RU2817725C1 - Способ получения меток для нефтепродуктов - Google Patents
Способ получения меток для нефтепродуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817725C1 RU2817725C1 RU2023120681A RU2023120681A RU2817725C1 RU 2817725 C1 RU2817725 C1 RU 2817725C1 RU 2023120681 A RU2023120681 A RU 2023120681A RU 2023120681 A RU2023120681 A RU 2023120681A RU 2817725 C1 RU2817725 C1 RU 2817725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rpm
- diesel fuel
- minutes
- pigment paste
- phosphor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 25
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 13
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 claims description 32
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 30
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract description 11
- -1 2-[2-(4,6-dianilino-1,3,5-triazin-2-yl-amino)phenyl]-4(3H)-quinazolinone Chemical compound 0.000 abstract description 10
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 10
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101150076749 C10L gene Proteins 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- MDRBCQOOJMXHOC-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminophenyl)-1h-quinazolin-4-one Chemical compound NC1=CC=CC=C1C1=NC(=O)C2=CC=CC=C2N1 MDRBCQOOJMXHOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 3
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 239000006070 nanosuspension Substances 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 201000003728 Centronuclear myopathy Diseases 0.000 description 1
- 101100099158 Xenopus laevis rela gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229940126601 medicinal product Drugs 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920013730 reactive polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение может быть использовано для маркировки нефтепродуктов, которые могут подвергаться фальсификации или подмене, таких как бензиновое и дизельное топлива. Люминофор 2-[2-(4,6-дианилино-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинона перемешивают не менее 10 мин в дизельном топливе или гексане в массовом соотношении 1/(9-20) при скорости вращения 100-500 об/мин, вводя его равномерно со скоростью не более 30 г/мин. Затем перемешивают еще не менее 60 мин при 800-1000 об/мин. Полученную пигментную пасту переносят в размольную камеру бисерной мельницы, работающей на 200-400 об/мин, при количестве пигментной пасты по отношению к бисеру 4:6 и диаметре бисера 0,4-0,8 мм. После этого обороты увеличивают до 2000-3000 об/мин и измельчают в течение 2-6 ч при температуре 20,0-30,0°С до достижения перетира 2 мкм. В гомогенизатор загружают дизельное топливо и полученную пигментную пасту, вводя её равномерно со скоростью не более 300 г/мин при перемешивании со скоростью не менее 5000 об/мин, после чего увеличивают обороты до 10000 об/мин и диспергируют не менее 30 мин. Изобретение позволяет повысить срок действия полученных меток для нефтепродуктов за счет получения наноразмерной устойчивой концентрированной суспензии органического люминофора. 4 ил., 1 табл.
Description
Область техники
Изобретение относится к способам получения меток для нефтепродуктов и может быть использовано для маркировки нефтепродуктов, которые могут подвергаться фальсификации или подмене, такие как, например, бензиновое и дизельное топлива.
Уровень техники
Потребность в маркировке бензинов и других моторных топлив не только не уменьшается, но с каждым годом возрастает. Маркировка позволяет распознать нелицензированный, контрафактный бензин, отличить высококачественный бензин от низкокачественного, решить ряд проблем, связанных с задачами криминалистики. При этом к маркирующим средствам предъявляется ряд требований. Присутствие маркирующего средства в бензине должно быть минимальным, чтобы не влиять на эксплуатационные качества. Оно должно быть нетоксичным или обладать очень низкой токсичностью. Оно должно быть бесцветным и легко обнаруживаться простыми способами без применения сложных приборов и устройств в полевых условиях. Методы получения маркирующих средств должны быть просты, а цены на них не должны быть высокими (RU 2630689, МПК С07С 39/08, С07С 39/14, G01N 31/22, C10L 1/183, 12.09.2017).
