DE1157033B - Preservation of kerosene fuels containing water against bacterial growth - Google Patents
Preservation of kerosene fuels containing water against bacterial growthInfo
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Description
INTERNAT. KL. C 10 1INTERNAT. KL. C 10 1
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St 18462 IVd/46 a6 St 18462 IVd / 46 a 6
ANMELDETAG: 23. OKTOBER 1961 REGISTRATION DATE: OCTOBER 23, 1961
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 7. NOVEMBER 1963NOTICE THE REGISTRATION ANDOUTPUTE EDITORIAL: NOVEMBER 7, 1963
Es ist bekannt, daß Kohlenwasserstoff-Treibstoffe bei der Aufbewahrung in Lagerkesseln, wie z. B. in Ölraffinerien, Verteilerstationen und in den Tanks für Maschinentreibstoffe, nahezu stets kleine Mengen Wasser am Boden der Behälter enthalten. Einige Bakterien und Schwammarten, die man gewöhnlich in der Erde und im Grundwasser findet, kommen auch in dem Wasser am Boden solcher Vorratsbehälter vor und entnehmen der Kohlenwasserstoffphase die für sie notwendigen Nährstoffe sowie die in der Wasserphase enthaltenen Spurenelemente. Auf Grund dieses Stoffwechsels werden gewisse Mengen der Erdölprodukte verbraucht; weiterhin ist dieser Stoffwechsel Anlaß für die Korrosion der Tanks und bewirkt im allgemeinen eine Verschmutzung der Produkte durch die Bildung von Rost, Schwefelwasserstoff, gummiartigen Produkten, Peroxyden, Säuren, farbigen Substanzen und haarfaserigen Produkten in der Grenzzone zwischen dem Wasser und den Kohlenwasserstoffen. It is known that hydrocarbon fuels when stored in storage tanks, such as. Am Oil refineries, distribution stations and in the tanks for engine fuels, almost always small quantities Contain water at the bottom of the container. Some bacteria and types of sponges that are common found in the earth and in the groundwater, such reservoirs also occur in the water at the bottom before and remove the nutrients necessary for them as well as those in the hydrocarbon phase Trace elements contained in the water phase. Because of this metabolism, certain amounts of Petroleum products consumed; furthermore, this metabolism is the cause and effect of the corrosion of the tanks generally the products are soiled by the formation of rust, hydrogen sulphide, rubbery products, peroxides, acids, colored substances and hair fiber products in the boundary zone between the water and the hydrocarbons.
Bakterien scheinen als Nahrung besonders Kohlenwasserstoffe mit langer Kohlenstoffkette zu bevorzugen. Daher trifft man die obenerwähnten Bakterien besonders häufig in über Wasserabscheidungen gelagerten Kerosinvorräten und das Leben dieser Bakterien ist dort bei weitem schwieriger zu kontrollieren als in über Wasserabscheidungen gelagerten Benzinvorräten. Benzin hat im allgemeinen einen Endsiedepunkt unterhalb 238° C und oft unterhalb 228° C. Selbst wenn der Endsiedepunkt 238° C beträgt, überschreitet die Menge, die einen Siedepunkt oberhalb 228° C hat, selten 10%. Benzin hat mindestens 40% Bestandteile mit einem Siedepunkt unter 120° C. Im nachfolgenden soll der Begriff »Kerosin« solche Kohlenwasserstoff-Treibstoffe umfassen, in denen zumindest 3O°/o der Bestandteile oberhalb 228° C sieden oder in denen nicht mehr als 15 % der Bestandteile unterhalb 120° C sieden oder auf die beide Kriteria zutreffen. Kerosin-Lagerbestände sind fast stets ungebleit, d. h., sie enthalten keine Tetraalkylbleiverbindung. Derartige Produkte umfassen Dieselöl, das eine Fraktion aus Rohöl mit einem Siedepunkt zwischen ungefähr 150 und 37O0C ist und von dem mindestens 90% oberhalb 2050C sieden, sowie Flugzeugtreibstoffe für Turbopropeller- oder Düsenflugzeuge. Diese letztgenannten Treibstoffe sind Gemische aus Erdölfraktionen, die eine ganze Anzahl von Anforderungen erfüllen müssen und die einen Siedebereich von ungefähr 38 bis 315° C und vorzugsweise zwischen etwa 65 und 290° C haben. Die folgenden Daten werden zur Erläuterung eines besonderen Treibstoffes, näm-Konservierang von wasserhaltigenBacteria seem to prefer hydrocarbons with a long carbon chain as food. The abovementioned bacteria are therefore particularly common in kerosene stores stored in water deposits and the life of these bacteria is far more difficult to control there than in gasoline stores stored in water deposits. Gasoline generally has a final boiling point below 238 ° C and often below 228 ° C. Even if the final boiling point is 238 ° C, the amount which has a boiling point above 228 ° C rarely exceeds 10%. Petrol has at least 40% components with a boiling point below 120 ° C. In the following, the term »kerosene« is intended to include hydrocarbon fuels in which at least 30% of the components boil above 