Композиции смешанных децилмеркаптанов и их применение для извлечения химических веществ при добыче полезных ископаемых - RU2715577C2

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим смесь децилмеркаптанов и/или смесь децилсульфидов, и их применению в экстрагирующих композициях для добычи полезных ископаемых. Более подробно, настоящее изобретение относится к композициям, содержащим разветвленные децилмеркаптаны и/или разветвленные C₂₀ сульфиды, и способам их получения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Меркаптаны, также известные как тиолы, представляют собой органические соединения, используемые для разнообразных применений. Некоторые меркаптаны можно использовать в качестве предшественников для сельскохозяйственных реагентов или в качестве добавок к природному газу. Хотя способы получения меркаптанов являются общедоступными, получение индивидуальных меркаптанов может быть дорогостоящим из-за многочисленных стадий очистки, необходимых для очистки исходного сырья и/или меркаптанового продукта. Однако для многих применений может не требоваться одно чистое меркаптановое соединение, но можно использовать смеси меркаптанов. Таким образом, имеется потребность в разработке меркаптановых композиций, подходящих для таких применений, и способов их получения.

Одним из таких применений является добыча и извлечение металлов из добытых руд. В прошлом меркаптаны, такие как н-додецилмеркаптаны (NDDM) и трет-додецилмеркаптаны (TDDM), применялись в качестве химических экстрагентов при добыче и извлечении металлов из добытой руды. Однако из-за сильного запаха NDDM и TDDM перестали использовать в горнодобывающей промышленности. Таким образом, существует насущная потребность в химических экстрагирующих композициях для добычи полезных ископаемых, подходящих для извлечения металлов из добытой руды.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем документе описан способ извлечения металла из руды, включающий приведение руды в контакт с экстрагирующей композицией, при этом указанная экстрагирующая композиция содержит серосодержащие соединения, включающие (i) меркаптаны, содержащие разветвленные C₁₀ меркаптановые соединения, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана, 3-пропил-1-меркапто-гептана, 4-этил-1-меркапто-октана, 2-бутил-1-меркапто-гексана, 5-метил-2-меркапто-нонана, 3-пропил-2-меркапто-гептана, 4-этил-2-меркапто-октана, 5-метил-5-меркапто-нонана и их комбинаций; и (ii) сульфиды, содержащие разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где каждый R¹ и R² независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен, 2-бутил-1-гексен или их комбинации.

В настоящем документе также описана экстрагирующая композиция, содержащая серосодержащие соединения. Указанные серосодержащие соединения включают (i) меркаптаны, содержащие разветвленные C₁₀ меркаптановые соединения, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана, 3-пропил-1-меркапто-гептана, 4-этил-1-меркапто-октана, 2-бутил-1-меркапто-гексана, 5-метил-2-меркапто-нонана, 3-пропил-2-меркапто-гептана, 4-этил-2-меркапто-октана, 5-метил-5-меркапто-нонана и их комбинаций; и (ii) сульфиды, содержащие разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где каждый R¹ и R² независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен, 2-бутил-1-гексен или их комбинации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для подробного описания предпочтительных вариантов реализации предложенных композиций и способов их получения далее будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, на которых:

На фигуре 1 показана схема реакции при добавлении сероводорода (H₂S) к олефину;

На фигуре 2 показана газовая хроматограмма неочищенного продукта, полученного в результате УФ-инициируемой реакции, после удаления остаточного количества H₂S;

На фигуре 3 показана газовая хроматограмма продукта реакции, полученного в результате УФ-инициируемой реакции, после удаления легких компонентов;

На фигуре 4 показана газовая хроматограмма неочищенного продукта, полученного в результате УФ-инициируемой реакции, после удаления остаточного количества H₂S;

На фигуре 5 показана газовая хроматограмма продукта реакции, полученного в результате УФ-инициируемой реакции, после удаления легких компонентов;

На фигуре 6 показано сравнение газовых хроматограмм продукта, полученного путем УФ-инициирования, и продукта, полученного путем кислотного катализа. Верхняя хроматограмма представляет собой хроматограмму УФ-инициированного C₁₀ меркаптанового продукта, а нижняя хроматограмма представляет собой хроматограмму C₁₀ меркаптанового продукта, катализированного кислотой;

На фигуре 7 показано сравнение газовых хроматограмм C₁₀ меркаптановой фракции, выделенной из продукта, полученного путем УФ-инициирования, и C₁₀ меркаптановой фракции, выделенной из продукта, полученного путем кислотного катализа, и в частности, соответствующие ГХ профили очищенного C₁₀ меркаптанового продукта реакции. Верхняя хроматограмма представляет собой хроматограмму C₁₀ меркаптанового продукта, катализированного кислотой, и нижняя хроматограмма представляет собой хроматограмму УФ-инициированного C₁₀ меркаптанового продукта; и

На фигуре 8 показана газовая хроматограмма неочищенного продукта, полученного в результате реакции, катализируемой с помощью катализатора гидродесульфирования, после удаления остаточного количества H₂S.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для более точного определения терминов, применяемых в настоящем документе, приведены следующие определения. Если не указано иное, следующие определения применимы к настоящему описанию. Если в настоящем описании используется какой-либо термин, определение которого отсутствует в настоящем документе, можно использовать определение, взятое из IUPAC Compendium of Chemical Terminology, второе издание (1997), при условии, что такое определение не противоречит какому-либо другому описанию или определению, используемому в настоящем документе, или не делает неопределенным или невозможным какой-либо пункт формулы изобретения, к которому применяется указанное определение. В случае если какое-либо определение или применение, приведенное в любом документе, включенном в настоящий документ посредством ссылки, противоречит определению или применению, приведенному в настоящем документе, указанное определение или применение, приведенное в настоящем документе, имеет преимущественную силу.

Группы элементов периодической таблицы указаны с применением схемы нумерации, приведенной в версии периодической таблицы элементов, опубликованной в Chemical and Engineering News, 63(5), 27, 1985. В некоторых случаях группа элементов может быть указана с применением общего названия, присвоенного указанной группе; например, щелочные металлы для элементов 1 группы, щелочноземельные металлы (или щелочные металлы) для элементов 2 группы, переходные металлы для элементов 3-12 групп и галогены для элементов 17 группы.

Что касается приведенных в формуле изобретения переходных терминов или выражений, переходный термин «включающий», представляющий собой синоним «в том числе», «содержащий», «имеющий» или «характеризующийся», является охватывающим или неограничивающим и не исключает дополнительных, неуказанных элементов или стадий предложенного способа. Переходное выражение «состоящий из» исключает любой элемент, стадию или ингредиент, не указанный в пункте формулы изобретения. Переходное выражение «состоящий в основном из» ограничивает объем пункта формулы изобретения перечисленными материалами или стадиями и теми материалами или стадиями, которые существенно не влияют на основную и новую характеристику(и) заявленного изобретения. Термин «состоящий в основном из» занимает промежуточное положение между закрытыми терминами, таким как «состоящий из», и полностью открытыми терминами, такими как «содержащий». При отсутствии указания на противоположное при описании соединения или композиции термин «состоящий в основном из» не следует истолковывать как «содержащий», но предназначен для описания перечисленного компонента, включающего материалы, которые существенно не изменяют композицию или способ, к которому применим данный термин. Например, исходное сырье, состоящее в основном из материала А, может содержать примеси, обычно присутствующие в промышленно произведенном или коммерчески доступном образце перечисленного соединения или композиции. Когда пункт формулы изобретения включает разные признаки и/или классы признаков (например, стадию предложенного способа, свойства исходного сырья и/или свойства продукта, наряду с другими возможностями), переходные термины «содержащий», «состоящий в основном из» и «состоящий из» применяются только к тому классу признаков, к которому применяются, и можно иметь другие переходные термины или выражения, применяемые с другими признаками в рамках одного пункта формулы изобретения. Например, способ может включать несколько перечисленных стадий (и другие не перечисленные стадии), но использовать подготовку каталитической системы, состоящую из конкретных стадий, или, альтернативно, состоящую в основном из конкретных стадий, но использовать каталитическую систему, содержащую перечисленные компоненты и другие не перечисленные компоненты.

Хотя композиции и способы описаны применительно к термину «содержащий» (или другому широкому термину), различные компоненты и/или стадии, композиции и способы также могут быть описаны с применением более узких терминов, таких как «состоят в основном из» или «состоят из» различных компонентов и/или стадий.

Подразумевают, что термины в единственном числе, если специально не указано иное, включают множественные альтернативные варианты, например, по меньшей мере один.

Для любого конкретного соединения, описанного в настоящем документе, подразумевают, что общая структура или приведенное название также включает все структурные изомеры, конформационные изомеры и стереоизомеры, которые могут образоваться из определенного набора заместителей, если не указано иное. Таким образом, общая ссылка на соединение включает все структурные изомеры, если явно не указано иное; например, общая ссылка на пентан включает н-пентан, 2-метил-бутан и 2,2-диметилпропан, тогда как общая ссылка бутильную группу включает н-бутильную группу, втор-бутильную группу, изобутильную группу и трет-бутильную группу. Кроме того, ссылка на общую структуру или название включает все энантиомеры, диастереомеры и другие оптические изомеры, будь то в энантиомерных или рацемических формах, а также смеси стереоизомеров, как позволяет или требует контекст. Для любой приведенной конкретной формулы или названия любая приведенная общая формула или название также включает все конформационные изомеры, региоизомеры и стереоизомеры, которые могут образоваться из определенного набора заместителей.

Химическая «группа» описывается в зависимости от того, как эта группа формально образуется из эталонного или «родоначального» соединения, например, за счет определенного количества атомов водорода, формально удаленных из родоначального соединения с получением указанной группы, даже если такая группа не синтезирована таким образом в буквальном смысле. В качестве примера, «алкильную группу» можно формально получить путем удаления одного атома водорода из алкана, тогда как «алкиленовую группу» можно формально получить путем удаления двух атомов водорода из алкана. Кроме того, для включения разнообразных групп, формально полученных путем удаления какого-либо количества («одного или более») атомов водорода из родоначального соединения, можно использовать более общий термин, который в этом примере можно определить как «алкановую группу» и который включает «алкильную группу», «алкиленовую группу» и вещества с тремя или более атомами водорода, как необходимо в такой ситуации, удаленными из алкана. Во всем документе при описании заместителя, лиганда или другого химического фрагмента, который может составлять конкретную «группу», подразумевают, что при применении указанной группы, как описано, соблюдаются хорошо известные правила химической структуры и образования связей. При описании группы как «полученной путем», «полученной из», «образованной путем» или «образованной из», указанные термины используются в формальном смысле и не предназначены для указания на какие-либо конкретные способы или процедуры синтеза, если специально не указано иное или если контекст не требует иного.

Термин «углеводород» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения относится к соединению, содержащему только углерод и водород. Можно использовать и другие идентификаторы, указывающие на присутствие в углеводороде конкретных групп (например, галогенированный углеводород указывает на присутствие одного или более атомов галогена, заменяющих эквивалентное количество атомов водорода в углеводороде). В настоящем документе термин «гидрокарбильная группа» используют в соответствии с определением, установленным IUPAC: одновалентная группа, полученная путем удаления атома водорода из углеводорода. Неограничивающие примеры гидрокарбильных групп включают этил, фенил, толил, пропенил и т.п. Аналогичным образом, «гидрокарбиленовая группа» относится к группе, полученной путем удаления двух атомов водорода из углеводорода, либо двух атомов водорода от одного атома углерода, либо одного атома водорода от каждого из двух разных атомов углерода. Соответственно, согласно терминологии, применяемой в настоящем документе, «углеводородная группа» относится к обобщенной группе, полученной путем удаления из углеводорода одного или более атомов водорода (при необходимости для конкретной группы). «Гидрокарбильная группа», «гидрокарбиленовая группа» и «углеводородная группа» могут представлять собой ациклические или циклические группы и/или могут быть линейными или разветвленными. «Гидрокарбильная группа», «гидрокарбиленовая группа» и «углеводородная группа» могут включать кольца, кольцевые системы, ароматические кольца и ароматические кольцевые системы, содержащие только углерод и водород. «Гидрокарбильные группы», «гидрокарбиленовые группы» и «углеводородные группы» наряду с другими группами включают в качестве членов, например, арильные, ариленовые, ареновые, алкильные, алкиленовые, алкановые, циклоалкильные, циклоалкиленовые, циклоалкановые, аралкильные, аралкиленовые и аралкановые группы.

Термин «алкан» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения относится к насыщенным углеводородным соединениям. Можно использовать и другие идентификаторы, указывающие на присутствие в алкане конкретных групп (например, галогенированный алкан указывает на присутствие одного или более атомов галогена, заменяющих эквивалентное количество атомов водорода в алкане). В настоящем документе термин «алкильная группа» используют в соответствии с определением, установленным IUPAC: одновалентная группа, полученная путем удаления атома водорода из алкана. Аналогичным образом, «алкиленовая группа» относится к группе, полученной путем удаления двух атомов водорода из алкана (либо двух атомов водорода от одного атома углерода, либо одного атома водорода от двух разных атомов углерода). «Алкановая группа» представляет собой общий термин, относящийся к группе, полученной путем удаления из алкана одного или более атомов водорода (при необходимости для конкретной группы). «Алкильная группа», «алкиленовая группа» и «алкановая группа» могут представлять собой ациклические или циклические группы и/или могут быть линейными или разветвленными, если не указано иное. Первичную, вторичную и третичную алкильную группу получают путем удаления атома водорода от первичного, вторичного и третичного атома углерода, соответственно, алкана. н-Алкильную группу можно получить путем удаления атома водорода от концевого атома углерода линейного алкана.

Алифатическое соединение представляет собой ациклическое или циклическое, насыщенное или ненасыщенное соединение углерода, за исключением ароматических соединений. Таким образом, алифатическое соединение представляет собой ациклическое или циклическое, насыщенное или ненасыщенное соединение углерода, за исключением ароматических соединений; то есть, алифатическое соединение представляет собой неароматическое органическое соединение. «Алифатическая группа» представляет собой обобщенную группу, полученную путем удаления одного или более атомов водорода (при необходимости для конкретной группы) от атома углерода алифатического соединения. Таким образом, алифатическое соединение представляет собой ациклическое или циклическое, насыщенное или ненасыщенное соединение углерода, за исключением ароматических соединений. То есть, алифатическое соединение представляет собой неароматическое органическое соединение. Алифатические соединения и, соответственно, алифатические группы могут содержать органическую функциональную группу(ы) и/или атом(ы), отличные от углерода и водорода.

Термин «замещенный» при применении для описания соединения или группы, например, при упоминании замещенного аналога конкретного соединения или группы, предназначен для описания любого неводородного фрагмента, который формально заменяет водород в такой группе, при этом подразумевают, что указанный термин является неограничивающим. В настоящем документе группа или группы также могут называться «незамещенными» или эквивалентными терминами, такими как «не замещенный», который относится к исходной группе, в которой неводородный фрагмент не заменяет водород в указанной группе. Подразумевают, что термин «замещенный» является неограничивающим и включает неорганические заместители или органические заместители.

Термин «олефин» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения относится к углеводородам, содержащим по меньшей мере одну углерод-углеродную двойную связь, которая не является частью ароматического кольца или ароматической кольцевой системы. Термин «олефин» включает алифатические и ароматические, циклические и ациклические и/или линейные и разветвленные углеводороды, содержащие по меньшей мере одну углерод-углеродную двойную связь, которая не является частью ароматического кольца или кольцевой системы, если специально не указано иное. Олефины, содержащие только одну, только две, только три и т.п. углерод-углеродные двойные связи, могут быть идентифицированы путем применения в названии олефина термина «моно», «ди», «три» и т.п. Олефины можно дополнительно идентифицировать по положению углерод-углеродной двойной связи(ей).

Термин «алкен» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения относится к линейному или разветвленному алифатическому углеводородному олефину, содержащему одну или более углерод-углеродных двойных связей. Алкены, содержащие только одну, только две, только три и т.п. такие многократные связи, могут быть идентифицированы путем применения в названии термина «моно», «ди», «три» и т.п. Например, алкамоноены, алкадиены и алкатрины относятся к линейным или разветвленным ациклическим углеводородным олефинам, содержащим только одну углерод-углеродную двойную связь (ациклические олефины с общей формулой C_nH_2n), только две углерод-углеродные двойные связи (ациклические олефины с общей формулой С_nН_2н-2) и только три углерод-углеродные двойные связи (ациклические олефины с общей формулой С_nН_2н-4), соответственно. Алкены можно дополнительно идентифицировать по положению углерод-углеродной двойной связи(ей). Можно использовать и другие идентификаторы для указания на присутствие или отсутствие в алкене конкретных групп. Например, галоалкен относится к алкену, содержащему один или более атомов водорода, замещенных атомом галогена.

В настоящем описании и формуле изобретения термин «альфа-олефин» относится к олефину, содержащему углерод-углеродную двойную связь между первым и вторым атомами углерода самой длинной непрерывной цепи углеродных атомов. Термин «альфа-олефин» включает линейные и разветвленные альфа-олефины, если явно не указано иное. В случае разветвленных альфа-олефинов разветвление может находиться во 2 положении (винилиден) и/или в 3 положении или выше относительно двойной олефиновой связи. Термин «винилиден» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения относится к альфа-олефину, имеющему разветвление во 2 положении относительно олефиновой двойной связи. Сам по себе термин «альфа-олефин» не указывает на присутствие или отсутствие других углерод-углеродных двойных связей, если явно не указано обратное.

Термин «нормальный альфа-олефин» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения относится к линейному алифатическому моноолефину, содержащему углерод-углеродную двойную связь между первым и вторым атомами углерода. Следует отметить, что «нормальный альфа-олефин» не является синонимом «линейного альфа-олефина», так как термин «линейный альфа-олефин» может включать линейные олефиновые соединения, содержащие двойную связь между первым и вторым атомами углерода.

Термины «легкие компоненты», «легкая фракция» или «легкие соединения» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения относится к соединениям, присутствующим в продукте реакции, содержащим примерно 9 или менее атомов углерода (C_9-) на молекулу. Неограничивающие примеры C_9- соединений, которые могут содержаться в продукте реакции, включают C_9- моноолефины (например, непрореагировавшие C_9- моноолефины), C_9- меркаптаны, C_9- алканы, C_9- спирты, циклогексан, метилциклопентан, метилциклогексан, бензол, толуол, этилбензол, ксилол, мезитилен, 2-этил-1-гексанол и т.п. или их комбинации. Если в настоящем документе специально не указано иное, термины «легкие компоненты», «легкая фракция» или «легкие соединения» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения исключают сероводород, поскольку H₂S обычно в значительной степени потребляется во время предыдущей реакции и/или удаляется из продукта реакции (как более подробно описано в настоящем документе) перед дальнейшей обработкой продукта реакции (например, его перегонкой). Например, H₂S можно удалить из продукта реакции посредством дистилляции, отгонки, мгновенного испарения или других подходящих способов, известных специалистам в данной области техники, без удаления из продукта реакции каких-либо существенных количеств «легких компонентов», «легкой фракции» или «легких соединений». Не желая ограничиваться теорией, такое определение «легких компонентов», «легкой фракции» или «легких соединений» включает любые соединения, содержащие примерно девять или менее атомов углерода, присутствующие в продукте реакции, которые могут быть обнаружены даже в следовых количествах. Как известно специалисту в данной области техники, легкая фракция также может содержать следовые количества сульфидов с более низким содержанием углерода.

Термины «промежуточные продукты» или «промежуточная фракция» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения обычно относятся к соединениям, содержащим примерно от десяти до семнадцати атомов углерода (C_10-17) на молекулу. Неограничивающие примеры C_10-17 соединений включают C₁₀ меркаптаны (в том числе как разветвленные, так и неразветвленные C₁₀ меркаптаны), C_12-17 меркаптановые изомеры, C₁₂-C₁₇ сульфиды и т.п. или их комбинации. Не желая ограничиваться теорией, такое определение «промежуточных продуктов» или «промежуточной фракции» включает любые соединения, содержащие от примерно десяти до семнадцати атомов углерода, присутствующие в продукте реакции, которые могут быть обнаружены даже в следовых количествах. Как известно специалисту в данной области техники, промежуточная фракция также может содержать следовые количества соединений с более низким содержанием углерода, в том числе сульфиды. Согласно некоторым вариантам реализации продукт можно выделить из промежуточной фракции (например, C₁₀ меркаптановой фракции), при этом оставшиеся C₁₁ - C₁₇ соединения (например, C_12-16 меркаптаны) можно рассматривать как промежуточную фракцию.

Термины «тяжелые компоненты» или «тяжелая фракция» во всех случаях применения в настоящем описании и формуле изобретения относятся к соединениям, содержащим примерно восемнадцать или более атомов углерода (C₁₈₊) на молекулу. Неограничивающие примеры C₁₈₊ продуктов включают C₁₈ сульфиды, C₂₀ сульфиды, С₂₄ сульфиды, С₂₈ сульфиды, С₃₂ сульфиды, С₁₈ меркаптаны и т.п. или их комбинации. Как известно специалистам в данной области техники, тяжелая фракция также может содержать следовые количества соединений с более низким содержанием углерода, в том числе меркаптаны и сульфиды.

Указанные легкая, промежуточная и тяжелая фракции можно рассматривать как «грубые фракции», поскольку они содержат множество соединений, распределенных по всему диапазону углеродных атомов, т.е. множество соединений, содержащих разное количество атомов углерода (например, грубая фракция, содержащая C₁₀, С₁₁, С₁₂, С₁₃, с₁₄, С₁₅, С₁₆, С₁₇и т.п. соединения). Такие грубые фракции отличаются от одной или более «тонких фракций», содержащих меньшее количество соединений, чем указанные грубые фракции, например, C₁₀ тонкая фракция (например, C₁₀ меркаптановая фракция), полученная из грубой фракции или иным образом отдельно извлеченная из грубой фракции. Соответственно, грубая фракция может содержать определенное количество тонких фракций, например, когда множество фракций отбирают путем перегонки в течение некоторого времени и по всему линейному диапазону температур, при этом указанные фракции в совокупности называются грубой фракцией или по отдельности называются тонкими фракциями. Специалисты в данной области техники могут получить тонкую фракцию из грубой фракции, например, путем дополнительной перегонки (например, с применением отгонной колонны фракции C₁₀, отгонной колонны фракции C₂₀ и т.п.) или с помощью другого метода очистки.

