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ES2849000T3 - Composición a base de urea mejorada, que comprende azufre elemental, y método para la fabricación de la misma - Google Patents

Composición a base de urea mejorada, que comprende azufre elemental, y método para la fabricación de la misma Download PDF

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ES2849000T3
ES2849000T3 ES17790997T ES17790997T ES2849000T3 ES 2849000 T3 ES2849000 T3 ES 2849000T3 ES 17790997 T ES17790997 T ES 17790997T ES 17790997 T ES17790997 T ES 17790997T ES 2849000 T3 ES2849000 T3 ES 2849000T3
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ES
Spain
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urea
alkaline
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urease inhibitor
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ES17790997T
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English (en)
Inventor
Filip Colpaert
Francois Ledoux
Belzen Ruud Van
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Yara International ASA
Original Assignee
Yara International ASA
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    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05CNITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C9/00Fertilisers containing urea or urea compounds
    • C05C9/005Post-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/90Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting the nitrification of ammonium compounds or urea in the soil
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Abstract

Una composición a base de urea homogénea, sólida y particulada, que comprende urea, azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, caracterizada por que comprende (i) uno o más compuestos inorgánicos u orgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas, en un nivel del 0,0001 al 5 % en peso, en relación al peso total de la composición, en donde el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de cinc, óxido de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita) y mezclas de los mismos y (ii) opcionalmente, un recubrimiento antiaglomerante y/o un repelente de la humedad.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición a base de urea mejorada, que comprende azufre elemental, y método para la fabricación de la misma Sumario de la invención
La presente invención se refiere a una composición a base de urea que es homogénea, sólida y particulada, que comprende urea, azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(nbutil) tiotriamida fosfórica (nBTPT), con propiedades mejoradas para reducir la pérdida de amoniaco debida a la actividad ureasa en el suelo. La invención se refiere, además, a un método para la fabricación de una composición a base de urea homogénea, sólida y particulada que comprende urea, azufre elemental, un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT) y un estabilizante. El producto es particularmente apropiado como fertilizante.
Antecedentes de la invención
La urea es el fertilizante que contiene nitrógeno más común. La urea tiene el mayor contenido de nitrógeno de todos los fertilizantes que contienen nitrógeno de uso común (46 %).
Su consumo mundial se ha incrementado considerablemente, entre aproximadamente 20 millones de toneladas en al principio de los setenta hasta aproximadamente 100 millones de toneladas al principio del siglo XXI. El nitrógeno es el constituyente básico para cualquier sistema vivo, como constituyente de las proteínas.
Debido al cultivo intensivo y a la reducción de las emisiones industriales de azufre al aire y su subsiguiente suministro a la tierra con la lluvia, la agricultura moderna requiere azufre, además de nitrógeno.
Una buena práctica agrícola usualmente requiere nitrógeno y azufre en una proporción de entre 10/1 y 5/1 para satisfacer la demanda del cultivo, por ejemplo, 150 kg nitrógeno/ha/año y 30 kg azufre/ha/año.
La falta de azufre da como resultado tanto una menor cantidad como una menor calidad de la cosecha, y la deficiencia de azufre frecuentemente se refleja en el contenido y el tipo de las proteínas. El azufre es por cierto uno de los principales elementos que entran en las moléculas que participan en la química celular tales como aminoácidos (cisteína, metionina, etc.). El mismo también un catalizador para la fotosíntesis y, en algunos casos, puede mejorar la fijación del nitrógeno atmosférico.
Convencionalmente, el azufre se ha aplicado al suelo en la forma elemental del azufre, o como compuestos tales como sulfato de amonio, bisulfato de amonio, tiosulfatos, sulfuros o yeso, o en combinación con otros materiales fertilizantes, tales como urea, por ejemplo, como una mezcla física de urea y sulfato de amonio, o como un material co-granulado de urea y sulfato de amonio (urea-sulfato de amonio, que se abrevia UAS).
La solicitud se trata de composiciones de urea que comprenden azufre en la forma elemental del azufre. En dichas composiciones, la urea se hidroliza en el suelo bajo la acción de una enzima catalizadora, que comúnmente se denomina ureasa, para producir amoniaco y dióxido de carbono, mientras que las bacterias del suelo oxidan el azufre produciendo, por ejemplo, iones sulfato. Las ureasas se encuentran en numerosas bacterias, hongos, algas, plantas y algunos invertebrados, de esa manera como en el suelo, como enzimas del suelo. La actividad ureasa tiende a aumentar el pH de su ambiente a medida que el amoniaco se disuelve en el agua del suelo, que es absorbida por las plantas como su principal fuente de nitrógeno. Sin embargo, el amoniaco también se puede liberar a la atmósfera, dejando de esa manera de estar disponible para el sistema radicular de la planta, un proceso que se denomina volatilización del amoniaco. Como resultado de la volatilización del amoniaco se puede perder hasta el 50 % en peso del nitrógeno, dependiendo del tipo de suelo, el contenido de agua, el pH, las condiciones climáticas, etc.
La disponibilidad del nitrógeno que se origina en la urea, para el sistema radicular de plantas se puede mejorar combinando (es decir, por incorporación o agregado) un inhibidor de ureasa con un fertilizante a base de urea. Los inhibidores de ureasa son compuestos capaces de reducir temporalmente la actividad de la enzima y hacer más lenta la velocidad con que se hidroliza la urea. Existen muchos compuestos que pueden inhibir la ureasa, pero solo unos pocos que no son tóxicos, y que sean eficaces a bajas concentraciones, que tengan suficiente estabilidad química y que se puedan combinar con los fertilizantes a base de urea.
Entre los inhibidores de ureasa más eficaces que se conocen actualmente se encuentran los compuestos de triamidas fosfóricas, que fueron divulgados por primera vez en el documento US 4.530.714 (Allied Corporation, 1985).
Un ejemplo de un inhibidor de ureasa eficaz, que se divulga en dicha patente es la N-(n-butil) tiotriamida fosfórica, que aquí se denominará nBTPT. Este compuesto es efectivamente el precursor del compuesto activo N-(n-butil) triamida fosfórica (nBPT), que se obtiene por oxidación del tio-compuesto, pero es el tio-compuesto el que comúnmente se produce, se vende y usa. Durante toda la presente solicitud, cuando se hace referencia a los inhibidores de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, se entiende que esto comprende a todos los compuestos activos, precursores activos y productos activos de la conversión, que son el resultado de dichas triamidas fosfóricas.