228 ° C or in which no more than 15% of the constituents boil below 120 ° C or both criteria apply. Kerosene stocks are almost always unleaded, ie they do not contain any tetraalkyl lead compounds. Such products include diesel oil, which is a fraction of crude oil having a boiling point between about 150 and 37o 0 C and boiling at least 90% above 205 0 C, as well as for aviation fuels Turbopropeller- or jet aircraft. These latter fuels are blends of petroleum fractions which must meet a number of requirements and which have a boiling range of approximately 38 to 315 ° C and preferably between approximately 65 and 290 ° C. The following data are used to explain a particular fuel, namely the preservation of water containing fuel
Kerosin -Treibstoffen
gegen BakterienwachstumKerosene fuels
against bacterial growth
Anmelder:Applicant:
The Standard Oil Company,
Cleveland, Ohio (V. St. A.)The Standard Oil Company,
Cleveland, Ohio (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Redies,Representative: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Redies,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. B. RediesDipl.-Chem. Dr. rer. nat. B. Redies
und Dr. rer. nat. D. Türk, Patentanwälte,and Dr. rer. nat. D. Türk, patent attorneys,
Opladen, Rennbaumstr. 27Opladen, Rennbaumstr. 27
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Oktober 1960 (Nr. 64 261)Claimed priority:
V. St. v. America, October 24, 1960 (No. 64 261)
Richard John DeGray, Shaker Heights, Ohio,Richard John DeGray, Shaker Heights, Ohio,
und Lawrence Neil Killian,and Lawrence Neil Killian,
Bedford, Ohio (V. St. A.),Bedford, Ohio (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
lieh JP-4 gemacht, der eine ziemlich breite Erdölfraktion darstellt.loaned JP-4, which made a fairly broad petroleum fraction represents.
DestillationsprobeDistillation sample
20% verdampft bei 132° C
50% verdampft bei 182° C
90% verdampft bei 244° C20% evaporates at 132 ° C
50% evaporates at 182 ° C
90% evaporates at 244 ° C
Rückstand 1,5 VolumprozentResidue 1.5 percent by volume
Verlust 1,5%Loss 1.5%
Schwefelgehalt .. max. 0,4 GewichtsprozentSulfur content .. max. 0.4 percent by weight
Schmelzpunkt -6O0CMelting point -6O 0 C
Kcal/kg 2093Kcal / kg 2093
Flammpunkt -120CFlash point -12 0 C
Wie aus den obigen Angaben zu ersehen, sieden etwa 35% der Bestandteile oberhalb 2050C. Im Treibstoff JP-5 sieden 80 bis 90% oberhalb 2050C. In einer engen Kerosinfraktion mit einem Siedepunkt bei 150° C ± 4° C siedet kein Bestandteil unterhalb 120° C.As seen from the above data, 35% boil about the components above 205 0 C. In the JP-5 fuel boiling between 80 and 90% above 205 0 C. In a narrow kerosene fraction having a boiling point at 150 ° C ± 4 ° C boiling no component below 120 ° C.
Außerdem scheinen Kerosin-Lagerbestände mehr als Benzin-Lagerbestände eine Wasser-in-Öl-Emulsion zu stabilisieren, die von dem durch mikrobio-Also, kerosene stocks appear to be more of a water-in-oil emulsion than gasoline stocks to stabilize the microbiological
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logische Tätigkeit erzeugten Schlamm und haarfaserigen Material verursacht wird. Daher bleibt ein Großteil dieser Verunreinigungen in der Kerosinphase suspendiert und verstopft leicht Filter und Siebe in den Lager- und Transportvorrichtungen sowie die Filter von Maschinen, die mit Kerosin betrieben werden.Logical activity generated sludge and fibrous material is caused. Hence one stays Most of these impurities in the kerosene phase are suspended and easily clogged filters and Sieves in the storage and transport devices as well as the filters of machines that run on kerosene will.
Das Verstopfen der Filter ist wegen der Möglichkeiten des Ausfalls eines Motors ein besonders schwerwiegendes Moment bei Düsenflugzeugen, die mit kerosinartigen Treibstoffen betrieben werden. Außerdem wird die Neigung zur Verstopfung von Filtern in Düsenmaschinen noch durch die besondere Konstruktion dieser Maschine und die Art ihrer Areine wirkungsvolle Lösung des oben angegebenen Problems zu erreichen, darf eine solche Resistenz natürlich nicht eintreten, sondern die ausgewählte bakterizide Verbindung muß die Bakterien töten.Clogging of the filters is a particular because of the possibilities of engine failure serious moment in jet aircraft that are operated with kerosene-type fuels. In addition, the tendency towards clogging of filters in jet machines is made worse by the special feature Construction of this machine and the nature of its area are an effective solution to the above In order to achieve a problem, such a resistance must of course not occur, but the selected one bactericidal compound must kill the bacteria.