В настоящем документе термины «комнатная температура» или «температура окружающей среды» используют для описания любой температуры от 15°С до 35°С, причем на реакционный сосуд непосредственно не воздействуют внешним источником тепла или охлаждения. Соответственно, термины «комнатная температура» и «температура окружающей среды» включают отдельные значения температуры и все возможные диапазоны, поддиапазоны и комбинации поддиапазонов температур от 15°С до 35°С, причем на реакционный сосуд непосредственно не воздействуют внешним источником нагревания или охлаждения. В настоящем документе термин «атмосферное давление» используют для описания давления между земной поверхностью и атмосферой, причем средство изменения внешнего давления не используется. В общем случае, если не экспериментируют на экстремальных высотах относительно земли, «атмосферное давление» составляет примерно 1 атмосферу (альтернативно, примерно 14,7 psi или примерно 101 кПа).

В настоящем описании изобретения признаки, приведенные в виде минимального значения, могут быть альтернативно указаны как «по меньшей мере» любое перечисленное минимальное значение или «больше или равно» любому перечисленному минимальному значению признака, описанного в настоящем документе. В настоящем описании признаки, приведенные в виде максимального значения, могут быть альтернативно указаны как «меньше или равно» любому перечисленному максимальному значению или «ниже» любого перечисленного максимального значения признака, описанного в настоящем документе.

В настоящем описании изобретения будут действовать обычные правила номенклатуры органических соединений. Например, при упоминании замещенных соединений или групп, приводятся ссылки на схемы замещения для указания, что данная группа(ы) находится (находятся) в указанном положении и что все другие неуказанные положения занимает водород. Например, ссылка на 4-замещенную фенильную группу указывает, что имеется неводородный заместитель, расположенный в 4 положении, и атомы водорода, расположенные в 2, 3, 5 и 6 положениях. В качестве еще одного примера, ссылка на 3-замещенный нафт-2-ил указывает, что имеется неводородный заместитель, расположенный в 3 положении и атомы водорода, расположенные в 1, 4, 5, 6, 7 и 8 положениях. Ссылки на соединения или группы, содержащие заместители в положениях помимо указанного положения, будут упоминаться с применением «содержащий» или какого-то другого альтернативного выражения. Например, ссылка на фенильную группу, содержащую заместитель в 4 положении, относится к фенильной группе, содержащей неводородную замещающую группу в 4 положении и водород или любую неводородную группу в 2, 3, 5 и 6 положениях.

Подразумевают, что применение термина «необязательно» в отношении любого элемента пункта формулы изобретения означает, что заявленный элемент является необходимым или, альтернативно, не является необходимым. Подразумевают, что оба альтернативных варианта находятся в пределах объема пункта формулы изобретения.

Если не указано иное, любая углеродсодержащая группа, для которой не указано количество атомов углерода, может содержать, согласно соответствующей химической практике, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 или 30 атомов углерода или любой диапазон или комбинацию диапазонов между перечисленными значениями. Например, если не указано иное, любая углеродсодержащая группа может содержать от 1 до 30 атомов углерода, от 1 до 25 атомов углерода, от 1 до 20 атомов углерода, от 1 до 15 атомов углерода, от 1 до 10 атомов углерода или от 1 до 5 атомов углерода. Кроме того, можно использовать и другие идентификаторы или уточняющие термины, указывающие на присутствие или отсутствие конкретного заместителя, конкретную региохимию и/или стереохимию или присутствие или отсутствие разветвленной базовой структуры или основной цепи.

В процессах и/или способах, описанных в настоящем документе, используются стадии, признаки и соединения, независимо описанные в настоящем документе. В процессе и способах, описанных в настоящем документе, можно использовать или не использовать идентификаторы стадий (например, 1), 2) и т.п., а), b) и т.п. или i), ii) и т.п.), признаки (например, 1), 2) и т.п., а), b) и т.п. или i), ii) и т.п.) и/или идентификаторы соединений (например, первое, второе и т.п.). Однако следует отметить, что процессы и/или способы, описанные в настоящем документе, могут включать несколько стадий, признаков (например, соотношения реагентов, условия образования наряду с другими особенностями) и/или несколько соединений, имеющих одну и ту же общую характеристику. Соответственно, следует отметить, что процессы и/или способы, описанные в настоящем документе, можно модифицировать с применением подходящего идентификатора стадий или признаков (например, 1), 2) и т.п., а), b) и т.п. или i), ii) и т.п.) и/или идентификатора соединений (например, первый, второй и т.п.), независимо от идентификатора стадий, признаков и/или соединений, используемого в конкретном аспекте и/или варианте реализации, описанном в настоящем документе, при этом идентификаторы стадий или признаков можно добавлять и/или модифицировать для указания на отдельные другие стадии/признаки/соединения, используемые в указанном процессе и/или способах, без ущерба для общего описания изобретения.

Варианты реализации, описанные в настоящем документе, позволяют обеспечить материалы, перечисленные как подходящие с точки зрения соответствия конкретному признаку варианта реализации, ограниченному термином «или». Например, конкретный признак раскрытого предмета изобретения может быть описан следующим образом: Признак Х может представлять собой А, В или С. Кроме того, предполагается, что для каждого признака указанное утверждение также может быть сформулировано в виде перечня альтернативных вариантов, так что утверждение «Признак Х представляет собой А, альтернативно В или альтернативно С» также является вариантом реализации настоящего изобретения независимо от того, изложено ли указанное утверждение в явном виде.

Композиционные аспекты массового процента различных композиций, описанных в настоящем документе (например, массовый процент одного или более соединений, присутствующих в композиции), можно определить с помощью газовой хроматографии (ГХ), газовой хроматографии-масс-спектроскопии (ГХ-МС), спектроскопии комбинационного рассеяния, спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) или любого другого подходящего аналитического способа, известного специалистам в данной области техники. Например, если не указано иное, композиционные аспекты массового процента различных композиций, описанных в настоящем документе (например, массовый процент различных серосодержащих соединений, таких как C₁₀ меркаптаны и C₂₀ сульфиды, присутствующих в композициях, таких как неочищенный продукт, легкая фракция, промежуточная фракция, тяжелая фракция и т.п.), можно определить с применением газового хроматографа с пламенно-ионизационным детектором (ГХ-ПИД) на основе на общих площадей ГХ пиков (как описано в настоящем документе), приведенных в виде процента площади, определенного посредством газовой хроматографии (ГХ) (% ГХ площади), что является обычным аналитическим методом, применяемым для анализа композиций, содержащих серосодержащие соединения. Не желая быть связанными такой теорией, полагают, что количество, выраженное в % площади, очень похоже на количество, выраженное в виде массового процента (% масс.), при этом для понимания обычным специалистом указанные соответствующие количества не обязательно должны быть точно эквивалентными или взаимозаменяемыми.

Согласно одному из вариантов реализации способ, предложенный в настоящем изобретении, включает взаимодействие в реакторе сероводорода (H₂S) и исходного сырья, содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии инициатора с получением неочищенной композиции (также называемой неочищенным продуктом); при этом разветвленные C₁₀ моноолефины включают 5-метил-1-нонен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен, 2-бутил-1-гексен или их комбинации; при этом неочищенная композиция содержит разветвленные C₁₀ меркаптаны и разветвленные C₂₀ сульфиды.

Неочищенную композицию можно подвергнуть дальнейшей обработке, например, посредством перегонки, с получением одного или более продуктов (также называемых перегнанными, очищенными, рафинированными, готовыми или конечными продуктами), выбранных из группы, состоящей из меркаптановых композиций (например, композиции, содержащей один или более разветвленных C₁₀ меркаптанов), сульфидных композиций (например, композиции, содержащей один или более разветвленных C₂₀ сульфидов); и композиций, содержащих как меркаптаны (например, разветвленные C₁₀ меркаптаны), так и сульфиды (например, разветвленные C₂₀ сульфиды), называемых меркаптановыми/сульфидными композициями.

Согласно одному из вариантов реализации меркаптановая композиция содержит разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана, 3-пропил-1-меркапто-гептана, 4-этил-1-меркапто-октана, 2-бутил-1-меркапто-гексана, 5-метил-2-меркапто-нонана, 3-пропил-2-меркапто-гептана, 4-этил-2-меркапто-октана, 5-метил-5-меркапто-нонана и их комбинаций.

Согласно одному из вариантов реализации сульфидная композиция содержит разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где каждый R¹ и R² независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен, 2-бутил-1-гексен или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации меркаптановая/сульфидная композиция содержит (А) разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана, 3-пропил-1-меркапто-гептана, 4-этил-1-меркапто-октана, 2-бутил-1-меркапто-гексана, 5-метил-2-меркапто-нонана, 3-пропил-2-меркапто-гептана, 4-этил-2-меркапто-октана, 5-метил-5-меркапто-нонана и их комбинаций; и (В) разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где каждый R¹ и R² независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен, 2-бутил-1-гексен или их комбинации.

Меркаптановые композиции, сульфидные композиции и меркаптановые/сульфидные композиции могут быть пригодны для продажи или иным образом использоваться для разнообразных конечных применений, таких как экстрагирующие композиции для добычи полезных ископаемых и агенты переноса цепи.

Согласно одному из вариантов реализации композиции, описанные в настоящем документе, можно получить способом, включающим взаимодействие в реакторе сероводорода (H₂S) и исходного сырья, содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии инициатора с получением неочищенной композиции (продукта реакции), при этом разветвленные C₁₀ моноолефины включают 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Можно использовать любое исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов типа, описанного в настоящем документе, например, исходное сырье, полученное в результате промышленного нефтеперерабатывающего или нефтехимического процесса. Такое исходное сырье может содержать и другие олефины наряду с одним или более разветвленных C₁₀ моноолефинов типа, описанного в настоящем документе, например, линейные C₁₀ моноолефины, а также олефины, содержащие более или менее 10 атомов углерода. Согласно одному из вариантов реализации исходное сырье содержит один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, при этом указанное сырье получают из выходящего потока процесса производства 1-гексена. Согласно различным вариантам реализации исходное сырье, полученное из выходящего потока процесса производства 1-гексена, может содержать C₁₀ моноолефины (например, разветвленные и/или линейные C₁₀ моноолефины), а также олефины, содержащие более или менее 10 атомов углерода.

Согласно одному из вариантов реализации исходное сырье может содержать (а) по меньшей мере примерно 76 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 78 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 80 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 82 мол. % C₁₀ моноолефинов и (b) по меньшей мере примерно 1 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 2 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 3 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 4 мол. % C₁₄ моноолефинов. Согласно одному из вариантов реализации исходное сырье может содержать (а) от примерно 76 мол. % до примерно 92 мол. %, альтернативно от примерно 78 мол. % до примерно 90 мол. %, альтернативно от примерно 80 мол. % до примерно 88 мол. % или альтернативно от примерно 82 мол. % до примерно 86 мол. % C₁₀ моноолефинов; и (b) от примерно 1 мол. % до примерно 12 мол. %, альтернативно от примерно 2 мол. % до примерно 10 мол. %, альтернативно от примерно 3 мол. % до примерно 8 мол. % или альтернативно от примерно 4 мол. % до примерно 7 мол. % C₁₄ моноолефинов. Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, исходное сырье, содержащее (а) по меньшей мере примерно 76 мол. % C₁₀ моноолефинов и (b) по меньшей мере примерно 1 мол. % C₁₄ моноолефинов, также может быть названо «первым исходным сырьем». Согласно одному из вариантов реализации первое исходное сырье получают из выходящего потока процесса производства 1-гексена, например, выходящего потока, полученного из процесса производства 1-гексена типа, описанного в родственной международной заявке на патент PCT/US2015/40433, которая в полном объеме включена в настоящий документ посредством ссылки.

Согласно еще одному варианту реализации исходное сырье может содержать по меньшей мере примерно 95 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 96 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 97 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 98 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 99 мол. % C₁₀ моноолефинов. Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, исходное сырье, содержащее по меньшей мере примерно 95 мол. % C₁₀ моноолефинов, также может быть названо «вторым исходным сырьем». Согласно одному из вариантов реализации второе исходное сырье можно получить путем очистки первого исходного сырья, например, путем перегонки выходящего потока, полученного из процесса производства 1-гексена типа, описанного в родственной международной заявке на патент PCT/US2015/40433, которая в полном объеме включена в настоящий документ посредством ссылки.

Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе (например, первого исходного сырья или второго исходного сырья), могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой 2-бутил-1-гексен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен и 5-метил-1-нонен. Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе, могут содержать i) по меньшей мере примерно 3 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 4 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 5 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 6 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 7 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 8 мол. % 2-бутил-1-гексена (представленного структурой L), ii) по меньшей мере примерно 8 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 9 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 10 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 11 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 12 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 13 мол. % 3-пропил-1-гептена (представленного структурой J), iii) по меньшей мере примерно 6 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 7 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 8 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 9 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 10 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 11 мол. % 4-этил-1-октена (представленного структурой K) и iv) по меньшей мере примерно 20 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 22 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 24 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 26 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 28 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 30 мол. % 5-метил-1-нонена (представленного структурой I).

Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе (например, первого исходного сырья или второго исходного сырья), могут иметь молярное отношение 2-бутил-1-гексена к 5-метил-1-нонену, составляющее по меньшей мере примерно 2:1, альтернативно по меньшей мере примерно 2,4:1, альтернативно по меньшей мере примерно 2,6:1 или альтернативно по меньшей мере примерно 2,8:1. Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе, могут иметь молярное отношение 3-пропил-1-гептена к 5-метил-1-нонену, составляющее по меньшей мере примерно 1,2:1, альтернативно по меньшей мере примерно 1,4:1, альтернативно по меньшей мере примерно 1,6:1 или альтернативно по меньшей мере примерно 1,8:1. Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе, могут иметь молярное отношение 4-этил-1-октена к 5-метил-1-нонену, составляющее по меньшей мере примерно 1,6:1, альтернативно по меньшей мере примерно 1,7:1, альтернативно по меньшей мере примерно 1,9:1 или альтернативно по меньшей мере примерно 2,1:1. Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе, могут иметь молярное отношение 2-бутил-1-гексена к 5-метил-1-нонену, составляющее по меньшей мере примерно 2:1, альтернативно по меньшей мере примерно 2,4:1, альтернативно по меньшей мере примерно 2,6:1 или альтернативно по меньшей мере примерно 2,8:1; молярное отношение 3-пропил-1-гептена к 5-метил-1-нонену, составляющее по меньшей мере примерно 1,2:1, альтернативно по меньшей мере примерно 1,4:1, альтернативно по меньшей мере примерно 1,6:1 или альтернативно по меньшей мере примерно 1,8:1; и молярное отношение 4-этил-1-октена к 5-метил-1-нонену, составляющее по меньшей мере примерно 1,6:1, альтернативно по меньшей мере примерно 1,7:1, альтернативно по меньшей мере примерно 1,9:1 или альтернативно по меньшей мере примерно 2,1:1.

Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе (например, первого исходного сырья или второго исходного сырья), могут содержать линейные C₁₀ моноолефины. Согласно такому варианту реализации линейные C₁₀ моноолефины могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой 1-децен, 4-децен, 5-децен или их комбинации; альтернативно, 1-децен; альтернативно, 4-децен и/или 5-децен; альтернативно, 4-децен; или альтернативно, 5-децен. Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе, могут содержать линейные C₁₀ моноолефины в количестве, меньшем или равном примерно 26 мол. %, альтернативно меньшем или равном примерно 24 мол. %, альтернативно меньшем или равном примерно 22 мол. %, альтернативно меньшем или равном примерно 20 мол. % или альтернативно меньшем или равном примерно 18 мол. %. Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе, могут содержать от примерно 1 мол. % до примерно 16 мол. %, альтернативно от примерно 2 мол. % до примерно 15 мол. %, альтернативно от примерно 3 мол. % до примерно 14 мол. %, альтернативно от примерно 4 мол. % до примерно 13 мол. % или альтернативно от примерно 6 мол. % до примерно 12 мол. % 4-децена и/или 5-децена. Согласно некоторым вариантам реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе, могут содержать 1-децен в количестве, меньшем или равном примерно 10 мол. %, альтернативно меньшем или равном примерно 9 мол. %, альтернативно меньшем или равном примерно 8 мол. %, альтернативно меньшем или равном примерно 7 мол. % или альтернативно меньшем или равном примерно 6 мол. %. Согласно другим вариантам реализации C₁₀ моноолефины из любого исходного сырья, описанного в настоящем документе, могут содержать от примерно 0,5 мол. % до примерно 9 мол. %, альтернативно от примерно 1 мол. % до примерно 8 мол. %, альтернативно от примерно 1,5 мол. % до примерно 7 мол. % или альтернативно от примерно 2 мол. % до примерно 6 мол. % 1-децена.

Согласно одному из вариантов реализации первое исходное сырье, описанное в настоящем документе, может дополнительно содержать C_9- моноолефины, C₁₁₊ моноолефины или их комбинации; альтернативно, C_9- моноолефины; или альтернативно, C₁₁₊ моноолефины. Согласно одному из вариантов реализации C_9- моноолефины могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой C₇ моноолефин, C₈ моноолефин, C₉ моноолефин или их комбинации; альтернативно. C₇ моноолефин; альтернативно, C₈ моноолефин; или альтернативно, C₉ моноолефин. Согласно некоторым вариантам реализации C_9- моноолефины могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой C₈ моноолефин. Согласно одному из вариантов реализации C₁₁₊ моноолефины могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой C₁₁ моноолефин, C₁₂ моноолефин, C₁₃ моноолефин, C₁₄ моноолефин, C₁₅ моноолефин, C₁₆ моноолефин, C₁₇ моноолефин, C₁₈ моноолефин или их комбинации; альтернативно, C₁₁ моноолефин; альтернативно, C₁₂ моноолефин; альтернативно, C₁₃ моноолефин; альтернативно, C₁₄ моноолефин; альтернативно, C₁₅ моноолефин; альтернативно, C₁₆ моноолефин; альтернативно, C₁₇ моноолефин; или альтернативно, C₁₈ моноолефин. Согласно некоторым вариантам реализации С₁₁₊ моноолефины могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой C₁₂ моноолефин, C₁₆ моноолефин, C₁₈ моноолефин или их комбинации; альтернативно, C₁₂ моноолефин; альтернативно, C₁₆ моноолефин; или альтернативно, C₁₈ моноолефин.

Согласно одному из вариантов реализации первое исходное сырье, описанное в настоящем документе, может дополнительно содержать C₈ моноолефины, C₁₂ моноолефины, C₁₆ моноолефины, C₁₈ моноолефины или их комбинации; альтернативно, C₈ моноолефины; альтернативно, C₁₂ моноолефины; альтернативно, C₁₆ моноолефины и/или C₁₈ моноолефины; альтернативно, C₁₆ моноолефины; или альтернативно, C₁₈ моноолефины. Согласно одному из вариантов реализации C₈ моноолефины могут включать 1-октен. Согласно одному из вариантов реализации C₁₂ моноолефины могут включать 1-додецен.

Согласно одному из вариантов реализации первое исходное сырье может дополнительно содержать от примерно 0,1 мол. % до примерно 5 мол. %, альтернативно от примерно 0,25 мол. % до примерно 4 мол. % или альтернативно от примерно 0,5 мол. % до примерно 3 мол. % C₁₂ моноолефинов. Согласно такому варианту реализации C₁₂ моноолефины могут содержать от примерно 54 мол. % до примерно 74 мол. %, альтернативно от примерно 56 мол. % до примерно 72 мол. %, альтернативно от примерно 58 мол. % до примерно 70 мол. % или альтернативно от примерно 60 мол. % до примерно 68 мол. % 1-додецена.

Согласно одному из вариантов реализации первое исходное сырье может дополнительно содержать от примерно 0,1 мол. % до примерно 5 мол. %, альтернативно от примерно 0,25 мол. % до примерно 4 мол. % или альтернативно от примерно 0,5 мол. % до примерно 3 мол. % C₈ моноолефинов. Согласно такому варианту реализации C₈ моноолефины могут содержать по меньшей мере примерно 95 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 96 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 97 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 98 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 99 мол. % 1-октена.

Согласно одному из вариантов реализации первое исходное сырье может дополнительно содержать от примерно 0,05 мол. % до примерно 2 мол. %, альтернативно от примерно 0,04 мол. % до примерно 1,5 мол. %, альтернативно от примерно 0,06 мол. % до примерно 1,25 мол. %, альтернативно от примерно 0,08 мол. % до примерно 1 мол. % или альтернативно от примерно 0,1 мол. % до примерно 0,75 мол. % C₁₆ моноолефинов и/или C₁₈моноолефинов.

Согласно одному из вариантов реализации исходное сырье, содержащее разветвленные C₁₀ моноолефины, полученные в процессе производства 1-гексена, можно очистить с получением второго исходного сырья типа, описанного в настоящем документе, например, для улучшения реакционной способности олефина и чистоты получаемого в результате меркаптана и/или сульфида. Из исходного сырья можно удалить легкую фракцию, содержащую C_9-, и любые C₁₀ олефиновые изомеры можно собрать в верхней части колоны с получением C₁₀ моноолефиновой фракции высокой чистоты (>95%) в качестве второго исходного сырья. Такая C₁₀ моноолефиновая фракция высокой чистоты (т.е. второе исходное сырье) содержит мало или не содержит неолефиновые примеси или С₁₁ - C₁₇ соединения, C₁₀ олефин высокой чистоты может взаимодействовать с H₂S с получением неочищенной композиции. Условия реакции, применяемые для получения неочищенной композиции из C₁₀ моноолефиновой фракции высокой чистоты (т.е. второго исходного сырья), могут быть идентичны условиям реакции, описанным для исходного сырья, содержащего разветвленные C₁₀ моноолефины, полученные в процессе производства 1-гексена, применяемого как есть без дополнительной очистки (т.е. первого исходного сырья). Основное различие между взаимодействием первого исходного сырья и второго исходного сырья заключается в составе неочищенной композиции и любых полученных очищенных или частично очищенных продуктов (например, фракций или фракций, отобранных из неочищенной композиции). В случае второго исходного сырья (например, C₁₀ моноолефиновой фракции высокой чистоты (>95%)), неочищенная композиция может содержать остаточный H₂S, непрореагировавший C₁₀ олефин, C₁₀ меркаптановые изомеры и сульфиды C₁₀H₂₁-S-C₁₀H₂₁ и минимальное количество других меркаптанов или сульфидов. После удаления из неочищенной композиции H₂S и C_9- легких компонентов получаемый в результате частично очищенный продукт будет содержать C₁₀ меркаптановые изомеры и C₂₀ сульфиды, но не будет содержать никаких промежуточных меркаптанов и асимметричных сульфидных компонентов, образованных посредством реакций олефинов, содержащих менее или более 10 атомов углерода (поскольку в очищенном исходном сырье такие олефины, содержащие менее или более 10 атомов углерода, присутствуют в минимальном количестве, если вообще присутствуют). Не желая быть связанными теорией, полагают, что промежуточные меркаптаны и асимметричные сульфидные компоненты могут быть получены в результате реакции C₁₀ меркаптанов с другими олефинами, не являющимися C₁₀ олефинами.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать при молярном отношении H₂S к олефину, составляющему от примерно 1:1 до примерно 20:1, альтернативно от примерно 2:1 до примерно 15:1 или альтернативно от примерно 3:1 до примерно 10:1.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать при давлении от примерно 30 psig (206 кПа изб.) до примерно 1500 (10300 кПа изб.) psig, альтернативно от примерно 100 psig (690 кПа изб.) до примерно 1250 psig (8600 кПа изб.) или альтернативно от примерно 250 (1700 кПа изб.) psig до примерно 1000 psig (6900 кПа изб.).

