DE1157034B - 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
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
St 18463 IVd/46a6 St 18463 IVd / 46a 6
ANMELDETAG: 23. OKTOBE R 1961 REGISTRATION DATE: OCTOBER 23, 1961
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 7. NOVEMBER 1963 NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF
EDITORIAL: NOVEMBER 7, 1963
Die Erfindung betrifft die Konservierung wasserhaltiger Kerosin-Treibstoffe gegen Bakterienwachstum bei der Speicherung.The invention relates to the preservation of water-containing kerosene fuels against bacterial growth when storing.
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 and remove the nutrients they need from the hydrocarbon phase, as well as those in the Trace elements contained in the water phase. Because of this metabolism, certain amounts of petroleum products are produced consumed; this metabolism is also the cause of the corrosion of the tanks and causes the general product pollution due to the formation of rust, hydrogen sulfide, rubbery Products, peroxides, acids, colored substances and hair fiber products in the border 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 Wasserabscheidungen gelagerten Benzinvorräten. Benzin hat im allgemeinen einen Endsiedepunkt unterhalb 238° C und oft unterhalb 228° C. Selbst wenn der Endsiedepunkt 238 0C 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 30% der Bestandteile oberhalb 228° C sieden oder in denen nicht mehr als 15 % der Bestandteile unterhalb 120° C sieden oder auf die beide Kriterien 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 370° C ist und von dem mindestens 90% oberhalb 205° C 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 Konservierung von wasserhaltigenBacteria seem to prefer hydrocarbons with a long carbon chain as food. The abovementioned bacteria are therefore particularly frequently found in kerosene stores stored in water deposits, and the life of these bacteria there is by far more difficult to control than 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 0 C, seldom exceeds the amount which has a boiling point above 228 ° C, 10%. Gasoline 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 components 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 with a boiling point between about 150 and 370 ° C and at least 90% of which boils above 205 ° C, and jet fuels for turbo-propeller 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 preservation of hydrous
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 27. Oktober 1960 (Nr. 65 268)Claimed priority:
V. St. v. America of October 27, 1960 (No. 65 268)
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
Daten werden zur Erläuterung eines besonderen Treibstoffes, nämlich JP-4 gemacht, der eine ziemlich
breite Petroleumfraktion darstellt.
DestillationsprobeData is given to illustrate a particular fuel, JP-4, which is a fairly broad fraction of petroleum.
Distillation 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 -60° CMelting point -60 ° C
Kcal/kg 2093Kcal / kg 2093
Flammpunkt —12° CFlash point -12 ° C
Wie aus den obigen Angaben zu ersehen, sieden etwa 35% der Bestandteile oberhalb 205° C. Im Treibstoff JP-5 sieden 80 bis 90% oberhalb 205° C. In einer engen Kerosinfraktion mit einem Siedepunkt bei 150° C ±4° C siedet kein Bestandteil unterhalb 120° C.As can be seen from the above information, about 35% of the constituents boil above 205 ° C. Im JP-5 fuel boils 80 to 90% above 205 ° C. In a narrow kerosene fraction with a boiling point at 150 ° C ± 4 ° C, none of the components boil below 120 ° C.
Außerdem scheinen Kerosin-Lagerbestände mehr als Benzin-Lagerbestände eine Wasser-in-Öl-Emulsion zu stabilisieren, die von dem durch mikrobiologische Tätigkeit erzeugten Schlamm und haarfaserigen Material verursacht wird. Daher bleibt ein Groß-Also, kerosene stocks appear to be more of a water-in-oil emulsion than gasoline stocks to stabilize the silt and hairy fibers produced by microbiological activity Material is caused. Therefore, a large
309 747/198309 747/198
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 Niederschlagen anbetrifft. Die Erfüllung dieser Anforderungen ist eine zwingende Voraussetzung für die Verwendbarkeit desIn 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 Freedom of the fuels from precipitation is concerned. Fulfilling these requirements is imperative Requirement for the usability of the
teil 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.some of these impurities are suspended in the kerosene phase and easily clogged filters and sieves the storage and transport devices as well as the filters of machines that run on kerosene.