Außerdem darf die ausgewählte Verbindung nicht die Eigenschaft des Kerosins als Treibstoff verändern. Diese Anforderung ist besonders schwierig in den Fällen zu erfüllen, wo der Treibstoff für militärische Düsenflugzeuge bestimmt ist, und zwar wegen der sehr hohen Anforderungen, insbesondere was die Freiheit der Treibstoffe von Niederschlägen anbetrifft. Die Erfüllung dieser Anforderungen ist eine zwingende Voraussetzung für die Verwendbarkeit des Treibstoffes. Weiterhin muß die bakterizide Ver-In addition, the selected compound must not change the properties of kerosene as a fuel. This requirement is particularly difficult to meet in cases where the fuel is for military Jet aircraft is intended, because of the very high requirements, especially what the Concerning freedom of fuels from precipitation. Fulfilling these requirements is one thing mandatory requirement for the usability of the fuel. Furthermore, the bactericidal treatment
beitsweise unterstützt. Die Menge des von einer 15 bindung in genügendem Maße oberflächenaktiv sein,partially supported. The amount of a 15 bond sufficient to be surface-active
Maschine eines Düsenflugzeuges verbrauchten Treibstoffs ist sehr groß und kann bis zu 47001 je Stunde oder mehr betragen. Bei derart großen Flüssigkeitskeitsmengen können sehr geringe Konzentrationen an um durch die Kohlenwasserstoff-Wasser-Grenzschicht in die Wasserphase eindringen zu können, damit sie auf die Bakterien dort einwirkt, wo sie tatsächlich leben. Zur gleichen Zeit darf die Verbindung keineA jet engine's fuel consumed is very large and can run up to 47001 per hour or more. With such large amounts of liquid, very low concentrations can occur in order to be able to penetrate through the hydrocarbon-water boundary layer into the water phase so that it can acts on the bacteria where they actually live. At the same time, the connection must be none
verunreinigenden Stoffen sehr schnell zu störenden 20 derart große Oberflächenaktivität aufweisen, daß incontaminating substances very quickly to disruptive 20 have such great surface activity that in
Rückstandmengen im Filtersystem der Maschine werden. Außerdem weist ein Düsenflugzeug an Stelle eines einzigen Treibstofftanks eine große Anzahl miteinander verbundener Zellen mit zahlreichen tiefgelegeeinem unerwünschten Umfang Wasser-in-Öl-Emulsion gebildet wird. Noch eine weitere Anforderung besteht darin, daß die Verbindung ausgeglichene Eigenschaften bezüglich der Extraktionsfähigkeit hat,Residue quantities in the machine's filter system. It also has a jet in place of one single fuel tanks have a large number of interconnected cells with numerous deep-seated ones undesirable extent of water-in-oil emulsion is formed. Another requirement consists in that the compound has balanced properties in terms of extractability,
nen Stellen auf, in denen sich Wasser sammeln kann 25 d. h., daß sie nicht zu leicht durch Wasser extrahiert und in denen die Bakterien leben können. In vielen werden kann, da im anderen Fall eine unerwünscht Düsenflugzeugen und besonders in Militärflugzeugen große Menge der Verbindung durch die Wassersind diese Treibstoffzellen einer Reinigung oder ablagerungen im ersten Vorratstank des Verteilereinem Ausspülen praktisch unzugänglich, und das systems verlorengeht, was wiederum zur Folge hat, Mikrobenwachstum kann ungestört und unbekämpft 30 daß ungenügende Mengen der Verbindung im Keroweitergehen. sin verbleiben, um gegen die in den weiteren Tanksin places where water can collect 25 d. that is, it is not too easily extracted by water and in which the bacteria can live. In many cases it can be undesirable because in the other case one Jet aircraft, and especially military aircraft, have large amounts of communication through the water these fuel cells of a cleaning or deposits in the first storage tank of the distributor one Flushing out practically inaccessible, and the system is lost, which in turn results in Microbial growth can continue undisturbed and unchecked that insufficient amounts of the compound in kerosene. sin remain in order against those in the further tanks
Es ist bereits bekannt, die Tätigkeit der Schwämme und Bakterien in Vorratsbehältern von Kohlenwasserstoff-Treibstoffen durch Behandlung der des Verteilersystems oder in dem Treibstofftank oder der Maschine selbst befindlichen Bakterien wirken zu können. Zur gleichen Zeit ist es jedoch auch wichtig,It is already known the activity of sponges and bacteria in storage tanks of hydrocarbon fuels by treating the bacteria present in the distribution system or in the fuel tank or the machine itself can. At the same time, however, it is also important
Wasserphase eines jeden Treibstoffbehälters mit einem 35 daß gewisse Mengen der Verbindung durch dieWater phase of each fuel tank with a 35 that certain amounts of the compound through the
worin X Wasserstoff, den Restwhere X is hydrogen, the remainder
wirksamen Bakterizid zu bekämpfen und zu kontrollieren. Aus dem oben Gesagten ist aber leicht ersichtlich, daß diese Behandlungsweise in Fällen, wo die Treibstofftanks oder Treibstoffzellen mit einer Maschine verbunden sind, nicht immer durchführbar ist. Außerdem ist ein solches Bekämpfungsverfahren undurchführbar und unwirtschaftlich, wenn ein Schutz gegen das Bakterienproblem in einem gesamten Treibstoffverteilersystem angestrebt wird, und zwar wegen der großen Anzahl von Tanks, aus denen ein solches System besteht.effective bactericide to combat and control. From the above it is easy to see that this mode of treatment in cases where the fuel tanks or fuel cells with a machine connected is not always feasible. In addition, such a control method is impracticable and uneconomical when protecting against the bacterial problem as a whole Fuel distribution system is desirable, because of the large number of tanks from which a such a system exists.