Cuando se combinan con un fertilizante a base de urea, los compuestos de triamidas fosfóricas reducen la velocidad con que la urea se hidroliza a amoniaco en el suelo. Los beneficios que se obtienen como resultado del retardo en la hidrólisis de la urea incluyen a los siguientes: (1) el nitrógeno como nutriente queda disponible para la planta durante un período de tiempo más prolongado, (2) se evita una excesiva acumulación de amoniaco en el suelo luego de la aplicación del fertilizante a base de urea, (3) se reduce el potencial de pérdida de nitrógeno por volatilización del amoniaco, (4) se reduce el potencial de daños a los plantones y plantas jóvenes debido a los altos niveles de amoniaco, (5) se incrementa la absorción de nitrógeno por la planta, y (6) se obtiene un aumento del rendimiento del cultivo. Aunque los compuestos de triamidas fosfóricas no influyen directamente sobre la velocidad de la nitrificación del amonio, controlan los niveles de amonio que se someten al proceso de nitrificación y de esa manera controlan indirectamente los niveles de nitrógeno presente en el suelo como nitratos.
Sorprendentemente, los inventores ahora se enfrentan con el problema de que, cuando se aplican los inhibidores de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, ya sea como un líquido, que es la forma más común que se puede obtener comercialmente, o como un sólido, no son estables cuando están en contacto con una composición a base de urea que comprende azufre elemental. Esto fue lo más sorprendente, porque para los fertilizantes a base de urea, como, por ejemplo, urea, UAS y urea que comprende azufre elemental, generalmente se divulga el uso de un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas y porque el azufre es una sustancia muy pura que es insoluble en agua. Además, aún un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas estabilizado en un disolvente orgánico alcalino, como, por ejemplo, una mezcla de propilenglicol y N-metilpirrolidina se degrada rápidamente. En este contexto, la estabilidad significa que los inhibidores de ureasa originales se degradan químicamente. Este descubrimiento fue muy sorprendente, pero estimuló a los inventores a encontrar una solución para el problema de estabilizar el inhibidor de ureasa (es decir, reducir su degradación) en presencia de materiales a base de urea que comprenden azufre elemental.
TÉCNICA ANTERIOR
El problema de estabilizar un inhibidor de ureasa (es decir, de reducir su degradación) en presencia de un material a base de urea que comprende azufre elemental no se ha divulgado en el arte anterior, ni tampoco las medidas para prevenir dicha degradación.
El documento WO2011/009572 (SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH, 2011) divulga una composición fertilizante granulada a base de urea que comprende urea, un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas en forma de polvo y una cera a base de parafina. No se divulga una composición a base de urea que comprende azufre elemental, ni tampoco el problema de la presente invención.
El documento US 2012/0096912 (Rizzo, 2012) divulga un método para mejorar el rendimiento de las plantas de arroz por aplicación de un granulado de urea y sulfato de amonio que incluye nBTPT. El documento WO 2009/142512 A1 (Hamilton, 2009) divulga una composición fertilizante de urea particulada mezclada con azufre elemental particulado, inhibidor de ureasa y cal. El documento AU 20122502993 A1 (Ballance agri nutrients LTD, 2012) divulga fertilizantes que comprenden urea, sulfato, NBPT y entre el 5 % y el 15 % en peso de MgO, CaO o dolomita.
No se menciona el problema relacionado con la presente invención, ni tampoco ninguna de las medidas propuestas en la presente invención.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN
Ahora los inventores han descubierto que, sorprendentemente, la estabilidad del inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas en presencia de un material a base de urea que comprende azufre elemental se puede mejorar mucho cuando se aplican una o más medidas, solas o combinadas.
En su concepto más amplio, la invención se refiere a una composición a base de urea que es homogénea, sólida, particulada, que comprende urea, azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en donde la composición a base de urea, además, se caracteriza por que (a) comprende del 0,0001 al 5 % en peso en relación al peso total de la composición, de uno o más compuestos inorgánicos u orgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas, en donde el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo óxido de calcio, óxido de cinc, óxido de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita) y mezclas de los mismos, y, opcionalmente, (b) un recubrimiento antiaglomerante y/o repelente de la humedad.
Con respecto a la invención, sin ser limitados por la teoría, se presenta la hipótesis de que el compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas neutraliza el ácido fosfórico que se libera, que se forma durante la descomposición del inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas debido a que la descomposición del inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas es catalizado por el medio ácido. Por lo tanto, la descomposición del inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas se hace más lenta. Además, el compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas tiene la capacidad de inmovilizar los derivados reactivos del azufre, como, por ejemplo, los sulfuros, que están presentes ya sea como impurezas en el azufre elemental, o que se forman durante la fabricación de la urea que comprende azufre elemental, y/o de convertir dichos derivados reactivos del azufre en una forma que es menos reactiva con el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas. Por ejemplo, el óxido de calcio puede reaccionar con el sulfuro en presencia de agua, que siempre está presente en pequeñas cantidades en el azufre elemental, para formar sulfuro de calcio, que es insoluble en un ambiente acuoso, como, por ejemplo, el suelo.
Además, sin ser limitados por la teoría, se presenta la hipótesis de que el agregado de un recubrimiento antiaglomerante y/o repelente de la humedad hace más lenta la degradación de la nBTPT debido al hecho de que el recubrimiento antiaglomerante y/o repelente de la humedad actúa como una capa protectora entre la nBTPT, el azufre elemental y el agua y esto impida parcialmente la reacción entre la nBTPT y los derivados reactivos del azufre, como, por ejemplo, los sulfuros. Además, el recubrimiento impide parcialmente la absorción de la humedad, y como la presencia de humedad aumenta la velocidad de descomposición de la nBTPT, dicha descomposición se hace más lenta al agregar el recubrimiento antiaglomerante y/o repelente de la humedad.
Por aplicación de la primera medida sola, o en combinación con la segunda, a la composición a base de urea que comprende azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, se mejora mucho la estabilidad del inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, permitiendo obtener, entre otras cosas, menores emisiones de amoniaco, aun cuando el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas se hubiese agregado a la composición a base de urea que comprende azufre elemental mucho tiempo antes de la aplicación real al campo como fertilizante.
La combinación puede ser la más preferida, dependiendo de la situación real de la composición de acuerdo con la invención, como, por ejemplo, la temperatura de almacenamiento (baja, alta), clima del lugar donde se aplica (tropical, árido), etc. Ahora se describirá la invención de manera más detallada.
Descripción detallada de la invención
En su concepto más amplio, la invención se refiere a una composición a base de urea que es homogénea, sólida, particulada, que comprende azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT), en donde el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas es un compuesto de fórmula I:
Figure imgf000004_0001
Fórmula I
en donde:
X es oxígeno o azufre;
R1 es alquilo, cicloalquenilo, aralquilo, arilo, alquenilo, alquinilo o cicloalquilo;
R2 es hidrógeno, alquilo, cicloalquenilo, aralquilo, arilo, alquenilo, alquinilo o cicloalquilo, o R1 y R2 juntos pueden formar una cadena alquileno o alquenileno que opcionalmente puede incluir uno o más heteroátomos de oxígeno divalente, de nitrógeno o de azufre hasta completar un sistema de anillo de 4, 5, 6, 7 u 8 miembros; y
R3, R4, R5 y R6 son individualmente hidrógeno o alquilo con entre 1 y 6 átomos de carbono. En la presente memoria descriptiva y en las reivindicaciones, la expresión "compuestos de triamidas fosfóricas" se utiliza para hacer referencia a los compuestos de fórmula I.
