RU2836543C1 - Композиция на основе мочевины и сульфата аммония - Google Patents
Композиция на основе мочевины и сульфата аммония Download PDFInfo
- Publication number
- RU2836543C1 RU2836543C1 RU2022128190A RU2022128190A RU2836543C1 RU 2836543 C1 RU2836543 C1 RU 2836543C1 RU 2022128190 A RU2022128190 A RU 2022128190A RU 2022128190 A RU2022128190 A RU 2022128190A RU 2836543 C1 RU2836543 C1 RU 2836543C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- urea
- composition
- particles
- ammonium sulfate
- urease inhibitor
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 134
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 121
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 title claims abstract description 121
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 59
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 title claims abstract description 59
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 title abstract description 17
- 239000002601 urease inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 91
- 229940090496 Urease inhibitor Drugs 0.000 claims abstract description 90
- HEPPIYNOUFWEPP-UHFFFAOYSA-N n-diaminophosphinothioylbutan-1-amine Chemical group CCCCNP(N)(N)=S HEPPIYNOUFWEPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- DMSZORWOGDLWGN-UHFFFAOYSA-N ctk1a3526 Chemical compound NP(N)(N)=O DMSZORWOGDLWGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 24
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 48
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 30
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 20
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 12
- -1 nitrogen-containing organic bases Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 9
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 8
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 7
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 7
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 5
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N adenyl group Chemical group N1=CN=C2N=CNC2=C1N GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001409 amidines Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001448 anilines Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001556 benzimidazoles Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 claims description 5
- 235000014304 histidine Nutrition 0.000 claims description 5
- 150000002411 histidines Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 claims description 5
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 34
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 abstract description 3
- AOBXGGAGUYYNQH-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate urea Chemical compound [NH4+].[NH4+].NC(N)=O.[O-]S([O-])(=O)=O AOBXGGAGUYYNQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 63
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 45
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 21
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 21
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 16
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 10
- 241001377938 Yara Species 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 5
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 4
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007771 core particle Substances 0.000 description 3
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 150000004688 heptahydrates Chemical class 0.000 description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000004687 hexahydrates Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- GDPVISFVPDYFPN-UHFFFAOYSA-N n-[amino(hydroxy)phosphinimyl]-2-nitroaniline Chemical compound NP(N)(=O)NC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O GDPVISFVPDYFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFOGKIUXIQBHHN-UHFFFAOYSA-N n-diaminophosphorylbutan-1-amine Chemical compound CCCCNP(N)(N)=O LFOGKIUXIQBHHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylpyrrolidine Chemical compound CN1CCCC1 AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000670727 Amida Species 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- WSNMPAVSZJSIMT-UHFFFAOYSA-N COc1c(C)c2COC(=O)c2c(O)c1CC(O)C1(C)CCC(=O)O1 Chemical compound COc1c(C)c2COC(=O)c2c(O)c1CC(O)C1(C)CCC(=O)O1 WSNMPAVSZJSIMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930194542 Keto Natural products 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N N-methyl-pyrrolidine Natural products CN1CC=CC1 AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 1
- 125000004450 alkenylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L barium acetate Chemical compound [Ba+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940112016 barium acetate Drugs 0.000 description 1
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052564 epsomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009309 intensive farming Methods 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052928 kieserite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000007937 lozenge Substances 0.000 description 1
- UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L magnesium acetate Chemical compound [Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011654 magnesium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000011285 magnesium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940069446 magnesium acetate Drugs 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PKMBLJNMKINMSK-UHFFFAOYSA-N magnesium;azanide Chemical compound [NH2-].[NH2-].[Mg+2] PKMBLJNMKINMSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 239000002018 neem oil Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000006069 physical mixture Substances 0.000 description 1
- 229920000346 polystyrene-polyisoprene block-polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229960004249 sodium acetate Drugs 0.000 description 1
- ODZPKZBBUMBTMG-UHFFFAOYSA-N sodium amide Chemical compound [NH2-].[Na+] ODZPKZBBUMBTMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 1
- 229960000314 zinc acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000013904 zinc acetate Nutrition 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Твердая композиция на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц, частицы которой содержат: (i) ядро, содержащее мочевину и сульфат аммония, и (ii) внешний слой, окружающий ядро и контактирующий с ним, содержащий от 95 до 99,9 мас.% мочевины и ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты, причем ингибитор уреазы представляет собой N-(н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (nBTPT). Способ производства твердой композиции на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц включает стадии: a) получение твердых частиц, содержащих мочевину и сульфат аммония; b) получение жидкой композиции, содержащей от 95 до 99,9 мас.% мочевины; c) получение ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты, причем ингибитор уреазы представляет собой N-(н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (nBTPT); d) необязательно, смешение вместе компонентов, полученных на стадиях b) и c); e) нанесение жидкой композиции, полученной на стадии b), с последующим нанесением ингибитора уреазы, полученного на стадии c), на частицы, полученные на стадии а), или нанесение композиции, полученной на стадии d), на частицы, полученные на стадии а); f) необязательно, нанесение предотвращающего слеживание, и/или влагоотталкивающего, и/или противопыльного агента на частицы, полученные на стадии e), в частности, при этом предотвращающий слеживание и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный агент содержит по меньшей мере неполярный материал, в частности жидкий органический материал, и присутствует в композиции в количестве от 0,0001 до 1,0 мас.%, предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас.%, более предпочтительно от 0,1 до 0,2 мас.% по отношению к общей массе композиции. Применение твердой композиции на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц в качестве удобрения, в частности, для поддержки роста сельскохозяйственных продуктов на почвах с дефицитом серы. Изобретение позволяет увеличить доступность серы и азота для корневой системы растений, а также повысить стабильность ингибитора уреазы в композициях на основе мочевины и сульфата аммония. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к области композиций удобрений в виде твердых частиц, в частности, композиций удобрений на основе мочевины и сульфата аммония.
Уровень техники
Мочевина является наиболее распространенным азотсодержащим удобрением в мире. Мочевина имеет самое высокое содержание азота среди всех широко используемых азотсодержащих удобрений (46%). Его потребление во всем мире значительно увеличилось, примерно с 20 миллионов тонн в начале 70-х годов до примерно 100 миллионов тонн в начале двадцать первого века. Азот является основной составной частью любой живой системы в качестве компонента белка.
Вследствие интенсивного ведения сельского хозяйства и сокращения промышленных выбросов серы в атмосферу с последующим поступлением в землю с дождем, современному сельскому хозяйству в дополнение к азоту требуется сера.
Надлежащая сельскохозяйственная практика обычно требует азота и серы в соотношении от 10:1 до 5:1, чтобы удовлетворить потребности посевной, например, 150 кг азота/га/год и 30 кг серы/га/год.
Недостаток серы приводит как к меньшему количеству, так и к более низкому качеству урожая, кроме того, недостаток серы часто отражается на составе и типе белков. Сера действительно является важным элементом, входящим в химический состав клеток в виде таких молекул, как аминокислоты (цистеин, метионин и т.д.). Она также является катализатором фотосинтеза и, в некоторых случаях, может улучшать связывание атмосферного азота.
Обычно сера вносится в почву в виде элементарной серы или в виде соединений, таких как сульфат аммония, бисульфат аммония, тиосульфаты, сульфиды или гипс, или в сочетании с другими удобрениями, такими как мочевина, например, в виде физической смеси мочевины и сульфата аммония, или в виде совместно гранулированных мочевины и сульфата аммония, последний из которых далее именуется мочевина-сульфат аммония, сокращенно UAS (Urea Ammonium Sulphate).
