzw. wässrig-basischen Bedingungen aus dem Kohlenwasserstoff extrahiert
worden und gegebenenfalls wieviel Markierstoff noch
darin verblieben war.
Die für die jeweilige Substanz bei der entsprechenden Wellenlänge
λ (in nm) erhaltene UV-Absorption bzw. Signalfläche ("SF") in Mil
livoltsekunden ist in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.
Grundsätzlich sind alle in Tabelle 1 aufgeführten Substanzen un
ter den entsprechenden Bedingungen, d. h. nach erfolgter saurer
oder basicher oder nach erfolgter saurer kombiniert mit basischer
Extraktion, als Zweitmarkierstoffe geeignet, da sie neben den Bestandteilen
des Dieselkraftstoffs eindeutig erkannt werden kön
nen.
Im Falle des 1,3-Indandions konnte aufgrund seiner sehr geringen
Retention und ungünstigen Peakform keine genaue Konzentrationsbe
stimmung vorgenommen werde. Dies könnte erklären, warum die Si
gnalfläche der sauer extrahierten Probe höher ist als jene der
Nullprobe.
Bei den mit Anisol, Benzylacetat und Ethylbenzoylacetat markier
ten Kohlenwasserstoff-Proben muss davon ausgegangen werden, dass
- bedingt durch die höhere Hydrophobie dieser Substanzen - Koelu
tion mit Bestandteilen auftritt.
Die übrigen Substanzen zeichnen sich nicht nur durch ihr geeigne
tes chromatographischen Verhalten aus, sondern sind darüberhinaus
auch sehr empfindlich zu detektieren. Dies trifft insbesondere
auf Acetophenon, 4-Methoxyacetophenon, Benzonitril und Methylben
zoat zu, weshalb diese Verbindungen insbesondere als Zweitmar
kierstoffe unter den entsprechenden Bedingungen geeignet sind.
Claims (9)
1. Verfahren zur Markierung von Kohlenwasserstoffen durch Zugabe
von mindestens einem ersten Markierstoff (Erstmarkierstoff),
dadurch gekennzeichnet, dass den Kohlenwasserstoffen zusätz
lich noch mindestens ein zweiter Markierstoff (Zweitmarkier
stoff) zugegeben wird, welcher unter den Bedingungen der Ent
fernung des mindestens einen Erstmarkierstoffs aus den Koh
lenwasserstoffen nicht vollständig entfernbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Absorptionsmaximum des mindestens einen Zweitmarkierstoffs
unterhalb einer Wellenlänge von 500 nm liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Erstmarkierstoff unter sauren oder
basischen Bedingungen entfernbar ist und der mindestens eine
Zweitmarkierstoff entsprechend unter sauren oder basischen
Bedingungen nicht vollständig entfernbar ist oder der minde
stens eine Zweitmarkierstoff weder unter sauren noch unter
basichen Bedingungen aus den Kohlenwasserstoffen vollständig
entfernbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Erstmarkierstoff mit wässrigen sau
ren oder wässrigen basischen Extraktionsmitteln entfernbar
ist und der mindestens eine Zweitmarkierstoff entsprechend
mit wässrigen sauren oder basischen wässrigen Extraktionsmit
teln nicht vollständig entfernbar ist oder der mindestens
eine Zweitmarkierstoff weder mit wässrigen sauren noch mit
basischen wässrigen Extraktionsmitteln aus den Kohlenwasser
stoffen vollständig entfernbar ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Zweitmarkierstoff weder unter sauren
noch unter basichen Bedingungen bzw. weder mit wässrigen sau
ren noch mit wässrigen basischen Extraktionsmitteln aus den
Kohlenwasserstoffen vollständig entfernbar ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, da
durch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Zweitmarkier
stoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Verbin
dungen der Formel Ia
der Formel Ib
und der Formel Ic
wobei die Variablen bedeuten
u, v und w ganze Zahlen 1, 2 oder 3,
R1, R2 und R3 L, L-O-, L-O-C(O)-, R'2N-C(O)-, R'-C(O)-, L-C(O)-O-, L-C(O)-NR'-, (L-C(O)-)2N-, R'2N-C(O)-NR'- oder CN, wobei für den Fall, dass u und w größer als 1 sind und v gleich 3 ist, die Reste R1 und R3 bzw. R2 jeweils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können
L C1-C20-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich jeweils zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffa tomen sowie zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffatomen und an L gegebenenfalls gebundenen Hete roatomen mindestens zwei Kohlenstoffatome befinden, und/ oder in welchem nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Car bonylgruppen ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Carbo nylgruppen und an L gegebenenfalls gebundenen Carbonyl gruppen mindestens eine CH- oder CH2-Gruppe befindet,
R' Wasserstoff oder L,
und R' und L, sofern sie in den Resten R1, R2 und/oder R3 mehr als einmal vorhanden sind, jeweils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können, und
K C3-C5-Alkylen, in welchem eine CH2-Gruppe durch ein Sau erstoffatom ersetzt sein kann und/oder in welchem bis zu zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können.
