МАРКИРУЮЩИЕ КОМПОЗИЦИИ С СОЕДИНЕНИЯМИ АЗОТА И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
MARKING COMPOSITIONS WITH NITROGEN COMPOUNDS AND METHODS FOR PRODUCTION AND USE THEREOF

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001]
Настоящая заявка связана и по ней испрашивается приоритет в соответствии с предварительной патентной заявкой США № 62/549087, поданной 23 августа 2017, которая включена в настоящий документ в качестве ссылки для всех целей.
ЗАЯВЛЕНИЕ В ОТНОШЕНИИ ФИНАНСИРУЕМЫХ ИЗ ФЕДЕРАЛЬНОГО БЮДЖЕТА ИССЛЕДОВАНИЙ
[0002]
нет данных
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003]
Областью изобретения является маркирующие композиции для жидкостей. Более конкретно, изобретение относится к маркирующим композициям с азотсодержащими соединениями.
[0004]
Маркер представляет собой вещество, которое может быть использовано для маркировки продуктов, обычно нефтепродуктов, а также спиртов и ряда других подходящих жидкостей, для последующего обнаружения. Маркер обычно растворяется в идентифицируемой жидкости, а затем обнаруживается путем проведения физического или химического теста с меченой жидкостью. Например, маркеры иногда используются государственными органами для обеспечения уплаты соответствующего налога на определенные сорта топлива. Нефтяные компании также маркируют свои продукты, чтобы помочь выявить тех, кто разбавляет или модифицирует их продукцию. Эти компании часто идут на большие расходы, чтобы убедиться, что их фирменные нефтепродукты соответствуют установленным стандартам, например, по летучести и октановому числу, а также чтобы обеспечить свои нефтепродукты эффективными пакетами присадок, содержащими моющие средства и другие компоненты. Потребители полагаются на наименования продуктов и приписываемым качественным характеристикам, гарантирующих, что приобретаемый продукт соответствует желаемому качеству.
[0005]
Недобросовестные люди могут наживаться, продавая некачественный продукт по цене, которую потребители готовы платить за высококачественный фирменный или обозначенный продукт. Более высокую прибыль можно также получить простым разбавлением маркированного продукта продуктом более низкого качества. Например, уличить торговцев/дилеров, которые заменяют один продукт другим или смешивают фирменные продукты с низкокачественными продуктами, в случае с бензином довольно сложно, так как в смешанных продуктах будет качественно отображаться присутствие каждого компонента в фирменных продуктах. Ключевые ингредиенты фирменных продуктов обычно присутствуют в таких малых количествах, что количественный анализ для обнаружения разбавления некачественным продуктом является очень трудным, длительным и дорогим.
[0006]
Были предложены системы маркеров для нефтепродуктов, включая, но не ограничиваясь этим, топливо, машинное масло, горюче-смазочные материалы и т. д., но существуют различные недостатки, которые снижают их эффективность. Многие доступные в настоящее время маркеры не могут использоваться как в качестве маркеров судебной экспертизы, обнаруживаемых, но не ограничивающихся анализом газовой хроматографией (ГХ), так и в качестве маркеров на местах, определяемых, но не ограничивающихся, разработкой или извлечением маркера. Многие известные маркеры легко удаляются из жидкости, в которую они добавляются, разрушая целостность системы маркеров. Многие доступные в настоящее время маркеры не могут быть легко объединены, чтобы обнаружить маркерный продукт с компонентом, который нельзя отмыть из топлива. И современные методы лабораторного анализа этих маркеров оказываются очень дорогими.
[0007]
С учетом вышесказанного было бы желательно предоставить композицию, используемую в качестве маркера, который мог бы быть обнаружен не только на местах, но и в лаборатории. Было бы желательно объединить технологию исследования на местах с существующими методами хроматографии, чтобы обеспечить не только результаты на местах, но также лабораторное подтверждение присутствия маркера, используя обычные лабораторные методы, такие как, но не ограничиваясь, анализ с помощью ГХ. Кроме того, маркер должен соответствовать вышеупомянутым условиям и оставаться устойчивым к нежелательному извлечению или удалению (отмыванию) недобросовестными людьми. Кроме того, было бы желательно предоставить маркирующую композицию, которая могла бы использоваться в широком спектре жидкостей, включая, но не ограничиваясь этим, нефтепродукты, спирты и т. д. Нефтепродукты могут включать, но не ограничиваясь этим, топливо, машинное масло, горюче-смазочные материалы и т. д. Также было бы желательно предусмотреть экономичные методы обнаружения, не требующие повышения квалификации оператора.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008]
В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу идентификации маркированных углеводородных жидкостей, которые были отмыты, где неотмытые маркированные углеводородные жидкости содержат маркер для газовой хроматографии и спектроскопический маркер. Маркер для газовой хроматографии включает не-пирролидинон азотсодержащее соединение. Способ включает: a) введение первой части образца углеводородной жидкости, относительно которой имеется подозрение, что ее отмыли, в газохроматографическую систему, получая таким образом газохроматографическую характеристику образца углеводородной жидкости; b) спектроскопический анализ второй части образца углеводородной жидкости, получая таким образом спектроскопическую характеристику образца углеводородной жидкости; c) идентификацию присутствия или отсутствия маркера для газовой хроматографии, используя газохроматографическую характеристику, и идентификацию присутствия или отсутствия спектроскопического маркера, используя спектроскопическую характеристику; и d) на основе идентификации на стадии c): если маркер для газовой хроматографии и спектроскопический маркер идентифицированы как присутствующие, то это указывает на то, что образец углеводородной жидкости маркирован и не отмыт; если маркер для газовой хроматографии идентифицирован как присутствующий и спектроскопический маркер идентифицирован как отсутствующий, то это указывает на то, что образец углеводородной жидкости маркирован и отмыт; и, если маркер для газовой хроматографии и спектроскопический маркер идентифицированы как отсутствующие, то это указывает на то, что углеводородная жидкость не маркирована.