Мочевина, присутствующая в UAS, гидролизуется в почве под действием ферментного катализатора, обычно называемого уреазой, с образованием аммиака и диоксида углерода. Уреазы обнаружены в многочисленных бактериях, грибах, водорослях, растениях и некоторых беспозвоночных, а также в почвах в виде почвенных ферментов. Активность уреазы способствует увеличению рН окружающей среды, поскольку аммиак, основное соединение, растворяется в воде почвы. Затем аммиак может быть протонирован с образованием ионов аммония, которые окисляются до ионов нитрата, предпочтительной формы азота, получаемой из растений. Поскольку растения не могут поглощать мочевину, уреазная активность необходима для снабжения растений азотом. Однако, если аммиак быстро не превращается в аммоний или если в почве накапливается избыток аммиака, он также может высвобождаться в атмосферу, становясь таким образом недоступным для корневой системы растений, этот процесс называется улетучиванием аммиака. В результате улетучивания аммиака может быть потеряно до 50 массовых % азота, все зависит от типа почвы, содержания воды, рН, климатических условий и т.д.
Доступность азота, полученного из мочевины, для корневой системы растений может быть улучшена за счет комбинирования (т.е. включения или добавления) ингибитора уреазы с мочевиносодержащим удобрением. Ингибиторы уреазы - это соединения, которые способны временно снижать активность фермента и замедлять скорость гидролиза мочевины. Когда активность уреазы снижена, появляется больше времени для окисления аммония до нитратов и предотвращается накопление аммиака в почве. Существует много соединений, способных ингибировать уреазу, но лишь немногие из них нетоксичны для растений, эффективны в низких концентрациях, достаточно химически стабильны и могут сочетаться с мочевиносодержащими удобрениями.
Триамидные соединения фосфорной кислоты, впервые раскрытые в US 4,530,714 (Allied Corporation, 1985), относятся к наиболее эффективным ингибиторам уреазы, известным на сегодняшний день.
Примером эффективного ингибитора уреазы, раскрытого в US 4,530,714, является триамид N-(н-бутил)тиофосфорной кислоты, который далее обозначается здесь как nBTPT. Это соединение фактически является предшественником активного соединения триамида N-(н-бутил)фосфорной кислоты (nBPT), получаемого путем окисления тиосоединения, но обычно производится, продается и используется именно тиосоединение. В данной заявке, когда речь идет об ингибиторах уреазы типа триамида фосфорной кислоты, подразумевается, что они включают все активные соединения, активные предшественники и активные продукты превращения, полученные из указанных триамидов фосфорной кислоты.
При соединении с удобрением, содержащим мочевину, триамидные соединения фосфорной кислоты понижают скорость, с которой мочевина гидролизуется до аммиака в почве. Преимущества, которые реализуются в результате замедленного гидролиза мочевины, включают следующие: (1) питательный азот доступен растению в течение более длительного периода времени, (2) удается избежать избыточного накопления аммиака в почве после применения удобрения, содержащего мочевину, (3) снижается возможность потери азота из-за улетучивания аммиака, (4) снижается вероятность повреждения рассады и молодых растений высоким уровнем аммиака, (5) увеличивается поглощение азота растениями, и (6) достигается повышение урожайности. Хотя соединения триамидов фосфорной кислоты не влияют напрямую на скорость нитрификации аммония, именно они контролируют уровни аммония, который подвергается процессу нитрификации, и тем самым косвенно регулируют уровни нитратного азота в почве.
Однако в настоящее время показано, например, в WO 2017042194 (Yara, 2017), что ингибиторы уреазы типа триамидов фосфорной кислоты, особенно при применении в жидком виде, что является наиболее распространенной коммерчески доступной формой, нестабильны при контакте с композицией на основе мочевины-сульфата аммония. Более того, даже ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты в щелочном органическом растворителе, таком как смесь пропиленгликоля и N-метилпирролидина, стабилизированный для длительного хранения раствора, быстро разлагается при применении с композициями на основе мочевины-сульфата аммония. Кроме того, ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты также нестабилен при контакте с композицией на основе мочевины-сульфата аммония при применении в виде твердого вещества. Проблема наиболее актуальна для хранения указанной композиции на основе мочевины-сульфата аммония, когда композиция на основе мочевины-сульфата аммония в форме частиц и ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты находятся в тесном контакте друг с другом в течение длительного периода времени.
В WO 2017042194 раскрыта композиция на основе UAS, содержащая ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты и щелочное или щелочеобразующее соединение, такое как оксид кальция (СаО), карбонат кальция (СаСО3), оксид цинка (ZnO) и этаноламин. Щелочное или щелочеобразующее соединение увеличивает стабильность ингибитора уреазы, когда оба соединения наносятся на гранулы UAS. Однако стабильность ингибитора уреазы не является полностью удовлетворительной, поэтому существует необходимость в получении композиций на основе мочевины-сульфата аммония с повышенной стабильностью ингибитора уреазы. Также может быть желательно получить композицию на основе UAS, содержащую nBTPT, без добавления стабилизатора. Хотя эти соединения могут внести положительный вклад, повышая стабильность nBTPT, они также создают дополнительные проблемы, такие как более сложный процесс производства, поскольку их необходимо покупать и распределять в производственной цепочке в нужное время. Это также может отрицательно сказаться на некоторых свойствах частиц удобрения, таких как пыльность, когда стабилизатор наносится в виде покрытия.
В ЕР 0289074 А1 (NL Stikstof, 1988) раскрыты частицы, содержащие ядро из сульфата аммония, покрытое 97%-ным раствором мочевины. Массовое соотношение ядра сульфата аммония и мочевины варьируется от 40:60 до 50:50.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Задачей настоящего изобретения является решение или, по меньшей мере, частичное решение одной или нескольких вышеупомянутых проблем.
В одном из аспектов настоящего изобретения предлагается композиция на основе мочевины и сульфата аммония в виде твердых частиц, при этом частицы содержат:
(i) ядро, содержащее мочевину-сульфат аммония, и
(ii) внешний слой, окружающий ядро и контактирующий с ним, содержащий от около 95 до около 99,9 масс % мочевины и ингибитор уреазы.
В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ производства композиции на основе мочевины и сульфата аммония в виде твердых частиц в соответствии с настоящим изобретением.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к применению композиции на основе мочевины и сульфата аммония в виде твердых частиц, в соответствии с настоящим изобретением, в качестве удобрения.
Краткое описание чертежей
Следующее описание фигуры, соответствующей конкретному варианту осуществления изобретения, согласно настоящему раскрытию, дано только в качестве примера и не предназначено для ограничения настоящего объяснения, его применения или использования. На фигуре одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым или подобным частям и элементам.
На фиг.1 показано оставшееся после 22 дней хранения количество nBTPT в частицах по настоящему изобретению и частицах сравнения.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Если не указано иное, все термины, используемые при раскрытии изобретения, включая технические и научные термины, имеют значение, обычно понятное специалисту в области, к которой относится данное изобретение. Посредством дополнительного указания, определения терминов включены для лучшего понимания настоящего изобретения.
Все ссылки, цитируемые в данном описании, считаются включенными в полном объеме в качестве ссылок.
Используемые здесь термины имеют следующие значения:
«А», «an» и «the», используемые в данном документе, относятся как к единственному, так и к множественному числу, если контекст явно не диктует иного. Например, «компонент» относится к одному или более чем одному компоненту.
Термин «около», используемый здесь для обозначения измеримого значения, такого как параметр, количество, продолжительность времени и т.п., означает, что он включает вариации +/-20% или менее; предпочтительно +/-10% или менее, более предпочтительно +/-5% или менее; еще более предпочтительно +/-1% или менее; и еще более предпочтительно +/-0,1% или менее от указанного значения, пока такие вариации применимы для осуществления в раскрытом изобретении. Однако следует понимать, что само значение, к которому относится модификатор «около», также непосредственно раскрыто.