Die bakterizide Verbindung muß dem kerosinartigen Kohlenwasserstoff beigefügt werden können, so daß sie mit dem Kerosin von einem Vorratskessel zum anderen und durch das Treibstoffsystem der Maschine, in dem der Treibstoff gegebenenfalls verbrannt wird, weitertransportiert werden kann. Auf diese Weise kann eine wirksame Kontrolle der Bakterientätigkeit vor der Verwendung des Treibstoffes durch einfaches Zufügen der Verbindung zu dem Kerosin vor seiner Lagerung erreicht werden. Um den beabsichtigten Zweck erfüllen zu können, muß die bakterizide Verbindung eine Reihe von Voraussetzungen erfüllen. So muß die Verbindung in Kerosin in einem solchen Ausmaß löslich sein, daß eine für die Bakterien tödliche Konzentration im Treibstoff erreicht wird. Außerdem muß die Verbindung eine hohe bakterizide Wirksamkeit besitzen. Es wurde gefunden, daß einige Verbindungen zwar anfangs dieThe bactericidal compound must be able to be added to the kerosene-like hydrocarbon, so that they carry the kerosene from one storage boiler to another and through the fuel system of the Machine in which the fuel is burned if necessary, can be transported further. on This way, an effective control of the bacterial activity before using the fuel can be achieved by simply adding the compound to the kerosene prior to its storage. To the To be able to fulfill its intended purpose, the bactericidal compound must meet a number of requirements fulfill. So the compound must be soluble in kerosene to such an extent that one for the Bacteria lethal concentration in the fuel is reached. In addition, the connection must have a have high bactericidal effectiveness. It has been found that some compounds, although initially the
Weiterentwicklung von Bakterien verhindert, daß sie 65 lenstoffatomen bedeuten,
aber nur für eine beschränkte Zeit wirksam sind, weil
die Bakterien sich an die Verbindungen gewöhnen
und eine gewisse Immunität hiergegen erzeugen. UmAdvancement of bacteria prevents that they mean 65 atoms of fuel,
but are only effective for a limited time because
the bacteria get used to the connections
and create a certain immunity to it. Around
Wasserablagerungen in den serienweise verbundenen Tanks extrahiert werden, damit dort eine bakterientötende Konzentration erreicht werden kann.Water deposits are extracted in the series connected tanks, so that there is a bactericidal Concentration can be achieved.
Es wurde gefunden, daß eine Konservierung von wasserhaltigen Kerosin-Treibstoffen gegen Bakterienwachstum unter Erfüllung der oben angeführten Kriteria in bester Weise durch Verwendung von Glykolboraten der allgemeinen FormelIt has been found that a preservation of water-containing kerosene fuels against bacterial growth while meeting the above criteria in the best possible way by using Glycol borates of the general formula
B-OXBOX
,O,,O,
oder den Restor the rest
,O,,O,
—R—Ο—Β—R — Ο — Β
und R einen α- oder /?-Alkylenrest mit 3 bis 12 Koh-and R is an α- or /? - alkylene radical with 3 to 12 carbon
erreicht wird, wobei das Glykolborat oder ein Gemisch der Glykolborate dem Kerosin in einer solchenis achieved, wherein the glycol borate or a mixture of the glycol borates the kerosene in such
Menge zugegeben wird, daß der Gehalt des Kerosin-Treibstoffes an Glykolborat, bezogen auf elementares Bor, mindestens 0,0005 Gewichtsprozent beträgt. Vorzugsweise wird ein Glykolborat der oben angegebenen Formel, in dem R die sich von 1,3-Propandiol ableitende Alkylengruppe ist, oder ein Gemisch aus einem solchen Glykolborat und einem, in dem R die sich von einem Hexandiol ableitende Alkylengruppe ist, verwendet.Amount is added that the content of the kerosene fuel of glycol borate, based on elemental boron, is at least 0.0005 percent by weight. Preferably, a glycol borate of the formula given above in which R is different from 1,3-propanediol is a derivative alkylene group, or a mixture of such a glycol borate and one in which R the alkylene group derived from a hexanediol is used.