La nBTPT se comercializa como el inhibidor de ureasa más eficaz que se conoce y tiene la siguiente fórmula química
Figure imgf000005_0001
Se debería comprender que el término nBTPT, tal como se utiliza durante toda la presente memoria descriptiva, hace referencia no solo a la N-(n-butil) tiotriamida fosfórica en su forma pura, sino también a los grados industriales de este compuesto que pueden contener hasta el 50 % en peso de impurezas, dependiendo del método de síntesis y el(los) esquema(s) de purificación que se empleen en la producción de la nBTPT, si es que se emplea alguno. Para que sea eficaz, el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, la N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT) está presente en la composición a base de urea que comprende azufre elemental en un nivel de entre el 0,0001-1 % en peso, preferiblemente entre el 0,02-0,2% en peso, lo más preferiblemente entre el 0,04­ 0,06 % en peso, en relación al peso total de la composición.
Tal como se usa aquí en general y a no ser que se indique de otra manera, el % en peso se refiere al porcentaje en peso de un ingrediente de una composición, en relación al peso total de dicha composición.
De acuerdo con una forma de realización, el inhibidor de ureasa puede ser líquido a la temperatura ambiente, líquido a alta temperatura, o un sólido que se disuelve (solución) o suspende (suspensión) en un vehículo líquido, todas las cuales son formas líquidas diferentes del inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, de N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT).
En las formas de realización donde el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT), se utiliza en forma líquida, el mismo preferiblemente se utiliza como una solución entre el 0,1 y el 75 % en peso, preferiblemente como una solución entre el 15 y el 30 % en peso, en relación al peso total de la solución. Las soluciones comerciales se pueden obtener, por ejemplo, como Agrotain® Ultra (Koch, EE. UU.), N Yield™ (Eco Agro, Países Bajos), Rhodia Ag-Rho™ N Protect B (Solvay, Alemania), Iper N-Protect Liquid (Van Iperen, Países Bajos) y BASF Limus (BASF, Alemania).
En las formas de realización donde el inhibidor de ureasa nBTPT se utiliza en forma líquida, disuelto en un vehículo, se puede utilizar como un polvo, disuelto en propilenglicol, por ejemplo, el 17,5 % en peso de la nBTPT. El mismo se puede obtener de Yara International ASA (Noruega) como Amiplus® líquido.
Los experimentos mostraron que, en las composiciones de acuerdo con la invención, es necesario utilizar una menor cantidad de inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT) de la que se emplea comúnmente en el arte anterior. Por ejemplo, se prefiere más una cantidad del 0,05 % en peso, mientras que para el uso de Agrotain® Ultra, se recomienda una cantidad del 0,09 % en peso. Este descubrimiento se puede atribuir por lo menos parcialmente al hecho de que en las composiciones de acuerdo con la invención, el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT) está estabilizado, mientras que en el arte anterior, es necesaria una sobredosis para compensar la degradación del inhibidor de ureasa y para prolongar vida de estante del mismo. Este descubrimiento también asegura que se introduzca al ambiente una menor cantidad de inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, de N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT).
En las formas de realización donde el inhibidor de ureasa nBTPT se utiliza en su forma sólida, el mismo se utiliza como un polvo, preferiblemente con una pureza del 99 % en peso o más. Se puede obtener, por ejemplo, de Sunfit Chemical Co. (China).
El inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT) se puede aplicar a la composición que comprende las partículas de urea mediante técnicas comunes de recubrimiento y mezcla, bien conocidas por las personas con experiencia, como, por ejemplo, recubrimiento por aspersión y recubrimiento en tambor.
El inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT) también se puede aplicar a la composición que comprende el material a base de urea y el azufre elemental por mezcla en caliente de la masa fundida, según se describe en el documento US 5.352.265 (Weston et al., 1994) para la urea, que divulga que se incorpora nBTPT a la composición fertilizante homogénea granulada mezclando una solución concentrada de nBTPT en un disolvente que se selecciona entre el grupo de: amidas líquidas, 2-pirrolidona, y N-alquil 2-pirrolidonas, directamente con la urea fundida antes de su granulación.
De acuerdo con una primera forma de realización de la presente invención, la composición a base de urea homogénea, sólida, particulada, que comprende azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas comprende el 5 % en peso o menos, en relación al peso total de la composición, de uno o más compuestos inorgánicos u orgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas.
De acuerdo con una forma de realización de la presente invención, dicho compuesto orgánico alcalino o formador de especies alcalinas es capaz de interactuar con el inhibidor de ureasa, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT).
De acuerdo con una forma de realización de la presente invención, dicho compuesto orgánico alcalino o formador de especies alcalinas es capaz de interactuar con derivados reactivos del azufre, como, por ejemplo, sulfuro. Dentro del contexto de la presente solicitud, la expresión "capaz de interactuar" significa que el compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas es capaz de reaccionar de cualquier manera (iónica, covalente, quelación, etc.), por ejemplo, con derivados reactivos del azufre, como, por ejemplo, sulfuro, e inmoviliza los derivados reactivos del azufre y/o convierte a los derivados reactivos del azufre a una forma que es menos reactiva con el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas o con ácido fosfórico y neutraliza el ácido fosfórico. Esto excluye, por ejemplo, a las composiciones que comprenden disolventes orgánicos alcalinos como vehículos inertes para el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas. Las composiciones que comprenden a dichos disolventes orgánicos alcalinos que actúan como vehículos para un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas se conocen, por ejemplo, del documento US 2014/ 0037570, y también que se pueden obtener comercialmente.
El compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas de acuerdo con la invención se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de cinc, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita) y cualquier mezcla de los mismos.
Al incluir del 0,0001 al 5 % en peso en relación al peso total de la composición, de los uno o más compuestos inorgánicos u orgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas en la composición a base de urea que comprende azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, la estabilidad de la composición a base de urea que comprende azufre elemental y el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas mejora mucho, permitiendo obtener, entre otras cosas, a una menor cantidad de emisiones de amoniaco volátil.
El compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de cinc, óxido de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita), y cualquier mezcla de los mismos. De manera ventajosa, los metales (Ca, Zn y Mg) presentes en dichos compuestos también pueden funcionar como elemento nutriente del suelo para las plantas.
Para que sea más eficaz, el compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas está presente en la composición en un nivel de entre el 0,0001 y el 5 % en peso, preferiblemente entre el 0,02 y el 1 % en peso, lo más preferiblemente entre el 0,05 y el 0,25 % en peso, en relación al peso total de la composición.
El compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas se aplica a la composición que comprende a las partículas a base de urea mediante técnicas comunes de aplicación, como, por ejemplo, técnicas de recubrimiento y mezcla, que son bien conocidas por las personas con experiencia, como, por ejemplo, recubrimiento por aspersión y recubrimiento en tambor. Para que el compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas sea eficaz, es preferible que el compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas y el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas se encuentren en un contacto íntimo entre sí. Esto se puede conseguir, lo más preferiblemente, aplicando a las partículas el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, el compuesto alcalino o formador de especies alcalinas que es capaz de interactuar con la urea (el estabilizante) y el recubrimiento antiaglomerante y/o repelente de la humedad, ya sea de manera sucesiva, o simultáneamente, por ejemplo, como una composición líquida de recubrimiento antiaglomerante y/o repelente de la humedad que comprende al inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas y al compuesto alcalino o formador de especies alcalinas.
De acuerdo con una forma de realización, la proporción en peso de inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas (ya sea líquido o sólido) a los uno o más compuestos inorgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas se encuentra dentro del intervalo entre 1:20 y 1:1, preferiblemente entre 1:15 y 1:1, más preferiblemente entre 1:10 y 1:1. Como dato indicativo, se utilizó una proporción en peso de nBTPT a CaO de aproximadamente 1:5,5.
De acuerdo con una forma de realización adicional, la presente invención se relaciona también con una composición a base de urea que es homogénea, sólida, particulada, que comprende azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, que contiene un recubrimiento repelente de la humedad que se aplica por lo menos sobre el material particulado a base de urea que comprende azufre elemental, en donde el material de recubrimiento es capaz de aumentar la capacidad de repeler la humedad del material a base de urea. Además, el recubrimiento también puede ser capaz de reducir la formación de polvo. Preferiblemente, el material de recubrimiento es un material no polar, en particular, un material orgánico líquido, como, por ejemplo, un aceite, una cera, una resina u otro similar y cualquier mezcla de los mismos y está presente en la composición en un nivel de entre el 0,0001 y el 1 % en peso, preferiblemente entre el 0,02 y el 0,5 % en peso, lo más preferiblemente entre el 0,1 y el 0,2 % en peso, en relación al peso total de la composición.
Algunos ejemplos de recubrimientos antiaglomerantes y/o repelentes de la humedad apropiados son: aceite vegetal (por ejemplo, de colza o marango), parafina y antiaglomerante Novoflow y/o agentes repelentes de la humedad (Novochem Fertilizer Additives, Países Bajos).
Preferiblemente, el recubrimiento repelente de la humedad es un recubrimiento tal como el que se divulga en el documento EP 0768993 A1 (Norsk Hydro ASA), cuyo contenido se incluye aquí como referencia, para un fertilizante que contiene nitrógeno, que comprende por lo menos una cera, un aceite y una resina que es soluble en aceite y miscible con cera (Tropicote®).
Además, se observó que, en las condiciones del producto embolsado sin la sustancial presencia de un espacio de cabeza, es decir, excluyendo sustancialmente la humedad, y los gases atmosféricos tales como oxígeno, nitrógeno, etc., se incrementó adicionalmente la estabilidad de la composición que comprende un material a base de urea que comprende azufre elemental, un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT) y un compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas. De esta manera, la invención se refiere, en particular, a una composición embolsada a base de urea de acuerdo con la invención. tal como se la utiliza en la presente solicitud, "embolsada" significa que el producto se envasa de manera tal que en esencia no entra en contacto con humedad y los gases atmosféricos durante el período en que está envasado. De esta manera, el envase puede ser una bolsa, un contenedor plegable, un contenedor, una caja, etc., que en principio son todos envases sin la presencia sustancial de un espacio de cabeza lleno con una atmósfera, como, por ejemplo, aire.
Por lo tanto, un aspecto, en particular, se refiere a un recipiente que comprende la composición a base de urea que se divulga aquí, en donde el espacio de cabeza en dicho recipiente es menor de aproximadamente el 1 %.
En el contexto de la presente invención, el término "espacio de cabeza" se refiere al volumen que queda en la parte superior del recipiente casi lleno antes de sellarlo o después de esto.
En el contexto de la presente invención, cuando el término "aproximadamente", se asocia al espacio de cabeza, significa /- el 0,1 %. Por ejemplo, "aproximadamente el 1 %" significa que también se abarca al 1,1 %, al 1,05 %, al 0,95 % o al 0,9 %.
En una forma de realización preferida, el recipiente que se describe aquí comprende un espacio de cabeza menor al 1 %, preferiblemente menor al 0,75 %, preferiblemente menor al 0,5 %, preferiblemente menor al 0,25 % y preferiblemente sin ningún espacio de cabeza, basándose en el volumen total de dicho recipiente.
La composición a base de urea puede comprender cualquier material a base de urea descrito en el arte anterior o que se pueda obtener comercialmente.
De acuerdo con una forma de realización, la composición a base de urea es una composición que comprende un material a base de urea que comprende partículas de azufre finamente divididas en el material a base de urea, por ejemplo, con partículas de azufre de tamaños de menores de 100 micrómetros.
En el documento WO2014/009326 (Shell, 2014) se divulga un material a base de urea que comprende azufre elemental, que se obtiene mezclando un primer flujo que comprende un líquido fertilizante con un segundo flujo que comprende azufre elemental líquido en un dispositivo mezclador en presencia de un tensioactivo iónico multifuncional para formar una emulsión que comprende partículas de azufre elemental recubiertas con una capa del tensioactivo y dispersas en un material fertilizante que se puede solidificar.
En una solicitud de patente PCT aún sin publicar, (Yara International ASA, 2016) se divulga un material a base de urea que comprende azufre elemental, que se obtiene uniendo un primer flujo que comprende un material líquido a base de urea con un segundo flujo que comprende azufre elemental líquido, donde dicho flujo resultante lego se nebuliza en un granulador de lecho fluidizado, donde se forma un material fertilizante granulado a base de urea que comprende partículas de azufre muy finas menores de 10 micrómetros.
ReSulf® es un ejemplo de un producto comercial, que comercializa Yara International ASA, y es un fertilizante particulado a base de urea que comprende fases de pequeño tamaño de azufre elemental con una composición 42-9S, y se produce a partir de azufre elemental microemulsionado en una base de urea líquida usando un tensioactivo y se solidifica usando una técnica clásica de producción de perlas.
Yara International ASA (Oslo, Noruega) produjo no solo perlas, sino también pastillas de un fertilizante a base de urea que comprende azufre elemental con una composición 42-9S usando una cinta enfriadora (Sandvik, Estocolmo, Suecia y en Nitrógeno Syngas313, septiembre-octubre 2011).