Термины «содержать», «содержащий», «содержит» и «состоящий из», используемые в данном документе, являются синонимами слов «включать», «включающий», «включает» или «состоять», «состоящий», «состоит» и представляют собой включающие или открытые термины, которые указывают на наличие того, что следует за ними, например, компонента, и не исключают и не мешают наличию дополнительных, неуказанных компонентов, признаков, элементов, составляющих, стадий, известных в данной области техники или раскрытых в данном документе.
Указание числовых интервалов посредством конечных точек включает все целые и дробные числа, входящие в этот диапазон, а также указанные конечные точки.
В одном из аспектов настоящего изобретения предложена твердая композиция на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц, частицы которой содержат: (i) ядро, содержащее мочевину и сульфат аммония, и (ii) внешний слой, окружающий ядро и контактирующий с ним, содержащий от примерно 95 до примерно 99,9 мас. % мочевины и ингибитор уреазы.
Известно, что ингибиторы уреазы, в частности, ингибиторы типа триамида фосфорной кислоты, более стабильны при контакте с мочевиной, чем при контакте с мочевиной-сульфатом аммония. Предполагалось повысить стабильность ингибиторов уреазы в композициях на основе мочевины-сульфата аммония путем диспергирования ингибиторов в среде на основе мочевины. Было обнаружено, что частицы ядра, содержащие мочевину-сульфат аммония, могут быть покрыты слоем, в основном состоящим из мочевины или содержащим по меньшей мере 95 мас. % мочевины. В таких композициях большая часть ингибитора уреазы не находится в непосредственном контакте с сульфатом аммония; только небольшая фракция, расположенная на границе между ядром и наружным слоем мочевины, все еще может находиться в непосредственном контакте с сульфатом аммония.
Ядро, содержащее мочевину-сульфат аммония, может представлять собой совместно гранулированный материал и может быть получено несколькими способами, такими как смешивание в расплаве расплавленной мочевины и твердых частиц сульфата аммония посредством добавления твердых частиц сульфата аммония к расплавленной мочевине на стадии грануляции, например, в барабан или лоток, как описано в US 3785796 (Tennessee Valley Authority, 1974), или с использованием гранулятора с псевдоожиженным слоем, как описано, например, в WO 99/65845 (SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH, 1999), или как используется компанией Yara на ее заводах в Sluiskil (Нидерланды). В качестве альтернативы, мочевина-сульфат аммония также может быть получен в соответствии с WO 92/12633 (FMC Corp., США) или аналогичным образом, в виде спрессованного материала, в котором мелкоизмельченный твердый порошок мочевины и сульфата аммония подвергнут прессованию вместе с микрокристаллической целлюлозой с получением пастилок, таблеток и тому подобного.
Альтернативно, сульфат аммония может быть добавлен в виде раствора или суспензии в растворителе, в частности, в воде, к расплаву мочевины. Расплав можно гранулировать с помощью средств грануляции, известных в данной области, таких как гранулятор с псевдоожиженным слоем.
В качестве альтернативы, мочевина-сульфат аммония может быть получен в химическом процессе производства мочевины из диоксида углерода и аммиака, в котором аммиак нейтрализуют с образованием сульфата аммония (AS) в расплаве или растворе мочевины с получением UAS, как описано в WO 2006/004424 A1 (Yara International ASA, Норвегия), и, более конкретно, при использовании трубчатого реактора в заключительной части процесса на классической установке по производству мочевины, как раскрыто в WO 2006/093413 A1 (Yara International ASA, Норвегия). В конкретном варианте осуществления изобретения нейтрализацию аммиака можно проводить серной кислотой в скруббере и возвращать продукт в расплав мочевины с последующим гранулированием.
В указанных выше случаях гранулы UAS однородны по составу, т.е. каждая гранула содержит в принципе одни и те же компоненты.
В качестве альтернативы UAS может представлять собой смесь частиц мочевины и частиц сульфата аммония, например, в виде порошка, нанесенную на частицы мочевины. В таком случае каждая гранула содержит неодинаковые компоненты.
В одном из вариантов осуществления изобретения и независимо от способа получения, UAS-содержащее ядро может включать примерно от 0,1 до 60 мас. % сульфата аммония (AS); в частности, от 0,1 до 40 мас. % AS; более предпочтительно, 1 мас. % или более; еще более предпочтительно, 5,0 мас. % или более, еще более предпочтительно, 10 мас. % или более, по отношению к общей массе UAS-содержащего ядра, остальная часть которого по существу представляет собой мочевину. Ядро также может содержать другие химические вещества, такие как производственные добавки и/или примеси. Коммерчески доступные продукты могут содержать от примерно 23 до примерно 30 мас. % AS; например, продукт YaraVera® Amidas™ (40-0-0 5.5 S), выпускаемый компанией Yara International ASA, представляет собой гомогенное гранулированное удобрение, содержащее мочевину и сульфат аммония с соотношением N к S равным 7,3:1, а продукт YaraVera® Ureas™ (38-0-0 7.5 S), также выпускаемый компанией Yara International ASA, представляет собой гомогенное гранулированное удобрение, содержащее мочевину и сульфат аммония с соотношением N к S равным 5:1.
В одном из вариантов осуществления изобретения средний размер частиц (dp50) соединения на основе мочевины-сульфата аммония должен составлять от 1 мм до 5 см; в частности, от 1 до 20 мм; более предпочтительно, от 1 до 10 мм; еще более предпочтительно, от 1 до 6 мм; еще более предпочтительно от 2 до 4 мм, еще более предпочтительно от 3,2 до 3,5 мм, как определено методом ситового анализа. Для внесения удобрений желательно, чтобы частицы были достаточно большими, чтобы их можно было распределить по полю, но не слишком большими, чтобы их можно было применять с использованием сельскохозяйственного оборудования и машин.
Внешний слой
К частицам, содержащим мочевину-сульфат аммония, добавляют внешний слой, окружающий ядро и контактирующий с ним, который содержит от примерно 95 до примерно 99 мас. % мочевины и ингибитор уреазы. Внешний слой может быть нанесен любым способом, известным в данной области, таким как барабан для покрытия или загущения или второй гранулятор с псевдоожиженным слоем. Может быть предпочтительно добавлять внешний слой в отдельном процессе, отличном от процесса получения ядер, содержащих сульфат аммония. Например, ядра могут быть получены в грануляторе с псевдоожиженным слоем, а затем внешний слой может быть добавлен при помощи гранулятора с кипящим слоем. В некоторых документах предшествующего уровня техники (WO 2017007315 A1, Stamicarbon, 2017 г. и ЕР 2362863 А1, UDHE, 2010 г.) описано производство композиции, содержащей мочевину и сульфат аммония, в грануляторе с псевдоожиженным слоем, где потоки расплава различных композиций вводятся в один и тот же гранулятор. Однако этот способ не приводит к четкому разделению между ядром и внешним слоем и не рекомендуется для получения частиц в соответствии с настоящим изобретением. Внешний слой содержит по меньшей мере 95 мас. % мочевины. Мочевина является хорошим выбором для покрытия композиций на основе мочевины-сульфата аммония по следующим причинам: 1) она имеет низкую гигроскопичность, более низкую, чем гигроскопичность мочевины-сульфата аммония, что улучшает потенциал хранения композиции на основе мочевины-сульфата аммония; 2) она является очень хорошим питательным материалом с очень высоким содержанием азота, поэтому общее содержание питательных веществ в конечной композиции не снижается из-за внешнего слоя; 3) она совершенно неактивна химически, т.е. почти не реагируете другими соединениями, такими как ингибиторы уреазы, в частности, ингибиторы типа триамида фосфорной кислоты; 4) концентрированные растворы мочевины, например, расплавы мочевины, уже производятся на заводе по производству частиц на основе мочевины-сульфата аммония, поэтому не требуется отдельного участка синтеза или получения.