Die Herstellung der verwendeten Verbindungen erfolgt in an sich bekannter Weise.The compounds used are prepared in a manner known per se.
Der Zusatz von kohlenwasserstofflöslichen Borsäureestern zu Treibstoffen auf Kohlenwasserstoffbasis ist an sich bekannt. Die Zusätze erfolgten zur Verminderung von bei der Verbrennung der Brennstoffe im Zylinder der hiermit betriebenen Maschine auftretenden Niederschläge.The addition of hydrocarbon-soluble boric acid esters to hydrocarbon-based fuels is known per se. The additions were made to reduce the incineration of the fuels Precipitation occurring in the cylinder of the machine operated with it.
Die erfindungsgemäß dem Treibstoff zuzusetzende Menge der Borverbindung hängt von verschiedenen Faktoren ab. Es wurde gefunden, daß zur Erreichung einer vollständigen Unterbindung des Bakterienlebens die Wasserphase im allgemeinen eine Konzentration der Glykolborate aufweisen muß, die etwa 0,05 Gewichtsprozent elementarem Bor entspricht. Die Menge an Glykolborat im Kerosin, die vorzugsweise auf Bor berechnet angegeben wird, kann auf Grund dieser Zahl zusammen mit dem Mengenverhältnis Kerosin zu Wasser und unter Berücksichtigung des Verteilungsfaktors der Borverbindung zwischen der Kerosin- und der Wasserphase abgeschätzt werden. Der Verteilungsfaktor kann leicht für jede Verbindung durch einfaches Zufügen derselben zu einer Mischung von Kerosin und Wasser bekannter Zusammensetzung, getrennte Bestimmung des Gehaltes an elementarem Bor in der Kerosin- und Wasserphase und Division der größeren Zahl durch die kleinere Zahl erhalten werden. Bei der Berechnung der Wassermenge muß nicht nur das Wasser in jedem einzelnen Tank abgeschätzt werden, sondern es muß auch die Zahl der in dem Verteilungssystem befindlichen Tanks berücksichtigt werden, durch die das Kerosin hindurchgepumpt wird, da normalerweise jeder Tank eine neue zu sterilisierende Wassermenge darstellt. Die ausgewählte Borverbindung ist bestimmend dafür, wieviel der Borverbindung in die Wasserphase des ersten Tankes extrahiert wird und wieviel in dem Kerosin zurückbleibt, um dann zwischen dem Kerosin und dem Wasser in den darauffolgenden Tanks des Verteilungssystems verteilt zu werden. Im allgemeinen kann man sagen, daß je langer die Kohlenstoffkette in dem Glykolteil der Borverbindung ist, desto weniger die Borverbindung in Wasser löslich ist oder durch Wasser extrahierbar ist. So ist z. B. Butylenglykolborat wasserlöslicher als Hexylenglykolborat, so daß eine geringere Menge an dieser Verbindung im Kerosin des ersten wasserenthaltenden Tanks notwendig wäre, um eine Konzentration von 0,05% Bor im Wasser zu erzeugen. Da jedoch mehr Butylenglykolborat in die erste Wasserausscheidung, mit der das Kerosin in Berührung kommt, übertreten wird, würde weniger Borverbindung im Kerosin für die verbleibenden Tanks, in denen Berührung mit Wasserablagerungen stattfinden wird, übrig bleiben als im Fall des Heyxlenglykolborats. Man kann hieraus entnehmen, daß die Wahl der Borverbindung für ein bestimmtes Verteilersystem zumindest teilweise davon abhängt, wieweit durch ein Tankverteilersystem hindurch eine solche Behandlung erforderlich ist.The amount of the boron compound to be added to the fuel in the present invention depends on various factors Factors. It has been found that to achieve a complete suppression of bacterial life the water phase must generally have a concentration of glycol borates which is about 0.05 percent by weight corresponds to elemental boron. The amount of glycol borate in kerosene that is preferably boron calculated is indicated, can based on this number together with the proportion of kerosene to Water and taking into account the distribution factor of the boron compound between the kerosene and the water phase can be estimated. The distribution factor can be easily calculated for each connection by simply Adding the same to a mixture of kerosene and water of known composition, separate determination the content of elemental boron in the kerosene and water phase and division of the larger ones Number can be obtained by the smaller number. When calculating the amount of water, that's not all Water in each individual tank must be estimated, but the number of water in the distribution system must also be estimated the tanks located through which the kerosene is pumped are taken into account, since each tank normally represents a new amount of water to be sterilized. The selected boron compound determines how much of the boron compound is in the water phase of the first tank is extracted and how much remains in the kerosene, to then between the kerosene and the Water to be distributed in the subsequent tanks of the distribution system. In general it can be said that the longer the carbon chain in the glycol portion of the boron compound, the less the boron compound is soluble in water or can be extracted by water. So is z. B. butylene glycol borate more water soluble than hexylene glycol borate, so a smaller amount of this compound in the kerosene of the first water-containing tank it would be necessary to have a concentration of 0.05% boron to generate in the water. However, since more butylene glycol borate in the first water excretion, with the If the kerosene comes into contact, there would be less boron compound in the kerosene for that remaining tanks in which contact with water deposits will take place than in the case of the heyxlene glycol borate. It can be seen from this that the choice of boron compound for a particular distribution system depends at least in part on how far through a tank distribution system such treatment is required throughout.