[0009]
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу маркировки подмножества коммерческих углеводородных жидкостей и обнаружения наличия маркировки. Способ включает: a) добавление маркера для газовой хроматографии, который содержит не-пирролидинон азотсодержащее соединение, в подмножество коммерческих углеводородных жидкостей; b) выбор образца одной из коммерческих углеводородных жидкостей; c) введение по меньшей мере части образца одной из коммерческих углеводородных жидкостей в газохроматографическую систему, получая таким образом газохроматографическую характеристику образца; и d) идентификацию присутствия или отсутствия не-пирролидинон азотсодержащего соединения в образце, используя газохроматографическую характеристику, тем самым идентифицируя, находится ли образец внутри или вне подмножества углеводородных жидкостей.
[0010]
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу идентификации углеводородной жидкости, содержащей маркер для газовой хроматографии, который содержит не-пирролидинон азотсодержащее соединение. Способ включает: a) введение образца углеводородной жидкости в газохроматографическую систему, получая таким образом газохроматографическую характеристику образца; и b) идентификацию присутствия не-пирролидинон азотсодержащего соединения в углеводородной жидкости с использованием газохроматографической характеристики.
[0011]
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к маркирующей композиции. Маркирующая композиция включает: маркер для газовой хроматографии, который содержит не-пирролидинон азотсодержащее соединение; и растворитель.
[0012]
В еще другом аспекте настоящее изобретение относится к маркирующей композиции. Маркирующая композиция включает: маркер для газовой хроматографии, который содержит не-пирролидинон азотсодержащее соединение; и спектроскопический маркер.
[0013]
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к маркированной углеводородной жидкости. Маркированная углеводородная жидкость включает углеводородную жидкость и маркирующие композиции, описанные в настоящем документе. Маркирующая композиция представлена в количестве, достаточном для обеспечения концентрации не-пирролидинон азотсодержащего соединения в маркированной углеводородной жидкости в интервале между 0,1 м.д. и 500 м.д., для обеспечения концентрации спектроскопического маркера в маркированной углеводородной жидкости в интервале между 0,1 м.д. и 500 м.д., или их комбинацию.
[0014]
В еще другом аспекте настоящее изобретение относится к набору. Набор включает маркирующую композицию, описанную в настоящем документе и эталонную газохроматографическую характеристику для не-пирролидинон азотсодержащего соединения маркирующей композиции.
[0015]
В еще одном дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к системе идентификации углеводородных жидкостей, маркированных маркером для газовой хроматографии, который содержит не-пирролидинон азотсодержащее соединение. Система включает газохроматографическую систему с азотно-фосфорным детектором (ГХ-АФД) и компьютер. Компьютер имеет процессор и память. В памяти хранится эталонная газохроматографическая характеристика для не-пирролидинон азотсодержащего соединения и инструкции, которые при выполнении их процессором заставляют процессор получать газохроматографическую характеристику из системы ГХ-АФД и идентифицировать присутствие или отсутствие маркера для газовой хроматографии на основе сравнения с эталонной газохроматографической характеристикой.
[0016]
Вышеизложенные и другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидными из последующего описания. В описании дается ссылка на прилагаемые чертежи, которые составляют его часть, и на которых в качестве иллюстрации показан предпочтительный вариант осуществления изобретения. Такой вариант осуществления не обязательно представляет полный объем изобретения, однако, поэтому делается ссылка на формулу изобретения и здесь для интерпретации объема изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0017]
Чтобы помочь пониманию этого изобретения, дается ссылка на приложенные чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам. Чертежи даны только для примера и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение.
[0018]
На фигуре 1 представлена система в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0019]
Предваряя описание настоящих материалов и способов следует учесть, что данное изобретение не ограничено конкретной описанной методикой, протоколами, материалами и реагентами, поскольку они могут варьироваться. Также следует понимать, что используемая в настоящем документе терминология предназначена только для описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения, который будет ограничен только прилагаемой формулой изобретения.
[0020]
Как используется в данном документе и в прилагаемой формуле изобретения, формы единственного числа включают множественное число, если контекст явно не предписывает иное. Также термины «один или несколько» и «по меньшей мере один» могут использоваться в настоящем документе взаимозаменяемо. Также следует отметить, что термины «содержащий», «включающий» и «имеющий» могут использоваться взаимозаменяемо.
[0021]
Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что многие дополнительные модификации помимо уже описанных возможны без отклонения от сущности изобретения. При интерпретации данного изобретения все термины должны интерпретироваться как можно более широким образом в соответствии с контекстом. Вариации термина «содержащий», «включающий» или «имеющий» должны интерпретироваться как относящиеся к элементам, компонентам или стадиям неисключительным образом, поэтому указанные элементы, компоненты или стадии могут быть объединены с другими элементами, компонентами или стадиями, на которые нет явной отсылки. Варианты осуществления, обозначенные как «содержащие», «включающие» или «имеющие» определенные элементы, также рассматриваются как «состоящие в основном из» и «состоящие из» этих элементов, если контекст явно не предписывает иное. Следует понимать, что аспекты изобретения, которые описаны в отношении системы, применимы к способам и наоборот, если контекст явно не предписывает иное.