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 vonClogging 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. It also increases the tendency to constipation
Filtern in Düsenmaschinen noch durch die besondere io Treibstoffes. Weiterhin muß die bakterizide Verbin-Konstruktion dieser Maschinen und die Art ihrer dung in genügendem Maße oberflächenaktiv sein, um Arbeitsweise unterstützt. Die Menge des von einer durch die Kohlenwasserstoff-Wasser-Grenzschicht in Maschine eines Düsenflugzeuges verbrauchten Treib- die Wasserphase eindringen zu können, damit sie auf Stoffs ist sehr groß und kann bis zu 4 7001 je Stunde die Bakterien dort einwirkt, wo sie tatsächlich leben, oder mehr betragen. Bei derart großen Flüssigkeits- 15 Zur gleichen Zeit darf die Verbindung keine derart mengen können sehr geringe Konzentrationen an ver- große Oberflächenaktivität aufweisen, daß in einem unreinigenden Stoffen sehr schnell zu störenden Rück- unerwünschten Umfang Wasser-in-Öl-Emulsion gestandmengen im Filtersystem der Maschine werden. bildet wird. Noch eine weitere Anforderung besteht Außerdem weist ein Düsenflugzeug an Stelle eines darin, daß die Verbindung ausgeglichene Eigenschafeinzigen Treibstofftanks eine große Anzahl mitein- 20 ten bezüglich der Extraktionsfähigkeit hat, d. h., daß ander verbundener Zellen mit zahlreichen tiefgelege- sie nicht zu leicht durch Wasser extrahiert werden nen Stellen auf, in denen sich Wasser sammeln kann kann, da im anderen Fall eine unerwünscht große und in denen die Bakterien leben können. In vielen Menge der Verbindung durch die Wasserablagerun-Düsenflugzeugen und besonders in Militärflugzeugen gen im ersten Vorratstank des Verteilersystems versind diese Treibstoffzellen einer Reinigung oder einem 25 lorengeht, was wiederum zur Folge hat, daß ungenü-Ausspülen praktisch unzugänglich, und das Mikro- gende Mengen der Verbindung im Kerosin verbleibenwachstum kann ungestört und unbekämpft weiter- ben, um gegen die in den weiteren Tanks des Vergehen, teilersystems oder in dem Treibstofftank oder derFiltering in jet engines by the special io fuel. Furthermore, the bactericidal Verbin construction these machines and the way they are dung are sufficiently surface-active to Working method supported. The amount of water in Machine of a jet aircraft used propellant to penetrate the water phase so that they can Substance is very large and can act up to 4 7001 per hour the bacteria where they actually live, or more. With such a large fluid 15 At the same time, the connection must not have any such Quantities can have very low concentrations of increased surface activity that in one Detergent substances very quickly to disruptive back- unwanted amount of water-in-oil emulsion admitted amounts in the machine's filter system. forms is. There is still another requirement In addition, a jet aircraft instead of one has therein that the connection has balanced properties Fuel tanks have a large number of units in terms of extractability, i.e. i.e. that Other connected cells with numerous deep layers - they are not too easily extracted by water Nen places in which water can collect, otherwise an undesirably large one and in which the bacteria can live. In many a lot of connection by the water deposition jets and especially in military aircraft in the first storage tank of the distribution system These fuel cells go to a cleaning or a 25, which in turn has the consequence that inadequate rinsing practically inaccessible, and the microscopic amounts of the compound in the kerosene remain growth can continue to practice undisturbed and unchecked in order to combat the offense in the other tanks, divider system or in the fuel tank or the
Es ist bereits bekannt, die Tätigkeit der Schwämme Maschine selbst befindlichen Bakterien wirken zu
und Bakterien in Vorratsbehältern von Kohlen- 30 können. Zur gleichen Zeit ist es jedoch auch wichtig,
wasserstoff-Treibstoffen durch Behandlung der daß gewisse Mengen der Verbindung durch die
Wasserphase eines jeden Treibstoffbehälters mit Wasserablagerungen in den serienweise verbundenen
einem wirksamen Bakterizid zu bekämpfen und zu