De acuerdo con otra forma de realización, la composición a base de urea de acuerdo con la invención es una composición que comprende un material a base de urea recubierto con azufre elemental, por ejemplo, en la forma de partículas de azufre elemental, por ejemplo, con partículas de azufre de tamaños de menores de 100 micrómetros.
La composición a base de urea de acuerdo con la invención comprende entre el 50 y el 100% en peso, preferiblemente entre el 75 y el 100 % en peso, más preferiblemente entre el 90 y el 100 % en peso de material a base de urea en forma particulada, en relación al peso total de la composición de urea.
Preferiblemente, para que sirva como fertilizante, el tamaño de partícula (dp50) es de entre 1,0 y 6,0 mm, preferiblemente entre 2,0 y 4,0 mm, lo más preferiblemente entre 3,2 y 3,5 mm, determinado por clasificación por tamaños con tamices.
Independientemente de su método de producción, el material a base de urea puede contener entre aproximadamente el 0,1 y el 20% en peso de azufre elemental, preferiblemente el 1 % en peso o más, más preferiblemente el 5 % en peso o más, más preferiblemente el 10 % en peso o más, en relación al peso total del material a base de urea.
De acuerdo con una forma de realización, el material a base de urea se selecciona entre el grupo de: urea, ureasulfato de amonio, urea-fosfato de amonio, y cualquier combinación de los mismos.
La invención se refiere, además, a un método para la fabricación de una composición a base de urea homogénea, sólida y particulada que comprende azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT).
En particular, la invención se refiere a un método para la fabricación de una composición a base de urea que es homogénea, sólida, particulada, que comprende azufre elemental de acuerdo con la invención, comprendiendo el método las etapas de:
1) proveer un material a base de urea que comprende azufre elemental;
2) agregar un inhibidor de ureasa en forma sólida particulada o líquida, en donde el inhibidor de ureasa es preferiblemente N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT); y ya sea uno o ambos de:
3) agregar del 0,0001 al 5 % en peso en relación al peso total de la composición, de uno o más compuestos inorgánicos u orgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas;
4) aplicar un recubrimiento que es capaz de aumentar por lo menos las propiedades de repelencia del agua y/o antiaglomerantes de urea-sulfato de amonio, preferiblemente en donde dicho recubrimiento es tal como se divulga en el documento EP 0768993 A1 cuyo contenido se incluye aquí como referencia; (Tropicote®);
en donde las etapas 2), 3) y/o 4) se pueden intercambiar o en donde las etapas 2), 3) y/o 4) se pueden llevar a cabo simultáneamente, por ejemplo, como el agregado de una composición líquida de recubrimiento antiaglomerante y/o repelente de la humedad que comprende al inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas y el compuesto alcalino o formador de especies alcalinas.
Con respecto a esto, la invención se refiere también a conjuntos de elementos, que comprenden:
a) un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas en forma sólida particulada o líquida, en donde el inhibidor de ureasa es preferiblemente N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT), y ya sea uno o ambos de: b) uno o más compuestos inorgánicos u orgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas, en donde preferiblemente el compuesto alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de cinc, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio y cualquier mezcla de los mismos;
(c) uno o más compuestos antiaglomerantes y/o repelentes de la humedad.
Luego, los componentes de dichos conjuntos de elementos se pueden agregar a la urea sólida particulada que comprende azufre elemental para obtener la composición a base de urea homogénea, sólida, particulada, que comprende azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas de acuerdo con la invención.
De acuerdo con una forma de realización, los componentes se proveen en unidades separadas. De acuerdo con otra forma de realización, los componentes se premezclan y proveen como una unidad combinada. Preferiblemente, los mismos se premezclan en una proporción en peso de inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas a uno o más compuestos inorgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas de entre 1:20 y 1:1, preferiblemente entre 1:15 y 1:1, más preferiblemente entre 1:10 y 1:1.
Por último, la invención se refiere a un método para mejorar la estabilidad de un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT), en una composición a base de urea que comprende urea, azufre elemental y dicho inhibidor de ureasa, mediante
a) el agregado a la composición del 0,0001 al 5 % en relación al peso total de la composición, de uno o más compuestos inorgánicos u orgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas, en donde el compuesto alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de cinc, óxido de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita) y mezclas de los mismos; y b) opcionalmente, la aplicación de un recubrimiento antiaglomerante y/o de un repelente de la humedad sobre el material particulado a base de urea que comprende azufre elemental o la composición a base de urea.
Aquí se acaban de exponer formas de realización detalladas y se exponen en los siguientes ejemplos.
Ahora se ilustrarán las formas de realización preferidas del método de acuerdo con la invención por medio de los siguientes ejemplos no limitativos.
Ejemplos
Descripción de las Figuras
Figura 1. Estabilidad de diferentes formulaciones de nBTPT en diversas condiciones de almacenamiento, aplicada sobre urea comparada con la aplicada sobre urea que comprende azufre elemental (ES) - % de recuperación de la nBTPT después de 98 días de almacenamiento en condiciones de almacenamiento en bolsas a la temperatura ambiente (20-25 °C), 12 días a 30 °C abierto al aire, y 12 días a 70 °C en un recipiente plástico cerrado. [A = urea 500 ppm de nBTPT en polvo, B = urea 9 % de ES 500 ppm de nBTPT en polvo, C = urea 9 % de ES 500 ppm de Agrotain® Ultra (KOCH), columna izquierda: Embolsado a la temperatura ambiente, columna del medio: almacenado a 30 °C durante 12 días, columna derecha: almacenado a 70 °C durante 12 días].
Figura 2A. Estabilidad de la nBTPT, aplicada sobre urea comparada con la aplicada sobre urea que comprende azufre elemental (ES) en condiciones de almacenamiento abierto en barraca Nissen después de 51 días. [D = urea 500 ppm de nBTPT en polvo, E = urea 9 % de ES 500 ppm de nBTPT en polvo, F = urea 9 % de ES 500 ppm de nBTPT en polvo 2650 ppm de CaO].
Figura 2B. Estabilidad de la nBTPT, aplicada sobre urea comparada con la aplicada sobre urea que comprende azufre elemental (ES) en condiciones de almacenamiento en bolsas en barraca Nissen después de 123 días [D= urea 500 ppm de nBTPT en polvo, E = urea 9 % de ES 500 ppm de nBTPT en polvo, F= urea 9 % de S 500 ppm de nBTPT en polvo 2650 ppm CaO].
Figura 3. Estabilidad de la nBTPT en Amiplus® líquido, aplicada sobre urea comparada con la aplicada sobre urea que comprende azufre elemental (ES) sin estabilizantes alcalinos comparada con aquella con estabilizantes alcalinos en condiciones de almacenamiento abierto en barraca Nissen, medida después de 28 días de almacenamiento. [G = urea Amiplus® líquido, H = urea 10,5 % de ES, I = urea 10,5 % de ES 2500 ppm de CaO, J = urea 10,5 % de ES 1800 ppm de MgO, K = urea 10,5 % de ES 4464 ppm de CaCo3, L = urea 10,5 % de ES 3634 ppm de ZnO, M = urea 10,5 % de ES 4500 ppm de Et3N].