Auch muß berücksichtigt werden, daß nicht jede Kerosincharge der Wasserablagerung eines jeden Tanks die volle tödliche Dosis an Bor übertragen muß, weil nachfolgende Kerosinchargen, die eine Borverbindung enthalten, den Borgehalt des Wassers bis zu einer tödlichen Dosis erhöhen können. Wie aus obigem folgt, muß der ausgewählte Wirkstoff oder die zu verwendende Wirkstoffmischung und die in dem Kerosin erforderliche Wirkstoffmenge für jedes ίο Verteilersystem unter Berücksichtigung der oben angegebenen Überlegungen ausgearbeitet werden. Jedoch kann eine Menge an Wirkstoff, die etwa 0,0002 Gewichtsprozent Bor im Kerosin entspricht, als die kleinste Menge angesehen werden, die auf den ersten Kontakt hin irgendeine augenfällige Wirkung erzeugt. Bevorzugt werden die Borverbindungen in solchen Mengen dem Kerosin zugegeben, daß sie eine Konzentration zwischen 0,0005 und 0,006 Gewichtsprozent Bor im Kerosin erzeugen, besonders wenn zwei oder mehr Tanks behandelt werden sollen. Die Verwendung von Mengen größer als 0,01 %■ ist nicht erforderlich und ist im allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen auch nicht gerechtfertigt.It must also be taken into account that not every batch of kerosene causes water deposits in everyone Tanks must transfer the full lethal dose of boron because subsequent batches of kerosene, the one Containing boron compounds can increase the boron content of the water up to a lethal dose. As from the above, the selected active ingredient or the active ingredient mixture to be used and the in the kerosene required amount of active ingredient for each ίο distribution system taking into account the above given considerations are elaborated. However, an amount of active ingredient that can be around 0.0002 Percentage by weight of boron in kerosene is equivalent to being regarded as the smallest amount at first Contact produces some obvious effect. The boron compounds are preferred in such Amounts of the kerosene added that they have a concentration between 0.0005 and 0.006 percent by weight Generate boron in kerosene, especially if two or more tanks are to be treated. the Use of amounts greater than 0.01% ■ is not required and is generally economical Reasons not justified either.
Eine überraschende Seite der Erfindung liegt in der a5 Tatsache, daß zur Unterdrückung der Bakterientätigkeit ein viel geringerer Borgehalt in der Wasserphase in Form der erfindungsgemäßen lipophilen Organo-Bor-Verbindungen notwendig ist als bei den vorbekannten Behandlungsmethoden, gemäß denen wasserlösliche Borverbindungen den Wasserablagerungen in den kerosinenthaltenen Vorratstanks direkt zugegeben werden. Da das Wachstum an der Grenzphase auftritt, muß die Überführung der Borverbindung vom Kerosin in die Wasersphase notwendigerweise durch diese Grenzphase stattfinden. Dies findet nicht statt, wenn die Borverbindung sich von Anfang an in der Wasserphase befindet, da in diesem Fall keine Überführung von der Wasserphase in die Kerosinphase eintritt.A surprising aspect of the invention lies in the fact that a5 is used to suppress bacterial activity a much lower boron content in the water phase in the form of the lipophilic organoboron compounds according to the invention is necessary than with the previously known treatment methods, according to which water-soluble Boron compounds added directly to the water deposits in the kerosene-containing storage tanks will. Since the growth occurs at the boundary phase, the transfer of the boron compound must from the kerosene to the water phase necessarily take place through this boundary phase. This does not take place instead of when the boron compound is in the water phase from the start, since in this case none Transfer from the water phase to the kerosene phase occurs.