Известен способ скрытой маркировки веществ, материалов, изделий, при котором осуществляют введение н-алканов С16-С26 или их смесей непосредственно в состав маркируемых веществ (химические вещества или их смеси, дизельное топливо, керосин, парафины различных марок, вазелины, антикоррозионные составы, косметические или лекарственные препараты и т.д.) или приготовление композиций, содержащих химический маркер, которые наносятся на упаковку изделий, вводятся в клеевые составы и другие составные части изделия (RU 2199574, МПК C10L 1/00, С07С 9/22, С10М 171/00, G01N 33/00, 27.02.2003).
Недостатком известного способа является высокая стоимость индивидуальных алканов С18-С26, которые получаются синтетически, что делает невозможным использование их в массовом производстве.
Известен способ идентификации нефтепродукта, в котором для маркировки нефтепродуктов применяют композицию, включающую минеральное моторное масло или индустриальное масло, суспензию углеродного наноматериала (УНМ), представляющего собой «Таунит-М», и поверхностно-активное вещество (ПАВ). Применение в суспензии УНМ функционализированного углеродного наноматериала исключает агломерирование УНМ при приготовлении суспензии. Введение в суспензию ПАВ предотвращает седиментацию УНМ. Для изготовления маркера готовят суспензии путем введения в жидкую дисперсную среду УНМ с последующим перемешиванием в течение 1 ч, после чего подвергают диспергированию с помощью ультразвука в течение 1 ч при частоте 22 кГц и мощности 1 кВт, после чего вводят ПАВ с последующим диспергированием, что обеспечивает простоту технологического процесса и возможность контроля, возможность приготовления маркера постоянного состава для маркирования различных видов нефтепродуктов. Применение минимального количества оборудования для маркирования нефтепродуктов позволяет снизить капитальные затраты. Применение в качестве дисперсной среды и в качестве маркируемого нефтепродукта индустриального масла И-20А обеспечивает минимальную номенклатуру материалов для приготовления маркера. Использование в качестве маркируемого нефтепродукта смазки «Литол-24», с введенными УНМ «Таунит-М» и поливинилпирролидоном (ПВП) с нагреванием материала до 60°С, выдерживанием этой температуры в течение 10 минут и перемешиванием раствора в течение 1 ч, с последующим охлаждением до полного остывания на воздухе обеспечивает маркирование консистентных смазок. Содержание УНМ в составе концентрата маркера составляет 1%. УНМ в составе маркируемого вещества визуально не обнаруживается, т.к. концентрация маркера в масле составляет 1 ppm. Идентификацию наномаркера осуществляют с помощью метода атомно-абсорбционной спектрометрии с Зеемановской коррекцией неселективного поглощения, использование которого позволяет определять количественное содержание маркера (RU 2678457, МПК С07С 9/00, C10L 1/00, 29.01.2019).
К недостаткам известного способа относятся применение повышенных температур, невозможность применения способа по отношению к светлым нефтепродуктам, необходимость применения ПАВ во избежание седиментации УНМ.
Известен способ получения обладающих интенсивной флуоресценцией маркеров, которые могут быть использованы для идентификации компонентов сырья в дизельном топливе, бензине и печном топливе. Жидкий, обладающий интенсивной флуоресценцией компаунд содержит продукт реакции по меньшей мере одного содержащего флуорофор реакционноспособного полимера, при необходимости содержащего полиаминовое звено формулы NCH2CH2N, и по меньшей мере одного незамещенного или замещенного арилизоцианата или незамещенного или замещенного алифатического или циклоалифатического изоцианата при изоцианатном индексе около 100 или ниже (RU 2408612, МПК C08G 18/48, C09K 11/00, 10.01.2011).
