[发明专利]无色的石油产品标记物

说明书

发明背景

本发明涉及无色或近无色的用于标记或标志石油燃料的化合物。本发明也涉及用于碱可萃取之标记物的显色试剂。本发明还涉及漂白已显色的标记物的颜色的方法，从而使燃料恢复原貌并可与未经显色的被标记燃料相混合，避免了现有技术中常见的单独处置有潜在危险的标记物萃取液的需要。

标记物是用于标志石油产品以供随后检测的物质，通常在石油产品中是无色的。标记物溶于待识其他流体中，接着对被标记流体作简单的物理或化学测试进行检测。有时政府需要标记物以确保对特定级别燃料已征收了适当的税收。石油公司也对其产品作标记以帮助识别稀释或改变其产品的人。这些公司经常做很大花费以确保其名牌石油产品符合某些规格，如挥发度和辛烷值，同时还要为其石油产品提供足够的包含洗涤剂以及其他组分的添加剂包装。消费者则信赖品牌和确保产品按所期望品质购卖的质量标志。

对那些不讲道德的汽油商来说，以可用来购买高质量的名牌或指定产品的价格向消费者兜售劣质产品可增加利润。也可简单地靠把名牌产品用劣质产品稀释的办法提高利润。对汽油产品来说要整顿用另一种产品替换某一产品或在名牌产品中掺劣质产品的商家是困难的，因为混合产品的定性检验中也显示名牌产品的每一组成。而名牌产品中的关键添加剂通常含量很低，这样检测被劣质产品稀释的程度的定量分析将是困难的、费时的及昂贵的。

对燃料或其他石油产品加标记系统的方法已被提出，但由于种种缺点阻碍了其效能。很多标记系统，如随时间而失效，使得经过长期贮藏后很难进行检验。此外，用于使标记物显色的试剂常常难于操作或存在处置问题。而且有些标记物还会分配到水中。当在含水的容器中贮存时会造成标记物失效。

本发明组合物中含有常被描述为羟基酞类的化合物。其中的一些化合物在实验室酸/碱滴定分析中已被确立为目测pH指示剂。还有一些已被推荐适用于某些生物-医药应用中。但它们在石油燃料和添加剂中作标记或标志物的用途还是独特的。

已被考虑作为标记物的类似化合物为酚酞。1994年它被U.S.Environmental Protection Agency推荐用作燃料标记物，并在其主办下进行石油精炼领域的实验。由于在标志物所要求的浓度下酚酞在石油燃料中缺乏适当的溶解度，实验未获成功。酚酞从燃料中部分结晶析出，造成精炼设备、管线等的底部被标记和污染。酚酞也易溶于水，常常集于贮藏罐底部的水层能将其部分萃取，因此导致它不能作为定量燃料标记物。此外，酚酞对萃取液或显色剂的碱性特别敏感。用pH小于10.5的水基萃取液时，萃取慢并且不完全，而pH高于约11时酚酞又很快形成无色的三阴离子。本发明物质没有这些缺点。

本发明的标记物在石油燃料中有更大的溶解度并且在中性水中有更小的溶解度。其三阴离子形成的敏感性和强碱存在下二阴离子的部分褪色也被最小化。这些优点的出现得益于与本发明标记物中可离子化羟基相邻的烷基或烷氧基。

本发明的标记物在有效使用量时于液状石油产品中是无色的，但当用适当的显色剂萃取时则呈现特征颜色。用于显色的试剂本身也是易于使用、操作和处置的。

本发明的标志物在有效用量水平下不使石油燃料带色的特征使得其广泛适用于石油产品。如目前可用于标记或标志用于道路车辆的低硫柴油。联邦政府颁布的一项条例中阻止向该燃料中添加按有效用量会使燃料带色的染料或染料相关的物质。该条例排除了现有技术中推荐作为石油燃料标记物的多种强带色物质的使用，如，美国专利5,156,653；5,205,840；4,764,474和4,735,631中公开的物质。这些专利的内容在此引入作为参考。

发明简述

本发明包括标记物组合物和包含液状石油产品及可检测量的标记物的组合物，其中标记物为1(3H)异苯并呋喃酮衍生物：其中R₁为含1至8个碳原子的烷基或烷氧基；R₂和R₃为氢原子、烷基或烷氧基。R₄为任意组合的溴、氯和氢原子。

此外，R₂和R₃的碳原子可构成如下所示之萘环系统部分：其中R₁-R₄如上所述，R₅为氢原子、含1至8个碳原子的烷基或烷氧基。

本发明也包括一种标记石油产品的方法，包括向液状石油产品中添加可检测量的标记物，该标记物选自：其中R₁-R₅如上所述。