kontrollieren. Aus dem oben Gesagten ist aber leicht
ersichtlich, daß diese Behandlungsweise in Fällen, wo 35
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 gesam- 40
ten Treibstoffverteilersystem angestrebt wird, und
zwar wegen der großen Anzahl von Tanks, aus denen
ein solches System besteht.It is already known that the action of the sponge machine itself has an effect on bacteria and that bacteria in storage containers of coal can. At the same time, however, it is also important to combat hydrogen fuels with an effective bactericide by treating certain amounts of the compound through the water phase of each fuel container with water deposits in the serially associated ones
check. From what has been said above, however, it is easy
it can be seen that this mode of treatment in cases where 35
the fuel tanks or fuel cells with a
Machine are not always feasible
is. In addition, there is such a control method
impracticable and uneconomical if a
Protection against the bacterial problem in a total of 40
th fuel distribution system is sought, and
because of the large number of tanks that make up
such a system exists.
Die bakterizide Verbindung muß direkt dem kerosinartigen Kohlenwasserstoff beigefügt werden kön- 45 nen, 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 Bak- 50 terientätigkeit vor der Verwendung des Treibstoffes durch einfaches Zufügen der Verbindung zum Kerosin vor seiner Lagerung erreicht werden. Um den beabsichtigten Zweck erfüllen zu können, muß die bak-It must be possible to add the bactericidal compound directly to the kerosene-like hydrocarbon so that they carry the kerosene from one storage boiler to another and through the fuel system the machine in which the fuel is burned, if necessary, can be transported further. on in this way an effective control of the bak 50 activity before using the fuel by simply adding the compound to the kerosene can be achieved prior to storage. In order to be able to fulfill the intended purpose, the bak-
Tanks extrahiert werden, damit dort eine bakterientötende Konzentration erreicht werden kann.Tanks are extracted so that a bactericidal concentration can be achieved there.
Es wurde gefunden, daß eine Konservierung von wasserhaltigen Kerosin-Treibstoffen gegen Bakterienwachstum unter Erfüllung der oben angeführten Kriterien in bester Weise durch Verwendung von Triarylboraten der folgenden 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 triaryl borates the following general formula
■ O — B — O —<■■ O - B - O - <■
R'"R '"
R'R '
R'R '
worin R und R' Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest mit vorzugsweise bis zu 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, erreicht wird, wobei das Triarylborat dem Kerosin in einer solchen Menge zugegeben wird,wherein R and R 'are hydrogen or a lower alkyl radical with preferably up to 3 carbon atoms means, is achieved, the triaryl borate being added to the kerosene in such an amount,
terizide Verbindung natürlich in Kerosin in einem 55 daß der Gehalt im Kerosin-Treibstoff an Triarylborat, solchen Ausmaß löslich sein, daß eine für die Bak- bezogen auf elementares Bor, mindestens 0,0001 Geterien tödliche Konzentration im Treibstoff erreicht wichtsprozent beträgt. Beispiele für derartige Verbinwird. Außerdem muß die Verbindung eine hohe bak- düngen sind Triphenylborat, Tritolylborat, Trixylylterizide Wirksamkeit besitzen. Es wurde gefunden, borat, Tricumenylborat, Tri-(äthylphenyl)-borat und daß einige Verbindungen zwar anfangs die Weiterem- 60 Tri-(methyläthylphenyl)-borat. wicklung von Bakterien verhindert, daß sie aber nur Der Zusatz von kohlenwasserstofflöslichen Borfür eine beschränkte Zeit wirksam sind, weil die Bak- säureestern allgemein zu Treibstoffen auf Kohlenterien sich an die Verbindungen gewöhnen und eine wasserstoffbasis ist an sich bekannt. Die Zusätze ergewisse Immunität hiergegen erzeugen. Um eine wir- folgten zur Verbesserung der Temperaturbeständigkungsvolle Lösung des oben angegebenen Problems 65 keit der Treibstoffe.tericidal compound of course in kerosene in a 55 that the content in kerosene fuel of triaryl borate, be soluble to such an extent that one for