Известен способ применения флуоресцентных красителей на основе комплексов пиррометендифторбората в растворителе октановой кислоты для флуоресцентной маркировки смазочных материалов и определения утечек в смазочных системах и соответствующего концентрата флуоресцентного красителя, с помощью которого можно реализовать очень сильное разбавление, имеющего высокий квантовый выход флуоресценции (>80%). Соотношение концентраций флуоресцентного красителя, растворенного в октановой кислоте, находится в диапазоне 150-350 г флуоресцентного красителя в 100 г октановой кислоты. Соотношение концентраций концентрата флуоресцентного красителя, смешанного с маслом, предпочтительно находится в диапазоне 0,1-1,0 г концентрата флуоресцентного красителя на 1 литр масла. Концентрат флуоресцентного красителя в соответствии с известным способом особенно выгоден тем, что он реагирует на возбуждение УФ-лампой флуоресценцией, которая хорошо видна невооруженным глазом, вплоть до степени разбавления от 1 до 2000 для концентратов флуоресцентного красителя к смазочным материалам. Следовательно, количество концентрата флуоресцентного красителя, вводимого в смазочную систему, можно значительно уменьшить (US 2004203159, МПК С09В 57/10; С10М 171/00, 14.10.2004).
Недостатком таких маркеров является невозможность получения однозначных выводов по результатам анализа, так как нефть и некоторые нефтепродукты характеризуются собственной люминесценцией, что существенно осложняет идентификацию введенного маркера. Кроме того, нефть содержит большое количество веществ, мешающих хроматографическому определению маркеров. В связи с этим перед их определением необходимо проводить специальную подготовку пробы нефти для анализа (RU 2537468, МПК G01N 30/00, 10.01.2015).
Молекулы, проявляющие характерный флуоресцентный отклик, который проявляется при отличной длине волны от длины волны объемной среды, особенно подходят для использования в качестве молекул индикаторов. Флуоресценция является полезным свойством молекулы-индикатора, которым молекула может не только обладать, ее можно обнаружить с помощью ручной портативной аппаратуры, а также обычно с ее помощью можно обнаружить присутствие флуоресцентных соединений в концентрациях порядка частей на миллион, или менее (RU 2628075, МПК C10L 1/232, C10L 1/00, 14.08.2017). Например, описаны флуоресцентные красители на основе 2-(2-аминофенил)-хиназолин-4(3Н)-она, проявляющие сильную флуоресценцию в твердом состоянии, которые дают желаемые оттенки видимого света при облучении ультрафиолетовым светом, обладают высокой термостойкостью и не подвержены чрезмерному ухудшению или потере свойств при воздействии ультрафиолетового света даже после продолжительных периодов времени (FR 1416418 А, МПК C08K 5/3465, C09K 11/06, 05.11.65).
Известен способ маркировки нефтепродуктов квантовыми точками, в котором люминесцирующий индикатор на основе полупроводниковых наночастиц вводят на стадии хранения или транспортировки нефтепродуктов с помощью средства ввода текучей среды, при этом в качестве люминесцирующего индикатора используют люминесцирующие полупроводниковые наночастицы по меньшей мере двух из селенида кадмия, сульфида кадмия, селенида цинка, сульфида цинка, причем наночастицы состоят из нескольких последовательных слоев по меньшей мере двух из селенида кадмия, сульфида кадмия, сульфида цинка, селенида цинка, или используют полупроводниковые наночастицы по меньшей мере одного из селенида кадмия, сульфида кадмия, селенида цинка, сульфида цинка, легированные переходным металлом. Изобретение обеспечивает высокую защиту от фальсификации маркированного топлива за счет управления параметрами свечения квантовых точек (RU 2780550, МПК B82Y 15/00, B82Y 30/00, С09К 9/00, G01N 21/62, 27.09.2022).
К недостаткам известного способа относятся высокое значение плотности образующихся квантовых точек неорганического состава и образование токсичных паров кислот (например, уксусной) в процессе получения квантовых точек.
Предлагаемый способ позволяет избежать недостатков известных способов.