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать с обеспечением степени конверсии олефинов, равной или большей примерно 80%, альтернативно равной или большей примерно 85% или альтернативно равной или большей примерно 90%. Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, степень конверсии олефинов относится к мол. % олефинов, взаимодействовавших в ходе реакции между H₂S и исходным сырьем в реакторе, относительно количества олефинов, введенных в реактор в течение того же периода времени.

Согласно одному из вариантов реализации предложенный способ может включать взаимодействие H₂S и исходного сырья (например, первого или второго исходного сырья, описанного в настоящем документе), содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии инициатора с получением неочищенной композиции; при этом указанный инициатор включает ультрафиолетовое (УФ) излучение. Согласно такому варианту реализации УФ излучение может представлять собой любое УФ излучение, способное инициировать реакцию олефинов, присутствующих в исходном сырье, и H₂S. Согласно некоторым вариантам реализации УФ излучение можно генерировать с помощью ртутной лампы среднего давления. Как будет понятно специалисту в данной области техники и с помощью настоящего изобретения, хотя УФ излучение может являться инициатором, можно использовать и другие подходящие типы источников света.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии инициатора, включающего УФ излучение, в реакторе периодического действия или реакторе непрерывного действия. Неограничивающие примеры реакторов непрерывного действия, подходящих для применения в настоящем изобретении, включают проточные реакторы непрерывного действия, реакторы непрерывного действия с перемешиванием, реакторы с неподвижным слоем и т.п. или их комбинации. Неограничивающие примеры реакторов периодического действия, подходящих для применения в настоящем изобретении, включают УФ реакторы периодического действия. Как будет понятно специалисту в данной области техники и с помощью настоящего изобретения, для проведения реакции между H₂S и исходным сырьем, содержащим один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии УФ излучения можно использовать любой другой подходящий тип реакторов периодического и непрерывного действия. УФ реакторы и условия, подходящие для взаимодействия H₂S и исходного сырья, содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии УФ излучения более подробно описаны в патенте США №7989655 и публикации США №20140221692 А1, которые полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.

Согласно вариантам реализации, в которых H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, взаимодействуют в присутствии УФ излучения в реакторе непрерывного действия, указанный реактор непрерывного действия может иметь размер и конфигурацию, обеспечивающие требуемую скорость непрерывного производства. То есть, специалист в данной области техники сможет выбрать подходящий размер реакционного сосуда, геометрию и материал (например, прозрачный материал боковых стенок, окон или внутренних камер); вместе с подходящим количеством УФ источников; и расположить указанные источники и реакционный сосуд в определенном порядке (например, разместить УФ источники рядом с прозрачной наружной частью реакционного сосуда и/или установить в прозрачных камерах внутри реакционного сосуда) с обеспечением требуемой скорости непрерывного производства.

Согласно вариантам реализации, в которых H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, взаимодействуют в присутствии УФ излучения в реакторе периодического действия, указанный реактор периодического действия можно охарактеризовать посредством времени реакции, составляющем от примерно 1 минуты до примерно 4 часов, альтернативно от примерно 10 минут до примерно 2 часов или альтернативно от примерно 30 минут до примерно 1,5 часов.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии УФ излучения при температуре от примерно 0°С до примерно 100°С, альтернативно от примерно 10°С до примерно 70°С или альтернативно от примерно 15°С до примерно 35°С.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии УФ излучения при молярном отношении H₂S к олефину, составляющему от примерно 1:1 до примерно 15:1, альтернативно от примерно 2:1 до примерно 12,5:1 или альтернативно от примерно 5:1 до примерно 10:1.

Согласно одному из вариантов реализации предложенный способ может включать взаимодействие H₂S и исходного сырья, содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии инициатора с получением неочищенной композиции; при этом указанный инициатор включает ультрафиолетовое (УФ) излучение, при этом указанный инициатор дополнительно включает фосфитный ускоритель, фотоинициатор или и то и другое.

Согласно одному из вариантов реализации фосфитный ускоритель можно использовать в количестве, составляющем от примерно 0,01% масс. до примерно 5% масс., альтернативно от примерно 0,1% масс. до примерно 4% масс. или альтернативно от примерно 1% масс. до примерно 2,5% масс. в расчете на массу олефинов.

Согласно одному из вариантов реализации фосфитный ускоритель можно описать с помощью формулы Р(OR⁵)₃, где каждый R⁵ может независимо представлять собой C₁-C₁₈гидрокарбильную группу, альтернативно C₁-C₁₀ гидрокарбильную группу, альтернативно C₁-C₅ гидрокарбильную группу; альтернативно C₁-C₁₈ алкильную группу, альтернативно C₁-C₁₀ алкильную группу, альтернативно C₁-C₅ алкильную группу; альтернативно, C₆-C₁₈ арильную группу или альтернативно, C₆-C₁₀ арильную группу. Неограничивающие примеры R⁵ групп, подходящих для применения в настоящем изобретении, в фосфитном ускорителе включают метильную группу, этильную группу, пропильную группу, бутильную группу, пентильную группу, гексильную группу, гептильную группу, октильную группу, нонильную группу, децильную группу; фенильную группу, толильную группу, ксилильную группу, нафтильную группу; и т.п. или их комбинации.

Неограничивающие примеры фосфитных ускорителей, подходящих для применения в настоящем изобретении, включают триалкилфосфит, триметилфосфит, триэтилфосфит, трибутилфосфит; триарилфосфит, трифенилфосфит; и т.п. или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации фотоинициатор можно использовать в количестве, составляющем от примерно 0,05% масс. до примерно 5% масс., альтернативно от примерно 0,1% масс. до примерно 4% масс. или альтернативно от примерно 1% масс. до примерно 2,5% масс. в расчете на массу олефинов, присутствующих в сырьевой смеси. Неограничивающие примеры фотоинициаторов, подходящих для применения в настоящем изобретении, включают 1-гидрокси-циклогексил-фенил-кетон, бензофенон, бис-(2,4,6-триметилбензоил)-фенилфосфиноксид, 2-гидрокси-1-{4-[4-(2-гидрокси-2-метил-пропионил)-бензил]-фенил}-2-мети-1-пропан-1-он, 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанон и т.п. или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации предложенный способ может включать взаимодействие H₂S и исходного сырья, содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии УФ излучения с получением неочищенной композиции (при этом указанная неочищенная композиция содержит от 50 до 100% масс. C₁₀ меркаптанов, альтернативно от 50 до 90% масс. C₁₀ меркаптанов, альтернативно от 75 до 85% масс. C₁₀меркаптанов); при этом указанные C₁₀ меркаптаны, присутствующие в неочищенной композиции, дополнительно содержат от примерно 70% масс. до примерно 100% масс., альтернативно от примерно 70% масс. до примерно 95% масс., альтернативно от примерно 80% масс. до примерно 90% масс. или альтернативно от примерно 79% масс. до примерно 85% масс. C₁₀ первичных меркаптанов; от примерно 0% масс. до примерно 30% масс., альтернативно от примерно 0% масс. до примерно 20% масс., альтернативно от примерно 10% масс. до примерно 20% масс. или альтернативно от примерно 5% масс. до примерно 19% масс. C₁₀ вторичных меркаптанов; и от примерно 0% масс. до примерно 10% масс., альтернативно от примерно 0% масс. до примерно 5% масс. или альтернативно от примерно 0% масс. до примерно 3% масс. C₁₀ третичных меркаптанов. Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, первичный меркаптан представляет собой меркаптан, содержащий тиольную группу (-SH), присоединенную к первичному углероду (например, углеродному атому, присоединенному к одному и только одному другому атому углерода). Кроме того, для целей изобретения, описанного в настоящем документе, вторичный меркаптан представляет собой меркаптан, содержащий тиольную группу (-SH), присоединенную к вторичному углероду (например, углеродному атому, присоединенному к двум и только двум другим атомам углерода). Кроме того, для целей изобретения, описанного в настоящем документе, третичный меркаптан представляет собой меркаптан, содержащий тиольную группу (-SH), присоединенную к третичному углероду (например, углеродному атому, присоединенному к трем и только трем другим атомам углерода). Как будет понятно специалисту в данной области техники и с помощью настоящего изобретения, состав неочищенной композиции, применительно к первичным, вторичным и третичным меркаптанам, будет зависеть от состава исходного сырья, а также от условий реакции. Кроме того, как будет понятно специалисту в данной области техники и с помощью настоящего изобретения, состав каждого из первичных, вторичных и третичных меркаптанов будет зависеть от состава исходного сырья, а также от условий реакции.

Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ первичные меркаптаны могут включать 5-метил-1-меркапто-нонан (представленный структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептан (представленный структурой В), 4-этил-1-меркапто-октан (представленный структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексан (представленный структурой D), 1-меркапто-декан (представленный структурой М) или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ вторичные меркаптаны могут включать 4-меркапто-декан (представленный структурой N), 5-меркапто-декан (представленный структурой О), 5-метил-2-меркапто-нонан (представленный структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептан (представленный структурой F), 4-этил-2-меркапто-октан (представленный структурой G), 2-меркапто-декан (представленный структурой Р) или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ третичные меркаптаны могут содержать 5-метил-5-меркапто-нонан (представленный структурой Н) в количестве, равном или большем примерно 90% масс., альтернативно равном или большем примерно 95% масс. или альтернативно равном или большем примерно 99% масс.

Согласно одному из вариантов реализации предложенный способ может включать взаимодействие H₂S и исходного сырья (например, первого или второго исходного сырья, описанного в настоящем документе), содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии инициатора (например, катализатора) с получением неочищенной композиции; при этом указанный инициатор включает кислотный катализатор. Неограничивающие примеры кислотных катализаторов, подходящих для применения в настоящем изобретении, включают обработанные кислотой глины (такие как, но не ограничиваясь ими, Filtrol^® (Филтрол) 24 или Filtrol^® (Филтрол) 24Х); обработанный кислотой бентонит; тетрафторэтиленовую полимерную смолу, модифицированную перфторвиниловыми эфирными группами с концевыми сульфонатными группами; макропористый сульфированный сшитый сополимер стирола и дивинилбензола; и т.п. или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии кислотного катализатора в реакторе непрерывного действия, таком как, например, проточный реактор непрерывного действия, реакторы непрерывного действия с перемешиванием, реакторы с неподвижным слоем, реакторы с насадочным слоем и т.п. или их комбинации.

Согласно вариантам реализации, в которых H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, взаимодействуют в присутствии кислотного катализатора в реакторе непрерывного действия указанный реактор непрерывного действия можно охарактеризовать посредством среднечасовой скорости подачи сырья (WHSV), составляющей от примерно 0,1 час^-1 до примерно 5 час^-1, альтернативно от примерно 0,5 час^-1 до примерно 4 час^-1 или альтернативно от примерно 1 час^-1 до примерно 3 час^-1 в расчете на массу олефина на массу катализатора в час.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии кислотного катализатора при температуре от примерно 100°С до примерно 300°С, альтернативно от примерно 120°С до примерно 220°С или альтернативно от примерно 180°С до примерно 200°С.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии кислотного катализатора при молярном отношении H₂S к олефину, составляющему от примерно 1:1 до примерно 10:1, альтернативно от примерно 2:1 до примерно 7,5:1 или альтернативно от примерно 2,5:1 до примерно 5:1.

Согласно одному из вариантов реализации предложенный способ может включать взаимодействие H₂S и исходного сырья, содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии кислотного катализатора с получением неочищенной композиции (при этом указанная неочищенная композиция содержит из 50 до 100% масс. C₁₀ меркаптанов, альтернативно из 50-90% масс. С₁₀ меркаптанов, альтернативно из 75-85 % масс. C₁₀ меркаптанов); при этом указанные C₁₀ меркаптаны содержат от примерно 0% масс. до примерно 5% масс. альтернативно от примерно 0,1% масс. до примерно 4% масс. или альтернативно от примерно 0,5% масс. до примерно 2,5% масс. C₁₀ первичных меркаптанов; от примерно 80% масс. до примерно 95% масс., альтернативно от примерно 82,5% масс. до примерно 92,5% масс. или альтернативно от примерно 85% масс. до примерно 90% масс. C₁₀ вторичных меркаптанов; и от примерно 5% масс. до примерно 20% масс., альтернативно от примерно 7,5% масс. до примерно 17,5% масс. или альтернативно от примерно 10% масс. до примерно 15% масс. C₁₀ третичных меркаптанов.

Согласно одному из вариантов реализации предложенный способ может включать взаимодействие H₂S и исходного сырья (например, первого или второго исходного сырья, описанного в настоящем документе), содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии инициатора с получением неочищенной композиции; при этом указанный инициатор включает катализатор гидродесульфирования (HDS).

Согласно одному из вариантов реализации катализатор HDS содержит металл, переходный металл, Ru, Co, Mo, Ni, W, их сульфиды, их дисульфиды и т.п. или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации катализатор HDS может представлять собой Haldor Topsoe TK-554 или TK-570 и т.п. или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации катализатор HDS может дополнительно содержать подложку, такую как, например, оксид алюминия, диоксид кремния и т.п. или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии катализатора HDS в реакторе непрерывного действия, таком как, например, проточный реактор непрерывного действия, реакторы непрерывного действия с перемешивание, реакторы с неподвижным слоем, реакторы с насадочным слоем и т.п. или их комбинации.

Согласно вариантам реализации, в которых H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, взаимодействуют в присутствии катализатора HDS в реакторе непрерывного действия, указанный реактор непрерывного действия можно охарактеризовать посредством WHSV, составляющей от примерно 0,1 час^-1 до примерно 5 час^-1, альтернативно от примерно 0,5 час^-1 до примерно 4 час^-1 или альтернативно от примерно 1 час^-1 до примерно 3 час^-1 в расчете на массу олефина на массу катализатора в час.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии катализатора HDS при температуре от примерно 100°С до примерно 300°С, альтернативно от примерно 120°С до примерно 220°С или альтернативно от примерно 180°С до примерно 200°С.

Согласно одному из вариантов реализации H₂S и исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, могут взаимодействовать в присутствии катализатора HDS при молярном отношении H₂S к олефину, составляющему от примерно 1:1 до примерно 10:1, альтернативно от примерно 2:1 до примерно 7,5:1 или альтернативно от примерно 2,5:1 до примерно 5:1.

Согласно одному из вариантов реализации предложенный способ может включать взаимодействие H₂S и исходного сырья, содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, в присутствии катализатора HDS с получением неочищенной композиции (при этом указанная неочищенная композиция содержит от 50 до 100% масс. C₁₀ меркаптанов, альтернативно от 50 до 90% масс. C₁₀ меркаптанов, альтернативно от 75 до 85% масс. C₁₀ меркаптанов); при этом указанные C₁₀ меркаптаны содержат от примерно 5% масс. до примерно 30% масс. альтернативно от примерно 10% масс. до примерно 25% масс. или альтернативно от примерно 15% масс. до примерно 20% масс. C₁₀ первичных меркаптанов; от примерно 60% масс. до примерно 75% масс., альтернативно от примерно 62,5% масс. до примерно 72,5% масс. или альтернативно от примерно 65% масс. до примерно 70% масс. C₁₀ вторичных меркаптанов; и от примерно 5% масс. до примерно 15% масс., альтернативно от примерно 7,5% масс. до примерно 13,5% масс. или альтернативно от примерно 9% масс. до примерно 12% масс. C₁₀ третичных меркаптанов. Как было отмечено ранее, любое такое исходное сырье, содержащее один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, может взаимодействовать с сероводородом (H₂S) в присутствии инициатора с получением неочищенной композиции, при этом указанную неочищенную композицию можно подвергнуть дополнительной очистке (например, перегнать или иным образом разделить на одну или более фракций, таких как легкие компоненты, промежуточные и тяжелые компоненты) с получением различных композиций, описанных в настоящем документе. Как более подробно описано в настоящем документе, тип и/или количества составляющих компонентов, которые образуют неочищенную композицию, могут варьировать в зависимости от исходного сырья (например, количества и типов олефинов, содержащихся в сырье), условий реакции, применяемых катализаторов и т.п., при этом специалист в данной области техники может адаптировать последующую обработку в реакторе неочищенной композиции для учета конкретных соединений, присутствующих в данной неочищенной композиции, с получением различных требуемых продуктов и композиций типов, описанных в настоящем документе.

После завершения взаимодействия исходного сырья, содержащего один или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, с сероводородом (H₂S) из реактора можно извлечь выходной поток реактора и удалить из него H₂S с получением неочищенной композиции. Термин «неочищенная композиция» или «неочищенный продукт» относится к неочищенному выходящему потоку, извлеченному из реактора после удаления H₂S и, в частности, к выходящему потоку, не содержащему H₂S, который не подвергался какой-либо дополнительной последующей обработке в реакторе, такой как мгновенное испарение, перегонка или другие способы или процессы разделения, предназначенные для удаления из выходящего потока любых компонентов, кроме первоначального удаления H₂S.

Сероводород (H₂S) представляет собой высококоррозионный ядовитый легковоспламеняющийся взрывоопасный газ. Как таковой, сероводород обычно удаляют перед тем, как неочищенную композицию можно подвергнуть дальнейшей обработке или применению. Основную часть H₂S можно удалить в условиях пониженного давления, при этом оставшийся H₂S можно удалить при пониженных температуре и давлении без удаления существенных количеств легких компонентов. Альтернативно, H₂S также можно удалить путем барботирования инертного газа в жидкую фазу. Альтернативно, имеются и другие способы удаления H₂S (т.е. абсорбция, отгонка и т.п.), известные специалистам в данной области техники. Согласно одному из вариантов реализации при подходящих условиях выходной поток реактора можно обработать для удаления по существу всего избыточного и/или непрореагировавшего сероводорода (H₂S).

Неочищенная композиция содержит разветвленные C₁₀ меркаптаны и разветвленные C₂₀сульфиды, полученные посредством реакции H₂S и одного или более разветвленных C₁₀ моноолефинов, при этом структуры указанных разветвленных C₁₀ меркаптанов и разветвленных C₂₀ сульфидов более подробно описаны в настоящем документе. Наряду с разветвленными C₁₀ меркаптанами и разветвленными C₂₀ сульфидами неочищенная композиция может содержать некоторое количество других соединений, таких как непрореагировавшие олефины, инертные соединения (например, алканы), неразветвленные C₁₀ меркаптаны, неразветвленные C₂₀ сульфиды, меркаптаны, не являющиеся C₁₀ меркаптанами, сульфиды, не являющиеся C₂₀ сульфидами, и другие примеси. Составляющие компоненты, содержащиеся в неочищенной композиции, могут варьировать в зависимости от состава исходного сырья (например, неочищенного первого исходного сырья по сравнению с очищенным вторым исходным сырьем, как описано в настоящем документе), а также от условий реакции, катализатора и т.п. Согласно различным вариантам реализации неочищенная композиция может содержать легкие, промежуточные и тяжелые фракции, описанные в настоящем документе.

Согласно одному из вариантов реализации неочищенные композиции могут содержать разнообразные другие меркаптановые и сульфидные компоненты, не являющиеся C₁₀ меркаптанами и C₂₀ сульфидами (например, примеси), такие как C₈ меркаптаны; С₁₂ меркаптаны; C₁₄ меркаптаны; C₁₆ меркаптаны; C₁₈ меркаптаны; C_16-36 сульфиды, представленные структурой R³-S-R⁴, где каждый R³ и R⁴ независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, выбранного из группы, состоящей из C₈ моноолефинов, C₁₀ моноолефинов, C₁₂ моноолефинов, C₁₄ моноолефинов, C₁₆ моноолефинов и C₁₈ моноолефинов, где оба R³ и R⁴ не являются разветвленными C₁₀ моноолефинами; непрореагировавших C_8-18 моноолефинов; неолефиновых примесей, выбранных из группы, состоящей из C_8-14 алканов, циклогексана, метилциклопентана, метилциклогексана, бензола, толуола, этилбензола, ксилола, мезитилена, гексаметилбензола, С_4-12 спиртов, 2-этил-1-гексанола и 2-этилгексил-2-этилгексаноата; и их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации неочищенную композицию, содержащую разветвленные C₁₀ меркаптаны и разветвленные C₂₀ сульфиды, можно разделить с применением любого способа или типового процесса, известного в данной области техники. Например, неочищенную композицию можно обработать (например, перегнать) для удаления фракции легких соединений. Альтернативно, неочищенную композицию можно обработать для выделения, как фракции легких компонентов, так и фракции промежуточных продуктов (например, грубой фракции), с последующей дополнительной обработкой для получения одной или более тонких фракций. Альтернативно, неочищенную композицию можно обработать для выделения фракции тяжелых компонентов (например, C₂₀ сульфидной фракции). Альтернативно, неочищенную композицию можно обработать для разделения любой комбинации фракции легких компонентов, фракции промежуточных продуктов (например, содержащей C₁₀ меркаптаны, в том числе разветвленные C₁₀ меркаптаны) и фракции тяжелых компонентов (например, содержащей C₂₀ сульфиды, в том числе разветвленные C₂₀ сульфиды). Кроме того, легкую, промежуточную или тяжелую фракцию (например, грубую фракцию) можно подвергнуть дальнейшей обработке или разделению с получением одной или более требуемых тонких фракций (например, C₁₀ меркаптановой фракции). Альтернативно, неочищенную композицию можно разделить с получением потока высокочистых C₁₀ меркаптанов и/или потока высокочистых C₂₀сульфидов (например, с получением требуемой тонкой фракции или такой фракции, как C₁₀ меркаптановая фракция). Кроме того, такие разделенные потоки можно смешивать в любой комбинации соотношений с получением смеси с конкретными концентрациями одного или более компонентов (например, в нужных соотношениях в смеси разветвленных C₁₀ меркаптанов и/или разветвленных C₂₀ сульфидов, например, для облегчения конкретного конечного применения). Типовые процессы/способы, применяемые для таких разделений, известны специалисту в данной области техники и включают, но не ограничиваются ими, перегонку, фракционирование, мгновенное испарение, отгонку и абсорбцию и другие способы. Условия типовых процессов, такие как, например, температура, давление, скорости потоков и другие условия, при которых указанные типовые процессы позволяют получить одну или более из требуемых фракций, могут быть легко определены обычным специалистом в данной области техники.