the Bak- based on elemental boron, at least 0.0001 geteria lethal concentration in the fuel reaches weight percent. Examples of such connections are given. In addition, the compound must have a high level of bak- fertilize are triphenyl borate, tritolyl borate, trixylyl tericides Possess effectiveness. It has been found borate, tricumenyl borate, tri- (ethylphenyl) borate and that some compounds are initially the other 60 tri- (methylethylphenyl) borate. The development of bacteria prevents them but only the addition of hydrocarbon-soluble boron for are effective for a limited time because the acid esters are generally used as fuels on carbon dioxide get used to the connections and a hydrogen base is known per se. The additives certainly Generate immunity to this. To one we followed to improve the temperature resistance Solution to the above-mentioned problem 65 speed of the fuels.
zu erreichen, darf eine solche Resistenz natürlich Die erfindungsgemäß dem Treibstoff zuzusetzendeTo achieve such a resistance, of course, the resistance to be added to the fuel according to the invention
nicht eintreten, sondern die ausgewählten bakterizide Menge der Borverbindung hängt von verschiedenen Verbindung muß die Bakterien töten. Faktoren ab. Es wurde gefunden, daß zur Erreichungdoes not occur, but the selected bactericidal amount of the boron compound depends on various Compound must kill the bacteria. Factors. It was found that to achieve
einer vollständigen Unterbindung des Bakterienlebens die Wasserphase im allgemeinen eine Konzentration der Triarylborate aufweisen muß, die etwa 0,03 Gewichtsprozent an elementarem Bor entspricht. Die Konzentration der Borverbindung im Kerosin, die vorzugsweise auf Bor berechnet angegeben wird, kann auf Grund dieser Zahl unter Berücksichtigung des Mengenverhältnisses Kerosin zu Wasser 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, getrennter Bestimmung des Gehalts an elementarem Bor in beiden Phasen und Division der größeren Zahl durch die kleinere Zahl erhalten werden. Bei Berechnung der Wassermenge muß nicht nur das Wasser in jedem einzelnen Tank abgeschätzt werden, sondern es muß auch die Zahl der in dem Verteilersystem befindlichen Tanks berücksichtigt werden, durch die das Kerosin hindurchgepumpt wird, da normalerweise jeder Tank eine neu zu sterilisierende Wassermenge darstellt. Die Auswahl des Triarylborates ist maßgebend dafür, wieviel der Borverbindung in die Wasserphase des ersten Tanks extrahiert wird und wieviel im Kerosin zurückbleibt, um dann zwischen dem Kerosin und dem Wasser in den darauffolgenden Tanks des Verteilersystems verteilt zu werden. Im allgemeinen kann man sagen, daß je größer die Zahl der Kohlenstoffatome in den Substituenten R und R' der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen ist, desto weniger die Borverbindung durch Wasser extrahierbar ist. Daraus folgt, daß mit wachsender Länge der Kohlenstoffkette die Wirksamkeit des Wirkstoffes beim ersten Kontakt mit Wasser abfällt, während die Anzahl der Tanks, die mit einer durch das Verteilersystem geleiteten Kerosincharge behandelt werden können, zunimmt. Auch muß berücksichtigt werden, daß nicht jede Kerosincharge der Wasserablagerung eines jeden Tanks die volle tödliche Dosis an Bor übertragen muß, weil nachfolgende, eine erfindungsgemäß zu verwendende Borverbindung enthaltende Kerosinchargen den Borgehalt des Wassers bis zur tödlichen Dosis erhöhen können. Wie aus obigem folgt, muß der ausgewählte Wirkstoff oder die zu verwendende Wirkstoffmischung und die in dem Kerosin notwendige Wirkstoffmenge für jedes Verteilersystem unter Berücksichtigung der oben angestellten Überlegungen ausgearbeitet werden. Jedoch kann eine Menge an Wirkstoff, die einem Gehalt von elementarem Bor von etwa 0,0001 Gewichtsprozent 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 0,0004 und 0,004 Gewichtsprozent im Kerosin erzeugen, besonders wenn zwei oder mehr Tanks behandelt werden sollen. Die Verwendung von Mengen größer als 0,1% ist nicht erforderlich und ist im allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen auch nicht gerechtfertigt.a complete suppression of bacterial