Раскрытие сущности изобретения
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
Предложен способ получения меток для нефтепродуктов, отличающийся тем, что с целью получения состава для маркировки нефтепродуктов получают наноразмерную устойчивую концентрированную суспензию органического люминофора в размольной камере гомогенизатора путем диспергирования органического люминофора в дисперсионной среде. В качестве дисперсионной среды используется легколетучий неполярный растворитель либо маркируемый нефтепродукт. В качестве органического люминофора используются 2-(2-аминофенил)-хиназолин-4(3Н)-оны.
Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, -создание способа получения устойчивых меток для нефтепродуктов, которые могут подвергаться фальсификации или подмене, такие как, например, бензиновое и дизельное топлива.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении срока действия маркера в нефтепродуктах за счет получения наноразмерной устойчивой концентрированной суспензии органического люминофора в размольной камере гомогенизатора путем диспергирования органического люминофора в дисперсионной среде.
В качестве дисперсионной среды используется легколетучий неполярный растворитель либо маркируемый нефтепродукт. В качестве органического люминофора используются 2-(2-аминофенил)-хиназолин-4(3Н)-оны.
Указанный технический результат достигается тем, предложен способ получения меток для нефтепродуктов, характеризующийся в перемешивании по меньшей мере в течение 10 минут люминофора 2-[2-(4,6-дианилино-1,3,5-триазин- 2-ил-амино) фенил]-4(ЗН)-хиназолинона в дизельном топливе или гексане в массовом соотношении 1/9-20 при скорости вращения 100-500 об/мин. и равномерном не более 30 г/мин. введении люминофора, последующим перемешивании в течение не менее 60 мин. при 800-1000 числе оборотов, переносе полученной пигментной пасты в размольную камеру бисерной мельницы работающей на 200-400 об/мин, количество пигментной пасты по отношению к бисеру 4:6, диаметр бисера 0,4-0,8 мм, с последующим увеличением оборотов до 2000-3000 об/мин. и измельчении в течение 2-6 часов при температуре 20,0-30,0°С до достижения перегара 2 мкм, последующей стадии с использованием гомогенизатора в который загружают дизельное топливо и полученную пигментную пасту перемешивая со скоростью не менее 5000 об/мин при равномерном не более 300 г в минуту введении пасты после введения увеличив обороты до 10000 об/мин. и диспергированием в течение не менее 30 мин.
Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что: повышается срок действия маркеров в нефтепродуктах, при этом, в отличие от аналогов, в предлагаемом способе не применяются дорогостоящие маркеры, ПАВ, кислоты, не применяются повышенные температуры, такой способ получения меток для нефтепродуктов применим по отношению к любым видам нефтепродуктов, при этом нефтепродукты не требуют специальной подготовки пробы для анализа, так как не содержат веществ, мешающих хроматографическому определению маркеров.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показаны спектры распределения частиц для суспензии с концентрацией люминофора 50 ppm после изготовления (образец 1)
На фиг. 2 показаны спектры распределения частиц для суспензии с концентрацией люминофора 50 ppm после хранения в течение 6 месяцев (образец 2)
На фиг. 3 показан спектр флуоресценции для суспензии с концентрацией люминофора 50 ppm после изготовления (образец 1)
На фиг. 4 показан спектр флуоресценции для суспензии с концентрацией люминофора 50 ppm после хранения в течение 6 месяцев (образец 2)
Осуществление и примеры реализации Ниже приведен пример конкретного выполнения устройства, который не ограничивает варианты его исполнения.
Подход к созданию способа получения меток для нефтепродуктов заключается в получении наноразмерной устойчивой концентрированной суспензии органического люминофора в размольной камере гомогенизатора путем диспергирования люминофора в дисперсионной среде.
Хаотическое тепловое движение молекул дисперсионной среды определяет особый характер проявления молекулярно-кинетических свойств наносуспензий. Наночастицы постоянно испытывают удары молекул дисперсионной среды, причем частота ударов с разных сторон постоянно меняется, что является причиной броуновского движения наночастиц. В свою очередь, результатом броуновского движения наночастиц является диффузия, приводящая к выравниванию их концентрации по объему жидкости, вследствие чего наносуспензий приобретают высокую седиментационную устойчивость.