[0022]
Числовые диапазоны, описанные в настоящем документе, включают их конечные точки. Например, числовой диапазон от 1 до 10 включает в себя значения 1 и 10. Когда для данного значения указывается серия числовых диапазонов, настоящее изобретение явно предусматривает диапазоны, включающие в себя все комбинации верхних и нижних границ этих диапазонов. Например, числовой диапазон от 1 до 10 или от 2 до 9 предназначен для включения числовых диапазонов от 1 до 9 и от 2 до 10.
[0023]
Если не указано иное, все технические и научные термины и сокращения, используемые в настоящем документе, имеют те же значения, которые обычно понимаются специалистом в области техники, к которой относится данное изобретение. Хотя при практическом применении или испытании настоящего изобретения могут использоваться любые способы и материалы, подобные или эквивалентные тем, которые описаны в настоящем документе, описаны предпочтительные способы и материалы. Все публикации и патенты, конкретно упомянутые в настоящем документе, включая, но не ограничиваясь этим, патенты США № 5498808, 5676708, 5672182, 5858930, 6002056, 6482651, 7157563, 7163863 и 7825159, включены посредством ссылки для всех целей, включая описание и раскрытие химических веществ, приборов, статистического анализа и методик, сообщаемых в публикациях, которые могут быть использованы в связи с изобретением. Все ссылки, приведенные в данном описании, должны рассматриваться как показатель уровня квалификации в данной области. Ничто в настоящем документе не должно быть истолковано как признание того, что изобретение не имеет права предшествовать такому раскрытию в силу предшествующего изобретения.
[0024]
Как используется в настоящем документе, термин «алкильная группа» относится к алкану, в котором отсутствует один водород, и включает алкильные группы с прямой, разветвленной и циклической цепью. Для ясности, как используется в настоящем документе, алкильная группа с тремя атомами углерода включает изопропильные группы, если контекст явно не диктует иное, и то же самое относится и к другим алкильным группам. Аналогично, алкильная группа с шестью атомами углерода включает циклогексильные группы, если контекст явно не указывает на иное. При определении числа атомов углерода в алкильной группе учитываются все ответвления. Итак, изопропильная группа представляет собой алкильную группу, имеющую три атома углерода.
[0025]
Как используется в настоящем документе, термин «алкенильная группа» относится к алкену, в котором отсутствует один водород, и включает алкенильные группы с прямой, разветвленной и циклической цепью.
[0026]
Как используется в настоящем документе, термин «синий цвет» относится к красителю, имеющему максимум поглощения видимого электромагнитного излучения от 580 нм до 660 нм.
[0027]
Как используется в настоящем документе, «содержащий» является включающим термином и включает перечисленные компоненты или стадии способа и другие не перечисленные компоненты или стадии способа.
[0028]
Как используется в настоящем документе, термин «состоящий в основном» должен иметь определение, используемое при рассмотрении патента в Ведомстве по патентам и товарным знакам США на дату подачи настоящей заявки. Описание или формула изобретения, описанные как состоящие в основном из определенных компонентов или стадий способа, должны быть ограничены в объеме перечисленными компонентами или стадиями способа и теми, которые не оказывают существенного влияния на основные и новые характеристики описанного или заявленного изобретения.
[0029]
Как используется в настоящем документе, термин «состоящий из» является исключительным термином и включает в себя только перечисленные компоненты или стадии способа, исключая другие не перечисленные компоненты или стадии способа.
[0030]
Как используется в настоящем документе, термин «циклоалкильная группа» относится к циклоалкану, в котором отсутствует один водород, и включает незамещенные циклоалкильные группы и циклоалкильные группы, имеющие одну или несколько алкильных групп. В одной циклоалкильной группе могут присутствовать ряд колец, включая конденсированные кольца.
[0031]
Как используется в настоящем документе, термин «маркер для газовой хроматографии» относится к химическому объекту, который может быть обнаружен с помощью газохроматографических средств, включая газовую хроматографию с азотно-фосфорным детектором, газохроматографическую масс-спектрометрию и другие аналогичные методы газовой хроматографии, известные специалистам в данной области.
[0032]
Как используется в настоящем документе, термин «газовая хроматография с маркером азотно-фосфорного детектора» относится к химическому веществу, которое можно обнаружить газовой хроматографией с азотно-фосфорным детектором.
[0033]
Как используется в настоящем документе, «имидазол» относится к соединению, содержащему имидазольную группу.
[0034]
Как используется в настоящем документе, «имидазолидон» относится к соединению, содержащему имидазолидоновую группу.
[0035]
Как используется в настоящем документе, «нециклическая алкильная группа» относится к алкильной группе, которая не содержит циклические кольца.
[0036]
Как используется в настоящем документе, «неводная» композиция относится к композиции, где вода присутствует в количестве менее чем 1% по массе.
[0037]
Как используется в настоящем документе, «не-пирролидинон» относится к соединению, не содержащему пирролидиноновую группу (также иногда упоминаемую как группа пирролидон).
[0038]
Как используется в настоящем документе, «оксазол» относится к соединению, содержащему оксазольную группу.
[0039]
Как используется в настоящем документе, «оксазолин» относится к соединению, содержащему оксазолиновую группу.
[0040]
Как используется в настоящем документе, «оксазолидин» относится к соединению, содержащему оксазолидиновую группу.
[0041]
Как используется в настоящем документе, «фталеин» относится к соединению, полученному путем взаимодействия фталевого ангидрида с фенолом.
[0042]
Как используется в настоящем документе, «пиперазин» относится к соединению, содержащему пиперазиновую группу.