Figura 4. Estabilidad de la nBTPT en Amiplus® líquido, aplicada sobre urea que comprende azufre elemental (ES) sin recubrimiento repelente de la humedad Tropicote® comparada con aquella con recubrimiento repelente de la humedad Tropicote® en condiciones de almacenamiento abierto en barraca Nissen, medida después de 28 días de almacenamiento. [N = urea 10,5 % de ES, O = urea 10,5 % de ES 2500 ppm de Tropicote®].
Experimental
1. Preparación de las muestras
Se agregaron 1,2 kg de material fertilizante sólido a un tambor a escala de laboratorio. En la etapa siguiente, se agregó lentamente el material de nBTPT seguido luego, si se aplicó, de un compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas. Se dejó un tiempo de residencia de 10 minutos y en cada experimento se usó la misma velocidad de rotación del tambor. En el caso en que se agregó un recubrimiento repelente de la humedad, se utilizó un nebulizador y, dependiendo del orden de los agregados, el recubrimiento repelente de la humedad se agregó antes o después de agregar el material de nBTPT. Antes del uso, el recubrimiento repelente de la humedad se precalentó a 80 °C.
Para algunas muestras, se realizó una prueba de estabilidad acelerada después de almacenar dichas muestras a altas temperaturas:
• en horno a 30 °C, abiertas al aire
• a 70 °C en un recipiente plástico cerrado
Normalmente, en la barraca Nissen se genera un ciclo de día/noche, con fluctuaciones de temperatura entre 0 y 42 °C y fluctuaciones de humedad relativa entre el 20 y el 90 %, que se pueden comparar con el almacenamiento en silos de la vida real.
2. Análisis por HPLC del contenido de nBTPT
El análisis por HPLC de la nBTPT se realiza según se describe en el procedimiento CEN 15688-2007.
3. Productos
La N-(n-butil) tiotriamida fosfórica sólida se obtuvo de Sunfit Chemical Co. (China) (n.° CAS 94317-64-3), como un sólido cristalino blanco con a punto de fusión de 58-60 °C.
El Amiplus® líquido es una solución del 17,5% peso en peso N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT) en propilenglicol con un agente colorante rojo y lo produce y comercializa Yara International ASA, Oslo, Noruega.
La urea se obtuvo de Yara Sluiskil (Países Bajos) como gránulos YaraVera® Urea 46-0-0 (código del producto PA38M2).
Los gránulos de urea ES se produjeron en la planta piloto de urea en Yara Sluiskil (Países Bajos). Esta planta piloto tiene una capacidad de lotes - después del tamizado - de aproximadamente 50 kg de producto según las especificaciones. La misma básicamente consiste en un recipiente de preparación de urea agitado con un volumen activo de aproximadamente 150 litros y un granulador de lecho fluidizado del tipo UFT, equipado con una boquilla rociadora de tipo espiral o del tipo HFT (documento EP 1701798 B1, Yara International ASA, 2005).
Urea 9 % de ES:
Se mezclaron 115,71 kg de urea líquida con 13,0 kg de azufre elemental en forma de polvo y 1,29 kg de un agente acondicionador de urea-formaldehído, UF80 (de Dynea, una mezcla de urea/formaldehído/agua en una proporción de 23/57/20) a una temperatura de aproximadamente 130 °C para obtener una masa fundida de una mezcla con el 10 % de azufre con una concentración del 95,2 % en la masa fundida, después de lo cual la mezcla resultante se bombeó a un granulador de lecho fluidizado activo a una temperatura de granulación de aproximadamente 101 °C, equipado con una boquilla espiral. El tiempo de inyección fue de aproximadamente 13 minutos. El fertilizante particulado a base de urea que comprendía azufre elemental se descargó del granulador, se tamizó y se enfrió a la temperatura ambiente.
Urea 10,5 % de ES:
Se mezclaron 115,93 kg de urea líquida con 14,3 kg de azufre elemental en forma de pastillas (3-6 mm) y 1,28 kg de un agente acondicionador de urea-formaldehído, UF80 (de Dynea A, Lillestr0m, Noruega, una mezcla de urea/formaldehído/agua en una proporción de 23/57/20) a una temperatura de aproximadamente 130 °C para obtener una masa fundida de una mezcla con el 11 % en peso de azufre con una concentración en la masa fundida del 95,1 % en peso, después de lo cual la mezcla resultante se bombeó a un granulador de lecho fluidizado activo a una temperatura de granulación de aproximadamente 107 °C, equipado con una boquilla espiral. El tiempo de inyección fue de aproximadamente 12 minutos. El fertilizante particulado a base de urea que comprendía azufre elemental se descargó del granulador, se tamizó y enfrió a temperatura ambiente.
EJEMPLO 1
El Ejemplo 1 define el problema de la invención. Se prepararon los siguientes conjuntos de muestras con las siguientes composiciones:
Figure imgf000010_0001
Este conjunto de muestras se almacenó a la temperatura ambiente (20 - 25 °C) en bolsas y a alta temperatura (30 °C y 70 °C, prueba de estabilidad acelerada).
La Figura 1 muestra la estabilidad de las formulaciones de nBTPT (líquido y polvo), aplicadas sobre urea y sobre urea que comprende azufre elemental (ES), en diferentes condiciones de almacenamiento. La Figura 1 muestra claramente que en las formulaciones de nBTPT, aplicadas sobre urea que comprende azufre elemental, la nBTPT se degrada rápidamente y el nivel de nBTPT cae aún al 0 % en peso solo en 12 días de almacenamiento a 70 °C. EJEMPLO 2
Este ejemplo muestra el efecto beneficioso sobre la estabilidad de la nBTPT del agregado de un compuesto inorgánico u orgánico alcalino o formador de especies alcalinas sobre urea que comprende azufre elemental.
Se prepararon los siguientes tres conjuntos de muestras con las siguientes composiciones:
Figure imgf000011_0003
Este conjunto de muestras se almacenó en barraca Nissen (9 - 39 °C /30 - 81 % de HR), tanto embolsado como abierto al aire.