Это приводит к достижению заявленного технического результата -повышению срока действия маркера в нефтепродуктах.
Дисперсионная среда для маркера должна быть аналогичной по составу маркируемой жидкой среде, для повышения их совместимости и во избежание разделения фаз. В качестве дисперсионной среды используется легколетучий неполярный растворитель либо маркируемый нефтепродукт, что приводит к достижению заявленного технического результата - повышению срока действия маркера в нефтепродуктах.
В качестве органического люминофора используются 2-(2-аминофенил)-хиназолин-4(3Н)-оны, такие, как, например, 2-[2-(4,6-диметокси-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинон; 2-[2-(4,6-диэтокси-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинон; 2-[2-(4,6-дипропокси-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинон; 2-[2-(4,6-дипентокси-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинон; 2-[2-(4,6-диморфолино-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинон; 2-[2-(4,6-дианилино-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинон, проявляющие сильную флуоресценцию в твердом состоянии, которые дают желаемые оттенки видимого света при облучении ультрафиолетовым светом, обладают высокой термостойкостью и не подвержены чрезмерному ухудшению или потере свойств при воздействии ультрафиолетового света даже после продолжительных периодов времени.
Это приводит к достижению заявленного технического результата -повышению срока действия маркера в нефтепродуктах.
Изобретение может быть проиллюстрировано следующим примером.
Пример. Масса загружаемых компонентов из расчета на 1000 г концентрированной суспензии 2-[2-(4,6-дианилино-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинона в таблице 1.
Компоненты для получения 1000 г концентрированной суспензии
Возможно применение меньшего соотношения люминофора к топливу для получения концентрированной суспензии до соотношения 1 к 20. Снижение концентрации люминофора приводит к значительному снижению вязкости пасты и позволяет повысить эффективность диспергирования в бисерной мельнице. При этом необходимо учитывать, что снижение концентрации люминофора в концентрированной суспензии приводит к увеличению объема суспензии необходимой для маркировки топлива.
Так же возможно применение вместо дизельного топлива легколетучего неполярного растворителя (гексан).
Заявляемый способ реализуется выполнением следующих действий и условий.
Загружают в диссольвер 450,0 г дизельного топлива или неполярного растворителя. Далее при перемешивании со скоростью вращения вала диссольвера 100-500 об/мин к топливу добавляют 100,0 г люминофора (равномерно присыпая оптимально по 25,0 г в минуту, но не более 30 г в минуту) и перемешивают в течении минимум 10 мин. Затем увеличивают до 800-1000 число оборотов и перемешивают полученную смесь не менее 60 мин. Полученную пигментную пасту переносят в размольную камеру бисерной мельницы при малых (200-400) оборотах (количество пигментной пасты по отношению к бисеру 4:6, диаметр бисера 0,4-0,8 мм), увеличивают обороты до 2000-3000 об/мин и измельчают в течение 2-6 ч, при этом контролируют температуру пасты в размольной камере, которая должна находиться в диапазоне 20,0-30,0°С. Периодически, раз в час, производят отбор пробы и определяют значение показателя степень перетира с использованием прибора гриндометр с глубиной паза до 15 мкм. Окончание диспергирования осуществляют при достижении значения степени перетира 2 мкм.
На следующем этапе в емкость погружного диспергатора (гомогенизатора) Polytron РТ D 36-60 загружают 450,0 г дизельного топлива и при перемешивании со скоростью оборотов фрезы не менее 5000 об/мин вводят 550,0 г пигментной пасты, полученной на предыдущем этапе (равномерно вливая оптимально по 275 г в минуту, но не более 300 г. в мин). После чего увеличивают обороты фрезы до 10000 об/мин и ведут диспергирование в течение 30 мин. Соотношение пасты и топлива на данном этапе должно составлять 11 к 9. Увеличение концентрации пасты приводит к загущению получаемой концентрированной суспензии и интенсивному пенообразованию, а уменьшение концентрации снижает эффективность диспергирования.