[0043]
Как используется в настоящем документе, «пиперидин» относится к соединению, содержащему пиперидиновую группу.
[0044]
Как используется в настоящем документе, «пиперидон» относится к соединению, содержащему пиперидоновую группу (также иногда упоминаемую как группа пиперидинон).
[0045]
Как используется в настоящем документе, «пиразин» относится к соединению, содержащему пиразиновую группу.
[0046]
Как используется в настоящем документе, «пиразол» относится к соединению, содержащему пиразольную группу (также иногда упоминаемую как группа диазол).
[0047]
Как используется в настоящем документе, «пиразолон» относится к соединению, содержащему пиразолоновую группу.
[0048]
Как используется в настоящем документе, «пиридазин» относится к соединению, содержащему пиридазиновую группу.
[0049]
Как используется в настоящем документе, «пиридазинон» относится к соединению, содержащему пиридазиноновую группу.
[0050]
Как используется в настоящем документе, «пиридин» относится к соединению, содержащему пиридиновую группу (также иногда упоминаемую как азиновая группа или азабензольная группа).
[0051]
Как используется в настоящем документе, «пиримидин» относится к соединению, содержащему пиримидиновую группу.
[0052]
Как используется в настоящем документе, «пиррол» относится к соединению, содержащему пиррольную группу.
[0053]
Как используется в настоящем документе, «пирролидин» относится к соединению, содержащему пирролидиновую группу (также иногда упоминаемую как группа тетрагидропиррол).
[0054]
Как используется в настоящем документе, «пирролидинон» относится к соединению, содержащему пирролидиноновую группу (также иногда упоминаемую как группа пирролидон).
[0055]
Как используется в настоящем документе, «пирролин» относится к соединению, содержащему пирролиновую группу (также иногда упоминаемую как группа дигидропиррол).
[0056]
Как используется в настоящем документе, термин «красный краситель» относится к красителю, имеющему максимум поглощения видимого электромагнитного излучения от 500 нм до 580 нм.
[0057]
Как используется в настоящем документе, термин «спектроскопический маркер» относится к химическому объекту, который может быть обнаружен с помощью спектроскопических средств, включая, помимо прочего, флуоресцентную спектроскопию, абсорбционную спектроскопию, рамановскую спектроскопию, ближнюю инфракрасную спектроскопию и другие спектроскопические методы, известные для тех, кто имеет обычные навыки в области спектроскопии. Следует понимать, что, хотя спектроскопический маркер относится к химическому объекту, который может быть обнаружен с помощью спектроскопических средств, настоящее изобретение не ограничивается фактическим обнаружением спектроскопического маркера с помощью таких средств. Например, спектроскопический маркер может быть обнаружен с помощью хроматографических средств способами, понятными специалистам в области аналитической химии.
[0058]
Как используется в настоящем документе, термин «желтый краситель» относится к красителю, имеющему максимум поглощения видимого электромагнитного излучения от 400 до 500 нм.
[0059]
Сокращения:
[0060]
ТИД - Щелочной (термоионный) пламенно-ионизационный детектор
[0061]
ECD - Детектор электронного захвата
[0062]
ПИД - Пламенно-ионизационный детектор
[0063]
ГХ - Газовая хроматография
[0064]
ГХ-МС - Газовая хроматография-масс спектрометрия
[0065]
ГХ-АФД - Газовая хроматография с азотно-фосфорным детектором
[0066]
GLP - Гель проникающая хроматография
[0067]
ДЭЛ ПХ - Детектор по электролитической проводимости Холла
[0068]
ЖХ - Жидкостная хроматография
[0069]
ЖХ-МС - Жидкостная хроматография-масс спектрометрия
[0070]
МС - Масс спектрометрия
[0071]
NIR - Ближняя инфракрасная область
[0072]
ФИД - Фотоионизационный детектор
[0073]
UV-Vis - Ультрафиолетовая и видимая область спектра
[0074]
Данное изобретение относится к маркирующим композициям, которые в значительной степени решают проблему способности к отмывке или удалению спектроскопических маркеров из органических растворителей, включая, но не ограничиваясь этим, нефтепродукты, смазочные материалы или любые другие углеводородные жидкости, путем введения многослойной маркирующей композиция, снижающей способность в основном удалять или отмывать композицию из маркированной жидкости легко или экономичным образом. Новые и неочевидные многослойные маркирующие композиции, описанные в настоящем документе, сочетают в себе способность не только проводить простые исследования на местах для определения присутствия композиции в маркированной жидкости, но также позволяют проводить более сложный лабораторный анализ для обнаружения композиции в маркированной жидкости.
[0075]
Настоящее изобретение относится к маркирующей композиции для маркировки углеводородной жидкости. Композиция маркера может принимать различные формы, которые могут быть объединены, как понятно специалистам в данной области.
[0076]
В некоторых случаях маркирующая композиция может включать маркер для газовой хроматографии (ГХ). В некоторых случаях маркирующая композиция может в основном состоять из ГХ маркера. В некоторых случаях маркирующая композиция может состоять из ГХ маркера.
[0077]
В некоторых случаях маркирующая композиция может включать ГХ маркер и растворитель. В некоторых случаях маркирующая композиция может в основном состоять из ГХ маркера и растворителя. В некоторых случаях маркирующая композиция может состоять из ГХ маркера и растворителя. В каждой из этих композиций ГХ маркер может быть представлен в массовом количестве в интервале между 1% и 99%, между 25% и 75% или между 40% и 60%. В каждой из этих композиций растворитель может быть представлен в массовом количестве в интервале между 1% и 99%, между 25% и 75% или между 40% и 60%.