Согласно одному из вариантов реализации фракцию легких компонентов удаляют из неочищенной композиции, например, путем мгновенного испарения, перегонки, фракционирования, отгонки, абсорбции и т.п.

Согласно одному из вариантов реализации фракция легких компонентов может содержать по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 96% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 97% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 98% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. C_9- соединений в расчете на общую массу фракции легких компонентов. Неограничивающие примеры C_9- соединений включают C_9- моноолефины (например, непрореагировавшие C_9- моноолефины), C_9- меркаптаны, C_9- алканы, циклогексан, метилциклопентан, метилциклогексан, бензол, толуол, этилбензол, ксилол, мезитилен, C_9- спирты, 2-этил-1-гексанол и т.п. или их комбинации. Согласно одному из вариантов реализации фракция легких компонентов может содержать менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс., альтернативно менее примерно 1% масс. C₁₀₊ соединений в расчете на общую массу фракции легких компонентов.

Согласно одному из вариантов реализации C_9- моноолефины могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой C₇ моноолефин, C₈ моноолефин, C₉ моноолефин или их комбинации; альтернативно, C₇ моноолефин; альтернативно, C₈ моноолефин; или альтернативно, C₉ моноолефин. Согласно некоторым вариантам реализации C_9- моноолефины могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой C₈ моноолефин (например, 1-октен).

Согласно одному из вариантов реализации C_9- меркаптаны могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой C₇ меркаптан, C₈ меркаптан, C₉ меркаптан или их комбинации; альтернативно, C₇ меркаптан; альтернативно, C₈ меркаптан; или альтернативно, C₉ меркаптан. Согласно некоторым вариантам реализации C_9- меркаптаны могут содержать, могут в основном состоять или могут представлять собой C₈ меркаптан. После удаления легких компонентов (например, посредством мгновенного испарения) может остаться объединенная промежуточная и тяжелая фракция (т.е. C₁₀₊ соединения, иногда называемые реакторным продуктом), при этом указанную объединенную промежуточную и тяжелую фракцию можно использовать «как есть» или ее можно подвергнуть дополнительной обработке, например, разделить или разбить на отдельные промежуточные и тяжелые фракции (при этом указанные отдельные промежуточные и тяжелые фракции можно впоследствии снова объединить в различных смесях и при соответствующих соотношениях в смеси), как более подробно описано в настоящем документе. Согласно одному из вариантов реализации объединенная промежуточная и тяжелая фракция (т.е. C₁₀₊ соединения), полученная путем удаления из неочищенной композиции фракции легких компонентов, может содержать менее примерно 15% масс., альтернативно менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 9% масс., альтернативно менее примерно 8% масс., альтернативно менее примерно 7% масс., альтернативно менее примерно 6 % масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс., альтернативно менее примерно 1% масс. C_9-продуктов в расчете на общую массу объединенной промежуточной и тяжелой фракции (т.е. C₁₀₊ соединений).

Согласно одному из вариантов реализации объединенная промежуточная и тяжелая фракция (т.е. C₁₀₊ соединения) может содержать (А) по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. меркаптанов; при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс. альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 85% масс. меркаптанов могут представлять собой разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций; и (В) по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 15% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 25% масс. сульфидов или альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс. сульфидов; при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 85% масс. сульфидов могут представлять собой разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации неочищенную композицию можно подвергнуть мгновенному испарению для удаления фракции легких компонентов, описанных в настоящем документе, с получением объединенной промежуточной и тяжелой фракции (т.е. C₁₀₊ соединений), содержащей: (А) по меньшей мере примерно 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 или 85% масс. C₁₀ разветвленных меркаптанов, выбранных из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций; и (В) по меньшей мере примерно 5% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 15% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 25% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс. разветвленных C₂₀ сульфидов, представленных структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации неочищенную композицию можно подвергнуть мгновенному испарению для удаления фракции легких компонентов, описанных в настоящем документе, с получением объединенной промежуточной и тяжелой фракции (т.е. C₁₀₊ соединений), содержащей: (А) от по меньшей мере примерно 50% масс. до по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно от по меньшей мере примерно 55% масс. до по меньшей мере примерно 85% масс. или альтернативно от по меньшей мере примерно 60% масс. до по меньшей мере примерно 80% масс. меркаптанов, при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 85% масс. меркаптанов могут представлять собой разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркалто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций; и (В) от по меньшей мере примерно 10% масс. до по меньшей мере примерно 30% масс., альтернативно от по меньшей мере примерно 10% масс. до по меньшей мере примерно 25% масс., альтернативно от по меньшей мере примерно 12,5% масс. до по меньшей мере примерно 22,5% масс. или альтернативно от по меньшей мере примерно 15% масс. до по меньшей мере примерно 20% масс. сульфидов; при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 85% масс. сульфидов могут представлять собой разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации неочищенную композицию можно подвергнуть мгновенному испарению для удаления фракции легких компонентов и впоследствии дополнительному разделению с получением промежуточной фракции и фракции тяжелых компонентов. Затем промежуточную фракцию и фракцию тяжелых компонентов можно необязательно подвергнуть дальнейшей обработке (например, осветлению) и смешивать в любом подходящем соотношении с получением смешанной композиции, содержащей: (А) по меньшей мере примерно 25% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 40% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс. C₁₀ меркаптанов (например, разветвленных C₁₀ меркаптанов), выбранных из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций; (В) по меньшей мере примерно 5% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 15% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 25% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс. C₂₀ сульфидов (например, разветвленных C₂₀ сульфидов) представленных структурой R¹-S-R², где каждый R¹ и R² могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации; и один или более из следующих компонентов (С) - (I): (С) менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. C₈ меркаптанов; (D) менее примерно 15% масс., альтернативно менее примерно 10% масс. или альтернативно менее примерно 5% масс. C₁₂ меркаптанов; (Е) менее примерно 15% масс., альтернативно менее примерно 10% масс. или альтернативно менее примерно 5% масс. C₁₄ меркаптанов; (F) менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. C₁₆ меркаптанов и/или C₁₈ меркаптанов; (G) менее примерно 1% масс., альтернативно менее примерно 0,5% масс., альтернативно менее примерно 0,4% масс., альтернативно менее примерно 0,3% масс., альтернативно менее примерно 0,2% масс. или альтернативно менее примерно 0,1% масс. C_16-36 сульфидов, представленных структурой R³-S-R⁴, где каждый R³ и R⁴ независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, выбранного из группы, состоящей из C₈ моноолефинов, C₁₀ моноолефинов, C₁₂моноолефинов, C₁₄ моноолефинов, C₁₆ моноолефинов и C₁₆ моноолефинов, где оба R³ и R⁴ не являются разветвленными C₁₀ моноолефинами; (Н) менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. непрореагировавших C_8-18 моноолефинов; и (I) менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. неолефиновых примесей, выбранных из группы, состоящей из C_8-14 алканов, циклогексана, метилциклопентана, метилциклогексана, бензола, толуола, этилбензола, ксилола, мезитилена, гексаметилбензола, C_4-12 спиртов, 2-этил-1-гексанола и 2-этилгексил-2-этилгексаноата. Согласно различным вариантам реализации смешанная композиция может содержать варьирующие количества каждого из компонентов (С)-(I), при этом присутствие каждого компонента (С)-(I) и их количество могут быть независимо определены и/или отрегулированы. Согласно различным вариантам реализации смешанная композиция может содержать определенное количество одного или более компонентов (С)-(I), составляющее больше нуля (т.е. выше предела обнаружения, относящегося к указанному компоненту) и меньше конечной точки верхнего диапазона, приведенной выше (например, компонент (С) присутствует в композиции в количестве, составляющем более нуля и менее примерно 5% масс. и так далее, как указано выше).

Согласно некоторым вариантам реализации меркаптановую/сульфидную композицию типа, описанного в настоящем документе, можно получить путем объединения по меньшей мере части первой меркаптановой/сульфидной композиции (при этом из неочищенного продукта была удалена только фракция легких компонентов с получением объединенной промежуточной и тяжелой фракции, например, C₁₀₊ соединений) с по меньшей мере частью фракции тяжелых компонентов, содержащей сульфидную композицию, с получением второй меркаптановой/сульфидной композиции, при этом содержание сульфидов во второй меркаптановой/сульфидной композиции больше содержания сульфидов в первой меркаптановой/сульфидной композиции.

Согласно одному из вариантов реализации неочищенную композицию можно разделить на легкую, промежуточную и тяжелую фракции путем перегонки, например, в одной дистилляционной колонне, содержащей легкую фракцию, извлеченную в виде верхнего потока, промежуточную фракцию (например, содержащую разветвленные C₁₀ меркаптаны), извлеченную в виде бокового потока, и тяжелую фракцию (например, содержащую разветвленные C₂₀ сульфиды), извлеченную в виде нижнего потока. Согласно альтернативным вариантам реализации разделение можно осуществить на последовательных стадиях, таких как удаление фракции легких компонентов в первой дистилляционной колонне с последующим разделением промежуточной фракции (например, содержащей разветвленные C₁₀ меркаптаны) в виде верхнего потока во второй дистилляционной колонне и тяжелой фракции (например, содержащей C₁₁₊ соединения, в том числе разветвленные C₂₀ сульфиды) в виде нижнего потока второй дистилляционной колонны. Такие «грубо разделенные» потоки легкой, промежуточной и тяжелой фракций можно использовать «как есть» или их можно подвергнуть дальнейшей обработке (например, дополнительно очистить или осветлить, например, путем дальнейшей перегонки или посредством других методов разделения с получением «тонких фракций») и/или смешивать с получением разнообразных продуктов, пригодных для продажи или иным образом подходящих для разнообразных конечных применений, таких как экстрагирующие композиции для добычи полезных ископаемых и агенты переноса цепи. Например, можно получить разнообразные меркаптановые композиции, сульфидные композиции и смешанные меркаптановые/сульфидные композиции типа, более подробно описанного в настоящем документе.

Согласно одному из вариантов реализации промежуточная фракция может содержать по меньшей мере примерно 25% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 40% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 50% масс. разветвленных C₁₀ меркаптанов, альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс. разветвленных C₁₀ меркаптанов или альтернативно по меньшей мере примерно 85% масс. разветвленных C₁₀ меркаптанов. Согласно такому варианту реализации разветвленные C₁₀ меркаптаны можно выбрать из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно одному из вариантов реализации тяжелая фракция может содержать по меньшей мере примерно 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 или 85% масс. разветвленных C₂₀ сульфидов, представленных структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый независимо представляют собой разветвленную C₁₀ алкильную группу, полученную из разветвленного C₁₀ моноолефина, при этом указанную разветвленную C₁₀ алкильную группу выбирают из группы, состоящей из

где * обозначает место присоединения разветвленного C₂₀ сульфида к атому S.

Согласно одному из вариантов реализации меркаптановая композиция может содержать меркаптаны, при этом по меньшей мере часть меркаптанов включает C₁₀ меркаптаны, при этом по меньшей мере часть C₁₀ меркаптанов включает разветвленные C₁₀ меркаптаны.

Согласно одному из вариантов реализации разветвленные C₁₀ меркаптаны могут включать 5-метил-1-меркапто-нонан (представленный структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептан (представленный структурой В), 4-этил-1-меркапто-октан (представленный структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексан (представленный структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонан (представленный структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептан (представленный структурой F), 4-этил-2-меркапто-октан (представленный структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонан (представленный структурой Н) или их комбинации.

Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, разветвленные C₁₀ меркаптаны относятся к меркаптанам (или тиолам), которые можно описать с помощью общей формулы R-SH, где R представляет собой разветвленную алкильную группу (в отличие от линейной алкильной группы), т.е. алкильную группу, содержащую алкильные заместители; где R содержит в общей сложности 10 атомов углерода. Кроме того, для целей изобретения, описанного в настоящем документе, композиция, содержащая меркаптаны, в которой по меньшей мере часть меркаптанов представляет собой разветвленные C₁₀ меркаптаны (например, 5-метил-1-меркапто-нонан (представленный структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептан (представленный структурой В), 4-этил-1-меркапто-октан (представленный структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексан (представленный структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонан (представленный структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептан (представленный структурой F), 4-этил-2-меркапто-октан (представленный структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонан (представленный структурой Н) или их комбинации), также может быть названа «композицией разветвленных C₁₀ меркаптанов».

Согласно одному из вариантов реализации такая меркаптановая композиция может содержать любое подходящее количество разветвленных C₁₀ меркаптанов.

Согласно одному из вариантов реализации C₁₀ меркаптаны могут дополнительно включать неразветвленные C₁₀ меркаптаны, такие как, например, 1-меркапто-декан (представленный структурой М), 4-меркапто-декан (представленный структурой N), 5-меркапто-декан (представленный структурой О), 2-меркапто-декан (представленный структурой Р) или их комбинации.

Согласно некоторым вариантам реализации меркаптановая композиция может содержать меркаптаны, при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. меркаптанов могут представлять собой разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно другим вариантам реализации меркаптановая композиция может содержать по меньшей мере примерно 1% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 5% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 40% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. меркаптанов, при этом по меньшей мере часть меркаптанов может представлять собой разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно еще другим вариантам реализации меркаптановая композиция может содержать по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. меркаптанов; при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере 85% масс. меркаптанов могут представлять собой разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно еще другим вариантам реализации меркаптановая композиция может содержать по меньшей мере примерно 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 или 99% масс. меркаптанов; при этом по меньшей мере примерно 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 или 99% масс. меркаптанов могут представлять собой разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно еще другим вариантам реализации меркаптановая композиция может содержать от по меньшей мере примерно 50% масс. до по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно от по меньшей мере примерно 55% масс. до по меньшей мере примерно 85 % масс. или альтернативно от по меньшей мере примерно 60% масс. до по меньшей мере примерно 80% масс. меркаптанов, при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 85% масс. меркаптанов могут представлять собой разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно еще другим вариантам реализации меркаптановая композиция может состоять или в основном состоять из разветвленных C₁₀ меркаптанов, выбранных из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно еще другим вариантам реализации меркаптановая композиция может содержать по меньшей мере примерно 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 или 99% масс. разветвленных C₁₀ меркаптанов, выбранных из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно еще другим вариантам реализации композиция может содержать меркаптаны, при этом по меньшей мере примерно 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 или 99% масс. меркаптанов представляют собой разветвленные C₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно одному из вариантов реализации сульфидная композиция может содержать сульфиды, при этом по меньшей мере часть сульфидов включает C₂₀ сульфиды, при этом по меньшей мере часть C₂₀ сульфидов включает разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где каждый R¹ и R² могут независимо представлять собой алкильную группу, при этом по меньшей мере часть алкильных групп включает разветвленную C₁₀ алкильную группу. Согласно одному из вариантов реализации алкильная группа (например, разветвленная C₁₀ алкильная группа как R¹, R²) может содержать функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, сульфид будет указан с учетом общего количества атомов углерода (в отличие от количества атомов углерода только одной из алкильных групп, присутствующих в диалкилсульфиде). Например, H₂₁C₁₀-S-C₁₀H₂₁сульфид будет обозначен как C₂₀ сульфид (а не C₁₀ сульфид). Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, разветвленные C₁₀ сульфиды относятся к сульфидам (или тиоэфирам), которые можно описать с помощью общей формулы R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый независимо представляют собой разветвленную C₁₀ алкильную группу (в отличие от линейной алкильной группы), т.е. алкильную группу, содержащую алкильные заместители. Согласно альтернативному варианту реализации разветвленные C₂₀ сульфиды относятся к сульфидам, в которых оба R¹ и R² представляют собой разветвленные C₁₀ алкильные группы, где R¹ и R² могут быть одинаковыми или разными. Кроме того, для целей изобретения, описанного в настоящем документе, композиция, содержащая сульфиды, в которой по меньшей мере часть сульфидов представляет собой разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый независимо представляют собой алкильную группу, при этом по меньшей мере часть алкильной группы содержит разветвленную C₁₀ алкильную группу (например, функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации), также может быть названа «композицией разветвленных C₂₀сульфидов». Согласно одному из вариантов реализации сульфидная композиция может содержать любое подходящее количество разветвленных C₂₀ сульфидов.

Согласно одному из вариантов реализации сульфидная композиция может содержать сульфиды, при этом по меньшей мере часть сульфидов включает C₂₀ сульфиды, при этом по меньшей мере часть C₂₀ сульфидов включает разветвленные C₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой разветвленную C₁₀ алкильную группу, полученную из разветвленного C₁₀ моноолефина, при этом указанную разветвленную C₁₀ алкильную группу выбирают из группы, состоящей из

где * обозначает точку присоединения разветвленного C₂₀ сульфида к атому S. Согласно одному из вариантов реализации разветвленный C₁₀ моноолефин может включать 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации. В общем случае, моноолефин представляет собой линейный или разветвленный алифатический олефиновый углеводород, содержащий одну и только одну углерод-углеродную двойную связь. В общем случае, C_n моноолефин представляет собой линейный или разветвленный алифатический олефиновый углеводород, содержащий n и только n атомов углерода и одну и только одну углерод-углеродную двойную связь. C₁₀ моноолефин представляет собой линейный или разветвленный алифатический олефиновый углеводород, содержащий десять и только десять атомов углерода и одну и только одну углерод-углеродную двойную связь. Разветвленный C₁₀ моноолефин представляет собой разветвленный алифатический олефиновый углеводород, содержащий десять и только десять атомов углерода и одну и только одну углерод-углеродную двойную связь.

Согласно одному из вариантов реализации C₂₀ сульфиды могут дополнительно включать неразветвленные C₂₀ сульфиды и/или частично разветвленные C₁₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² (в случае неразветвленных С₂₀ сульфидов) или один из R¹ и R² (в случае частично разветвленных С₂₀ сульфидов) могут представлять собой линейную С₁₀ алкильную группу, полученную из линейного С₁₀ моноолефина, такого как, например, 4-децен (представленный структурой Q), 5-децен (представленный структурой R), 1-децен (представленный структурой S) или их комбинации.

Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, неразветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², представляют собой сульфиды, где оба R¹ и R² каждый независимо представляют собой линейную С₁₀ алкильную группу, полученную из линейного С₁₀ моноолефина. Кроме того, для целей изобретения, описанного в настоящем документе, частично разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², представляют собой сульфиды, в которых один из R¹ и R² представляет собой линейную С₁₀ алкильную группу, полученную из линейного С₁₀ моноолефина, при этом другой из R¹ и R² представляет собой разветвленную С₁₀ алкильную группу, полученную из разветвленного С₁₀ моноолефина, описанного в настоящем документе.

Согласно некоторым вариантам реализации сульфидная композиция может содержать сульфиды, при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. сульфидов могут представлять собой разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно другим вариантам реализации сульфидная композиция может содержать по меньшей мере примерно 1% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 5% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 40% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. сульфидов, при этом по меньшей мере часть сульфидов может представлять собой разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно другим вариантам реализации сульфидная композиция может содержать по меньшей мере примерно 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 или 99% масс., сульфидов, при этом по меньшей мере примерно 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 или 99% масс. сульфидов могут представлять собой разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно еще другим вариантам реализации сульфидная композиция может содержать по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 15% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 25% масс. сульфидов; при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 85% масс. сульфидов могут представлять собой разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно еще другим вариантам реализации сульфидная композиция может содержать от по меньшей мере примерно 10% масс. до по меньшей мере примерно 30% масс. альтернативно от по меньшей мере примерно 12,5% масс. до по меньшей мере примерно 22,5% масс. или альтернативно от по меньшей мере примерно 15% масс., до по меньшей мере примерно 20% масс. сульфидов; при этом по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 75% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 85% масс. сульфидов могут представлять собой разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно еще другим вариантам реализации сульфидная композиция может состоять или в основном состоять из разветвленных С₂₀ сульфидов, представленных структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно еще другим вариантам реализации сульфидная композиция может содержать по меньшей мере примерно 5% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 15% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс. С₂₀ сульфидов (например, разветвленных С₂₀ сульфидов), представленных структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно еще другим вариантам реализации сульфидная композиция содержит по меньшей мере примерно 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 или 99% масс., разветвленных С₂₀ сульфидов, представленных структурой R¹-S-R², где каждый R¹ и R² независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации меркаптановая/сульфидная композиция может содержать один или более меркаптанов и один или более сульфидов типа, описанного в настоящем документе. Для целей изобретения, описанного в настоящем документе, композиция, содержащая (i) меркаптаны, при этом по меньшей мере часть меркаптанов представляет собой разветвленные С₁₀ меркаптаны, и (ii) сульфиды, при этом по меньшей мере часть сульфидов представляет собой разветвленные С₂₀ сульфиды, также может быть названа «разветвленной С₁₀ меркаптановой/С₂₀ сульфидной композицией». Согласно одному из вариантов реализации меркаптановая/сульфидная композиция может содержать любое подходящее количество разветвленных С₁₀ меркаптанов и любое подходящее количество разветвленных С₂₀ сульфидов.