В одном из вариантов осуществления изобретения внешний слой составляет от 5 до 20 мас. % композиции на основе мочевины-сульфата аммония. Если внешний слой слишком тонкий, ингибитор уреазы не будет достаточно защищен от сульфата аммония, и стабильность ингибитора снизится. Если слой слишком толстый, содержание питательного элемента серы уменьшится, и сельскохозяйственная выгода не будет достигнута в полной мере, требуя внесения более высокой дозы на поля. Было обнаружено, что содержание от 5 до 20 мас. % является хорошим компромиссом между этими аспектами. В одном из вариантов осуществления изобретения внешний слой составляет от 6 до 18 мас. %; предпочтительно, от 6 до 15 мас. %; более предпочтительно, от 10 до 15 мас. % композиции на основе мочевины-сульфата аммония.
Ингибитор уреазы
В одном из вариантов осуществления изобретения ингибитор уреазы представляет собой ингибитор типа триамида фосфорной кислоты, где ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты представляет собой соединение формулы I:
где:
X представляет собой кислород или серу;
R1 представляет собой алкил, циклоалкенил, аралкил, арил, алкенил, алкинил или циклоалкил;
R2 представляет собой водород, алкил, циклоалкенил, аралкил, арил, алкенил, алкинил или циклоалкил, или
R1 и R2 вместе могут образовывать алкиленовую или алкениленовую цепь, которая может необязательно содержать один или несколько гетероатомов двухвалентного кислорода, азот или серу, дополняющих 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членную кольцевую систему; и
R3, R4, R5 и R6 по отдельности представляют собой водород или алкил, содержащий от 1 до 6 атомов углерода.
В настоящем описании и формуле изобретения термин «триамидные соединения фосфорной кислоты» используется для обозначения соединений формулы I.
Используемые здесь термины алкил, циклоалкенил, аралкил, арил, алкенил, алкинил и циклоалкил относятся к соединениям, содержащим до 10 атомов углерода, в частности, до 6 атомов углерода. Наименьшее количество атомов углерода составляет от 1 до 3 в зависимости от структуры заместителя. Заместители могут быть линейными, разветвленными и/или замещенными функциональными группами, в том числе такими, как гидрокси, кето, простой эфир, амино, нитро.
В одном из вариантов осуществления изобретения ингибитор уреазы представляет собой nBTPT. nBTPT продается как наиболее эффективный из известных ингибиторов уреазы и имеет следующую химическую структуру II:
Следует понимать, что термин nBTPT, используемый в данном описании, относится не только к N-(н-бутил) триамиду тиофосфорной кислоты в его очищенной форме, но и к промышленным маркам этого соединения, которые могут содержать до 50 мас. % примесей, в зависимости от метода синтеза и схемы(схем) очистки, если таковые имеются, используемых при производстве nBTPT.
В одном из вариантов осуществления изобретения ингибитор уреазы представляет собой (N-(2-нитрофенил) триамид фосфорной кислоты. (N-(2-нитрофенил) триамид фосфорной кислоты представляет собой другой хорошо известный ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты.
Чтобы быть эффективным, ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты, в частности N-(н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (nBTPT), должен находиться во внешнем слое или на внешнем слое в количестве от 0,001 до 1,0 мас. %, в частности от 0,02 до 0,5 мас. %, по отношению к общей массе композиции на основе мочевины-сульфата аммония. Было обнаружено, что количество ингибитора уреазы в диапазоне от 0,001 до 1,0 мас. % во внешнем слое или на внешнем слое частиц по настоящему изобретению улучшает стабильность ингибитора уреазы. В одном из вариантов осуществления изобретения количество ингибитора уреазы во внешнем слое или на внешнем слое составляет около 0,3 мас. %.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция на основе мочевины-сульфата аммония содержит от 0,0001 до 0,5 мас. %; предпочтительно, от 0,001 до 0,1 мас. %; более предпочтительно, от 0,01 до 0,1 мас. % ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты, в частности N-(н-бутил) триамида тиофосфорной кислоты (nBTPT).
В одном из вариантов осуществления изобретения ингибитор уреазы диспергирован в содержащем мочевину внешнем слое или присутствует на внешней поверхности содержащего мочевину внешнего слоя. Перед стадией нанесения покрытия ингибитор уреазы может быть смешан с раствором для нанесения покрытия, содержащим мочевину. Ингибитор уреазы может быть добавлен к раствору для нанесения покрытия в виде частиц твердого вещества или в виде раствора или суспензии в воде или органическом растворителе, в частности, в органическом растворителе типа гликоля или гликолевого эфира. Если ингибитор уреазы добавлен к раствору для нанесения покрытия, желательно перемешать раствор для получения гомогенного раствора. Гомогенный раствор для нанесения покрытия может требоваться для получения гомогенного внешнего слоя, который будет обладать лучшими свойствами, чем негомогенный внешний слой, например, обеспечивать повышенную стабильность ингибитора уреазы. Альтернативно, ингибитор уреазы может быть нанесен на внешний слой, содержащий мочевину. В этом случае ингибитор уреазы также может быть добавлен к жидкой композиции, содержащей мочевину в форме твердых частиц или в виде раствора или суспензии в воде или органическом растворителе, в частности органическом растворителе типа гликоля или эфира гликоля. Например, ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты может быть добавлен в виде 25 мас. % раствора в монобутиловом эфире диэтиленгликоля.
В одном из вариантов осуществления изобретения ингибитор уреазы может быть жидкостью при комнатной температуре, жидкостью при повышенной температуре или твердым веществом, которое растворено (раствор) или суспендировано (суспензия) в жидком носителе, все эти варианты представляют собой различные жидкие формы ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты, в частности, N-(н-бутил) триамида тиофосфорной кислоты (nBTPT).
В вариантах осуществления изобретения, где ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты, в частности, N-(н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (nBTPT) используется в виде жидкости, его можно использовать в виде раствора с концентрацией от 0,1 до 75 мас. %, в частности, раствора с концентрацией от 15 до 30 мас. % по отношению к общей массе раствора. Доступны коммерческие растворы, например, Agrotain® Ultra (Koch, США), N Yield™ (Eco Agro, Нидерланды), Rhodia Ag-Rho™ N Protect В (Solvay, Германия), Iper N-Protect Liquid (Van Iperen, Нидерланды) и BASF Limus (BASF, Германия).
В вариантах осуществления изобретения, где ингибитор уреазы nBTPT используется в виде жидкости, растворенной в носителе, его можно использовать в виде порошка, растворенного в пропиленгликоле, например, в виде 17,5 мас. % раствора nBTPT. Ингибитор уреазы также может быть использован в виде 25 мас. % раствора в монобутиловом эфире диэтиленгликоля.
В вариантах осуществления изобретения, где ингибитор уреазы используется в твердой форме, его можно использовать в виде порошка, в частности, с чистотой 99 мас. % или более. Он производится, например, компанией Sunfit Chemical Со. (Китай). В одном из вариантов осуществления изобретения ингибитор уреазы находится в форме твердых частиц.
Щелочное или щелочеобразующее соединение
В некоторых случаях может быть желательным добавление щелочного или щелочеобразующего соединения к описанной выше композиции на основе UAS для дальнейшего повышения стабильности ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты. Например, можно предполагать, что продукт будет храниться в течение длительного времени, или может потребоваться длинный путь транспортировки до конечного потребителя, или известно, что почвы у целевых клиентов разлагают мочевину быстрее, чем стандартные почвы. В этих случаях преимущества стабилизатора перевешивают неудобства, вызванные добавлением в производственный процесс другого химического вещества. Кроме того, ожидается, что количество стабилизатора может быть уменьшено по сравнению с примерами предшествующего уровня техники, поскольку ингибитор уреазы уже стабилизирован наличием внешнего слоя.