Die Borverbindung kann direkt dem Kerosin-Lagervorrat in den notwendigen Mengen zugefügt werden. Falls erwünscht, kann ein Konzentrat der Borverbindung durch Verwendung eines Lösungsmittels hergestellt werden, wobei das Konzentrat sodann dem Kerosin beigemischt wird, um so die gewünschte Borkonzentration einzustellen.The boron compound can be added directly to the kerosene stock in the necessary quantities. If desired, a concentrate of the boron compound can be prepared by using a solvent be prepared, the concentrate is then added to the kerosene, so the desired Adjust the boron concentration.
Die Erfindung wird besser verstanden werden an Hand der Beschreibung eines Tests mit Kerosin-Lagerbeständen, in dem die tatsächlichen Lagerbedingungen für derartige Kerosine über Wasserabscheidungen nachgeahmt werden, so daß die Ergebnisse in Wechselbeziehung zu den tatsächlichen Ergebnissen stehen. Dieser Test besteht darin, daß ein Kerosin-Lagerbestand, der erfindungsgemäß Borverbindüngen enthält, mit Wasser in einem Verhältnis von 100 : 1 zusammengebracht wird. In dem Test wird eine Vorrichtung verwendet, die aus einem großen Rad mit sechzehn Speichen besteht, wobei an jeder Speiche zwei Flaschen ähnlich den »1 Pint Mason«- Flaschen mit den Öffnungen aufeinander befestigt sind. Jedes der Flaschenpaare war mit 400 cm3 des zu testenden Kerosins und 4 cm3 Wasser gefüllt. In jedes Flaschenpaar wurde ein polierter Stahlstab gegeben, so daß der Einfluß der Bakterien auf die Korrosion beobachtet werden konnte. Der Einfluß der Rostbildung auf die Entwicklung der Bakterien ahmt hierbei die unter tatsächlichen Lagerungsbedingungen bestehenden Umstände nach. Das Wasser wurde vonThe invention will be better understood by describing a kerosene inventory test in which the actual storage conditions for such kerosene are mimicked via water separation so that the results are correlated to the actual results. This test consists in combining a kerosene stock containing boron compounds according to the invention with water in a ratio of 100: 1. In the test a device is used which consists of a large wheel with sixteen spokes, with two bottles similar to the "1 pint Mason" bottles attached to each other with the openings on each spoke. Each of the pairs of bottles was filled with 400 cm 3 of the kerosene to be tested and 4 cm 3 of water. A polished steel rod was placed in each pair of bottles so that the influence of the bacteria on the corrosion could be observed. The influence of rust formation on the development of the bacteria mimics the circumstances existing under actual storage conditions. The water was from
einem künstlichen See entnommen, der Bakterien ähnlich denjenigen enthält, die im Wasser am Boden der Tanks gefunden werden. Das Rad wird sodann 48 Stunden lang mit drei Umdrehungen je Minute gedreht, um das Wachstum der Bakterien zu Studieren, d. h. jedes Flaschenpaar wird je Umdrehung des Rades zweimal umgedreht, so daß der Inhalt der Flaschen während des Testes sechsmal je Minute hin- und herfließt. Diese Bewegung ahmt diejenigen Vorgänge nach, die in einem Vorratsbehälter auftreten, wenn große Mengen Kerosin eingeführt oder abgelassen werden, wodurch der Inhalt der Tanks in einer rollenden Bewegung gehalten wird.taken from an artificial lake that contains bacteria similar to those found in the water at the bottom of the tanks can be found. The wheel is then rotated at three revolutions per minute for 48 hours rotated to study the growth of bacteria, d. H. each pair of bottles is per revolution of the Turn the wheel twice so that the contents of the bottles appear six times per minute during the test flows back and forth. This movement mimics those processes that occur in a storage container, when large amounts of kerosene are introduced or discharged, causing the contents of the tanks to fall in a rolling motion is held.