La Figura 2A muestra la estabilidad de la nBTPT, aplicada sobre urea comparada con la aplicada sobre urea que comprende azufre elemental (ES) en condiciones de almacenamiento abierto en barraca Nissen después de 51 días. El agregado de CaO tiene un efecto muy beneficioso: sin CaO, la recuperación de la nBTPT después de 51 días abierto al aire es del 0 %. Con CaO, la recuperación de la nBTPT después de 51 días abierto al aire es del 89 %. La Figura 2B muestra la estabilidad de la nBTPT, aplicada sobre urea comparada con la aplicada sobre urea que comprende azufre elemental (ES) para condiciones de almacenamiento en bolsas en barraca Nissen después de 123 días. El agregado de CaO tiene un efecto muy beneficioso: sin CaO, la recuperación de la nBTPT después de 123 días de almacenamiento en bolsas cae hasta aproximadamente el 49%. Con el CaO, la recuperación de la nBTPT después de 123 días de almacenamiento en bolsas es aún de aproximadamente el 90 %.
EJEMPLO 3
Se prepararon muestras que contenían urea, el 10,5 % en peso de azufre elemental y 500 ppm de Amiplus® líquido como inhibidor de ureasa con diferentes estabilizantes a escala de laboratorio en un tambor a escala de laboratorio. Las muestras se almacenaron 28 días en cubas abiertas en barraca Nissen.
Figure imgf000011_0002
La Figura 3 muestra el efecto de diferentes estabilizantes (CaO, MgO, CaCO3, ZnO, trietilamina, y el efecto de un recubrimiento sobre las muestras que comprendían urea, azufre elemental y nBTPT. El Ejemplo M no forma parte de la invención. La estabilidad se midió después de 28 días. Como se puede ver, la efectividad de los estabilizantes y recubrimientos después de 14 días se puede ordenar como: CaCO3 = MgO > CaO > ZnO > Et3N > sin estabilizante.
EJEMPLO 4 (no forma parte de la invención)
Se prepararon muestras que contenían urea, el 10,5 % en peso de azufre elemental y 500 ppm de Amiplus® líquido como inhibidor de ureasa con y sin el agregado de recubrimiento repelente de la humedad Tropicote® en tambor a escala de laboratorio. Las muestras se almacenaron durante 28 días en cubas abiertas en barraca Nissen.
Figure imgf000011_0001
La Figura 4 muestra el efecto de un recubrimiento repelente de la humedad sobre las muestras que comprenden urea, azufre elemental y nBTPT. La estabilidad se midió después de 28 días de almacenamiento. Aunque el efecto beneficioso del recubrimiento es pequeño en comparación con el efecto de un componente alcalino o formador de especies alcalinas, el mismo es aún muy significativo (aproximadamente el 18% después de 28 días para una composición con el recubrimiento contra aproximadamente el 9 % el día 28 para una composición sin el recubrimiento).

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. Una composición a base de urea homogénea, sólida y particulada, que comprende urea, azufre elemental y un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, caracterizada por que comprende (i) uno o más compuestos inorgánicos u orgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas, en un nivel del 0,0001 al 5 % en peso, en relación al peso total de la composición, en donde el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de cinc, óxido de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita) y mezclas de los mismos y (ii) opcionalmente, un recubrimiento antiaglomerante y/o un repelente de la humedad.
2. La composición a base de urea de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas es un compuesto de fórmula:
Figure imgf000013_0001
en la que:
X es oxígeno o azufre;
R1 es alquilo, cicloalquenilo, aralquilo, arilo, alquenilo, alquinilo o cicloalquilo;
R2 es hidrógeno, alquilo, cicloalquenilo, aralquilo, arilo, alquenilo, alquinilo o cicloalquilo, o R1 y R2 juntos pueden formar una cadena alquileno o alquenileno que, opcionalmente, puede incluir uno o más heteroátomos de oxígeno divalente, de nitrógeno o de azufre hasta completar un sistema de anillo de 4, 5, 6, 7 u 8 miembros; y R3, R4, R5 y R6 son individualmente hidrógeno o alquilo con entre 1 y 6 átomos de carbono.
3. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en la que el inhibidor de ureasa es N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT).
4. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el inhibidor de ureasa, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT), está presente en un nivel del 0,0001 al 1 % en peso, preferiblemente del 0,02 al 0,2 % en peso, lo más preferiblemente del 0,04 al 0,06 % en peso, en relación al peso total de la composición.
5. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas es capaz de interactuar con el inhibidor de ureasa, en particular, con N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT).
6. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas es capaz de interactuar con derivados reactivos del azufre, tales como sulfuro.
7. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas está presente en la composición en un nivel del 0,02 al 1 % en peso, lo más preferiblemente del 0,05 al 0,25 % en peso, en relación al peso total de la composición.
8. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la proporción en peso de inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas al uno o más compuestos inorgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas en la composición se encuentra dentro del intervalo entre 1:20 y 1:1, preferiblemente entre 1:15 y 1:1, más preferiblemente entre 1:10 y 1:1.
9. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende un recubrimiento de antiaglomerante y/o de repelente de la humedad, en donde el recubrimiento de antiaglomerante y/o de repelente de la humedad comprende por lo menos una cera, un aceite y una resina, que es soluble en aceite y miscible con cera.
10. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende entre el 50 y el 100 % en peso, preferiblemente entre el 75 y el 100 % en peso, más preferiblemente entre el 90 y el 100 % en peso de material a base de urea en forma particulada, en relación al peso total de la composición de urea.
11. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el material a base de urea comprende entre el 0,1 y el 20 % en peso de azufre elemental, en relación al peso total del material a base de urea.
12. La composición a base de urea de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el material a base de urea se selecciona entre el grupo de: urea, urea-sulfato de amonio, urea-fosfato de amonio y cualquier combinación de los mismos.
13. La composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde la composición a base de urea es una composición, que comprende un material a base de urea, que comprende partículas de azufre finamente divididas en el material a base de urea o en un material a base de urea recubierto con azufre elemental.
14. Uso de la composición a base de urea homogénea, sólida y particulada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 como fertilizante, preferiblemente para apoyar el crecimiento de productos agrícolas en un suelo deficiente en azufre.
15. Uso de la composición a base de urea homogénea, sólida y particulada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 como alimento para animales.
16. Un método para la fabricación de una composición a base de urea homogénea, sólida y particulada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, comprendiendo el método las etapas de:
1) proveer un material a base de urea que comprende azufre elemental;
2) agregar un inhibidor de ureasa en forma sólida particulada o líquida, en donde el inhibidor de ureasa es preferiblemente N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT);
3) agregar del 0,0001 al 5 % en peso en relación al peso total de la composición, de uno o más compuestos inorgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas, en donde el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de cinc, óxido de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita) y mezclas de los mismos; y
4) opcionalmente, aplicar un recubrimiento que es capaz de aumentar por lo menos las propiedades de repelencia del agua y/o antiaglomerantes de urea-sulfato de amonio, en donde preferiblemente dicho recubrimiento es tal como se divulga en el documento EP 0768993 A1;
en donde las etapas 2), 3) y/o 4) se pueden intercambiar o en donde las etapas 2), 3) y/o 4) se pueden llevar a cabo simultáneamente.