В одном из вариантов осуществления изобретения внешний слой содержит щелочное или щелочеобразующее соединение, выбранное из группы оксидов металлов, карбаматов металлов, гидроксидов металлов, ацетатов металлов и любых их смесей или из группы азотсодержащих органических оснований, таких как аммиак, амины, амиды, аденины, амидины, гуанидины, анилины, карбаматы, тиазолы, триазолы, пиридины; имидазолы, бензимидазолы, гистидины, фосфазены и любые их смеси, в частности, где щелочное или щелочеобразующее соединение выбрано из группы, состоящей из оксида кальция, оксида цинка, оксида магния, карбоната кальция и их смесей. Хотя стабильность ингибитора уреазы повышается благодаря наличию внешнего слоя, было обнаружено, что желательно добавить известный стабилизатор в форме щелочного или щелочеобразующего соединения. Как известно из WO 2017042194, такие соединения повышают стабильность ингибиторов уреазы типа триамидов фосфорной кислоты в композициях на основе мочевины и сульфата аммония.
В таких композициях можно использовать ряд неорганических и органических соединений. Неорганическое соединение может быть выбрано из группы оксидов металлов, таких как оксид кальция, оксид магния, оксид цинка, оксид натрия, оксид алюминия, оксид бария и оксид меди; карбонатов, таких как карбонат кальция, карбонат натрия, карбонат аммония, карбонат бария; гидроксидов, таких как гидроксид алюминия, гидроксид аммония, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция, гидроксид магния, гидроксид железа, гидроксид бария и гидроксиды тетраалкил/арил аммония; и ацетатов, таких как ацетат натрия, ацетат аммония, ацетат магния, ацетат цинка и ацетат бария и любые их смеси.
Органическое соединение может быть выбрано из группы органических оснований, таких как аммиак; амины, такие как триэтиламин, этаноламин и триэтаноламин; амиды, такие как амид натрия и диамид магния; аденины; амидины; гуанидины; анилины; карбаматы; тиазолы; триазолы; пиридины; имидазолы; бензимидазолы; гистидины; фосфазены и любые их смеси.
В одном из вариантов осуществления изобретения щелочное или щелочеобразующее соединение диспергировано во внешнем слое, содержащем мочевину, или присутствует на наружной поверхности внешнего слоя, содержащего мочевину, или имеет место комбинация этих вариантов.
В одном из вариантов осуществления изобретения щелочное или щелочеобразующее неорганическое или органическое соединение присутствует во внешнем слое или на внешнем слое в количестве от 0,001 до 1,0 мас. %, предпочтительно от 0,01 до 0,8 мас. %, более предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас. % по отношению к общей массе композиции. Желательно не использовать слишком большое количество щелочного или щелочеобразующего соединения. Использование слишком большого количества может изменить производственный процесс, если соединение будет добавлено во время него, или повлиять на свойства частиц, такие как прочность частиц, текучесть порошка или склонность к поглощению воды, когда соединение наносится в качестве покрытия. Кроме того, экономически нецелесообразно добавлять ненужный материал в коммерческий продукт. Таким образом, может быть желательным ограничить количество щелочного или щелочеобразующего соединения максимум до 1,0 мас. % от общей массы композиции. В одном из вариантов осуществления изобретения количество щелочного или щелочеобразующего соединения составляет не более 0,5 мас. % от общей массы композиции.
В одном из вариантов осуществления изобретения массовое соотношение ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты к одному или нескольким щелочным или щелочеобразующим неорганическим или органическим соединениям в композициях согласно изобретению составляет от 1:15 до 10:1, в частности от 1 от 10 до 10:1, более предпочтительно, от 1:5 до 6:1. Чтобы получить хороший стабилизирующий эффект ингибитора уреазы, желательно подобрать количество стабилизирующего агента, одного или нескольких щелочных или щелочеобразующих неорганических или органических соединений, к количеству ингибитора уреазы, используемого в композиции на основе UAS. Слишком большое количество стабилизатора только увеличит стоимость производства без улучшения стабилизации ингибитора уреазы, а слишком маленькое количество стабилизатора может не иметь желаемого стабилизирующего эффекта. Примеры подходящих соотношений ингибитора к стабилизатору составляют 1:1 или 2:1.
Присутствие стабилизатора во внешнем слое может позволить использовать меньшее количество ингибитора уреазы. Если стабильность ингибитора улучшается за счет присутствия стабилизатора, это означает, что нужно добавлять меньше ингибитора во внешний слой. Эксперименты показали, что в композициях по изобретению, содержащих стабилизатор, нужно использовать меньше ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты, в частности N-(н-бутил) триамида тиофосфорной кислоты, (nBTPT), чем обычно используется в предшествующем уровне техники. Например, в комбинации со стабилизатором он может быть использован в количестве около 0,05 мас. %, тогда как Agrotain® Ultra с композициями, содержащими мочевину, рекомендуется использовать в количестве 0,09 мас. %. Это можно, по крайней мере частично, объяснить тем фактом, что в композициях по изобретению ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты, в частности, N-(н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (nBTPT) стабилизирован, в то время как в предшествующем уровне техники для компенсации деградации ингибитора уреазы и увеличения срока его хранения требуются повышенные дозы. Обнаружение данного факта также гарантирует, что меньшее количество ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты, в частности, N-(н-бутил) триамида тиофосфорной кислоты (nBTPT) попадает в окружающую среду.
В одном из вариантов осуществления изобретения щелочное или щелочеобразующее соединение выбрано из группы, состоящей из оксида кальция, оксида цинка, оксида магния, карбоната кальция и их смесей. Было обнаружено, что оксид кальция, оксид цинка, оксид магния и карбонат кальция предпочтительны для использования в композиции на основе UAS в соответствии с настоящим изобретением. Они обеспечивают хорошую стабильность ингибитора уреазы, коммерчески доступны в больших масштабах, не токсичны для растений и представляют низкий риск для здоровья человека. Было также обнаружено, что они подходят для использования в производственном процессе, т.е. они не мешают таким процессам, как концентрирование/выпаривание, грануляция и/или сушка, и/или нанесение покрытия.
В области производства удобрений хорошо известно, что дополнительные соединения можно добавлять двумя основными способами. Щелочное или щелочеобразующее соединение может быть добавлено в поток реагентов, используемых для приготовления раствора для покрытия, оно может быть добавлено в маточный раствор раствора для покрытия, то есть перед стадией концентрирования/выпаривания для снижения содержания воды в композиции, его можно добавить в раствор для покрытия непосредственно перед стадией нанесения покрытия. Обычно желательно добавить стадию смешивания, чтобы обеспечить равномерное распределение дополнительных соединений в растворе для нанесения покрытия, чтобы получить однородный внешний слой. Во-вторых, щелочное или щелочеобразующее соединение может быть добавлено на внешний слой. Это обеспечивает большую универсальность установки, где стандартные частицы производятся непрерывным образом, а затем частицы могут быть модифицированы в соответствии с требованиями рынка или нормативных документов.
Второй стабилизатор
Из WO 2019215123 (Yara, 2019) известно, что композиция, содержащая мочевину-сульфат аммония и ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты, выигрывает от добавления сульфата магния. Сульфат магния обеспечивает повышенную стабильность ингибитора уреазы.
В одном из вариантов осуществления изобретения твердая композиция на основе мочевины-сульфата аммония в виде частиц в соответствии с настоящим изобретением содержит сульфат магния.
В одном из вариантов осуществления изобретения сульфат магния присутствует в композиции в количестве от 0,0001 до 1,0 мас. %, предпочтительно от 0,02 до 1,0 мас. %, наиболее предпочтительно от 0,05 до 1,0 мас. % по отношению к общей массе композиции на основе мочевины-сульфата аммония. Посредством экспериментов было установлено, что количество более 1 мас. % не дает пропорционально лучшего стабилизирующего эффекта.