[0078]
В некоторых случаях маркирующая композиция может включать ГХ маркер и спектроскопический маркер. В некоторых случаях маркирующая композиция может в основном состоять из ГХ маркера и спектроскопического маркера. В некоторых случаях маркирующая композиция может состоять из ГХ маркера и спектроскопического маркера. В каждой из этих композиций ГХ маркер может быть представлен в массовом количестве в интервале между 1% и 99%, между 25% и 75% или между 40% и 60%. В каждой из этих композиций спектроскопический маркер может быть представлен в массовом количестве в интервале между 1% и 99%, между 25% и 75% или между 40% и 60%.
[0079]
В некоторых случаях маркирующая композиция может включать ГХ маркер, спектроскопический маркер и растворитель. В некоторых случаях маркирующая композиция может в основном состоять из ГХ маркера, спектроскопического маркера и растворителя. В некоторых случаях маркирующая композиция может состоять из ГХ маркера, спектроскопического маркера и растворителя. В каждой из этих композиций ГХ маркер может быть представлен в массовом количестве в интервале между 10% и 85%, между 20% и 70% или между 25% и 60%. В каждой из этих композиций спектроскопический маркер может быть представлен в массовом количестве в интервале между 5% и 80%, между 10% и 50% или между 15% и 25%. В каждой из этих композиций, растворитель может быть представлен в массовом количестве в интервале между 10% и 85%, между 20% и 70% или между 25% и 60%.
[0080]
Любая из вышеперечисленных маркирующих композиций может быть неводной.
[0081]
ГХ маркер в любой из вышеупомянутых маркирующих композиций может представлять собой маркер для газовой хроматографии с азотно-фосфорным детектором (ГХ-АФД).
[0082]
Маркер для газовой хроматографии в любой из вышеупомянутых маркирующих композиций может включать не-пирролидинон азотсодержащее соединение. Маркер для газовой хроматографии в любой из вышеупомянутых маркирующих композиций может в основном состоять из не-пирролидинон азотсодержащего соединения. Маркер для газовой хроматографии в любой из вышеупомянутых маркирующих композиций может состоять из не-пирролидинон азотсодержащего соединения.
[0083]
Без связи с какой-либо конкретной теорией не-пирролидиноновые азотсодержащие маркеры могут иметь несколько преимуществ по сравнению с другими маркерами, включая сами пирролидиноны. Во-первых, в некоторых случаях присутствие более чем одного атома азота в данной молекуле может усиливать ответ в определенных системах обнаружения ГХ. Например, пиперидины, пиперидоны, пиразолы и пиразолоны содержат два атома азота, и можно ожидать, что они дадут больший отклик в стандартных азотно-фосфорных ГХ детекторах. Эти более ясные ответы могут дать как лучшее разрешение более высоких концентраций, так и лучшую чувствительность на уровне обнаружения соединения в ГХ. Лучшая чувствительность позволяет снизить уровни обнаружения и позволяет пользователю использовать меньшее количество маркера. Принимая во внимание, что многие области применения маркеров в этой области включают сжигание топлива (и соответствующее сжигание маркера), уменьшенные количества могут быть значительными. Многие не-пирролидиноновые азотсодержащие соединения также имеют различное время удерживания ГХ, что может давать несколько разных «отпечатков пальцев» в результирующем спектре ГХ. Эти различные «отпечатки пальцев» могут обеспечить более легкое обнаружение при использовании в топливах, машинных маслах, горюче-смазочных материалах, которые могут иметь сложные спектры ГХ. В дополнение к преимуществам обнаружения, не-пирролидиноновые азотсодержащие маркеры могут иметь и другие преимущества, такие как улучшенная растворимость в углеводородных жидкостях, таких как топливо, машинное масло, горюче-смазочные материалы.
[0084]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой не-пирролидинон азотсодержащее соединение которое растворимо в углеводородной жидкости при уровнях от 0,01 м.д. до 500 м.д.
[0085]
В некоторых областях применения не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиррол, пиразол, пиразолон, пиридин, пиридазин, пиримидин, пирролин, пирролидин, пиперидон, пиперидин, пиперазин, пиразин, пиридазинон, имидазол, имидазолидон, оксазол, оксазолин, оксазолидин, третичный амин или их комбинацию. Не-пирролидинон азотсодержащее соединение может включать ноль, одну, две или три алкильные или алкенильные боковые цепи длиной от 1 до 12 атомов углерода. Не-пирролидинон азотсодержащее соединение может включать два или более атомов азота в соединении. Не-пирролидинон азотсодержащее соединение может включать три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять или более атомов азота в соединении.
[0086]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиррол. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой 1-метилпиррол, 1-бензилпиррол или 1-фенилпиррол.
[0087]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиразол. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой 1,3,5-триметилпиразол или 1-фенилпиразол.
[0088]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиразолон. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой 3-метил-1-фенил-пиразолон.
[0089]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиридин. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой 2-пропилпиридин.
[0090]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиридазин.
[0091]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиримидин. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой 4-метилпиримидин.
[0092]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пирролин.
[0093]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пирролидин. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой N-бутилпирролидин.
[0094]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиперидон.
[0095]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиперидин. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой 1-метилпиперидин, 1-этилпиперидин, 1-этил-3-метилпиперидин или 1-пропил-4-пиперидин.
[0096]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиперазин.
[0097]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиразин.
[0098]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой пиридазинон.
[0099]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой имидазол. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой 1-бутилимидазол или 2-метилимидазол.
[0100]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой имидазолидон.
[0101]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой оксазол.