life, the water phase generally has a concentration the triaryl borate must have, which corresponds to about 0.03 percent by weight of elemental boron. the Concentration of the boron compound in kerosene, which is preferably given based on boron based on this number, taking into account the ratio of kerosene to water of the distribution factor the boron compound between the kerosene and the water phase can be estimated. Of the Distribution factor can be easily set for each compound by simply adding it to a mixture of kerosene and water of known composition, separate determination of the elemental content Boron can be obtained in both phases and dividing the larger number by the smaller number. When calculating the amount of water, it is not only necessary to estimate the water in each individual tank, but the number of tanks in the distribution system must also be taken into account, through which the kerosene is pumped, as each tank is normally a new one to be sterilized Represents the amount of water. The selection of the triaryl borate is decisive for how much of the boron compound is extracted into the water phase of the first tank and how much remains in the kerosene to then between the kerosene and the water in the subsequent tanks of the distribution system will. In general it can be said that the greater the number of carbon atoms in the substituents R and R 'of the compounds used in the present invention, the less the boron compound is extractable by water. It follows that the longer the carbon chain increases the effectiveness of the active ingredient drops on first contact with water, while the number of tanks with one can be treated by the distribution system directed kerosene charge increases. Also must be considered that not every kerosene charge of the water deposition of every tank is the full lethal one Dose of boron must be transferred because the following, a boron compound to be used according to the invention kerosene containing batches of kerosene 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 necessary amount of active ingredient for each distribution system, taking into account the above Considerations are worked out. However, an amount of active ingredient containing elemental boron of about 0.0001 percent by weight in kerosene is considered to be the smallest amount that produces some noticeable effect upon first contact. To be favoured the boron compounds are added to the kerosene in such amounts that they have a concentration between Generate 0.0004 and 0.004 percent by weight in kerosene, especially when dealing with two or more tanks should be. The use of amounts greater than 0.1% is not required and is generally also not justified for economic reasons.
Eine überraschende Seite der Erfindung liegt in der 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 Kerosin enthaltenden Vorratstanks direkt zugegeben werden. Da das Mikrobenwachstum an der Grenzphase auftritt, muß die Überführung der Borverbindungen vom Kerosin in die Wasserphase notwendigerweise durch die Grenzschicht stattfinden. Dies trifft nicht zu, 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 it 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 remove the water deposits can be added directly to the storage tanks containing kerosene. Because microbial growth occurs at the boundary phase, the conversion of the boron compounds from kerosene into the water phase must necessarily take place through the boundary layer. This does not apply if the boron compound differs from At the beginning is located in the water phase, since in this case no transfer from the water phase to the Kerosene phase occurs.
Die Borverbindung kann direkt dem Kerosin-Lagervorrat in den notwendigen Mengen zugeführt werden. Falls erwünscht, kann ein Konzentrat der Borverbindung durch Verwendung eines geeigneten 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 storage supply be supplied in the necessary quantities. If desired, a concentrate of the Boron compound can be prepared by using a suitable solvent, the concentrate is then added to the kerosene in order to set the desired boron concentration.