В одном из вариантов осуществления изобретения сульфат магния присутствует во внешнем слое в количестве от 0,001 до 5,0 мас. %; предпочтительно от 0,02 до 2,0 мас. %; наиболее предпочтительно от 0,05 до 1,0 мас. % по отношению к общей массе композиции на основе мочевины-сульфата аммония.
Сульфат магния представляет собой неорганическую соль с химической формулой MgSO4⋅× (Н2О), где 0≤х≤7. Он является твердым при комнатной температуре и доступен в виде порошка с различными средними размерами частиц (d50), от 5 до 1000 мкм. Известно множество гидратов. Гептагидрат MgSO4 х 7(H2O) (эпсомит) может быть получен нейтрализацией серной кислоты карбонатом или оксидом магния, но обычно его получают непосредственно из природных источников. Гептагидрат легко теряет один эквивалент воды с образованием гексагидрата. Моногидрат MgSO4 х H2O встречается в виде минерала кизерита. Его можно получить путем нагревания гексагидрата примерно до 150°С. Дальнейшее нагревание примерно до 200°С дает безводный сульфат магния.
В одном из вариантов осуществления изобретения сульфат магния выбран из группы, состоящей из безводного, моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса-, гептагидрата и их смесей. В одном из вариантов осуществления изобретения сульфат магния представляет собой безводный сульфат магния. Было обнаружено, что присутствие молекул воды в сульфате магния оказывает негативное влияние на гигроскопичность мочевины-сульфата аммония. Сульфат магния можно наносить на композицию на основе мочевины-сульфата аммония в виде порошка, водного раствора, суспензии или раствора в органическом растворителе. Форма сульфата магния может быть определена в зависимости от способа нанесения сульфата магния на композицию.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сульфат магния имеет чистоту > 70%, в частности > 80%, предпочтительно > 90%, еще более предпочтительно > 99%.
Сульфат магния может быть нанесен на композицию по настоящему изобретению посредством обычных методов нанесения, таких как методы нанесения покрытия и смешивания, хорошо известные специалистам в данной области техники, такие как нанесение покрытия распылением и нанесение покрытия в барабане. Присутствие сульфата магния в композиции на основе мочевины-сульфата аммония можно обеспечить несколькими способами. Например, его можно смешать с расплавом мочевины-сульфата аммония. Это обеспечивает гомогенное распределение по всему ядру частицы.
Сульфат магния также может быть добавлен к частицам ядра, содержащим мочевину-сульфат аммония, как покрытие, перед тем как на частицы ядра наносится внешний слой, содержащий мочевину и ингибитор уреазы. Это позволяет сульфату магния действовать как буфер между мочевиной-сульфатом аммония и ингибитором уреазы, содержащимся во внешнем слое, тем самым повышая его стабильность.
Сульфат магния может также присутствовать во внешнем слое, содержащем мочевину и ингибитор уреазы. Сульфат магния, таким образом, находится в тесном контакте с ингибитором уреазы, что может повысить его стабилизирующий эффект.
Альтернативно, он может быть нанесен на внешний слой, содержащий мочевину и ингибитор уреазы. Такой процесс по-прежнему гарантирует, что сульфат магния относительно близок к ингибитору уреазы, и это также упрощает производственный процесс, в котором частицы могут быть получены в соответствии со стандартной процедурой, а сульфат магния наносится в конце процесса.
Дополнительное покрытие
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция на основе мочевины-сульфата аммония в соответствии с изобретением дополнительно содержит агент, предотвращающий слеживание, и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный агент. В одном из вариантов осуществления изобретения агент, предотвращающий слеживание, и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный агент, в частности, наносят в виде покрытия на внешний слой композиции на основе мочевины-сульфата аммония. Частицы удобрений должны выдерживать длительное время транспортировки и хранения, прежде чем их можно будет использовать на полях. Они также могут подвергаться воздействию окружающей среды с высокой влажностью. Важно, чтобы частицы сохраняли свои физические свойства до применения на поле, иначе их применение на полях, например, при помощи разбрасывателя, будет непредсказуемым. Обычным методом в области частиц удобрений является добавление к частицам препятствующего слеживанию, и/или влагоотталкивающего, и/или противопыльного материала для улучшения их свойств и сохранения в течение длительного периода времени.
В одном из вариантов осуществления изобретения покрытие содержит по меньшей мере неполярный материал, в частности жидкий органический материал, такой как масло, воск, смола или аналогичные, и любую их смесь, и присутствует в композиции в количестве от 0,0001 до 1,0 мас. %, предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас. %, более предпочтительно от 0,1 до 0,2 мас. % по отношению к общей массе композиции.
Примерами подходящих покрытий, препятствующих слеживанию и/или влагоотталкивающих, являются растительные масла (например, рапсовое или масло ним), парафин и препятствующие слеживанию и/или влагоотталкивающие агенты Novoflow (Novochem Fertilizer Additives, Нидерланды).
В частности, влагоотталкивающее покрытие может представлять собой покрытие, такое как раскрыто в ЕР 0768993 A1 (Norsk Hydro ASA) для азотсодержащего удобрения, содержащее по меньшей мере воск, масло и смолу, которые растворимы в масле и смешиваются с воском и, необязательно, вязкоупругий эластомер, такой как полиизобутилен или блок-сополимер стирол-изопрен-стирол.
Когда препятствующий слеживанию, и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный агент наносят в качестве покрытия, его можно наносить поверх внешнего слоя, содержащего мочевину и ингибитор уреазы, так, чтобы желательный препятствующий слеживанию, и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный эффект был максимален.
В одном из вариантов осуществления изобретения на композицию на основе мочевины-сульфата аммония в соответствии с изобретением наносится кондиционирующий агент, содержащий источник питательных микроэлементов. Кондиционирующий агент можно использовать для добавления другого питательного вещества в композицию на основе UAS, тем самым повышая агрономическую ценность композиции. Составы многокомпонентных твердых удобрений интересны для фермеров, поскольку они позволяют распределять несколько питательных веществ, необходимых культурам, за одно применение, экономя время и деньги фермеров. Кондиционирующий агент, такой как описан в WO 2014128468 А1 (Yara International, 2014), является подходящим кондиционирующим агентом, который можно наносить на композицию на основе UAS по настоящему изобретению.
В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ производства твердой композиции в виде частиц на основе мочевины и сульфата аммония в соответствии с настоящим изобретением. Способ включает следующие стадии:
a) получение твердых частиц, содержащих мочевину-сульфат аммония;
b) получение жидкой композиции, содержащей по меньшей мере около 90 мас. % мочевины;
c) получение ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты;
d) необязательно, смешивание компонентов, полученных на стадиях b) и с);
e) нанесение жидкой композиции, полученной на стадии b), с последующим нанесением ингибитора уреазы, полученного на стадии с), на частицы, полученные на стадии а), или нанесение композиции, полученной на стадии d), на частицы, полученные на стадии а);
f) необязательно нанесение предотвращающего слеживание, и/или влагоотталкивающего, и/или противопыльного агента, на частицы, полученные на стадии е), в частности, при этом предотвращающий слеживание, и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный агент содержит по меньшей мере неполярный материал, в частности, жидкий органический материал, такой как масло, воск, смола или аналогичные, и любую их смесь, и присутствует в композиции в количестве от 0,0001 до 1,0 мас. %, предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас. %, более предпочтительно от 0,1 до 0,2 мас. % по отношению к общей массе композиции.
Производство твердой композиции на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц, в соответствии с настоящим изобретением, начинается с частиц, содержащих мочевину-сульфат аммония, которые образуют ядро композиций в соответствии с настоящим изобретением. Как обсуждалось выше, частицы, содержащие мочевину-сульфат аммония, могут быть получены различными способами с различными точными составами. Обеспечивают жидкую композицию, содержащую мочевину, т.е. раствор для покрытия.