Отличительной особенностью применяемой технологии диспергирования является то, что пигментная паста подается непосредственно под вращающийся ротор диспергирующего вала, тем самым, максимально снижая вероятность образования застойных зон и крупных агломератов частиц.
Определение распределения частиц по размерам полученной концентрированной суспензии люминофора осуществляют методом динамического рассеяния света с оптикой неинвазивного обратного рассеяния NIBS.
Анализ качества полученной наноразмерной устойчивой концентрированной суспензии органического люминофора заключался в снятии спектра распределения частиц концентрированной суспензии, разбавленной в дизельном топливе до рабочей концентрации 50 ppm. Для этого около 0,05 г образца концентрированной суспензии помещают в плоскодонную колбу, добавляют 100 г дизельного топлива, закрывают пробкой, тщательно перемешивают и получают суспензию с концентрацией люминофора 50 ppm. Далее исследуемый образец помещают в кюветное отделение анализатора Zetasizer Nano ZS и снимают спектр.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлены спектры распределения частиц для суспензии с концентрацией люминофора 50 ppm после изготовления (образец 1) и после хранения в течение 6 месяцев (образец 2), соответственно. Образец 2 хранили в покое и не подвергали вращательно-качательным воздействиям как в процессе хранения, так и перед проведением анализа.
Установлено, что размер частиц в образце 1 и образце 2 идентичен и составляет от 28-29 нм (по показателю Z-Average). Таким образом, в суспензии люминофора в дизельном топливе при рабочей концентрации 50 ppm отсутствует слипание частиц, полученная система обладает агрегативной устойчивостью.
Идентификацию люминофора в суспензии, разбавленной в дизельном топливе до рабочей концентрации 50 ppm осуществляют методом флуоресцентной спектроскопии. Для этого исследуемый образец помещают в кюветное отделение спектрофлуориметра и регистрируют спектр флуоресценции.
На фиг. 3 и фиг. 4 представлены спектры флуоресценции для суспензии с концентрацией люминофора 50 ppm после изготовления (образец 1) и после хранения в течение 6 месяцев (образец 2), соответственно. Образец 2 хранили в покое и не подвергали вращательно-качательным воздействиям как в процессе хранения, так и перед проведением анализа.
Установлено, что значение длины волны максимума спектра излучения люминесценции суспензии люминофора в дизельном топливе (λmax) при рабочей концентрации 50 ppm составляет 568 нм, при этом значение относительной интенсивности люминесценции составляет Iотн1=0,061 отн. ед. и Iотн2=0,060 отн. ед., что подтверждает равномерное распределение частиц по объему в суспензии люминофора в дизельном топливе при рабочей концентрации 50 ррт, полученная система обладает седиментационной устойчивостью.
Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении, предназначено для маркировки нефтепродуктов, которые могут подвергаться фальсификации или подмене, такие как, например, бензиновое и дизельное топлива.
- для заявленного способа, в том виде как оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата - повышения срока действия маркера в нефтепродуктах.
Применение предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат: повышение срока действия маркера в нефтепродуктах.