Согласно одному из вариантов реализации меркаптановая/сульфидная композиция может содержать (А) по меньшей мере примерно 1% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 5% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 40% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. меркаптанов, при этом по меньшей мере часть меркаптанов может представлять собой разветвленные С₁₀ меркаптаны, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций; и (В) по меньшей мере примерно 1% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 5% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 10% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 20% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 30% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 40% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 50% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 60% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 70% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 80% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 90% масс., альтернативно по меньшей мере примерно 95% масс. или альтернативно по меньшей мере примерно 99% масс. сульфидов, при этом по меньшей мере часть сульфидов может представлять собой разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где оба R¹ и R² каждый могут независимо представлять собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен (представленный структурой I), 3-пропил-1-гептен (представленный структурой J), 4-этил-1-октен (представленный структурой K), 2-бутил-1-гексен (представленный структурой L) или их комбинации.

Согласно одному из вариантов реализации меркаптановая/сульфидная композиция может содержать С₁₀ меркаптаны, представленные общей формулой R-SH, и/или С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², которые получают при взаимодействии исходного олефинового сырья, содержащего олефины, с H₂S, как более подробно описано в настоящем документе, при этом олефины, присутствующие в исходном олефиновом сырье, обеспечивают алкильную группу, представленную группами R, R¹ и R². Согласно таким вариантам реализации R группа в С₁₀ меркаптанах и/или R¹ и R² группы в С₂₀ сульфидах предоставлены соответствующими R, R¹ и R² группами или получены из соответствующих R, R¹ и R² групп, присутствующих в олефинах, содержащихся в исходном олефиновом сырье. Согласно одному из вариантов реализации каждый R, R¹ и R² могут независимо представлять собой алкильную группу, при этом по меньшей мере часть алкильных групп может содержать функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин присутствует в исходном сырье (например, первом исходном сырье, описанном в настоящем документе), содержащем а) по меньшей мере примерно 76 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 78 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 80 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 82 мол. % С₁₀ моноолефинов; и b) по меньшей мере примерно 1 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 2 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 3 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 4 мол. % С₁₄ моноолефинов. Согласно такому варианту реализации С₁₀ моноолефины могут содержать i) по меньшей мере примерно 3 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 4 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 5 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 6 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 7 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 8 мол. % 2-бутил-1-гексена (представленного структурой L), ii) по меньшей мере примерно 8 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 9 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 10 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 11 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 12 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 13 мол. % 3-пропил-1-гептена (представленного структурой J), iii) по меньшей мере примерно 6 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 7 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 8 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 9 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 10 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 11 мол. % 4-этил-1-октена (представленного структурой K) и iv) по меньшей мере примерно 20 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 22 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 24 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 26 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 28 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 30 мол. % 5-метил-1-нонена (представленного структурой I). Согласно одному из вариантов реализации С₁₀ моноолефины могут содержать от примерно 1 мол. % до примерно 16 мол. %, альтернативно от примерно 2 мол. % до примерно 15 мол. %, альтернативно от примерно 3 мол. % до примерно 14 мол. %, альтернативно от примерно 4 мол. % до примерно 13 мол. % или альтернативно от примерно 6 мол. % до примерно 12 мол. % 4-децена и/или 5-децена. Согласно одному из вариантов реализации С₁₀ моноолефины могут содержать от примерно 0,5 мол. % до примерно 9 мол. %, альтернативно от примерно 1 мол. % до примерно 8 мол. %, альтернативно от примерно 1,5 мол. % до примерно 7 мол. % или альтернативно от примерно 2 мол. % до примерно 6 мол. % 1-децена.

Согласно одному из вариантов реализации олефин (например, соответствующий R, R¹ или R²), присутствующий в исходном олефиновом сырье (например, первом исходном сырье, описанном в настоящем документе), может дополнительно содержать от примерно 0,1 мол. % до примерно 5 мол. %, альтернативно от примерно 0,25 мол. % до примерно 4 мол. % или альтернативно от примерно 0,5 мол. % до примерно 3 мол. % С₁₂ моноолефинов. Согласно такому варианту реализации С₁₂ моноолефины могут содержать от примерно 54 мол. % до примерно 74 мол. %, альтернативно от примерно 56 мол. % до примерно 72 мол. %, альтернативно от примерно 58 мол. % до примерно 70 мол. % или альтернативно от примерно 60 мол. % до примерно 68 мол. % 1-додецена.

Согласно одному из вариантов реализации олефин (например, соответствующий R, R¹ или R²), присутствующий в исходном олефиновом сырье (например, первом исходном сырье, описанном в настоящем документе), может дополнительно содержать от примерно 0,1 мол. % до примерно 5 мол. %, альтернативно от примерно 0,25 мол. % до примерно 4 мол. % или альтернативно от примерно 0,5 мол. % до примерно 3 мол. % С₈ моноолефинов. Согласно такому варианту реализации С₈ моноолефины могут содержать по меньшей мере примерно 95 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 96 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 97 мол. %, альтернативно по меньшей мере примерно 98 мол. % или альтернативно по меньшей мере примерно 99 мол. % 1-октена.

Согласно одному из вариантов реализации олефин (например, соответствующий R, R¹ или R²), присутствующий в исходном олефиновом сырье (например, первом исходном сырье, описанном в настоящем документе), может дополнительно содержать от примерно 0,05 мол. % до примерно 2 мол. %, альтернативно от примерно 0,04 мол. % до примерно 1,5 мол. %, альтернативно от примерно 0,06 мол. % до примерно 1,25 мол. %, альтернативно от примерно 0,08 мол. % до примерно 1 мол. % или альтернативно от примерно 0,1 мол. % до примерно 0,75 мол. % C₁₆ моноолефинов и/или C₁₈ моноолефинов.

Согласно одному из вариантов реализации, в котором R группа в С₁₀ меркаптанах и/или R¹ и R² группы в С₂₀ сульфидах предоставлены соответствующими R, R¹ и R² группами или получены из соответствующих R, R¹ и R² групп, присутствующих в олефинах, содержащихся в исходном олефиновом сырье (например, первом исходном сырье, полученном из процесса производства 1-гексена, как описано в настоящем документе), получаемая в результате меркаптановая/сульфидная композиция может представлять собой неочищенную композицию, которую можно подвергнуть дальнейшему разделению и очистке с получение других композиций, как описано в настоящем документе.

Согласно одному из вариантов реализации меркаптановые композиции, сульфидные композиции и/или меркаптановые/сульфидные композиции, описанные в настоящем документе, преимущественно демонстрируют улучшения одной или более характеристик композиции по сравнению с другими аналогичными композициями, не содержащими разветвленных С₁₀ меркаптанов.

Согласно одному из вариантов реализации описанная в настоящем документе меркаптановая композиция и/или меркаптановая/сульфидная композиция, содержащая С₁₀ разветвленные меркаптаны в количестве, равном или большем примерно 25% масс., может преимущественно иметь запах, менее неприятный и менее противный, чем запах другой аналогичной композиции, содержащей н-децилмеркаптан в количестве, равном или большем примерно 25% масс., согласно ощущениям примерно 51% или более людей, подвергаемых воздействию запаха каждой композиции.

Согласно одному из вариантов реализации меркаптановая композиция и/или меркаптановая/сульфидная композиция, содержащая С₁₀ разветвленные меркаптаны в количестве, равном или большем примерно 25% масс., как описано в настоящем документе, может преимущественно иметь запах, менее неприятный, чем запах другой аналогичной композиции, содержащей н-додецилмеркаптан и/или трет-додецилмеркаптан в количестве, равном или большем примерно 25% масс., согласно ощущениям примерно 51% или более людей, подвергаемых воздействию запаха каждой композиции. Дополнительные преимущества меркаптановых композиций, сульфидных композиций и/или меркаптановых/сульфидных композиций и способов их получения, описанных в настоящем документе, могут быть очевидны специалисту в данной области техники при рассмотрении описания настоящего изобретения.

Экстрагирующие композиции для добычи полезных ископаемых

Альтернативные варианты реализации настоящего изобретения также относятся к экстрагирующим композициям (таким как химические экстрагирующие композиции для добычи полезных ископаемых), предназначенным для извлечения одного или более металлов из добытой руды, при этом указанные экстрагирующие композиции содержат любую из композиций разветвленных С₁₀ меркаптанов и/или любую из композиций разветвленных С₂₀ сульфидов в количествах, описанных в настоящем документе выше. Неожиданно было обнаружено, что композиции разветвленных С₁₀ меркаптанов и/или разветвленных С₂₀ сульфидов, описанные в настоящем документе выше, являются очень эффективными при удалении металлов из добываемых руд. Кроме того, неожиданно было обнаружено, что композиции, содержащие разветвленные С₁₀ меркаптаны сами по себе или в комбинации с разветвленными С₂₀ сульфидами не имеют нежелательного или противного запаха, часто связанного с другими меркаптановыми экстрагентами для добычи полезных ископаемых (например, трет-додецилмеркаптанами и н-додецилмеркаптанами).

Композиции разветвленных С₁₀ меркаптанов и/или разветвленных С₂₀ сульфидов в экстрагирующей композиции можно в совокупности назвать «серосодержащими соединениями» экстрагирующей композиции.

Согласно различным вариантам реализации серосодержащие соединения в экстрагирующей композиции можно описать как меркаптановые композиции (например, композицию, содержащую один или более разветвленных С₁₀ меркаптанов); сульфидные композиции (например, композицию, содержащую один или более разветвленных С₂₀сульфидов); композиции, содержащие как меркаптаны (например, разветвленные С₁₀ меркаптаны), так и сульфиды (например, разветвленные С₂₀ сульфиды), и называемые меркаптановыми/сульфидными композициями; неочищенную композицию (например, неочищенный продукт реакции, описанный в настоящем документе); промежуточную фракцию; тяжелую фракцию; композицию разветвленных С₁₀ меркаптанов; композицию разветвленных С₂₀ сульфидов; композицию разветвленных С₁₀ меркаптанов/С₂₀ сульфидов; или их комбинации, поскольку каждый из перечисленных терминов определен, описан и иным образом используется в настоящем документе.

Согласно одному из вариантов реализации серосодержащие соединения в экстрагирующей композиции для добычи полезных ископаемых могут содержать С₁₀ меркаптановые соединения, при этом по меньшей мере 50% масс., альтернативно по меньшей мере 60% масс., альтернативно по меньшей мере 70% масс., альтернативно по меньшей мере 80% масс., альтернативно по меньшей мере 85% масс., альтернативно по меньшей мере 90% масс., альтернативно по меньшей мере 95% масс. или альтернативно по меньшей мере 99% масс. С₁₀ меркаптановых соединений являются разветвленными, при этом указанные разветвленные С₁₀ меркаптаны выбраны из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций.

Согласно одному из вариантов реализации серосодержащие соединения в экстрагирующих композициях для добычи полезных ископаемых могут состоять в основном из С₁₀ меркаптановых соединений, при этом предложенная композиция содержит (А) по меньшей мере 85% масс., альтернативно по меньшей мере 90% масс., альтернативно по меньшей мере 95% масс., альтернативно по меньшей мере 99% масс., альтернативно по меньшей мере 99,9% масс. С₁₀ меркаптанов, при этом по меньшей мере 50% масс. С₁₀ меркаптанов представляют собой разветвленные меркаптаны, ранее описанные в настоящем документе. Согласно альтернативному варианту реализации экстрагент для добычи полезных ископаемых может состоять в основном из С₁₀ меркаптановых соединений, при этом по меньшей мере 50% масс. С₁₀ меркаптанов представляют собой разветвленные меркаптаны, ранее описанные в настоящем документе; (В) менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. C₈ меркаптанов; (С) менее примерно 15% масс., альтернативно менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. С₁₂ меркаптанов; (D) менее примерно 15% масс., альтернативно менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. С₁₄ меркаптанов; (F) менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. C₁₆ меркаптанов и/или C₁₈ меркаптанов; (Е) менее примерно 1% масс., альтернативно менее примерно 0,5% масс., альтернативно менее примерно 0,4% масс., альтернативно менее примерно 0,3% масс., альтернативно менее примерно 0,2% масс. или альтернативно менее примерно 0,1% масс. С_16-36 сульфидов, представленных структурой R³-S-R⁴, где каждый R³ и R⁴ независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, выбранного из группы, состоящей из С₈ моноолефинов, С₁₀ моноолефинов, С₁₂ моноолефинов, С₁₄ моноолефинов, С₁₆ моноолефинов и C₁₈ моноолефинов, где оба R³ и R⁴ не являются разветвленными С₁₀ моноолефинами; (F) менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. непрореагировавших C_8-18 моноолефинов; и (G) менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. неолефиновых компонентов, выбранных из группы, состоящей из C_8-14 алканов, циклогексана, метилциклопентана, метилциклогексана, бензола, толуола, этилбензола, ксилола, мезитилена, гексаметилбензола, С_4-12 спиртов, 2-этил-1-гексанола и 2-этилгексил-2-этилгексаноата.

Согласно альтернативному варианту реализации серосодержащие соединения в экстрагирующих композициях для добычи полезных ископаемых включают как С₁₀ меркаптаны, так и С₂₀ сульфиды, при этом (А) по меньшей мере 50% масс., альтернативно по меньшей мере 60% масс., альтернативно по меньшей мере 70% масс., альтернативно по меньшей мере 80% масс., альтернативно по меньшей мере 85% масс., альтернативно по меньшей мере 90% масс., альтернативно по меньшей мере 95% масс. или альтернативно по меньшей мере 99% масс. С₁₀ меркаптановых соединений являются разветвленными, при этом разветвленные С₁₀ меркаптаны выбраны из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана (представленного структурой А), 3-пропил-1-меркапто-гептана (представленного структурой В), 4-этил-1-меркапто-октана (представленного структурой С), 2-бутил-1-меркапто-гексана (представленного структурой D), 5-метил-2-меркапто-нонана (представленного структурой Е), 3-пропил-2-меркапто-гептана (представленного структурой F), 4-этил-2-меркапто-октана (представленного структурой G), 5-метил-5-меркапто-нонана (представленного структурой Н) и их комбинаций; и (В) по меньшей мере 50% масс., альтернативно по меньшей мере 60% масс., альтернативно по меньшей мере 70% масс., альтернативно по меньшей мере 80% масс., альтернативно по меньшей мере 85% масс., альтернативно по меньшей мере 90% масс., альтернативно по меньшей мере 95% масс. или альтернативно по меньшей мере 99% масс. С₂₀ сульфидов представляют собой разветвленные С₂₀ сульфиды типа и структуры, ранее описанных в настоящем документе. Согласно альтернативному варианту реализации серосодержащие соединения в экстрагирующей композиции для добычи полезных ископаемых включают как С₁₀ меркаптаны, так и С₂₀ сульфиды, при этом (А) указанные С₂₀ сульфиды составляют по меньшей мере 20% масс., альтернативно по меньшей мере 30% масс., альтернативно по меньшей мере 40% масс., альтернативно по меньшей мере 50% масс., альтернативно по меньшей мере 60% масс., альтернативно по меньшей мере 70% масс., альтернативно по меньшей мере 75% масс. или альтернативно 80% масс. или меньше относительно массы общей композиции; (В) С₂₀ сульфиды включают разветвленные С₂₀ сульфиды типа и структуры, ранее описанных в настоящем документе; и (С) общая композиция содержит менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. С₈ меркаптанов; менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. непрореагировавших C_8-18 моноолефинов; и менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. неолефиновых компонентов, выбранных из группы, состоящей из С_8-14 алканов, циклогексана, метилциклопентана, метилциклогексана, бензола, толуола, этилбензола, ксилола, мезитилена, гексаметилбензола, С_4-12 спиртов, 2-этил-1-гексанола и 2-этилгексил-2-этилгексаноата.

Согласно предпочтительному варианту реализации серосодержащие соединения в экстрагирующих композициях для добычи полезных ископаемых включают как С₁₀ меркаптаны, так и С₂₀ сульфиды, при этом (А) указанные С₂₀ сульфиды содержатся в диапазоне, примерно большем или равном 20% масс и меньшем или равном примерно 80% масс. относительно общей массы композиции; (В) С₂₀ сульфиды включают разветвленные С₂₀ сульфиды типа и структуры, ранее описанных в настоящем документе; и (С) общая композиция содержит менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. C₈ меркаптанов; менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. непрореагировавших C_8-18 моноолефинов; и менее примерно 10% масс., альтернативно менее примерно 5% масс., альтернативно менее примерно 4% масс., альтернативно менее примерно 3% масс., альтернативно менее примерно 2% масс. или альтернативно менее примерно 1% масс. неолефиновых компонентов, выбранных из группы, состоящей из C_8-14 алканов, циклогексана, метилциклопентана, метилциклогексана, бензола, толуола, этилбензола, ксилола, мезитилена, гексаметилбензола, С_4-12 спиртов, 2-этил-1-гексанола и 2-этилгексил-2-этилгексаноата.

Не желая ограничиваться теорией, описанной в настоящем изобретении и известной обычному специалисту в данной области техники, перечисленные и другие конкретные композиции могут быть получены всевозможными способами, включая, но не ограничиваясь ими, (А) удаление H₂S и перегонку легких соединений из неочищенного продукта реакции или (В) разделение легкой фракции, С₁₀ меркаптанов, промежуточной фракции и тяжелой фракции, содержащихся в неочищенной реакционной смеси, в любом порядке или посредством любых способов с получением двух или более частично очищенных фракций и затем смешивание любых двух или более из С₁₀ меркаптановой фракции, промежуточной фракции и тяжелой фракции с получением требуемой композиции. Например, С₁₀ меркаптановую фракцию можно смешивать с тяжелой фракцией в различных соотношениях; альтернативно, промежуточную фракцию, также содержащую С₁₀ меркаптаны, можно смешивать с тяжелой фракцией в различных соотношениях.

Согласно вариантам реализации серосодержащие соединения в экстрагирующих композициях, описанных в настоящем документе, имеют запах, который является менее неприятным и/или менее противным, чем запах других меркаптановых соединений, включающих н-децилмеркаптаны, н-додецилмеркаптаны, трет-додецилмеркаптаны или их комбинаций, присутствующих в количестве, равном или более примерно 25% масс. меркаптановых соединений, в составе в остальном аналогичной экстрагирующей композиции для добычи полезных ископаемых.

Количество серосодержащих соединений, присутствующих в предложенной экстрагирующей композиции, может составлять менее 0,1% масс., альтернативно менее 0,01% масс. или альтернативно менее 0,001% масс. в расчете на объединенную общую массу экстрагирующей композиции и руды.

Экстрагирующая композиция может дополнительно содержать воду, регулятор рН, пенообразующий агент, углеводород, масляный реагент, несмешивающуюся с водой жидкость или их комбинации.

Неограничивающие примеры воды включают водопроводную, дистиллированную, колодезную, осмозную, грунтовую, озерную, прудовую и дождевую воду. Количество воды в экстрагирующей композиции может составлять более 75% масс., более 95% масс. или более 99% масс., при этом типичные неограничивающие диапазоны включают от 75 до 99,99% масс., от 95 до 99,99% масс. или от 99 до 99,99% масс. воды в расчете на общую массу экстрагирующей композиции.

Неограничивающие примеры регулятора рН включают известь, карбонатные соединения и т.п. или их комбинации. Подходящие количества регулятора рН в экстрагирующей композиции включают количества, описанные в любом из сравнительных и изобретательских примеров, приведенных ниже.

Неограничивающие примеры пенообразующих агентов включают сосновое масло; спирты, такие как метилизобутилкарбинол (MIBC); полиэфирные спирты, такие как NALFLOTE^® (НАЛФЛОТЕ) 9837 и Cytec OREPREP^® (Цитек ОРЕПРЕП) Х-133; или их комбинации. Подходящие количества пенообразующего агента в экстрагирующей композиции включают количества, описанные в любом из сравнительных и изобретательских примеров, приведенных ниже.

Кроме того, серосодержащие соединения, описанные в настоящем документе, можно использовать в экстрагирующей композиции сами по себе или в комбинации с другими подходящими (вторыми) экстрагентами. Таким образом, любая из экстрагирующих композиций может дополнительно содержать второй экстрагент, неограничивающие примеры которого могут включать ксантат, ксантиновый сложный эфир, тионокарбонат, диалкилдитиофосфат и т.п., другие вещества, известные в данной области техники с помощью настоящего описания, или их комбинации. Кроме того, перед применением в экстрагирующей композиции серосодержащие соединения, описанные в настоящем документе, можно смешивать или разбавлять другими жидкостями, в том числе, но не ограничиваясь ими, углеводородами и другими несмешивающимися с водой или масляными реагентами.

Кроме того, в настоящем документе предложены способы или процедуры флотации для извлечения металлов из руд. Металл можно выделить в любой форме, например, в виде металлсодержащего соединения (например, сульфидов меди, сульфидов молибдена), иона металла или элементарного металла, а также их комбинаций.

Один из таких способов флотации для извлечения металла из руды может включать приведение руды в контакт с любой из экстрагирующих композиций, описанных в настоящем документе (или любым из серосодержащих соединений, описанных в настоящем документе). Можно использовать любой подходящий порядок приведения любых компонентов экстрагирующей композиции в контакт с рудой; при этом такие экстрагирующие композиции, будь то растворы, суспензии, смеси, несмешивающиеся смеси и так далее, включены в настоящий документ. Например, измельченную руду можно в любом порядке привести в контакт с серосодержащими соединениями, описанными в настоящем документе, пенообразующим агентом, регулятором рН и первым количеством воды (которое может быть сравнительно небольшим) с получением в результате суспензии руды и экстрагирующей композиции, содержащей серосодержащие соединения, пенообразующий агент, регулятор рН и воду. Согласно некоторым вариантам реализации перед процессом флотации к указанной суспензии можно добавить второе количество воды (которое может быть сравнительно большим) с получением в результате суспензии руды в экстрагирующей композиции, содержащей более низкие концентрации серосодержащих соединений, пенообразующего агента и регулятора рН. Согласно предпочтительному варианту реализации руду приводят в контакт с серосодержащими соединениями перед смешиванием с любой водой, регулятором рН или пенообразующим агентом. Согласно еще одному предпочтительному варианту реализации руду приводят в контакт с серосодержащими соединениями перед получением любой суспензии. Другие подходящие способы и порядки получения экстрагирующих композиций, будь то в присутствии руды или нет, будут легко определены специалистами в данной области техники, при этом такие способы и порядки включены в настоящий документ.