17. Un conjunto de elementos para su agregado a una composición a base de urea particulada sólida, que comprende urea y azufre elemental para obtener la composición a base de urea homogénea, sólida y particulada de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 13, que comprende:
a) el inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas en forma sólida particulada o líquida, en donde el inhibidor de ureasa es preferiblemente N-(n-butil) tiotriamida fosfórica (nBTPT);
b) uno o más compuestos inorgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas, en donde el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de cinc, óxido de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita) y mezclas de los mismos; y
c) opcionalmente, uno o más compuestos antiaglomerantes y/o repelentes de la humedad.
18. Método para mejorar la estabilidad de un inhibidor de ureasa del tipo de las triamidas fosfóricas, en particular, N-(n-butil) tiotriamida fosfórica, (nBTPT), en una composición a base de urea que comprende urea, azufre elemental y dicho inhibidor de ureasa, mediante:
a) el agregado a la composición del 0,0001 al 5 % en peso en relación al peso total de la composición, de uno o más compuestos inorgánicos alcalinos o formadores de especies alcalinas, en donde el compuesto inorgánico alcalino o formador de especies alcalinas se selecciona entre el grupo de: óxido de calcio, óxido de cinc, óxido de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita) y mezclas de los mismos; y b) opcionalmente, la aplicación de un recubrimiento antiaglomerante y/o de un repelente de la humedad sobre el material particulado a base de urea, que comprende azufre elemental o la composición a base de urea.
19. Un recipiente, que comprende la composición a base de urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde el espacio de cabeza en dicho recipiente es menor del 1 %.
ES17790997T 2016-10-13 2017-10-13 Composición a base de urea mejorada, que comprende azufre elemental, y método para la fabricación de la misma Active ES2849000T3 (es)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018211448A1 (en) 2017-05-17 2018-11-22 Sabic Global Technologies B.V. Anti-caking fertilizer compositions
EP3567019A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-13 Yara International ASA Improved urea-based blend composition and method for the manufacture thereof
EP3567020A1 (en) 2018-05-11 2019-11-13 Yara International ASA Improved urea-based composition comprising elemental sulphur and method for the manufacture thereof
WO2020033575A1 (en) 2018-08-08 2020-02-13 Tessenderlo Kerley, Inc. Compositions comprising solid thiosulfates, polysulfides and/or (bi)sulfites with an urea compound and methods for preparing same
EP3626696A1 (en) 2018-09-19 2020-03-25 Tessenderlo Kerley, Inc. Compositions comprising solid thiosulfates, polysulfides and/or (bi)sulfites and methods for preparing same
WO2020104916A1 (en) 2018-11-20 2020-05-28 Sabic Global Technologies B.V. Coated fertilizer containing urease inhibitor
WO2021075984A1 (en) * 2019-10-17 2021-04-22 Southstar Technologies Limited Improvements in and relating to fertiliser compositions
EP4015492A1 (en) 2020-12-21 2022-06-22 Yara International ASA Method for the manufacture of a urea-based composition comprising the addition of an additive in an aqueous form
EP4015491A1 (en) 2020-12-21 2022-06-22 Yara International ASA Method for the manufacture of a urea-based composition comprising the addition of a liquid-free solid additive

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530714A (en) 1983-03-16 1985-07-23 Allied Corporation N-aliphatic and N,N-aliphatic phosphoric triamide urease inhibitors and urease inhibited urea based fertilizer compositions
US5352265A (en) 1993-11-12 1994-10-04 Freeport-Mcmoran Resource Partners, Limited Partnership Granular urea-based fertilizer
NO300037B1 (no) 1994-06-24 1997-03-24 Norsk Hydro As Gjödselprodukt og kondisjoneringsmiddel for reduksjon av hygroskopisitet og stövdannelse til gjödsel
US6558445B2 (en) * 2001-03-28 2003-05-06 Luzenac America, Inc. Dry fertilizer compositions and method for making the same
CN1184173C (zh) * 2001-11-07 2005-01-12 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种控释肥料及制备方法
DE60332664D1 (de) 2003-12-23 2010-07-01 Yara Int Asa Spritzvorrichtung und verfahren zur wirbelschichtgranulation
AU2012250293A1 (en) * 2005-09-06 2012-12-06 Ballance Agri-Nutrients Limited Free Flow Fertilisers
CN100475752C (zh) * 2007-03-16 2009-04-08 汉枫缓释肥料(上海)有限公司 一种缓释复合肥料的生产方法及其设备和产品
AU2008312121B2 (en) * 2007-10-18 2013-07-11 Robert Hamilton Hall Improvements in and relating to soil treatments
NZ567553A (en) * 2008-05-21 2011-03-31 Robert Hamilton Hall Fertilizer composition comprising urea and elemental sulphur intermixed and interground with a urease inhibitor
CN105060942B (zh) * 2009-05-07 2021-08-03 国际壳牌研究有限公司 制备含元素硫的肥料的方法
DE102009034433A1 (de) 2009-07-23 2011-01-27 Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh Zusammensetzungen, bestehend aus einem harnstoffbasierten Düngemittel und einem Ureaseinhibitor, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
CN102260123A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种生物降解包膜尿素及其制备方法
US8617286B2 (en) 2010-10-21 2013-12-31 John M. Rizzo Method for increasing crop yield
CN102503686B (zh) * 2011-10-29 2013-07-24 史丹利化肥股份有限公司 一种熔体造粒多肽稳定性控失复合肥及其制备方法
HUE044478T2 (hu) 2012-07-09 2019-10-28 Shell Int Research Eljárás elemi kén részecskék emulziójának elõállítására
US20140037570A1 (en) 2012-08-02 2014-02-06 Whitehurst Associates Inc. NBPT solution for preparing urease inhibited urea fertilizers prepared from N-alkyl; N, N-alkyl; and N-alkyl-N-alkoxy amino alcohols
AU2013349277A1 (en) * 2012-11-21 2015-06-11 Ballance Agri-Nutrients Limited Fertiliser composition
CN103011987A (zh) * 2013-01-14 2013-04-03 河北九邦肥业有限公司 一种双膜双控缓释肥料
CN103524221B (zh) * 2013-10-11 2015-06-24 西南大学 茄子专用缓控/释复混肥料及其制备方法
CN104649806B (zh) * 2013-11-21 2017-10-31 中国科学院大连化学物理研究所 一种海藻酸钠寡糖包膜型缓释肥料及其制备和应用
CN104058898B (zh) * 2014-06-18 2016-05-11 燕山大学 一种腐植酸包衣尿素及生产方法
EP3347330B1 (en) * 2015-09-08 2020-08-19 Yara International ASA Improved urea ammonium sulphate-based composition and method for the manufacture thereof
ES2946808T3 (es) * 2015-11-12 2023-07-26 Yara Int Asa Composición de mezcla a base de urea mejorada y método para la fabricación de la misma

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