Am Ende der 48stündigen Versuchszeit wird die Bakteriendichte durch die übliche Plattenmethode abgeschätzt. Hierbei werden Platten mit einer bestimmten, dem Bodenwasser entnommene Menge und mit progressiven Verdünnungen um eine Zehnerpotenz geimpft. Hierzu wird eine Icm3-Probe von der Wasserschicht des Kerosin-Wassergemisches abpipettiert und auf eine sterile Petrischale übertragen. Dann werden etwa 20 cm3 einer sterilen Agar-Lösung bei einer Temperatur von 40° C in die Schale geschüttet und der Inhalt bis zur vollständigen Durchmischung geschwenkt. Man läßt die Mischung auf der Platte dann auf Raumtemperatur abkühlen, wobei das Agar geliert. Die Platte wird sodann umgekehrt und in einen Brutofen gestellt, der auf 37° C gehalten wird. Nach 48stündiger Bebrütung werden die Bakterienkolonien unter Verwendung einer erleuchteten karierten Platte gezählt. Das Ergebnis des Tests wird in Bakterien je Kubikzentimeter der Probe angegeben. Die nachfolgende Tabelle gibt die Resultate dieses Tests mit Kerosinproben wieder, die unbehandelt bzw. mit einer bakteriziden Verbindung gemäß der Erfindung behandelt worden waren. Als Kerosin wurde in diesem Test ein Produkt verwendet, das den Anforderungen eines JP-4-Treibstoffs entspricht. At the end of the 48-hour test period, the bacterial density is estimated using the usual plate method. Here, plates are inoculated with a certain amount taken from the soil water and with progressive dilutions by a power of ten. For this purpose, an Icm 3 sample is pipetted off the water layer of the kerosene-water mixture and transferred to a sterile Petri dish. Then about 20 cm 3 of a sterile agar solution are poured into the dish at a temperature of 40 ° C. and the contents swirled until completely mixed. The mixture on the plate is then allowed to cool to room temperature, whereupon the agar gels. The plate is then inverted and placed in an incubator held at 37 ° C. After 48 hours of incubation, the bacterial colonies are counted using an illuminated checkered plate. The result of the test is given in bacteria per cubic centimeter of the sample. The table below gives the results of this test with kerosene samples which had been untreated or treated with a bactericidal compound according to the invention. The kerosene used in this test was a product that meets the requirements of a JP-4 fuel.
mit dem Wachsen der Zahl der Kohlenstoff atome in dem die Borverbindung bildenden Glykol die Menge des in die Wasserphase übertretenden elementaren Bors abnimmt. Weiterhin wurde gefunden, daß mit dem Zunehmen der Zahl der Kohlenstoffatome in dem die Borverbindung bildenden Glykol die Menge des in dem Kerosin nach dem ersten Kontakt verbleibenden elementaren Bors für die Behandlung der weiteren Tanks in dem Verteilersystem anwächst. Aus diesem Grund ist es oft wünschenswert, eine Mischung eines sich von einem kurzkettigen Glykol ableitenden Glykolborats und eines sich von einem längerkettigen Glykol ableitenden Glykolborats zu verwenden. Dies trifft insbesondere zu, wenn 1,3-Propandiolborat eingesetzt wird, da es selbst nur beschränkte Löslichkeit im Kerosin hat.as the number of carbon atoms in the glycol forming the boron compound increases, the amount of the elementary boron which enters the water phase decreases. It was also found that with the amount of the increase in the number of carbon atoms in the glycol constituting the boron compound of the elemental boron remaining in the kerosene after the first contact for the treatment of the further tanks in the distribution system. For this reason, it is often desirable to have one Mixture of a glycol borate derived from a short-chain glycol and one derived from a Use longer-chain glycol-derived glycol borate. This is especially true when 1,3-propanediol borate is used because it itself has only limited solubility in kerosene.
Alle in der Tabelle angeführten Kerosinprodukte wurden erfolgreich dem Erdco-Coker-Test in Übereinstimmung mit den amerikanischen Bestimmungen ASTM-D1660 unterworfen. Dieser Test wird angewandt, um den Kerosin-Treibstoff auf sauberes Brennen zu prüfen; er wird häufig als der zuverlässigste Test angesehen, um die tatsächliche Leistung des Treibstoffs in Turboprop- und Düsenmaschinen vorauszusagen. Die Mischungen 2, 3 und 4 zeigten keine wesentlichen Unterschiede von der Mischung 1 bezüglich der Menge oder der Natur des erzeugten Niederschlags, woraus zu schließen ist, daß die erfindungsgemäßen bakteriziden Stoffe keinen schädlichen Einfluß auf den Grundtreibstoff bezüglich der Niederschlagsrate oder in irgendeiner anderen dem Erfinder bekannten Hinsicht für die Verwendung in Turboprop- und Düsenmaschinen hat.All kerosene products listed in the table have successfully passed the Erdco-Coker test in accordance Subject to the American regulations ASTM-D1660. This test is used to check whether the kerosene fuel is burning properly; he is often considered the most reliable Test viewed to determine the actual performance of fuel in turboprop and jet engines to predict. Mixtures 2, 3 and 4 showed no significant differences from Mixture 1 with respect to the amount or nature of the precipitate generated, from which it is to be concluded that the invention bactericidal substances do not have a harmful effect on the base fuel with regard to the Precipitation rate or in any other respect known to the inventor for use in Has turboprop and jet engines.
Claims (3)
(1:1-Verbindung)1,3-propanediol borate
(1: 1 connection)
(1:1-Verbindung)50 mole percent 1,3-propanediol borate (1: 1 compound) + 50 mole percent 2-methyl-2,4-pentanediol borate
(1: 1 connection)
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