Claims (1)
- Способ получения меток для нефтепродуктов, заключающийся в перемешивании по меньшей мере в течение 10 минут люминофора 2-[2-(4,6-дианилино-1,3,5-триазин-2-ил-амино)фенил]-4(3Н)-хиназолинона в дизельном топливе или гексане в массовом соотношении 1/(9-20) при скорости вращения 100-500 об/мин и равномерном - не более 30 г/мин, введении люминофора, последующем перемешивании в течение не менее 60 мин при 800-1000 числе оборотов, переносе полученной пигментной пасты в размольную камеру бисерной мельницы, работающей на 200-400 об/мин, при количестве пигментной пасты по отношению к бисеру 4:6 и диаметре бисера 0,4-0,8 мм, с последующим увеличением оборотов до 2000-3000 об/мин и измельчением в течение 2-6 часов при температуре 20,0-30,0°С до достижения перетира 2 мкм, последующей стадией с использованием гомогенизатора, в который загружают дизельное топливо и полученную пигментную пасту, перемешивая со скоростью не менее 5000 об/мин при равномерном - не более 300 г/мин, введении пасты, после введения увеличением оборотов до 10000 об/мин и диспергированием в течение не менее 30 мин.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817725C1 true RU2817725C1 (ru) | 2024-04-19 |
Family
ID=
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1416418A (fr) * | 1964-09-09 | 1965-11-05 | American Cyanamid Co | Procédé pour émettre de la lumière fluorescente |
| RU2149887C1 (ru) * | 1995-01-20 | 2000-05-27 | Юнайтед Колор Мэньюфекчюринг, Инк. | Флуоресцентный маркер для нефтепродуктов |
| RU2199574C1 (ru) * | 2001-06-06 | 2003-02-27 | Институт химии нефти СО РАН | Химический маркер |
| US20040203159A1 (en) * | 2001-08-30 | 2004-10-14 | Certus Dur Gmbh | Use of fluorescent dyes based on pyrromethene difluoroborate complexes for the fluorescent marking of lubricants and for the determination of leakages in lubricant systems and a corresponding fluorescent dye concentrate |
| RU2408612C2 (ru) * | 2004-10-22 | 2011-01-10 | Байер МатириальСайенс ЛЛСИ | Обладающие интенсивной флуоресценцией маркеры для жидкостей или изделий |
| RU2537468C2 (ru) * | 2013-03-28 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" | Способ определения маркеров транспортируемых нефти и нефтепродуктов и устройство для его осуществления |
| RU2630689C2 (ru) * | 2016-03-01 | 2017-09-12 | Савенкова Елена Борисовна | Маркирующая метка для бензинов |
| RU2678457C2 (ru) * | 2017-01-18 | 2019-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Применение композиции, включающей минеральное моторное масло или индустриальное масло, суспензию наноматериала (УНМ) и поверхностно-активное вещество (ПАВ) для маркировки нефтепродукта, и способ идентификации продукта |
| CN110591450A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-20 | 山东大学 | 一种双模式发光的水基防伪墨水及制备方法与应用 |
| RU2780550C1 (ru) * | 2022-02-10 | 2022-09-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Способ маркировки органических топлив с помощью квантовых точек |
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1416418A (fr) * | 1964-09-09 | 1965-11-05 | American Cyanamid Co | Procédé pour émettre de la lumière fluorescente |
| RU2149887C1 (ru) * | 1995-01-20 | 2000-05-27 | Юнайтед Колор Мэньюфекчюринг, Инк. | Флуоресцентный маркер для нефтепродуктов |
| RU2199574C1 (ru) * | 2001-06-06 | 2003-02-27 | Институт химии нефти СО РАН | Химический маркер |
| US20040203159A1 (en) * | 2001-08-30 | 2004-10-14 | Certus Dur Gmbh | Use of fluorescent dyes based on pyrromethene difluoroborate complexes for the fluorescent marking of lubricants and for the determination of leakages in lubricant systems and a corresponding fluorescent dye concentrate |
| RU2408612C2 (ru) * | 2004-10-22 | 2011-01-10 | Байер МатириальСайенс ЛЛСИ | Обладающие интенсивной флуоресценцией маркеры для жидкостей или изделий |