[0102]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой оксазолин.
[0103]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой оксазолидин.
[0104]
В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой третичный амин. В некоторых случаях не-пирролидинон азотсодержащее соединение может представлять собой триоктиламин.
[0105]
Спектроскопический маркер в любой из вышеупомянутых композиций включает любые спектроскопические маркеры, известные как дающие воспроизводимый спектральный сигнал, который отличается от тех спектроскопических сигналов, которые относятся к маркируемой углеводородной жидкости. Например, спектроскопический маркер может представлять собой краситель, имеющий спектр поглощения, который отличается от маркируемой углеводородной жидкости. В качестве другого примера, спектроскопический маркер может представлять собой флуоресцентный краситель, который имеет спектр флуоресценции, который отличается от маркируемой углеводородной жидкости.
[0106]
В некоторых случаях спектроскопический маркер может представлять собой спектроскопический маркер, который растворим в углеводородной жидкости при уровнях от 0,01 м.д. до 500 м.д.
[0107]
В некоторых областях применения спектроскопический маркер может представлять собой голубой краситель, красный краситель или желтый краситель. Спектроскопический маркер может представлять собой Solvent Red 164 или Solvent Yellow 124.
[0108]
В некоторых областях применения спектроскопический маркер представляет собой:
(I),
[0109]
1
2,
1
2
4
4
3
2
3
где Ar и Ar каждый, независимо, представляют собой замещенную или незамещенную фениленовую группу или замещенную или незамещенную нафтиленовую группу; R представляет собой алкильную группу с прямой или разветвленной цепью, имеющую от 1 до 22 атомов углерода; R представляет собой атом водорода или группу формулы C(O)R, где R представляет собой атом водорода или алкильную группу с прямой или разветвленной цепью, имеющую от 1 до 22 атомов углерода; R представляет собой атом водорода, алкильную группу с прямой или разветвленной цепью, имеющую от 1 до 12 атомов углерода, алкокси группу с прямой или разветвленной группой, имеющую от 1 до 12 атомов углерода, гидроксильную группу, замещенную или незамещенную фенильную группу или замещенную или незамещенную нафтильную группу; и Z представляет собой атом водорода или группу атомов, которые объединены с Ar или R с образованием лактонового кольца.
[0110]
В некоторых областях применения спектроскопический маркер может представлять собой фталеин. Спектроскопический маркер может представлять собой фталеин дибутират. Спектроскопический маркер может представлять собой фталеиновый эфир. Спектроскопический маркер может быть выбран из группы, включающей флуоресцеин дибутират, крезолфталеин, о-крезолфталеин дибутират и тимолфталеин. Спектроскопический маркер может быть выбран из группы, включающей эфир крезолфталеин дибутират, эфир крезолфталеин монобутират, эфир крезолфталеин диизопропилат, эфир крезолфталеин ди-н-пропилат, эфир крезолфталеин дигексаноат, эфир крезолфталеин дипентаноат и эфир крезолфталеин дилаурат. Спектроскопический маркер может быть выбран из группы, включающей эфир нафтолфталеин дибутират, эфир тимолфталеин дибутират и эфир тимолфталеин дипропаноат. Спектроскопический маркер может быть выбран из группы, включающей эфир втор-бутилфенолфталеин дибутират и эфир ди-втор-бутилфенолфталеин дибутират.
[0111]
Предполагается, что многие не-фталеин спектроскопические маркеры могут быть использованы в вариантах описанных композиций. Кроме того, спектроскопические маркеры, описанные в патентах США №№ 5498808, 5676708, 5672182, 5858930, 6002056, 6482651, 7157563, 7163827 и 7825159, включены в настоящий документ посредством ссылки для всех целей.
[0112]
В некоторых случаях растворитель может представлять собой полярный растворитель. В некоторых случаях растворитель может представлять собой апротонный растворитель. В некоторых случаях растворитель может быть выбран из группы, включающей петролейный эфир (точка кипения от 100ºF до 250ºF); спирты, включая метанол, этанол, пропанол, бутанол и тому подобное; гликолевые эфиры, включая фенилэтиловый эфир этиленгликоля, диметиловый эфир этиле гликоля, диэтиловый эфир этиленгликоля, дифениловый эфир этиленгликоля и тому подобное; диметилформамид; диметилсульфоксид; ксилол; толуол; ацетон; этилацетат; нефтепродукт, включая бензин, керосин, дизельное топливо, реактивное топливо, и тому подобное; и их комбинации.
[0113]
Настоящее изобретение относится также к маркированным углеводородным жидкостям. В некоторых случаях маркированные углеводородные жидкости содержат углеводородную жидкость и одну или нескольких маркирующих композиций, описанных в настоящем документе. В некоторых случаях маркированные углеводородные жидкости состоят в основном из углеводородной жидкости и одной или нескольких маркирующих композиций, описанных в настоящем документе. В некоторых случаях маркированные углеводородные жидкости состоят из углеводородной жидкости и одной или нескольких маркирующих композиций, описанных в настоящем документе.
[0114]
В каждой из маркированных углеводородных жидкостей маркирующая композиция может быть представлена в количестве, достаточном для обеспечения концентрации не-пирролидинон азотсодержащего соединения в маркированной углеводородной жидкости в интервале между 0,1 м.д. и 500 м.д., включая, но этим не ограничиваясь, концентрацию в интервале между 0,5 м.д. и 100 м.д., между 1 м.д. и 50 м.д. или между 5 м.д. и 25 м.д. В некоторых случаях, когда присутствует спектроскопический маркер, маркирующая композиция может быть представлена в количестве, достаточном для обеспечения концентрации спектроскопического маркера в маркированной углеводородной жидкости в интервале между 0,1 м.д. и 500 м.д., включая, но этим не ограничиваясь, концентрацию в интервале между 0,5 м.д. и 100 м.д., между 1 м.д. и 50 м.д. или между 5 м.д. и 25 м.д.