der Formel Ib
und der Formel Ic
wobei die Variablen bedeuten
u, v und w ganze Zahlen 1, 2 oder 3,
R1, R2 und R3 L, L-O-, L-O-C(O)-, R'2N-C(O)-, R'-C(O)-, L-C(O)-O-, L-C(O)-NR'-, (L-C(O)-)2N-, R'2N-C(O)-NR'- oder CN, wobei für den Fall, dass u und w größer als 1 sind und v gleich 3 ist, die Reste R1 und R3 bzw. R2 jeweils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können
L C1-C20-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich jeweils zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffa tomen sowie zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffatomen und an L gegebenenfalls gebundenen Hete roatomen mindestens zwei Kohlenstoffatome befinden, und/ oder in welchem nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Car bonylgruppen ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Carbo nylgruppen und an L gegebenenfalls gebundenen Carbonyl gruppen mindestens eine CH- oder CH2-Gruppe befindet,
R' Wasserstoff oder L,
und R' und L, sofern sie in den Resten R1, R2 und/oder R3 mehr als einmal vorhanden sind, jeweils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können, und
K C3-C5-Alkylen, in welchem eine CH2-Gruppe durch ein Sau erstoffatom ersetzt sein kann und/oder in welchem bis zu zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein können.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in
Formel Ia, Ib und Ic bedeuten
u, v und w ganze Zahlen 1 oder 2,
R1, R2 und R3 L, L-O-, L-O-C(O)- oder R'-C(O)-, wobei für den Fall, dass u und w gleich 2 sind, die Reste R1 und R3 je weils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können
L C1-C10-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich jeweils zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffa tomen sowie zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffatomen und an L gegebenenfalls gebundenen Hete roatomen mindestens zwei Kohlenstoffatome befinden, und/ oder in welchem nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Car bonylgruppen ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Carbo nylgruppen und an L gegebenenfalls gebundenen Carbonyl gruppen mindestens eine CH- oder CH2-Gruppe befindet,
R' Wasserstoff oder L und
K C3- oder C4-Alkylen, in welchem bis zu zwei nicht benach barte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein kön nen.
u, v und w ganze Zahlen 1 oder 2,
R1, R2 und R3 L, L-O-, L-O-C(O)- oder R'-C(O)-, wobei für den Fall, dass u und w gleich 2 sind, die Reste R1 und R3 je weils untereinander gleich oder voneinander verschieden sein können
L C1-C10-Alkyl, in welchem CH2-Gruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich jeweils zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffa tomen sowie zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Sauerstoffatomen und an L gegebenenfalls gebundenen Hete roatomen mindestens zwei Kohlenstoffatome befinden, und/ oder in welchem nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Car bonylgruppen ersetzt sein können mit der Maßgabe, dass sich zwischen solchen gegebenenfalls vorhandenen Carbo nylgruppen und an L gegebenenfalls gebundenen Carbonyl gruppen mindestens eine CH- oder CH2-Gruppe befindet,
R' Wasserstoff oder L und
K C3- oder C4-Alkylen, in welchem bis zu zwei nicht benach barte CH2-Gruppen durch Carbonylgruppen ersetzt sein kön nen.
8. Kohlenwasserstoffe, welche gemäß einem Verfahren nach den An
sprüchen 1 bis 7 markiert worden sind.
9. Lösungen, enthaltend als Komponenten
mindestens ein Lösungsmittel,
mindestens einen Erstmarkierstoff und mindestens einen Zweit markierstoff gemäß der Definition durch das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und
gegebenenfalls weitere Zusätze.
mindestens ein Lösungsmittel,
mindestens einen Erstmarkierstoff und mindestens einen Zweit markierstoff gemäß der Definition durch das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und
gegebenenfalls weitere Zusätze.
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