| RU2537468C2 (ru) * | 2013-03-28 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" | Способ определения маркеров транспортируемых нефти и нефтепродуктов и устройство для его осуществления |
| RU2630689C2 (ru) * | 2016-03-01 | 2017-09-12 | Савенкова Елена Борисовна | Маркирующая метка для бензинов |
| RU2678457C2 (ru) * | 2017-01-18 | 2019-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Применение композиции, включающей минеральное моторное масло или индустриальное масло, суспензию наноматериала (УНМ) и поверхностно-активное вещество (ПАВ) для маркировки нефтепродукта, и способ идентификации продукта |
| CN110591450A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-20 | 山东大学 | 一种双模式发光的水基防伪墨水及制备方法与应用 |
| RU2781053C1 (ru) * | 2021-12-22 | 2022-10-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ маркировки нефти и продуктов ее переработки |
| RU2780550C1 (ru) * | 2022-02-10 | 2022-09-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Способ маркировки органических топлив с помощью квантовых точек |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Protein‐Framed Multi‐Porphyrin Micelles for a Hybrid Natural–Artificial Light‐Harvesting Nanosystem | |
| Tang et al. | Facile pyrolysis synthesis of ionic liquid capped carbon dots and subsequent application as the water-based lubricant additives | |
| Sui et al. | Dispersibility and rheological behavior of functionalized silica nanoparticles as lubricant additives | |
| Wang et al. | Novel fluorescence resonance energy transfer optical sensors for vitamin B 12 detection using thermally reduced carbon dots | |
| CN108192602B (zh) | 一种具有室温磷光性质的无金属聚合物碳点、制备方法及其应用 | |
| Singh et al. | Synthesis of highly luminescent water stable ZnO quantum dots as photoluminescent sensor for picric acid | |
| Ryu et al. | Strong fluorescence emission induced by supramolecular assembly and gelation: luminescent organogel from nonemissive oxadiazole-based benzene-1, 3, 5-tricarboxamide gelator | |
| Ma et al. | Emissive intelligent supramolecular gel for highly selective sensing of Al 3+ and writable soft material | |
| EP2143776A1 (fr) | Dispersions de particules d'oxydes de terres rares luminescents, vernis comprenant ces particules, leurs procédés de préparation et procédé de marquage de substrats | |
| Povedailo et al. | Fluorescence quenching of dyes by graphene oxide | |
| CN109321239A (zh) | 一种硫掺杂荧光碳量子点及其制备方法和应用 | |
| RU2817725C1 (ru) | Способ получения меток для нефтепродуктов | |
| Gupta et al. | The effect of copper oxide nanoparticle additives on the rheological and tribological properties of engine oil | |
| Mou et al. | Aggregation-induced emission properties of hydrothermally synthesized Cu–In–S quantum dots | |
| US20080206486A1 (en) | Method for identifying articles and process for maintaining security | |
| JPWO2019163808A1 (ja) | 発光性粒子の製造方法、発光性粒子およびバイオイメージング材料 | |
| Nuñez et al. | Uniform Poly (acrylic acid)‐Functionalized Lanthanide‐Doped LaVO4 Nanophosphors with High Colloidal Stability and Biocompatibility | |
| CN115197699A (zh) | 蓝紫色磷光碳量子点及其制备方法 | |
| Richards et al. | Light-responsive Pickering emulsions based on azobenzene-modified particles | |
| Rúbio et al. | Synthetically versatile nitrogen acyclic carbene stabilized gold nanoparticles | |
| CN113655039B (zh) | 一种基于分子印迹技术构建的微囊藻毒素比率荧光传感器 | |
| Saliba et al. | ZnO/liquid crystalline nanohybrids: From properties in solution to anisotropic growth | |
| Moniruzzaman et al. | Mechanistic studies on the β-resorcylic acid mediated carbon dots for the pH-induced fluorescence switch and sensing application | |
| Patir et al. | Room Temperature Phosphorescence of Chlorine Doped Carbon Nitride Dots | |
| CN105296060A (zh) | 一种新型水基金属加工液组分 |