Die Erfindung wird leichter verständlich an Hand der Beschreibung eines Tests mit Kerosin-Lagerbeständen, in dem die tatsächlichen Lagerungsbedingungen für derartige Kerosine über Wasserabscheidungen nachgeahmt werden, so daß die Ergebnisse in Wechselbeziehung zu den aus den wirklichen Umständen erhältlichen Ergebnissen stehen. Dieser Test besteht darin, daß ein Kerosin-Lagerbestand Triarylboratverbindungen gemäß der Erfindung sowie Wasser in einem Verhältnis von 100 :1 enthält. In diesem 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 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.The invention will be more easily understood from the description of a test with kerosene stocks in which the actual storage conditions for such kerosene are mimicked via water separation so that the results are correlated with the results obtainable from the real circumstances. This test consists in that a kerosene inventory contains triarylborate compounds according to the invention and water in a ratio of 100: 1. In this 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 spoke with the openings one on top of the other. 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 taken from an artificial lake that contains bacteria similar to those found in the water at the bottom of the tanks. The wheel is then rotated at three revolutions per minute for 48 hours in order to study the growth of the bacteria, ie each pair of bottles is turned twice per revolution of the wheel, so that the contents of the bottles flow back and forth six times per minute during the test . This movement mimics what happens in a storage container when large quantities of kerosene are introduced or discharged, thereby keeping the contents of the tanks in a rolling motion.
Am Ende der 48stündigen Versuchszeit wird die Bakteriendichte durch die übliche Plattenmethode abgeschätzt. Hierbei werden Platten mit einer bestimmten, dem Bodenwasser entnommenen Menge und mit progressiven Verdünnungen der Bodenwasserprobe jeweils um eine Zehnerpotenz geimpft. Hierzu wird eine l-cms-Probe von der Wasserschicht des Kerosin-Wasser-Gemisches abpipettiert und auf eine sterile Petrischale übertragen. Dann werden etwa 20 cm3 einer sterilen Agarlösung 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 Bakterien-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 of the soil water sample by a power of ten. For this purpose, a 1 cm s 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 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
kolonien unter Verwendung einer erleuchteten, karierten Platte ausgezählt. 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 sind. Als Kerosin wurde in diesem Test ein Produkt verwendet, das den Anforderungen eines JP-4-Treibstoffs entspricht.colonies are enumerated using a lit, checkered plate. The result of the test will given in bacteria per cubic centimeter of the sample. The following table gives the results this test with kerosene samples that were untreated or with a bactericidal compound according to of the invention have been dealt with. A product was used as kerosene in this test that meets the requirements of a JP-4 fuel.
Nr.attempt
No.
entspr. 0,001 Gewichtsprozent Bor)Addition (concentration
corresponds to 0.001 percent by weight boron)
je Kubik
zentimeterbacteria
per cubic
centimeter
2
3
41
2
3
4th
(Ausgangs-Kerosin)
Triphenylborat
Tritolylborat
Trixylylboratno additive
(Starting kerosene)
Triphenyl borate
Tritolyl borate
Trixylyl borate
3
4
12005,500,000
3
4th
1200
10 nen 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 die Grundtreibstoffe bezüglich der Niederschlagsrate oder in irgendeiner anderen dem Erfinder bekannten Hinsicht für die Verwendung in Turboprop- und Düsenmaschinen hat. 10 to predict. Mixtures 2, 3 and 4 showed no significant differences from Mixture 1 in the amount or nature of the precipitate produced, from which it can be concluded that the bactericidal agents of the invention do not have a deleterious effect on the basic fuels in terms of the precipitation rate or in any other respect to the inventor for use in turbo-prop and jet engines.
Claims (2)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1082 453.Considered publications:
German publication No. 1082 453.
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