Варианты реализации способов флотации, описанные в настоящем документе, в целом включают приведение руды (например, частиц руды требуемого размера) в контакт с серосодержащими соединениями, описанными в настоящем документе до, во время или после: i) любой стадии способов флотации, описанных в настоящем документе, ii) любой стадии определенного способа флотации и iii) любой стадии способа флотации, известного в данной области техники, но конкретно не описанного в настоящем документе. Например, серосодержащие соединения можно привести в контакт с рудой или частицами руды требуемого размера: i) во время измельчения руды до требуемого размера частиц (и необязательно до, после или вместе с добавлением одного или более других компонентов экстрагирующей композиции), ii) после измельчения (например, серосодержащие соединения можно добавить во флотационную камеру, содержащую частицы руды, и необязательно перед, после или вместе с добавлением одного или более других компонентов экстрагирующей композиции), iii) во время или после регулирования рН материала во флотационной камере (например, серосодержащие соединения можно добавить во флотационную камеру, содержащую частицы руды, и необязательно перед, после или вместе с добавлением одного или более других компонентов экстрагирующей композиции), iv) между и/или во время стадий удаления флотационной пены (например, серосодержащие соединения можно добавить во флотационную камеру и необязательно перед, после или вместе с добавлением одного или более других компонентов экстрагирующей композиции), v) до, во время или после любой другой стадии в способе или процедуре флотации, описанной в настоящем документе, установленной рудником и/или известной в данной области техники, vi) или их комбинации. Предполагается, что приведение описанных серосодержащих соединений в контакт с рудой или частицами руды включает целый ряд добавлений серосодержащих соединений (в отдельности или в комбинации с одним или более другими компонентами экстрагирующей композиции) в стержневую мельницу, флотационную камеру или другое оборудование, содержащее руду или частицы руды.

Оборудование и технологии для флотационного извлечения различных металлов из добываемых руд хорошо известны специалистам в данной области техники и соответствующим образом проиллюстрированы в настоящем документе в приведенных ниже примерах.

В общем случае, металл, извлеченный из руды, включает переходные металлы, один или более металлов 3-12 групп. Согласно некоторым вариантам реализации металл может включать переходный металл 3-11 групп или переходный металл 5-12 групп, при этом согласно другим вариантам реализации металл может включать золото, серебро, платину, медь, никель, железо, свинец, цинк, молибден, кобальт или хром, а также их комбинации. Согласно конкретным вариантам реализации настоящего изобретения металл может включать медь и молибден; альтернативно, медь; или альтернативно, молибден. Кроме того, вместе с медью и/или молибденом можно выделить и другие переходные металлы, такие как железо. Согласно вариантам реализации металл в руде находится в форме сульфида металла. Сульфид металла может включать сульфид меди, сульфид молибдена или их комбинации.

Способы флотации и экстрагирующие композиции, описанные в настоящем документе, не ограничены какой-либо конкретной рудой. Однако эффективность таких способов и композиций является особенно существенной, когда руда включает медьсодержащую руду, молибденсодержащую руду или медьсодержащую и молибденсодержащую руду. Иллюстративные и неограничивающие примеры таких руд включают халькопирит, халькоцит, молибденит и т.п.

В способах или процедурах флотационного извлечения можно использовать любое подходящее количество экстрагирующей композиции и/или серосодержащих соединений. Часто, но не ограничиваясь этим, серосодержащие соединения и руду приводят в контакт при массовом соотношении, составляющем от примерно 0,45 граммов (0,001 фунта) серосодержащих соединений на метрическую тонну руды до примерно 2200 граммов (5 фунтов) серосодержащих соединений на метрическую тонну руды. Согласно альтернативному варианту реализации серосодержащие соединения и руду приводят в контакт при массовом соотношении, составляющем от примерно 4,5 граммов (0,01 фунта) серосодержащих соединений на метрическую тонну руды до примерно 450 граммов (1 фунт) серосодержащих соединений на метрическую тонну руды. Согласно предпочтительному варианту реализации серосодержащие соединения и руду приводят в контакт при массовом соотношении, составляющем от примерно 4,5 граммов (0,01 фунта) серосодержащих соединений на метрическую тонну руды до примерно 50 граммов (0,1 фунта) серосодержащих соединений на метрическую тонну руды.

Неожиданно оказалось, что серосодержащие соединения, описанные в настоящем документе, и любые полученные в результате экстрагирующие композиции, содержащие указанные серосодержащие соединения, имеют высокие степени извлечения некоторых переходных металлов. Извлечение определяют как количество (приведенное в виде массового процента) металла, извлеченного после процедуры флотации, по сравнению с количеством металла в исходном образце руды. Например, % извлечения меди в способе флотации может составлять по меньшей мере примерно 75% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 85% масс., или по меньшей мере примерно 90% масс., и часто вплоть до 95% масс. - 98% масс. Аналогичным образом, % извлечения молибдена в способе флотации может составлять по меньшей мере примерно 60% масс., по меньшей мере примерно 65% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 85% масс. или по меньшей мере примерно 90% масс. и часто вплоть до 92% масс. - 97% масс. Содержание металла определяют как количество (приведенное в виде массового процента) конкретного металла в рудном концентрате, где рудный концентрат представляет собой продукт, извлеченный в результате процедуры флотации.

Кроме того и как неожиданно оказалось, согласно некоторым вариантам реализации % извлечения меди, % извлечения молибдена или % извлечения меди и молибдена при применении описанных серосодержащих соединений может быть примерно таким же или больше, чем % извлечения при применении рудного стандарта при одинаковых условиях флотации. Как знают специалисты в данной области техники, «рудный стандарт» представляет собой наиболее распространенную экстрагирующую композицию, применяемую в настоящее время для данной руды и/или требуемого переходного металла. Более подробно рудные стандарты обсуждаются в примерах, приведенных ниже.

Кроме того или альтернативно, % извлечения меди, % извлечения молибдена или % извлечения меди и молибдена при применении описанных серосодержащих соединений, может быть примерно таким же или больше, чем % извлечения при применении экстрагирующей композиции, содержащей TDDM (третичный додецилмеркаптан) или NDDM (н-додецилмеркаптан), при одинаковых условиях флотации. Таким образом, в некоторых случаях серосодержащие соединения, описанные в настоящем документе, превосходят TDDM и/или NDDM.

Кроме того или альтернативно, % извлечения меди, % извлечения молибдена или % извлечения меди и молибдена при применении описанных серосодержащих соединений может быть примерно таким же или больше, чем % извлечения при применении экстрагирующей композиции для добычи полезных ископаемых, в которой используют линейные (неразветвленные) н-децилмеркаптаны, линейные (неразветвленные) С₂₀ сульфиды или как линейные (неразветвленные) н-децилмеркаптаны, так и линейные (неразветвленные) С₂₀ сульфиды, при одинаковых условиях флотации.

Получение С₁₀ меркаптанов и С₂₀ сульфидов

Сероводород (H₂S) и исходное сырье, содержащее разветвленные С₁₀ моноолефины, взаимодействовали в присутствии различных инициаторов: УФ излучения, кислотного катализатора и катализатора гидродесульфирования (HDS).

Для проведения реакции с H₂S с получением меркаптанов и/или сульфидов применяли различные виды исходного сырья (например, исходное олефиновое сырье). Более подробно, С₁₀ исходное моноолефиновое сырье, полученное в результате процессов производства 1-гексена, применяли в качестве исходного сырья для проведения реакции с H₂S с получением меркаптанов. Кроме того, 1-децен взаимодействовал с H₂S в присутствии УФ-инициатора с получением смеси н-децилмеркаптана и ди-н-децилсульфида технического сорта. Такую композицию использовали для сравнительных примеров.

Для анализа состава исходного олефинового сырья, полученного в результате процессов производства 1-гексена, а также продуктов реакции исходного олефинового сырья с H₂S, использовали газовую хроматографию (ГХ) - масс-спектрометрию (MS) (ГХ-МС) и спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Композиции, содержащие С₁₀ моноолефины, анализировали с помощью ГХ-МС, используя колонку DB-5 размером 15 м × 0,25 мм × 0,5 мкм и/или колонку DB-1 размером 40 м × 0,1 мм × 0,1 мкм для идентификации компонентов, и с помощью стандартной ГХ, используя колонку DB-1 размером 60 м × 0,32 мм × 1 мкм для определения количества компонентов, присутствующих в композициях. Указанные составы измеряли в % площади, который по существу соответствует и аналогичен % масс.

В таблице 1 приведена соответствующая информация о типичном составе такого исходного олефинового сырья, полученного в результате процессов производства 1-гексена, применяемого для взаимодействия с H₂S с получением меркаптанов.

Как можно видеть из таблицы 1, общее содержание олефинов в образце такого конкретного исходного олефинового сырья (за исключением соединений, которые не являются продуктами процесса производства 1-гексена) составляет 94,44% площади, при этом 84,16% площади от общего исходного сырья составляют С₁₀ олефиновые изомеры. С₁₀ олефины составляют более 89% площади от общего содержания олефинов при нормализации образца для удаления соединений, которые не являются продуктами процесса производства 1-гексена. Циклогексан, этилбензол и 2-этилгексанол могут присутствовать в исходном олефиновом сырье в виде остаточных компонентов процесса олигомеризации 1-гексена. Структуры С₁₀ изомеров, которые могут присутствовать в исходном олефиновом сырье, приведены в таблице 2.

В таблице 2 в первой колонке приведено название изомера, % ГХ площади такого компонента в исходном сырье из таблицы 1 и нормализованное количество изомера, обычно присутствующего только в С₁₀ фракции исходного сырья. В таблице 2 также показана структура меркаптанов, полученных из С₁₀ олефиновых изомеров. Во второй колонке показана структура основных С₁₀ олефиновых изомеров в исходном сырье; в третьей колонке показана структура основных меркаптановых изомеров, полученных посредством У Ф-инициируемой реакции с H₂S; и в четвертой колонке показана структура основных меркаптановых изомеров, полученных посредством кислотного катализа.

Образец исходного олефинового сырья фракционировали (например, перегоняли) и выделяли только С₁₀ фракцию с высокой чистотой (например, очищенное исходное сырье). Полученный продукт направляли на Н¹ и С¹³ ЯМР. ЯМР анализ (в мол. %) соответствовал информации, полученной с применением ГХ-МС. Результаты ЯМР подтвердили, что примерно 11 мол. % от всего продукта представляло собой винилиден (изомер 2-бутил-1-гексен) и примерно 11 мол. % от всего очищенного исходного сырья представляло собой внутренние олефины (линейные изомеры децена). Номенклатура различных С₁₀ изомерных продуктов показана в таблице 3.

При реакции H₂S с исходным олефиновым сырьем (например, исходным сырьем, содержащим разветвленные С₁₀ моноолефины) посредством УФ-инициирования (например, с применением УФ излучения) получали в основном первичные меркаптаны, поскольку концевой олефин и винилиденовые изомеры образуют преимущественно анти-марковниковский продукт. Второстепенными компонентами были вторичные меркаптаны, образовавшиеся из концевого олефина, и третичный меркаптан, образовавшийся из винилиденового изомера. Как правило, УФ-инициирование концевого олефина приводило к получению первичных меркаптанов в диапазоне от 92 до 96% площади и вторичных меркаптанов в диапазоне от 4 до 8% площади. Линейные внутренние олефиновые изомеры, присутствующие в исходном сырье, приводили, главным образом, к получению вторичных меркаптановых изомеров. Таким образом, в случае состава исходного сырья, описанного в настоящем документе, распределение меркаптанов (т.е. распределение в пределах С₁₀ фракции) в полученном продукте реакции преимущественно соответствовало первичным меркаптанам в диапазоне примерно от 80 до 90% площади. Вторичные меркаптаны присутствовали в диапазоне от 10 до 20% площади и третичные меркаптаны присутствовали в диапазоне от примерно 0 до 3% площади. Перечисленные диапазоны были рассчитаны с помощью ЯМР анализа продукта реакции.

При реакции H₂S с исходным олефиновым сырьем над кислотным катализатором (таким как Filtrol® (Филтрол) 24 или Filtrol® (Филтрол) 24Х), в качестве основного продукта получали продукт Марковникова. Таким образом, основные меркаптановые изомеры содержали вторичные меркаптаны с некоторым количеством третичного меркаптана. Относительное соотношение меркаптанов оценивали как 85-90% вторичного меркаптана и 10-15% третичного меркаптана.

При реакции H₂S с исходным сырьем, содержащим разветвленные С₁₀ моноолефины, в присутствии катализатора гидродесульфирования (HDS) (такого как Haldor Topsoe ТK-554 или ТK-570) получали меркаптаны, в основном аналогичные по распределению меркаптанам, полученным путем кислотного катализа, при этом указанное распределение представляло собой распределение Марковникова. Однако при применении катализатора HDS также образуется значительное количество анти-марковниковского продукта в зависимости от условий, применяемых на указанной стадии реакции. Таким образом, в условиях, оцениваемых с точки зрения применения в настоящем изобретении, продукт, полученный с помощью катализатора HDS, представлял собой смесь продукта, полученного посредством кислотного катализа, с некоторыми из компонентов, полученными в результате УФ-инициируемой реакции.

Как будет понятно специалисту в данной области техники и с помощью настоящего изобретения, фактический состав продукта реакции будет, в конечном счете, зависеть от ряда факторов: точного состава исходного сырья, отношения H₂S к олефину, используемого для получения тиолов, каталитического способа, применяемого для осуществления взаимодействия H₂S и олефина (УФ относительно кислотного катализа относительно HDS катализа) для получения продукта и т.п. Конечный продукт (например, любые фракции, отделенные из неочищенного продукта с получением, например, коммерческого продукта) также будет зависеть от стадии очистки, используемой для удаления легких компонентов, и от того, требуется ли конечный продукт, содержащий как меркаптановую, так и сульфидную фракции, или требуется только одна из фракций, например, меркаптановая фракция или сульфидная фракция.

Соотношение H₂S и олефина: Молярное отношение H₂S к олефину является важным параметром при определении количества меркаптана и сульфида, полученного во время стадии реакции. Это может быть справедливо независимо от применяемого каталитического способа. Не желая ограничиваться теорией и в общем случае, чем выше молярное отношение H₂S к олефину, тем большее количество меркаптанов будет получено по сравнению с количеством полученных сульфидов.

Общая схема реакции при добавлении H₂S к олефину показана на фигуре 1, независимо от каталитического способа. В случае С₁₀ олефиновой фракции R, R' и R'' могут представлять собой Н или С₁-С₈ с суммой R+R'+R''=8. В случае 1-децена R и R'=Н и R''=8 и может представлять собой линейную или разветвленную алкильную группу. Для основных изомеров в С₁₀ олефиновой фракции (например, втором исходном сырье, описанном в настоящем документе), 5-метил-1-нонен: R и R'=Н и R''=8, но алкильная группа содержит разветвление в третьем атоме углерода С₈ фракции.

Сульфидную фракцию можно получить посредством дополнительной реакции меркаптанового изомера с олефином. Общие структуры таких сульфидов приведены на фигуре 1, при этом указанная фракция будет состоять из разнообразных изомеров с несколькими возможными комбинациями сульфидных структур в зависимости от того содержит ли сульфид две первичные группы, первичную и вторичную группы, первичную и третичную группу, две вторичные группы, вторичную и третичную группу или две третичные группы. Указанные структуры являются усложненными за счет того факта, что в двух частях сульфида значения R, R' и R'' могут быть одинаковыми или разными в зависимости от того какой меркаптановый изомер взаимодействует с олефиновым изомером. Общее количество атомов углерода в двух частях сульфида также может иметь разные значения для R+R'+R'' , хотя наиболее преобладающей комбинацией будет та, где обе стороны каждая содержат в сумме 8 атомов, поскольку С₁₀ фракция доминирует в первом исходном сырье и во втором исходном сырье.

Условия реакции: Три разных способа реакции использовали для проведения реакции H₂S с исходным сырьем, содержащим разветвленные С₁₀ моноолефины: УФ-инициирование, кислотный катализ и HDS катализ.

Удаление H₂S: В лабораторных экспериментах H₂S удаляли с применением ротоиспарителя в условиях пониженного давления. При таких условиях H₂S можно было удалить без удаления значительных количеств легких соединений.

Аналитические способы: Массовый процент тиоловой серы (% масс. SH) определяли аналитически путем титрования с применением йода в воде в качестве титрующего раствора и метиленхлорида/изопропанола в качестве системы растворителей. Такое титрование также можно выполнить способом титрования нитратом серебра. Общую серу измеряли с применением рентгеновских лучей, используя анализатор содержания серы в нефти модели SLFA-20. ГХ анализ осуществляли с применением Agilent Technologies 7890А GC. Для разделения использовали капиллярную колонку DB-1 пленочного типа размером 2 м × 0,25 мм × 1,0 мкм. Рабочие условия были следующими: начальная температура 70°С, время удержания 2 мин, скорость линейного изменения 8°С/мин до 200°С и затем 15°С/мин до 300°С и выдерживание в течение 10 минут. Применяли скорость потока гелия 2 мл/мин при постоянных режимах потока. Использовали пламенно-ионизационный детектор. Температуру инжектора устанавливали при 275°С и температуру детектора устанавливали при 300°С. Как было описано ранее, приведенные данные для указанных композиций представлены в виде % площади, который по существу соответствует и аналогичен % масс. Конверсию олефинов контролировали с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния, используя 4-канальный спектрометр Kaiser Optical System RXN2 4. Пик с центром при 1640 см^-1 относился к виниловому олефину, тогда как пик с центром при примерно 1670 см^-1 относился к внутреннему олефину.

УФ-инициирование: Реакции осуществляли, используя УФ реактор объемом 1,5 л или 5 л, оборудованный лампой в 100 ватт и стабилизатором. Два реактора по существу имели одинаковую конфигурацию, и единственное различие в работе состояло в количестве реагирующих веществ, добавляемых реактор. Реакционную смесь перемешивали со скоростью от 500 до 1000 об/мин. Температуру реакции контролировали с помощью бани, установленной при 25°С, но теплота реакции достигала примерно 40°С. В ходе реакции лампа работала при токе от 1,1 до 1,5 ампер и напряжении от 28 до 103 вольт, функционируя при более низком токе и более высоком напряжении после прогрева. Давление реакции составляло от 220 до 280 psig (от 1516 кПа изб. до 1930 кПа изб.) в течение фактического времени реакции. Эксперименты проводили, используя молярные отношения H₂S:олефин 1,0 и 10,2. Согласно результатам спектроскопии комбинационного рассеяния реакция завершалась через примерно 30 минут, но ей позволяли протекать в течение еще 60 минут для обеспечения завершения. На фигурах 2 и 4 показаны результаты в виде типичных газовых хроматограмм неочищенного продукта УФ-инициированной реакции при молярных отношениях Н₂S:олефин 1:1 и 10,2:1, соответственно, после удаления H₂S (но до удаления каких-либо легких компонентов или других фракций).

Удивительным образом и неожиданно, после удаления указанных образцов из реактора и отведения остаточного H₂S с помощью роторного испарителя запах такого неочищенного продукта был хорошим. Умеренный запах указанных композиций являлся неожиданным результатом, который делает выгодным применение таких композиций в качестве экстрагентов для добычи полезных ископаемых.

Все образцы 1, 2, 3 и 4 получали из неочищенных продуктов реакции, образованных в результате процесса УФ-инициирования, описанного в предыдущих параграфах.

Образец 1 (сравнительный пример) содержал в основном С₁₀ н-децилмеркаптаны, небольшие количества линейных С₂₀ сульфидов и не содержал разветвленные соединения. Образец 1 получали из неочищенного продукта реакции, образующегося в результате взаимодействия 1-децена с H₂S посредством УФ-инициируемой реакции, путем перегонки указанного неочищенного продукта для удаления H₂S и любых образовавшихся легких фракций. Образец 2 содержал в основном С₁₀ меркаптаны (в том числе разветвленные С₁₀ меркаптаны, описанные ранее в настоящем документе), полученные путем первого удаления H₂S и легкой фракции и затем перегонки С₁₀ меркаптановой фракции из оставшихся промежуточных и тяжелых неочищенных продуктов реакции с получением высокочистой С₁₀ меркаптановой фракции. На фигуре 7 показана типичная хроматограмма, полученная при газохроматографическом анализе, очищенной С₁₀ меркаптановой фракции, полученной из продукта УФ-инициируемой реакции.

Образец 3 содержал в основном С₂₀ сульфидные соединения (в том числе разветвленные С₂₀ сульфиды, описанные ранее в настоящем документе), которые остались после перегонки H₂S, легких компонентов и промежуточных продуктов/меркаптанов из неочищенного продукта реакции. Образец 4 содержал смешанные С₁₀ меркаптаны и С₂₀ сульфиды (в том числе разветвленные С₁₀ меркаптаны и разветвленные С₂₀ сульфиды, описанные ранее в настоящем документе), полученные путем перегонки неочищенного продукта реакции для удаления H₂S и легкой фракции, содержащей (но не ограниченной ими) циклогексан, этилбензол, 2-этилгексанол и остаточный октен, некоторые изомеры децена и большую часть октилмеркаптана. На фигурах 3 и 5 показаны результаты в виде типичных газовых хроматограмм С₁₀ меркаптанового/С₂₀ сульфидного продукта реакции, полученного посредством УФ-инициируемого реакционного процесса, после удаления легкой фракции. Процесс перегонки протекал следующим образом: Первые 7 фракций, удаленные из неочищенного продукта реакции, считались легкими фракциями. Указанная стадия перегонки считалась завершенной, когда температура в реакторе повышалась от 100°С до 121°С и температура головной фракции увеличивалась от комнатной температуры до 98,9°С. Фракции 8-13 рассматривались как промежуточные фракции и содержали С₁₀ меркаптаны. Указанные фракции собирали при температуре в реакторе от 122°С до 154°С и температуре головной фракции от 99°С до 105°С. Фракции 14 и 15 собирали при температуре в реакторе и температуре головной фракции от 122°С до 154°С и от 103,4°С до 107,2°С, соответственно. Указанные фракции и все то, что осталось в реакторе, считали тяжелыми компонентами. Перед тем, как прекратить перегонку, позволяли температуре головной фракции подниматься от комнатной температуры до 107,2°С. В случае типичной перегонки перегонялась только легкая фракция, а продукт реакции представлял собой то, что осталось в реакторе после удаления легких компонентов.