В одном из вариантов осуществления изобретения жидкая композиция содержит по меньшей мере 91, 92, 93, 94, 95 мас. % мочевины.
В одном из вариантов осуществления изобретения жидкая композиция представляет собой расплав мочевины, содержащий по меньшей мере 90 мас. % мочевины. Для получения композиции с подходящими свойствами для нанесения на частицы на основе UAS, композиция может содержать другие компоненты, такие как добавки.
В частности жидкая композиция может содержать воду. Жидкая композиция может содержать больше воды, чем итоговый внешний слой, чтобы облегчить ее транспортировку на заводе. Содержание воды в жидкой композиции, содержащей мочевину, может быть отрегулировано до нанесения ее на частицы, содержащие мочевину-сульфат аммония.
Жидкая композиция может быть нанесена на частицы как таковая, или в нее может быть предварительно добавлен ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты. Как обсуждалось выше, ингибитор уреазы может поставляться в твердой форме или в виде суспензии или раствора в воде или органическом растворителе. Когда ингибитор уреазы должен быть смешан с раствором для покрытия, может быть выгодно подавать ингибитор в твердой форме или в виде суспензии в воде. Жидкий раствор может содержать воду, поэтому суспензия ингибитора уреазы не вносит в композицию новый компонент, который может изменить ее свойства и повлиять на стадию нанесения покрытия. После того, как оба компонента, жидкая композиция и ингибитор уреазы, были нанесены в ходе одной или отдельных стадий, может быть осуществлен второй этап нанесения покрытия для добавления предотвращающего слеживание и/или влагоотталкивающего, и/или противопыльного агента.
В одном из вариантов осуществления изобретения способ включает дополнительные стадии: g) получение щелочного или щелочеобразующего соединения, выбранного из группы оксидов металлов, карбаматов металлов, гидроксидов металлов, ацетатов металлов и любых их смесей, или из группы соединений азот-содержащих органических оснований, таких как аммиак, амины, амиды, аденины, амидины, гуанидины, анилины, карбаматы, тиазолы, триазолы, пиридины; имидазолы, бензимидазолы, гистидины, фосфазены и любые их смеси, в частности соединение, выбранное из группы, состоящей из оксида кальция, оксида цинка, оксида магния, карбоната кальция и их смесей; и h) нанесение соединения, полученного на стадии g), на частицы, полученные на стадии е), или смешивание соединения, полученного на стадии g), с использованием стадии смешивания d). Для дальнейшего улучшения стабильности ингибитора уреазы может оказаться выгодным добавить известный компонент, который повышает такую стабильность. Из предшествующего уровня техники известно, что щелочные или щелочеобразующие неорганические или органические соединения обладают таким эффектом и могут считаться стабилизаторами. Щелочное или щелочеобразующее соединение может быть добавлено к частицам, полученным описанным выше способом, с использованием стандартных методик. Альтернативно, соединение может быть смешано с жидкой композицией, содержащей мочевину с ингибитором уреазы. Смешивание щелочного или щелочеобразующего соединения с композицией с ингибитором уреазы обеспечивает близкое расположение ингибитора и стабилизатора, что увеличивает стабилизирующий эффект щелочного или щелочеобразующего соединения.
В одном из вариантов осуществления изобретения жидкая композиция, содержащая мочевину, полученная на стадии b), представляет собой расплав мочевины. Расплав мочевины представляет собой концентрированную композицию, по существу включающую мочевину и воду. Расплав обычно содержит от 1 до 20 мас. %, в частности, от 1 до 10 мас. % воды. Расплав мочевины является подходящей композицией для нанесения покрытия на твердые частицы. Расплав может быть добавлен в качестве внешнего слоя к ядрам с помощью ряда известных в данной области методов, таких как напыление в барабанном смесителе или на конвейерной ленте, или посредством гранулятора с псевдоожиженным слоем.
В одном из вариантов осуществления изобретения ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты предоставляется в виде частиц, в виде дисперсии или раствора, в частности, ингибитор уреазы предоставляется в виде раствора в органическом растворителе.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к применению твердой композиции на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц, в соответствии с настоящим изобретением, в качестве удобрения, в частности, для поддержки роста сельскохозяйственных продуктов на почвах с дефицитом серы.
Хорошо известно, что композиции в виде частиц мочевины и сульфата аммония можно использовать в качестве удобрения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Частицы на основе мочевины-сульфата аммония, содержащие около 76 мас. % мочевины и около 23 мас. % сульфата аммония (т.е. 40 мас. % азота и 5,5 мас. % серы, в виде S), со средним диаметром 3,2 мм помещали в гранулятор с псевдоожиженным слоем. Расплав мочевины, содержащий примерно 95 мас. % мочевины и 0,3 мас. % nBTPT, наносили через насадки гранулятора на частицы на основе мочевины-сульфата аммония. Частицы оставляли в грануляторе на время до 12 мин. Толщина внешнего слоя мочевины на частицах была напрямую связана со временем, проведенным в грануляторе. Например, частицы, которые находились в псевдоожиженном слое всего 2 минуты, имели внешний слой мочевины, составлявший 3 мас. % от массы покрытой частицы. Частицы, которые находились в грануляторе в течение 12 минут, имели внешний слой мочевины, составлявший около 20 мас. % покрытой частицы. Некоторые частицы дополнительно покрывали раствором nBTPT в растворителе на основе гликолевого эфира, а другие частицы покрывали твердым nBTPT. Покрытые частицы упаковывали в пакеты по 5 кг и хранили при температуре 20°С и относительной влажности 75% (уровень влажности) в течение 22 дней. Затем частицы анализировали, и количество nBTPT, оставшееся в частицах, измеряли с помощью ВЭЖХ (EN 15688:2008). Результаты представлены на фиг. 1.
Для сравнения, частицы YaraVera Amidas (ТМ), содержащие около 76 мас. % мочевины и около 23 мас. % сульфата аммония, покрывали твердым nBTPT или другим коммерчески доступным раствором nBTPT (Agrotain), поставляемым Koch. Через 22 дня хранения частицы сравнения, покрытые твердым nBTPT, содержали 69% исходного количества nBTPT (столбец «3» на фиг.1), тогда как частицы, покрытые Agrotain, вообще не содержали nBTPT (столбец «4» на фиг. 1).
Частицы в соответствии с настоящим изобретением содержали 74% (в случае частиц UAS, имеющих внешний слой мочевины, содержащий nBTPT, и раствор nBTPT в растворителе на основе гликолевого эфира, столбец «1» на фиг.1), и 79% (в случае частиц UAS, имеющих внешний слой мочевины, содержащий nBTP, и твердый nBTPT, столбец «2» на фиг.1) исходного количества nBTPT. Таким образом, наличие внешнего слоя, содержащего мочевину и nBTPT, повышает стабильность ингибитора уреазы в композициях на основе UAS.
Пример 2
Частицы на основе мочевины и сульфата аммония, содержащие около 76 мас. % мочевины и около 23 мас. % сульфата аммония, помещали в гранулятор с псевдоожиженным слоем, и расплав мочевины впрыскивали через насадки гранулятора, при этом расплав мочевины в дополнение к nBTPT также содержал гидроксид натрия в качестве стабилизатора. Концентрация стабилизатора в расплаве составляла 500 ppm. После хранения в течение 22 дней было сохранено 63% исходного количества nBTPT, что соответствует уровню частиц сравнения, на которые в качестве покрытия был нанесен твердый nBTPT. Как упоминалось выше, может быть желательным избегать образования твердого покрытия на частицах удобрений, поскольку эти частицы часто демонстрируют повышенную способность к образованию пыли, что нежелательно при погрузочно-разгрузочных работах.