[0115]
Настоящее изобретение относится также к наборам. Наборы могут включать маркирующие композиции, описанные в настоящем документе и информацию относительно ГХ свойств и/или спектроскопических свойств маркирующей композиции. Информация может включать ссылку на ГХ характеристику для не-пирролидинон азотсодержащего соединения. В случаях, когда присутствует спектроскопический маркер, информация может включать эталонную спектроскопическую характеристику для спектроскопического маркера.
[0116]
Маркеры используются в нефтепродуктах, таких как бензин, дизельное топливо, растворители, смазочные материалы и другие жидкости, как средство обеспечения целостности продукта и марки путем предоставления средства для обнаружения фальсифицированного продукта. Типичные сценарии фальсификации включают замену премиального продукта одним из менее качественного или смешивание премиального продукта с продуктом худшего качества. Другие сценарии включают неправильное использование субсидируемого или облагаемого налогом топлива.
[0117]
Данное изобретение относится к способу идентификации углеводородной жидкости, содержащей маркер для газовой хроматографии. Способ включает: a) введение образца углеводородной жидкости в газохроматографическую систему, получая таким образом газохроматографическую характеристику образца; и b) идентификацию присутствия не-пирролидинон азотсодержащего соединения в углеводородной жидкости с использованием газохроматографической характеристики. В некоторых случаях углеводородная жидкость может дополнительно содержать спектроскопический маркер. В таких случаях способ может дополнительно включать: c) спектроскопический анализ второго образца углеводородной жидкости, получая таким образом спектроскопическую характеристику второго образца; и d) идентификацию присутствия спектроскопического маркера в углеводородной жидкости с использованием спектроскопической характеристики.
[0118]
Данное изобретение относится также к способу маркировки подмножества коммерческих углеводородных жидкостей и обнаружения наличия маркировки. Способ включает: a) добавление маркера для газовой хроматографии, который содержит не-пирролидинон азотсодержащее соединение, в подмножество коммерческих углеводородных жидкостей; b) выбор образца одной из коммерческих углеводородных жидкостей; c) введение образца одной из коммерческих углеводородных жидкостей в газохроматографическую систему, получая таким образом газохроматографическую характеристику образца; и d) идентификацию присутствия или отсутствия не-пирролидинон азотсодержащего соединения в образце, используя газохроматографическую характеристику, тем самым идентифицируя, находится ли образец внутри или вне подмножества углеводородных жидкостей. Добавление на стадии a) может включать добавление ГХ маркера в количестве, необходимом для обеспечения не-пирролидинон азотсодержащего соединения в подмножестве углеводородных жидкостей в количестве в интервале между 0,1 м.д. и 500 м.д., включая, но этим не ограничиваясь, любые другие диапазоны концентраций ГХ-маркера или не-пирролидинонового азотсодержащего соединения, описанные в настоящем документе. Этот способ может включать в себя любые из признаков, описанных выше в отношении способа идентификации углеводородной жидкости, содержащей маркер для газовой хроматографии. В некоторых случаях способ может дополнительно включать: e) добавление спектроскопического маркера в подмножество коммерческих углеводородных жидкостей; f) спектроскопический анализ по меньшей мере второй части образца одной из коммерческих углеводородных жидкостей, получая таким образом спектроскопическую характеристику образца; и g) идентификацию присутствия или отсутствия спектроскопического маркера в образце с использованием спектроскопической характеристики, тем самым идентифицируя, находится ли образец внутри или вне подмножества углеводородных жидкостей. Добавление на стадии e) может включать добавление спектроскопического маркера в количестве, необходимом для обеспечения спектроскопического маркера в подмножестве углеводородных жидкостей в количестве в интервале между 0,1 м.д. и 500 м.д., включая, но этим не ограничиваясь, любые другие диапазоны концентрации спектроскопического маркера, описанные в настоящем документе.
[0119]
Данное изобретение относится также к способу идентификации маркированных углеводородных жидкостей, которые были отмыты, где неотмытые маркированные углеводородные жидкости содержат маркер для газовой хроматографии и спектроскопический маркер. Способ включает: a) введение первой части образца углеводородной жидкости, относительно которой имеется подозрение, что ее отмыли, в газохроматографическую систему, получая таким образом газохроматографическую характеристику образца углеводородной жидкости; b) спектроскопический анализ второй части образца углеводородной жидкости, получая таким образом спектроскопическую характеристику образца углеводородной жидкости; c) идентификацию присутствия или отсутствия маркера для газовой хроматографии, используя газохроматографическую характеристику, и идентификацию присутствия или отсутствия спектроскопического маркера, используя спектроскопическую характеристику; и d) на основе идентификации на стадии c): если маркер для газовой хроматографии и спектроскопический маркер идентифицированы как присутствующие, то это указывает на то, что образец углеводородной жидкости маркирован и не отмыт; если маркер для газовой хроматографии идентифицирован как присутствующий и спектроскопический маркер идентифицирован как отсутствующий, то это указывает на то, что образец углеводородной жидкости маркированная и отмыт; и, если маркер для газовой хроматографии и спектроскопический маркер идентифицированы как отсутствующие, то это указывает на то, что углеводородная жидкость не маркирована.