Кислотный катализ: Катализируемые кислотой реакции обеспечивали другое распределение изомерных продуктов, чем распределение, полученное при УФ-инициированной реакции H₂S и исходного олефинового сырья, содержащего разветвленные С₁₀ моноолефины.

Продукт, получаемый посредством катализируемого кислотой добавления H₂S к исходному сырью, содержащему разветвленные С₁₀ моноолефины, получали в проточном реакторе непрерывного действия над кислотным катализатором Filtrol® (Филтрол) 24. Реактор содержал 43,22 г катализатора, при этом WHSV (среднечасовую скорость подачи сырья) поддерживали на уровне 1,0 граммов олефина на грамм катализатора в час. Молярное отношение H₂S к олефину составляло от 10:1 до 1:1. Температура реакции составляла от 120°С до 220°С и давление реактора составляло от 450 до 460 psig (от 3100 кПа до 3200 кПа).

При применении кислотного катализа получали продукт Марковникова. Виниловые компоненты исходного сырья, содержащего разветвленные С₁₀ моноолефины, приводили к получению вторичных меркаптанов. Внутренние олефиновые компоненты образовывали вторичные меркаптаны, тогда как винилиденовые компоненты приводили к получению третичных меркаптанов. Таким образом, состав изомеров С₁₀ меркаптановой фракции был другим по сравнению с составом продукта, полученного путем УФ-инициирования. Например, при кислотном катализе изомер 5-метил-1-нонен приводил к образованию 5-метил-2-меркапто-нонана; а 5-метил-1-меркапто-нонан был основным продуктом, полученным при УФ-инициировании, с незначительным количеством 2-меркапто изомера в качестве побочного продукта. Изомер 2-бутил-1-гексен приводил при кислотном катализе к образованию 5-метил-5-меркапто-нонана; тогда как при УФ-инициировании получали 2-бутил-1-меркапто-гексан.

Как и продукт, полученный посредством УФ-инициирования, продукт, полученный путем кислотного катализа, после удаления нежелательной фракции легких компонентов состоял из трех общих фракций. С₁₀ меркаптановая фракция составляла от 50 до 100% масс. относительно массы неочищенной композиции в реакторе. Меркаптановая функциональность С₁₀ фракции включала от 85 до 95% вторичного меркаптана и оставшийся третичный меркаптан. В применяемых ГХ условиях указанные изомеры элюировали в диапазоне от 3,1 до 6,5 минут.

Промежуточная фракция состояла из пиков перечисленных меркаптанов в диапазоне от 6,5 до 14 минут. Однако функциональность указанных меркаптанов включала вторичные и третичные С₁₂ - С₁₈ меркаптаны. Промежуточная фракция составляла от 5 до 15% относительно массы общей композиции в реакторе.

Сульфидная фракция составляла от 0 до 70% от состава реакторного продукта. Указанная фракция состояла из сульфидов, в основном формулы C₁₀H₂₁-S-C₁₀H₂₁. Однако состав изомеров отличался от состава продукта, полученного посредством УФ-инициирования. Сульфидный продукт, полученный путем кислотного катализа, был основан на вторичных и третичных меркаптанах, а не на преимущественно первичных меркаптанах, как в случае УФ-инициированного полученного продукта.

Как и образцы, полученные посредством способа УФ-инициирования, катализируемые кислотой продукты реакции впоследствии подвергались дальнейшей обработке для удаления H₂S и перегонки неочищенного продукта реакции с получением различных фракций.

Образцы 5 и 6 получали из неочищенного продукта реакции, полученного посредством кислотного катализа. Образец 5 содержал в основном смешанные С₁₀ меркаптаны и С₂₀ сульфиды (в том числе разветвленные С₁₀ меркаптаны и разветвленные С₂₀ сульфиды, описанные ранее в настоящем документе), полученные путем перегонки неочищенного продукта реакции, как описано ранее, для удаления H₂S и легких фракций, содержащих (но не ограниченных ими) циклогексан, этилбензол, 2-этилгексанол и остаточный октен, некоторые изомеры децена и большую часть октилмеркаптана. Образец 6 содержал в основном С₂₀ сульфидные соединения (в том числе разветвленные С₂₀ сульфиды, описанные ранее в настоящем документе), которые остались после перегонки H₂S, легких компонентов и промежуточных продуктов/меркаптанов из неочищенного продукта реакции. На фигуре 6 показана типичная хроматограмма, полученная при газохроматографическом анализе, С₁₀ меркаптанового/С₂₀ сульфидного продукта реакции, полученного посредством способа кислотного катализа, после удаления легкой фракции.

HDS катализ: Реакции, в которых использовали HDS катализ, приводили к получению меркаптанов, которые с точки зрения распределения были в основном аналогичны меркаптанам, полученным путем кислотного катализа, при этом указанное распределение представляло собой распределение Марковникова. Однако также имелась тенденция к образованию некоторых компонентов с анти-марковниковским распределением в зависимости от конкретных условий, применяемых на указанной стадии реакции. Таким образом, продукт, полученный с применением катализатора HDS, по-видимому, представлял собой смесь продукта, полученного в основном посредством кислотного катализа, с некоторыми из компонентов УФ-инициируемой реакции.

Условия реакции HDS были следующими: WHSV варьировали от 0,75 до 2 граммов олефина на грамм катализатора в час; молярное отношение H₂S к олефину варьировали от 2:1 до 10:1; средняя температура реакции составляла от 180°С до 220°С. Применяемым катализатором был кобальт-молибден на оксиде алюминия, примерами являются Haldor Topsoe ТK-554, ТK-570, или аналогичный катализатор. Конверсия олефинов, определенная с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния, составляла от 88 до 97 мол. %.

При аналогичных условиях в отношении WHSV, молярного отношения и температуры HDS катализируемая реакция обеспечивала получение большего количества С₁₀ меркаптановой фракции и меньшего количества сульфидной фракции, чем реакция, катализируемая кислотой. Сравнение результатов ГХ анализа неочищенного продукта реакции, полученного в результате HDS катализируемой реакции H₂S и разветвленных С₁₀ моноолефинов, показало, что HDS катализируемая реакция, обеспечивала получение неочищенного продукта реакции, представляющего собой смесь композиций продукта, полученных посредством УФ-инициированной реакции и реакции, катализируемой кислотой. На фигуре 8 показана типичная хроматограмма, полученная при газохроматографическом анализе, неочищенного продукта реакции (при удалении только H₂S), полученного в результате реакции, катализируемой HDS.

Извлечение металлов с применением описанных серосодержащих соединений в экстрагирующих композициях

Была проведена оценка извлечения металлов с помощью композиций, содержащих один или более разветвленных С₁₀ меркаптанов и/или разветвленных С₂₀ сульфидов описанного типа, в качестве экстрагирующей композиции. Следующие примеры включают сравнительные примеры, в которых для извлечения металлов использовали рудные стандарты, сравнительные примеры, в которых использовали образец 1, и изобретательские примеры, в которых использовали образцы 2-6.

Четыре образца руды были получены из четырех разных рудников, т.е. руда 1 из рудника 1, руда 2 из рудника 2, руда 3 из рудника 3 и руда 4 из рудника 4. Указанные образцы руды содержали минералы на основе сульфидов металлов, из которых можно извлечь металл(ы) (например, медь и/или молибден) с помощью экстрагирующих композиций. Руду 1 можно охарактеризовать как содержащую минералы халькоцит, халькопирит и молибденит. Руду 2 можно охарактеризовать как содержащую преимущественно минералы халькоцит и халькопирит. Руду 3 можно охарактеризовать как содержащую минералы халькоцит, халькопирит и молибденит; однако указанная руда отличается от руды 1 по составу и взята из другого рудника, чем руда 1. Руду 4 можно охарактеризовать как содержащую преимущественно минералы халькоцит и халькопирит; однако указанная руда отличается от руды 2 по составу и взята из другого рудника, чем руда 2.

Исходный состав каждой из перечисленных руд суммирован ниже в таблице 4.

Значения приведены в % масс. в расчете на общую массу руды для меди, железа, молибдена, серы и общего количества нерастворимых веществ. Образцы были проанализированы на содержание молибдена путем вываривания образца руды на огне (over heat) в растворе, содержащем хлорат калия, азотную кислоту и соляную кислоту. После охлаждения вываренного образца добавляли суперфлок и анализировали образец с применением атомной абсорбции, используя красное пламя закись азота - ацетилен. Стандарты содержали молибден в диапазоне от 50 до 100 ppm по массе. Аналогичную процедуру с необходимыми модификациями применяли для анализа на содержание меди и железа.

Определение требуемого или оптимального времени измельчения

Каждая из процедур извлечения металла (например, флотация), предусмотренная для каждой из руды 1, руды 2, руды 3 и руды 4, требовала измельчения руды для получения образцов руды с заданным размером частиц. Требуемый размер твердых частиц составлял 30% масс. + 100 меш (что означает, что размер 30% частиц составляет 149 микрон или больше) для руды 1; 25% масс. + 70 меш (что означает, что размер 25% частиц составляет более 210 микрон) для руды 2; 36% масс. + 100 меш (что означает, что размер 36% частиц составляет 149 микрон или больше) для руды 3; и 20% масс. + 100 меш (что означает, что размер 20% частиц составляет 149 микрон или больше) для руды 4. Термин «+100» относится ко всем частицам, собранным на сите с размером ячеек 100 меш и больше (например, 25, 40 и т.п.). Термин « +70» относится ко всем частицам, собранным на сите с размером ячеек 70 меш и больше.

Для определения количества времени, необходимого для получения руды с заданным размером частиц, называемого «требуемым временем измельчения» или «оптимальным временем измельчения», обеспечивали соответствующее количество руды из соответствующего рудника (например, от 900 до 1000 граммов в зависимости от руды) с размером -10 меш. Такую руду помещали в стержневую мельницу, содержащую 20 фунтов (примерно 9 кг) стержней с заданными размерами (например, установленными соответствующим рудником) и добавляли подходящее количество воды (например, известковой воды) с обеспечением требуемого содержания твердых частиц. Стержневую мельницу включали на определенное количество времени с учетом предварительного знания указанной соответствующей руды или обоснованного предположения, основанного на опыте работы с аналогичными рудными материалами. После измельчения в течение требуемого количества времени измельченную смесь высыпали в контейнер и промывали минимальным количеством водопроводной воды. Воду и твердые частицы пропускали через ситовой встряхиватель мокрого сита с размером ячеек 230 меш при одновременном промывании водой для удаления любых мелких фракций. Для облегчения процедуры промывания указанную процедуру выполняли в две партии. Неэффективное выполнение процедуры удаления мелких фракций часто приводит к склеиванию материала в комки, аналогично бетону. Оставшиеся твердые частицы удаляли с сита путем промывания на фильтровальной бумаге в воронке Бюхнера с применением вакуума. Собранные твердые частицы высушивали в печи всю ночь при 75°С. Затем высушенные твердые частицы просеивали через серию сит (25 меш, 40, 50, 70, 100, 140, 200, 230 и поддон) на встряхивателе Ro-Tap® (Ро-Тап) в две партии, шесть минут каждая. Описанную выше процедуру измельчения проводили по меньшей мере три раза и получали график времени относительно % масс. сухого твердого вещества на сите с определенным размером ячеек. Из линейного графика для указанных данных определяли «требуемое время измельчения» путем добавления определенного количества твердых частиц на сита до обеспечения требуемого размера в меш для каждой руды. Такую процедуру можно выполнять периодически, но она является необходимой при изменении состава руды или стержневой нагрузки.

Требуемое время измельчения руды 1 составляло примерно 12 минут 18 секунд; требуемое время измельчения руды 2 составляло примерно 9 минут 0 секунд; требуемое время измельчения руды 3 составляло примерно 5 минут 7 секунд; и требуемое время измельчения руды 4 составляло примерно 13 минут 45 секунд.

Процедура флотации руды 1 с применением рудного стандарта в качестве примера

Стандартная процедура флотации руды 1 была следующая. 1 кг руды 1 загружали в стержневую мельницу вместе с 650 мл водопроводной воды и приблизительно 1 г извести (указанное количество можно регулировать для обеспечения требуемой щелочности, см. выше). Используя микрошприцы, в резервуар с водой (не непосредственно на твердые частицы) в мельнице добавляли флотационные экстрагирующие реагенты: PAX (амилксантат калия), 0,01 фунт(примерно 4,5 г)/метрическая тонна @ 1% раствор (1000 мкл), ежедневно свежеприготовленный; рецикловый газойль средней плотности (МСО), 0,05 фунт(примерно 22,7 г кг)/метрическая тонна, 24,6 мкл; экстрагент МС 37 (смесь TDDM и МСО), 0,05 фунт(примерно 22,7 г кг)/метрическая тонна (26,1 мкл); и растительный вспениватель (80% Nalco NALFLOTE® (Налко НАЛФЛОТЕ) 9837/20% Cytec OREPREP® (Цитек ОРЕПРЕП) Х-133), 28 мкл. Мельницу помещали на резиновые валики и измельчали в течение предварительно заданного времени, составляющего 12 минут 18 секунд. Мельницу удаляли с валиков и смывали твердые частицы в прозрачную пластмассовую флотационную камеру (2,5 л). Для достижения объема флотации (2-литровой отметки на флотационной камере) использовали только достаточное количество воды. При применении слишком маленького количества воды для смывания материала во флотационную камеру добавляли дополнительное количество известковой воды с обеспечением 2-литрового объема флотации. Для руды 1 количество твердых частиц составляло примерно 32% масс. Материал кондиционировали в течение двух минут при скорости 1200 об/мин, затем подвергали флотации в течение пяти минут при скорости 1200 об/мин. Воздух барботировали в раствор со скоростью 8 л/мин. С помощью пластмассовой лопатки с поверхности камеры приблизительно каждые 10 секунд удаляли флотационную пену. Флотационную пену собирали в стеклянный поддон под выходной частью камеры. Чтобы раствор оставался вблизи передней части камеры и можно было легко удалить флотационную пену, периодически добавляли жидкость. Следили за тем, чтобы флотационная пена не переливалась через переднюю часть в отсутствие сгребания лопаткой. Напорную трубу и задние углы камеры промывали по мере необходимости известковой водой. В зависимости от пенистости руды, может быть необходимым ограничить подачу воздуха в начале флотации для предотвращения самостоятельного переливания флотационной пены из камеры. В общем случае, воздушный клапан был полностью открыт к концу первой минуты. Если нет, то регулировали количество вспенивателя. Если было трудно поддерживать полное покрытие поверхности флотационной пеной, добавляли еще несколько микролитров пенообразующего агента. Для этого отключали подачу воздуха и таймер и добавляли флотационный концентрат и кондиционировали в течение 30 секунд перед повторным включением подачи воздуха и таймера.

Подачу воздуха и перемешивание отключали и промывали установку для удаления твердых частиц из мешалки и вала во флотационную камеру. После оседания твердых частиц в течение нескольких минут, отбирали образец для титрования с целью определения щелочности. Оставшиеся хвосты отфильтровывали через 8-дюймовый (примерно 20 см) фильтр из нержавеющей стали (3 галлона (примерно 11 л)) на фильтровальную бумагу с «акульей шкурой» . Собранные твердые частицы высушивали в печи при 85°С всю ночь с получением сухого твердого вещества, которое взвешивали и помечали как хвосты.

Более крупнозернистый флотационный концентрат, собранный в поддон, отфильтровывали путем промывания на фильтровальной бумаге и высушивали в печи при 85°С всю ночь. Температуру поддерживали при/ниже 85°С для предотвращения окисления и изменения массы в результате такого окисления. Высушенные твердые частицы взвешивали и помечали как концентрат. Как хвосты, так и концентрат анализировали для определения меди, молибдена и железа.

С помощью процедуры титрования для измерения щелочности определяли щелочность, составляющую 1,0, что эквивалентно 0,01 фунту (примерно 4,5 г) СаО на метрическую тонну раствора. Для приготовления известковой воды со щелочностью, составляющей 30, к 50 л воды добавляли 19 г СаО, перемешивали в течение по меньшей мере одного часа, после чего всю ночь осаждали твердые частицы. Известковую воду декантировали для применения. Для титрования к 50 мл щелочного раствора добавляли одну каплю раствора фенолфталеинового индикатора и титровали с применением 0,02N раствора H₂SO₄ до исчезновения розового цвета. Каждый мл титрующего раствора соответствовал 2,0 единицам щелочности.

Исходя из того, что щелочность раствора составляет 30, то есть, 0,3 фунта (примерно 136 г) СаО на метрическую тонну раствора, то (0,3 фунта (примерно 136 г) СаО/метрическая тонна раствора) × (метрическая тонна/2000 фунтов (примерно 907 кг)) × (8,345 фунтов/галлон (примерно 1 кг/л)) × (галлон (примерно 3,785 л)/3,785 л) × (453,6 г/фунт (примерно 453,6 г)) конвертируется в 0,15 г СаО/л или 0,0075 г СаО/50 мл.

Если молекулярная масса СаО = 56 г/моль и молекулярная масса H₂SO₄= 98 г/моль и N = Молярность × суммарный положительный заряд, то

0,02N H₂SO₄=(0,02/2)×(98 г/моль)=(0,98 г/л)×(1 л/1000 мл)=0,00098 г/мл.

Согласно стехиометрии реакции:

СаО+H₂SO₄=CaSO₄+Н₂O,

то 98 г H₂SO₄ нейтрализует 56 г СаО.

Если присутствует 0,0075 г СаО, то требуется 0,0075×98/56=0,013125 г H₂SO₄ и 0,013125 г H₂SO₄/0,00098 г/мл = 13,393 мл H₂SO₄.

Процедура флотации руды 2 с применением рудного стандарта в качестве примера

Стандартная процедура флотации руды 2 была следующая. Размер измельчения определяли, как описано в настоящем документе выше. Оптимальное время измельчения составляло 9 минут. В стержневую мельницу загружали 1 кг мешок руды и добавляли 650 мл воды. Процедуру флотации выполняли, как описано для руды 1, за исключением того, что использовали время, составляющее 9 минут. Для такой руды в измельченную смесь добавляли стандартную экстрагирующую систему: 14 мкл Cytec AERO® (Цитек АЭРО) MX 7021 и 12,5 мкл Cytec AERO® (Цитек АЭРО) XD 5002 - оба из указанных реагентов представляют собой модифицированные тионокарбаматы. Вспениватель, добавляемый во флотационную камеру, представлял собой Cytec OREPREP® (Цитек ОРЕПРЕП) Х-133 с дозой 5,6 мкл. рН доводили до 11 с помощью извести и запускали смеситель со скоростью 1200 об/мин в течение 1 мин во время фазы кондиционирования. Включали подачу воздуха и в течение 6 минут соскребали флотационную пену в один поддон. Отключали подачу воздуха и контролировали конечное значение рН. Материалы концентрата и хвостов отфильтровывали, высушивали и взвешивали, как описано для процедуры флотации руды 1.

Процедура флотации руды 3 с применением рудного стандарта в качестве примера

Стандартная процедура флотации руды 3 была следующая. Размер измельчения определяли, как описано в настоящем документе выше. Оптимальное время измельчения составляло 5 минут 7 секунд. В стержневую мельницу загружали 900 г руды, 0,6 г извести, 32,5 мкл дизельного топлива и 600 мл воды. Использовали оптимальное время измельчения и переносили материал во флотационную камеру, как описано выше в процедуре флотации руды 1. Затем 1,091 мкл 1% раствора этилксантата натрия и 28 мкл 80/20 вспенивателя, описанного в процедуре флотации руды 1, загружали в жидкость при перемешивании и кондиционировали в течение одной минуты. Флотационную пену собирали в поддон для сбора в течение 3 минут. Прекращали подачу воздуха и добавляли к суспензии еще 28 мкл вспенивателя и 546 мкл 1% этилксантата натрия. Возобновляли подачу воздуха и осуществляли 1-минутную фазу кондиционирования. Затем в поддон для сбора собирали флотационную пену в течение еще 2 минут. Материал концентрата и хвостов отфильтровывали, высушивали и взвешивали, как описано для процедуры флотации руды 1.

Процедура флотации руды 4 с применением рудного стандарта в качестве примера

Стандартная процедура флотации руды 4 была следующая. Размер измельчения определяли, как описано в настоящем документе выше, за исключением того, что требуемое измельчение руды 4 составляло 20% плюс 100 меш (что означает, что размер 20% частиц составлял 149 микрон или больше). Оптимальное время измельчения, необходимое для достижения таких результатов, составляло 13,75 минут. Использовали 1-кг загрузку руды. Количество извести, добавляемой в измельченную смесь, составляло 1,2 г вместе с 500 мкл раствора РАХ/дитиофосфата (DTP) 238. Раствор PAX/DTP 238 получали путем смешивания 153 мл дистиллированной воды с 0,5 мл DTP 238 и 0,5 граммами PAX. рН суспензии составлял 10,5 после разбавления 650 мл воды и переноса во флотационную камеру и разбавления водой от 2 л отметки. Суспензию перемешивали без воздуха и добавляли 2000 мкл раствора PAX/DTP 238 вместе с 34 мкл смеси соснового масла/MIBC в объемном соотношении 50/50. Полученную пульпу перемешивали со скоростью 1200 об/мин в течение одной минуты и затем включали подачу воздуха со скоростью 8 л/мин. Затем флотационную пену в течение 3 минут сгребали через сливное устройство в поддон. Отключали подачу воздуха и добавляли дополнительные 34 мкл соснового масла/МIBС (вспенивателя) и 2000 мкл PAX/DTP с последующим кондиционированием в течение 1 минуты. Затем снова включали подачу воздуха и собирали флотационную пену в поддон в течение дополнительных 3 минут. Затем отключали подачу воздуха при одновременном добавлении еще 34 мкл соснового масла/МIBС и 2000 мкл PAX/DTP с последующим кондиционированием в течение 1 минуты при перемешивании. Затем включали подачу воздуха еще на одну минуту с последующим сбором флотационной пены в течение 3 минут. Затем прекращали подачу воздуха и перемешивание и удаляли поддон для концентрата и отфильтровывали в вакууме смесь пульпы с получением концентрата, который затем высушивали в печи всю ночь при 85°С. Затем смесь хвостов сливали в фильтр с фильтровальной бумагой с получением влажной смеси хвостов. Указанную смесь высушивали в печи всю ночь при 85°С. Перед аналитическим анализом измеряли массу концентрата и хвостов.