Claims (24)
1. Твердая композиция на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц, частицы которой содержат:
(i) ядро, содержащее мочевину и сульфат аммония, и
(ii) внешний слой, окружающий ядро и контактирующий с ним, содержащий от 95 мас.% до 99,9 мас.% мочевины и ингибитор уреазы типа триамида фосфорной кислоты, причем ингибитор уреазы представляет собой N-(н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (nBTPT).
2. Композиция на основе мочевины и сульфата аммония по п. 1, отличающаяся тем, что внешний слой дополнительно содержит щелочное или щелочеобразующее соединение, выбранное из группы, состоящей из оксидов металлов, карбаматов металлов, гидроксидов металлов, ацетатов металлов и любых их смесей или из группы азотсодержащих органических оснований, таких как аммиак, амины, амиды, аденины, амидины, гуанидины, анилины, карбаматы, тиазолы, триазолы, пиридины, имидазолы, бензимидазолы, гистидины, фосфазены и любые их смеси, в частности, где щелочное или щелочеобразующее соединение выбрано из группы, состоящей из гидроксида натрия, оксида кальция, оксида цинка, оксида магния, карбоната кальция и их смесей.
3. Композиция на основе мочевины и сульфата аммония по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внешний слой составляет от 5 до 20 мас.% композиции на основе мочевины и сульфата аммония.
4. Композиция на основе мочевины и сульфата аммония по любому из пп. 2, 3, отличающаяся тем, что щелочное или щелочеобразующее соединение диспергировано во внешнем слое, присутствует на наружной поверхности внешнего слоя или имеет место комбинация этих вариантов, в частности при этом щелочное или щелочеобразующее неорганическое или органическое соединение присутствует во внешнем слое или на внешнем слое в количестве от 0,001 до 1,0 мас.%, предпочтительно от 0,01 до 0,8 мас.%, более предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас.% по отношению к общей массе композиции.
5. Композиция на основе мочевины и сульфата аммония по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что ингибитор уреазы диспергирован во внешнем слое, присутствует на наружной поверхности внешнего слоя или имеет место комбинация этих вариантов.
6. Композиция на основе мочевины и сульфата аммония по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что ингибитор уреазы присутствует во внешнем слое или на внешнем слое в количестве от 0,001 до 1,0 мас.%, предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас.% по отношению к общей массе композиции.
1. 7. Композиция на основе мочевины и сульфата аммония по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что она содержит предотвращающий слеживание, и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный агент, в частности, наносимый в качестве покрытия на внешний слой композиции на основе мочевины и сульфата аммония.
8. Композиция на основе мочевины и сульфата аммония по п. 7, отличающаяся тем, что предотвращающий слеживание и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный агент содержит по меньшей мере неполярный материал, в частности жидкий органический материал, и присутствует в композиции на основе мочевины и сульфата аммония в количестве от 0,0001 до 1,0 мас.%, предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас.%, более предпочтительно от 0,1 до 0,2 мас.% по отношению к общей массе композиции.
9. Композиция на основе мочевины и сульфата аммония по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что ядро содержит от 0,1 до 40 мас.% сульфата аммония.
10. Способ производства твердой композиции на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц по любому из пп. 1-9, включающий стадии:
a) получение твердых частиц, содержащих мочевину и сульфат аммония;
b) получение жидкой композиции, содержащей от 95 до 99,9 мас.% мочевины;
c) получение ингибитора уреазы типа триамида фосфорной кислоты, причем ингибитор уреазы представляет собой N-(н-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (nBTPT);
d) необязательно, смешение вместе компонентов, полученных на стадиях b) и c);
e) нанесение жидкой композиции, полученной на стадии b), с последующим нанесением ингибитора уреазы, полученного на стадии c), на частицы, полученные на стадии а), или нанесение композиции, полученной на стадии d), на частицы, полученные на стадии а);
f) необязательно, нанесение предотвращающего слеживание и/или влагоотталкивающего, и/или противопыльного агента на частицы, полученные на стадии e), в частности, при этом предотвращающий слеживание и/или влагоотталкивающий, и/или противопыльный агент содержит по меньшей мере неполярный материал, в частности жидкий органический материал, и присутствует в композиции в количестве от 0,0001 до 1,0 мас.%, предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас.%, более предпочтительно от 0,1 до 0,2 мас.% по отношению к общей массе композиции.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что способ включает дополнительные стадии:
g) получение щелочного или щелочеобразующего соединения, выбранного из группы оксидов металлов, карбаматов металлов, гидроксидов металлов, ацетатов металлов и любых их смесей, или из группы азотсодержащих органических оснований, таких как аммиак, амины, амиды, аденины, амидины, гуанидины, анилины, карбаматы, тиазолы, триазолы, пиридины, имидазолы, бензимидазолы, гистидины, фосфазены и любые их смеси, в частности соединение, выбранное из группы, состоящей из гидроксида натрия, оксида кальция, оксида цинка, оксида магния, карбоната кальция и их смесей;
h) нанесение соединения, полученного на стадии g), на частицы, полученные на стадии e), или смешивание соединения, полученного на стадии g), с использованием стадии смешивания d).
12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что полученная на стадии b) жидкая композиция, содержащая мочевину, представляет собой расплав мочевины.
13. Способ по любому из пп. 10-12, отличающийся тем, что ингибитор уреазы представлен в форме частиц, в виде дисперсии или раствора, в частности ингибитор уреазы представлен в виде раствора в органическом растворителе.
14. Применение твердой композиции на основе мочевины и сульфата аммония в виде частиц по любому из пп. 1-9 в качестве удобрения, в частности для поддержки роста сельскохозяйственных продуктов на почвах с дефицитом серы.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20173656.8 | 2020-05-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2836543C1 true RU2836543C1 (ru) | 2025-03-18 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618116C1 (ru) * | 2013-08-23 | 2017-05-02 | КОХ АГРОНОМИК СЕРВИСИЗ, ЭлЭлСи | Композиции мочевины и стабилизатора азота и способы и системы их создания и использования |
| CA3088450A1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | Rynan Technologies Pte Ltd | Smart release nitrogen-containing fertilizer granules |
| RU2018104866A (ru) * | 2015-09-08 | 2019-10-09 | Яра Интернэшнл Аса | Усовершенствованная композиция на основе мочевины и сульфата аммония и способ её получения |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618116C1 (ru) * | 2013-08-23 | 2017-05-02 | КОХ АГРОНОМИК СЕРВИСИЗ, ЭлЭлСи | Композиции мочевины и стабилизатора азота и способы и системы их создания и использования |
| RU2018104866A (ru) * | 2015-09-08 | 2019-10-09 | Яра Интернэшнл Аса | Усовершенствованная композиция на основе мочевины и сульфата аммония и способ её получения |
| CA3088450A1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | Rynan Technologies Pte Ltd | Smart release nitrogen-containing fertilizer granules |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109843832B (zh) | 改进的包含元素硫的基于尿素的组合物及其制备方法 | |
| EP3347330B1 (en) | Improved urea ammonium sulphate-based composition and method for the manufacture thereof | |
| US11365161B2 (en) | Urea ammonium sulphate-based composition and method for the manufacture thereof | |
| US11332412B2 (en) | Urea-based composition comprising elemental sulphur and method for the manufacture thereof | |
| EP4146614B1 (en) | Urea ammonium sulfate-based composition | |
| RU2836543C1 (ru) | Композиция на основе мочевины и сульфата аммония | |
| EP4057829B1 (en) | Urea ammonium sulphate-based composition and method for the manufacture thereof | |
| EP4204384B1 (en) | Method for the manufacture of a urea-based composition comprising the addition of an additive in an aqueous form | |
| US20240051888A1 (en) | Method for the manufacture of a urea-based composition comprising the addition of a liquid-free solid additive | |
| RU2797320C2 (ru) | Усовершенствованная композиция на основе мочевины-сульфата аммония и способ ее изготовления |