[0120]
В каждом из этих способов введение образца или части жидкости на стадии ГХ системы может включать в себя введение образца или части жидкости в систему ГХ-АФД, получая таким образом ГХ-АФД характеристику. Система ГХ-АФД может включать пламенный термоионный детектор или щелочной пламенно-ионизационный детектор. В этих случаях ГХ характеристика, полученная на стадии введения, может включать значение интенсивности, которое пропорционально количеству азота или фосфора в образце или жидкости. Эта интенсивность может изменяться во времени как функция времени элюирования различных компонентов образца или жидкости. В некоторых случаях наличие нескольких атомов азота в маркере ГХ может обеспечить улучшенное обнаружение, как описано в другом месте в настоящем документе.
[0121]
В каждом из этих способов, в некоторых случаях, введение образца или части жидкости на стадии ГХ системы может включать введение образца или части жидкости в систему ГХ-МС, систему ГХ-АФД, включая систему ГХ-АФД с пламенно-термоионным детектором (ПТД) или щелочным-пламенно-ионизационным детектором (ТИД), систему ГХ-детектор по электролитической проводимости Холла (ДЭЛ ПХ), систему ГХ-пламенно-ионизационный детектор (ПИД), систему ГХ-детектор электронного захвата (ECD), систему ГХ- фотоионизационный детектор (ФИД) или их комбинацию.
[0122]
Введение образца или части жидкости на стадии ГХ системы также может включать использование кварцевой капиллярной колонки, полиэтиленгликолевой колонки, цианопропильной колонки, трифторпропильной колонки, полисилоксановой колонки или тому подобное. Введение образца или части жидкости на стадии ГХ системы может включать использование газа-носителя, выбранного из группы, состоящей из азота, гелия и их комбинаций. Другие рабочие параметры газохроматографической системы могут быть оптимизированы способами, понятными специалистам в данной области техники, с целью улучшения разделения между ГХ маркером и различными компонентами маркированной углеводородной жидкости.
[0123]
В каждом из этих способов стадии идентификации, включающие ГХ характеристику, могут включать мониторинг значения интенсивности в одно или несколько заданных времен элюирования.
[0124]
В каждом из этих способов стадии спектроскопического анализа могут включать проведение флуоресцентной спектроскопии, спектроскопии в УФ- и видимой области, рамановской спектроскопии, ближней инфракрасной спектроскопии, хроматографических методов, таких как жидкостная хроматография-масс спектрометрия (ЖХ/МС), GLP (гель проникающая хроматография) или их комбинацию.
[0125]
В каждом из этих способов стадии идентификации, включающие спектроскопическую характеристику, могут включать сравнение спектроскопической характеристики с эталонным спектром для спектроскопического маркера.
[0126]
Ссылаясь на фиг. 1, настоящее изобретение относится к системе 10. Система может включать ГХ систему 12 и компьютер 14. Система ГХ-АФД 12 может включать ГХ колонку 16 и ГХ детектор 18. ГХ система 12 может включать источник газа-носителя 20.
[0127]
В некоторых случаях ГХ система 12 может представлять собой ГХ-АФД систему. В некоторых случаях ГХ система 12 может представлять собой ГХ-МС систему.
[0128]
ГХ колонка 16 может представлять собой кварцевую капиллярную колонку, полиэтиленгликолевую колонку, цианопропильную колонку, трифторпропильную колонку, полисилоксановую колонку или другую колонку, известную специалистам в области хроматографии, подходящую для выделения ГХ маркеров, описанных в настоящем документе, из углеводородных жидкостей. В некоторых случаях ГХ детектор 18 может представлять собой АФД. В некоторых случаях ГХ детектор 18 может представлять собой МС. В некоторых случаях ГХ детектор 18 может представлять собой АФД, включая ПТД или ТИД, МС, ДЭЛ ПХ, ПИД, ECD, ФИД или их комбинацию. Азотно-фосфорный детектор может представлять собой пламенный термоионный детектор, щелочной пламенно-ионизационный детектор или другие азотно-фосфорные детекторы, известные специалистам в области хроматографии. Источник газа-носителя 20 может быть источником гелия, источником азота или их комбинацией.
[0129]
Компьютер 14 может включать в себя процессор 22 и память 24. Компьютер также может иметь различные дисплеи, входы и тому подобное, как понятно специалистам в области вычислительной техники. В памяти могут храниться инструкции, которые при выполнении их процессором заставляют процессор получать ГХ характеристики и/или спектроскопические характеристики и выполнять стадию идентификации или стадии любых способов, описанных в настоящем документе.
[0130]
В памяти 24 может храниться одна или несколько эталонных ГХ характеристик, соответствующих ГХ маркерам или не-пирролидиноновым азотсодержащим соединениям, предназначенным для анализа системой 10.
[0131]
Система 10 может дополнительно включать спектроскопическую систему 26. Спектроскопическая система 26 может включать источник света 28 и детектор света 30.
[0132]
В памяти 24 может храниться одна или несколько эталонных спектроскопических характеристик, соответствующих спектроскопическим маркерам, предназначенным для анализа системой.
[0133]
ГХ система 12 и необязательная спектроскопическая система 26 могут иметь встроенные процессоры и память, как понятно специалистам в данной области техники. Связь между компьютером и ГХ системой 12 и необязательной спектроскопической системой 26 может быть проводной или беспроводной, используя любой протокол связи, известный специалистам в данной области техники.
[0134]
Настоящее изобретение было описано в терминах одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления, и следует понимать, что помимо тех, которые указаны прямо, возможны и находятся в пределах объема изобретения многие эквиваленты, альтернативы, варианты и модификации.