Рудные стандарты для сравнительных примеров C1 - С4 приведены ниже в таблице 5:

Описанные выше процедуры флотации использовали для примеров C1 - С4, данные по извлечению приведены ниже.

Рудный стандарт для руды 1 (в расчете на метрическую тонну) содержал 1200 г извести, 1000 мкл 1% амилксантата калия (PAX), 25 мкл рециклового газойля средней плотности (МСО), 26 мкл МС 37 (смесь TDDM и МСО) и 28 мкл растительного вспенивателя 80% Nalco NALFLOTE® (Налко НАЛФЛОТЕ) 9837/20% Cytec OREPREP® (Цитек ОРЕПРЕП) Х-133.

Рудный стандарт для руды 2 (в расчете на метрическую тонну) содержал 600 г извести, 12,5 мкл тионокарбамата Cytec AERO® (Цитек АЭРО) XD 5002, 14 мкл тионокарбамата MX 7021 и 20 мкл вспенивателя Cytec AERO® (Цитек АЭРО) Х-133.

Рудный стандарт для руды 3 (в расчете на метрическую тонну) содержал 600 г извести, 1637 мкл 1% раствора этилксантата натрия в воде, 32,5 мкл дизельного топлива и 56 мкл соснового масла/MIBC (вспенивателя).

Рудный стандарт для руды 4 (в расчете на метрическую тонну) содержал 1100 г извести, 6500 мкл 1% PAX/DTP 238 и 102 мкл соснового масла/MIBC (вспенивателя).

Процедуры флотации, описанные выше, осуществляли для сравнительных примеров С5 - С8 аналогично сравнительным примерам C1 - С4. В сравнительных примерах С5 - С8 соответствующие комбинации PAX, МСО, МС 37, тионокарбамата, раствора этилксантата натрия, дизельного топлива и PAX/DTP 238, содержащиеся в рудных стандартах C1 - С4, были заменены на серосодержащие соединения образца 1.

В сравнительном примере С5 для руды 1 использовали экстрагирующую композицию, содержащую 1200 г извести, образец 1 в количестве, указанном ниже в таблице 8, и 28 мкл растительного вспенивателя 80% Nalco NALFLOTE® (Налко НАЛФЛОТЕ) 9837/20% Cytec OREPREP® (Цитек ОРЕПРЕП) Х-133.

В сравнительном примере С6 для руды 2 использовали экстрагирующую композицию, содержащую 600 г извести, образец 1 в количестве, указанном ниже в таблице 8, и 20 мкл Cytec OREPREP® (Цитек ОРЕПРЕП) Х-133 (вспенивателя).

В сравнительном примере С7 для руды 3 использовали экстрагирующую композицию, содержащую 600 г извести, образец 1 в количестве, указанном ниже в таблице 8, и 56 мкл соснового масла/MIBC (вспенивателя).

В сравнительном примере С8 для руды 4 использовали экстрагирующую композицию, содержащую 1100 г извести, образец 1 в количестве, указанном ниже в таблице 8, и 102 мкл соснового масла/MIBC (вспенивателя).

Применяемые серосодержащие соединения (т.е. образцы 2-6) в экстрагирующих композициях в примерах согласно настоящему изобретению приведены ниже в таблице 6:

Процедуры флотации, описанные выше, осуществляли для примеров 1-20 аналогично сравнительным примерам C1 - С4. В примерах 1-20 соответствующие комбинации PAX, МСО, МС 37, тионокарбамата, раствора этилксантата натрия, дизельного топлива и PAX/DTP 238, содержащиеся в рудных стандартах C1 - С4, были заменены на серосодержащие соединения, содержащие один из образцов 2-6.

В примерах 1, 5, 9, 13 и 17 для руды 1 использовали экстрагирующую композицию, содержащую 1200 г извести, один их образцов 2-6 в количестве, указанном ниже в таблицах 7-13, и 28 мкл растительного вспенивателя 80% Nalco NALFLOTE® (Налко НАЛФЛОТЕ) 9837/20% Cytec OREPREP® (Цитек ОРЕПРЕП) Х-133.

В примерах 2, 6, 10, 14 и 18 для руды 2 использовали экстрагирующую композицию, содержащую 600 г извести, один из образцов 2-6 в количестве, указанном ниже в таблицах 7-13, и 20 мкл Cytec OREPREP® (Цитек ОРЕПРЕП) Х-133 (вспенивателя). В примерах 3, 7, 11, 15 и 19 для руды 3 использовали экстрагирующую композицию, содержащую 600 г извести, один из образцов 2-6 в количестве, указанном ниже в таблицах 7-13, и 56 мкл соснового масла/MIBC (вспенивателя).

В примерах 4, 8, 12, 16 и 20 для руды 4 использовали экстрагирующую композицию, содержащую 1100 г извести, один из образцов 2-6 в количестве, указанном ниже в таблицах 7-13, и 102 мкл соснового масла/MIBC (вспенивателя).

В таблицах 7-13 представлены данные для сравнительных примеров С1 - С8 и примеров 1-20 касательно % масс. извлечения меди, молибдена и железа из исследуемых четырех руд с применением стандартных химических экстрагентов для каждой руды, сравнительных серосодержащих соединений образца 1 и различных меркаптановых/сульфидных композиций образцов 2-6 в разных количествах. Каждый эксперимент по флотации проводился дважды и приведены средние значения.

Как показано в таблицах 7-13 и как неожиданно оказалось, экстрагирующие композиции, применяемые в примерах 1-4 и 9-16 (содержащих меркаптановые композиции, описанные в настоящем документе), демонстрировали проценты извлечения молибдена, составляющие по меньшей мере 60%, и в некоторых случаях более 90%. В частности, экстрагирующие композиции, описанные в настоящем документе, способны улучшить извлечение молибдена по сравнению извлечением, достигаемом при применении рудных стандартов. Как показано в таблицах 7-13, все композиции, полученные в результате реакции исходного олефинового сырья с H₂S, обеспечивали улучшенное извлечение молибдена из руды 3 при применении в экстрагирующей композиции. Неожиданно оказалось, что при применении указанных композиций извлечение молибдена составляло от 95,9% до 98% по сравнению только с 93,7%, достигаемыми при применении рудных стандартов. Извлечение молибдена также было улучшено по сравнению с извлечением, достигаемым при применении н-децилмеркаптановой композиции, полученной посредством УФ-инициируемой реакции H₂S с 1-деценом. Извлечение меди и железа было сопоставимо результатами, достигаемыми при применении стандартных рудных экстрагентов.

Руда 1 также демонстрировала лучшие показатели извлечения молибдена при применении всех, кроме одной из композиций, полученных из исходного олефинового сырья (от 87% до 97%), по сравнению как с рудным стандартным экстрагентом (92,8%), так и н-децилмеркаптановой композицией (93%). Извлечение меди из руды 1 сопоставимо с извлечением с помощью рудного стандарта. Аналогичным образом, конкретные композиции (в том числе смешанные С₁₀ меркаптаны/С₂₀ сульфиды, полученные посредством УФ-инициирования, и С₂₀ сульфиды, полученные посредством УФ-инициирования) улучшали извлечение молибдена из руды 4. Руда 2 не демонстрировала улучшенного извлечения молибдена с любыми из композиций; однако не является неожиданным, что композиции работают по-разному вследствие изменчивости характеристик указанных конкретных руд.

Не желая ограничиваться теорией, предполагают, что улучшение показателей извлечения металлов, наблюдаемое, в частности, в руде 3, является результатом двух возможных эффектов. Во-первых, уровень разветвления в указанных продуктах больше, чем в соответствующем н-дециловом продукте в образце 1. н-Дециловый продукт не работал, так же как и смешанная композиция С₁₀ меркаптанов/С₂₀ сульфидов (образцы 4 и 5), с точки зрения извлечения меди (н-децил 94,2% относительно 95,0%) или извлечения молибдена (н-децил 95,9% относительно 98,4%). Во-вторых, сравнение показателей извлечения С₁₀ меркаптановой композиции (образец 2) со смешанной композицией С₁₀ меркаптанов/С₂₀сульфидов (образцы 4 и 5), содержащей тяжелые сульфидные компоненты, продемонстрировало лучшие показатели извлечения меди (95,0% относительно 93,8%) и молибдена (98,4% относительно 95,9%) при применении продукта, содержащего тяжелые сульфидные компоненты. Это позволяет предположить, что как разветвленные соединения, так и тяжелые сульфидные компоненты отвечают за улучшенные показатели извлечения/номера сорта. Кроме того, интересно сравнить С₂₀ сульфидную композицию (образец 3, содержащий 76,4% С₂₀) с композицией С₁₀ меркаптанов/С₂₀ сульфидов (образец 4, содержащий только 5,1% С₂₀ тяжелых компонентов). Отметим, что показатели извлечения меди (95,0% относительно 93,6%) и молибдена (98,4% относительно 97,4%) очень мало пострадали из-за такого резкого увеличения тяжелых сульфидных компонентов. Из указанных результатов можно сделать два вывода. Во-первых, тяжелая сульфидная фракция является важной с точки зрения активности реагента, поскольку более эффективный реагент получают, когда в продукте остаются тяжелые сульфидные компоненты. Второй вывод состоит в том, что уровень тяжелых сульфидных компонентов может быть значительно увеличен выше уровня, который обычно получают в неочищенной (не подвергавшейся очистке или перегонке) реакционной смеси.

Ни одна из композиций, полученных посредством реакции исходного олефинового сырья с H₂S в присутствии катализатора HDS, не исследовалась в процедурах извлечения металла («флотации»). Однако, поскольку композиция неочищенного продукта реакции, полученного с применением катализатора HDS, по существу представляет собой смесь композиций, полученных с применением УФ-инициатора и кислотного катализатора, предполагается, что композиции, полученные из неочищенного продукта реакции в результате HDS-катализируемой реакции, приведут к очень похожим результатам и, как правило, к результатам, наблюдаемым для неочищенных продуктов реакции, образующихся в результате УФ-инициированной и катализируемой кислотой реакций. В частности, можно предположить, что для руд 1 и 3 будет обеспечено сопоставимое или улучшенное извлечение молибдена и меди при обработке с применением смешанной С₁₀ меркаптановой/С₂₀ сульфидной композиции, С₁₀ меркаптановой композиции или С₂₀ сульфидной композиции, полученной посредством HDS катализа, а для руды 4 будут обеспечены сопоставимые показатели извлечения молибдена при обработке с применением смешанной С₁₀ меркаптановой/С₂₀ сульфидной композиции, полученной посредством HDS катализа.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ

[00245] Таким образом, объем защиты не ограничен изложенным выше описанием, но ограничивается только следующей формулой изобретения, приведенной ниже, при этом указанный объем включает все эквиваленты предмета формулы изобретения. Все без исключения пункты формулы изобретения включены в описание в качестве одного из вариантов реализации настоящего изобретения. Таким образом, формула изобретения представляет собой дополнительное описание и является дополнением к подробному описанию настоящего изобретения. Описания всех патентов, заявок на патент и публикаций, цитируемых в настоящем документе, включены, тем самым, посредством ссылки.

Вариант реализации 1 представляет собой способ извлечения металла из руды. Такой способ включает приведение руды в контакт с экстрагирующей композицией, где указанная экстрагирующая композиция содержит серосодержащие соединения, включающие: (i) меркаптаны, включающие разветвленные С₁₀ меркаптановые соединения, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана, 3-пропил-1-меркапто-гептана, 4-этил-1-меркапто-октана, 2-бутил-1-меркапто-гексана, 5-метил-2-меркапто-нонана, 3-пропил-2-меркапто-гептана, 4-этил-2-меркапто-октана, 5-метил-5-меркапто-нонана и их комбинаций; и (ii) сульфиды, включающие разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², где каждый R¹ и R² независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен, 2-бутил-1-гексен или их комбинации. Вариант реализации 2 представляет собой способ согласно варианту реализации 1, отличающийся тем, что стадию приведения в контакт осуществляют по меньшей мере один раз во время процедуры флотации металла.

Вариант реализации 3 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-2, отличающийся тем, что серосодержащие соединения присутствуют в количестве, составляющем менее 0,1% масс. в расчете на объединенную общую массу экстрагирующей композиции и руды.

Вариант реализации 4 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-3, отличающийся тем, что серосодержащие соединения содержат от примерно 15% масс. сульфидов до примерно 80% масс. сульфидов, при этом указанные сульфиды представляют собой разветвленные С₂₀ сульфиды.

Вариант реализации 5 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-4, отличающийся тем, что экстрагирующая композиция дополнительно содержит воду, регулятор рН, пенообразующий агент, углеводород, масляный реагент, несмешивающуюся с водой жидкость или их комбинации.

Вариант реализации 6 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-5, отличающийся тем, что разветвленные С₁₀ меркаптаны присутствуют в количестве, составляющем по меньшей мере примерно 50% масс. в расчете на общую массу меркаптанов в экстрагирующей композиции.

Вариант реализации 7 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-6, отличающийся тем, что разветвленные С₂₀ сульфиды присутствуют в количестве, составляющем по меньшей мере 50% масс. в расчете на общую массу сульфидов в экстрагирующей композиции.

Вариант реализации 8 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-7, отличающийся тем, что металл включает золото, серебро, платину, медь, никель, железо, свинец, цинк, молибден, кобальт, хром или их комбинации. Вариант реализации 9 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-8, отличающийся тем, что металл включает медь, при этом процент извлечения меди из руды составляет по меньшей мере 85% масс.

Вариант реализации 10 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-9, отличающийся тем, что металл включает молибден, при этом процент извлечения молибдена из руды составляет по меньшей мере 75% масс.

Вариант реализации 11 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-10, отличающийся тем, что во время стадии приведения в контакт серосодержащие соединения присутствуют в диапазоне от примерно 4,5 граммов до примерно 50 граммов на метрическую тонну руды.

Вариант реализации 12 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-11, отличающийся тем, что на стадии приведения в контакт руда находится в форме частиц.

Вариант реализации 13 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-12, отличающийся тем, что руда включает медьсодержащую руду, молибденсодержащую руду или как медьсодержащую руду, так и молибденсодержащую руду.

Вариант реализации 14 представляет собой экстрагирующую композицию, содержащую серосодержащие соединения, при этом указанные серосодержащие соединения включают (i) меркаптаны, содержащие разветвленные С₁₀ меркаптановые соединения, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана, 3-пропил-1-меркапто-гептана, 4-этил-1-меркапто-октана, 2-бутил-1-меркапто-гексана, 5-метил-2-меркапто-нонана, 3-пропил-2-меркапто-гептана, 4-этил-2-меркапто-октана, 5-метил-5-меркапто-нонана и их комбинаций; и (ii) сульфиды, содержащие разветвленные С₂₀ сульфиды, представленные структурой R¹-S-R², причем каждый R¹ и R² независимо представляют собой функциональную группу, полученную из олефина, при этом указанный олефин включает 5-метил-1-нонен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен, 2-бутил-1-гексен или их комбинации.

Вариант реализации 15 представляет собой экстрагирующую композицию согласно варианту реализации 14, отличающуюся тем, что серосодержащие соединения присутствуют в количестве, составляющем менее 0,1% масс. в расчете на объединенную общую массу экстрагирующей композиции и руды.

Вариант реализации 16 представляет собой экстрагирующую композицию согласно любому из вариантов реализации 14-15, отличающуюся тем, что серосодержащие соединения содержат от примерно 15% масс. до примерно 80% масс. сульфидов, при этом сульфиды представляют собой разветвленные С₂₀ сульфиды.

Вариант реализации 17 представляет собой экстрагирующую композицию согласно любому из вариантов реализации 14-16, отличающуюся тем, что разветвленные С₁₀ меркаптаны присутствуют в количестве, составляющем по меньшей мере примерно 50% масс. в расчете на общую массу меркаптанов в экстрагирующей композиции.

Вариант реализации 18 представляет собой экстрагирующую композицию согласно любому из вариантов реализации 14-17, отличающуюся тем, что разветвленные С₂₀ сульфиды присутствуют в количестве, составляющем по меньшей мере 50% масс. в расчете на общую массу сульфидов в экстрагирующей композиции.

Вариант реализации 19 представляет собой экстрагирующую композицию согласно любому из вариантов реализации 14-18, дополнительно содержащую воду, регулятор рН, пенообразующий агент, углеводород, масляный реагент, несмешивающуюся с водой жидкость или их комбинации.

Вариант реализации 20 представляет собой экстрагирующую композицию согласно любому из вариантов реализации 14-19, дополнительно содержащую второй экстрагент.

Вариант реализации 21 представляет собой экстрагирующую композицию согласно варианту реализации 20, отличающуюся тем, что второй экстрагент представляет собой ксантат, ксантиновый сложный эфир, тионокарбонат, диалкилдитиофосфат или их комбинации.

Вариант реализации 22 представляет собой экстрагирующую композицию согласно любому из вариантов реализации 14-21, отличающуюся тем, что серосодержащие соединения в указанной экстрагирующей композиции имеют запах, который является менее неприятным, чем запах меркаптановых соединений, представляющих собой и децилмеркаптаны, н-додецилмеркаптаны, трет-додецилмеркаптаны или их комбинации, присутствующих в количестве, равном или более примерно 25% масс. меркаптановых соединений, в составе в остальном аналогичной экстрагирующей композиции для добычи полезных ископаемых.

Вариант реализации 23 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-13, отличающийся тем, что серосодержащие соединения в предложенной экстрагирующей композиции имеют запах, который является менее неприятным, чем запах меркаптановых соединений, представляющих собой н-децилмеркаптаны, н-додецилмеркаптаны, трет-додецилмеркаптаны или их комбинации, присутствующих в количестве, равном или более примерно 25% масс. меркаптановых соединений, в составе в остальном аналогичной экстрагирующей композиции для добычи полезных ископаемых.

Вариант реализации 24 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 1-13 и 23, отличающийся тем, что экстрагирующая композиция дополнительно содержит второй экстрагент.

Вариант реализации 25 представляет собой способ согласно любому из вариантов реализации 23-24, отличающийся тем, что второй экстрагент представляет собой ксантат, ксантиновый сложный эфир, тионокарбонат, диалкилдитиофосфат или их комбинации.

Хотя были показаны и описаны варианты реализации настоящего изобретения, их модификации могут быть выполнены без отклонения от духа и идей настоящего изобретения. Варианты реализации и примеры, описанные в настоящем документе, являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения. Многие варианты и модификации настоящего изобретения, описанные в настоящем документе, являются возможными и находятся в пределах объема настоящего изобретения.

Описан по меньшей мере один вариант реализации, при этом варианты, комбинации и/или модификации указанного варианта(ов) реализации и/или признаки указанного варианта(ов) реализации, выполненные специалистом в данной области техники, находятся в пределах объема настоящего изобретения. Альтернативные варианты реализации, являющиеся результатом объединения, интеграции и/или исключения признаков описанного варианта(ов) реализации, также находятся в пределах объема настоящего изобретения. При точном указании диапазонов или ограничений числовых значений следует считать, что такие точно указанные диапазоны или ограничения включают итерационные диапазоны или ограничения аналогичной величины, лежащей в пределах точно указанных диапазонов или ограничений (например, от примерно 1 до примерно 10 включает, 2, 3, 4 и т.п.; более 0,10 включает 0,11, 0,12, 0,13 и т.п.). Например, в каждом случае при описании диапазона числовых значений с нижним пределом, R₁, и верхним пределом, R_u, раскрывается любое число, попадающее в указанный диапазон. В частности, конкретно описываются следующие числа в пределах диапазона: R=R₁+k* (R_u-R₁), где k представляет собой переменную, варьирующую от 1 процента до 100 процентов с приростом в 1 процент, т.е. k представляет собой 1 процент, 2 процента, 3 процента, 4 процента, 5 процентов, … 50 процентов, 51 процент, 52 процента, 95 процентов, 96 процентов, 97 процентов, 98 процентов, 99 процентов или 100 процентов. Кроме того, также конкретно описан любой диапазон числовых значений, определяемый двумя значениями R, как описано выше. Применение термина «необязательно» в отношении любого элемента пункта формулы изобретения означает, что указанный элемент является необходимым или, альтернативно, указанный элемент не является необходимым, при этом оба альтернативных варианта находятся в пределах объема указанного пункта формулы изобретения. Следует понимать, что применение более широких терминов, таких как содержит, включает и имеет, обеспечивает поддержку более узким терминам, таким как «состоящий из» , «состоящий в основном из» и «состоящий по существу из» .

Соответственно, объем защиты не ограничен изложенным выше описанием, но ограничивается только формулой изобретения, приведенной ниже, при этом указанный объем включает все эквиваленты предмета формулы изобретения. Все без исключения пункты формулы изобретения включены в описание в качестве одного из вариантов реализации настоящего изобретения. Таким образом, формула изобретения представляет собой дополнительное описание и является дополнением к подробному описанию настоящего изобретения. Описания всех патентов, заявок на патент и публикаций, упоминаемых в настоящем документе, включены тем самым посредством ссылки.

Реферат

Предложенная группа изобретений относится к способу извлечения металла из руды с помощью экстрагирующей композиции (композиции собирателя). Способ извлечения металла из руды включает приведение руды в контакт с экстрагирующей композицией, содержащей серосодержащие соединения, где указанные серосодержащие соединения включают: (i) меркаптаны, включающие разветвленные Смеркаптановые соединения, выбранные из группы, состоящей из 5-метил-1-меркапто-нонана, 3-пропил-1-меркапто-гептана, 4-этил-1-меркапто-октана, 2-бутил-1-меркапто-гексана, 5-метил-2-меркапто-нонана, 3-пропил-2-меркапто-гептана, 4-этил-2-меркапто-октана, 5-метил-5-меркапто-нонана и их комбинаций; и (ii) сульфиды, включающие разветвленные Ссульфиды, представленные структурой R-S-R, где каждый Rи Rнезависимо представляет собой функциональную группу, полученную из олефина, где указанный олефин включает 5-метил-1-нонен, 3-пропил-1-гептен, 4-этил-1-октен, 2-бутил-1-гексен или их комбинации. Технический результат – повышение эффективности извлечения металла из руды. 5 н. и 37 з.п. ф-лы, 8 ил., 13 табл.

Формула