脲和氮稳定剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及改良的脲-氮稳定剂组合物和用于制备其的方法、系统和设备。将氮稳定剂组合物合并至熔融的脲中，以得到含有较少缩二脲、NMP、氮稳定剂和/或杂质并且提供有效固体肥料的组合物。这些组合物可用于气味控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关申请的交叉引用 本申请要求2013年8月23日提交的美国临时专利申请号61/869,594的优先权，其 通过引用结合在此用于全部目的。
本专利技术涉及改良的包含氮稳定剂的脲-氮稳定剂组合物，其可以在含有较少N-甲 基吡咯烷酮、UF 85、缩二脲、氮稳定剂和/或杂质的同时保持它的功效。 专利技术背景 颗粒状或丸粒化的脲是最广泛使用的并且是在农业上重要的氮肥料。脲作为氮的 一种形式，当它在土壤中被酶脲酶迅速水解时，几乎不被吸收或根本不被吸收。脲酶在土壤 细菌和真菌中是普遍存在的，并且它将脲转化回氨和二氧化碳（Mobley等， Microbiol. Rev. 1995，59，452-480)。在此过程期间，气态氨可能过早地释放到大气中并且 随后不再可用于土壤中用于为植物施肥，因此降低了施肥的功效。改良在延长的时间段内氮对植物的根系统的可用性的一个途径包括了使用氮稳 定剂如脲酶抑制剂或硝化抑制剂。脲酶抑制剂是能够暂时地抑制脲酶对潮湿土壤中的脲的 催化活性的化合物（Gardner，Ag Retailer，Nov. 1995; Marking，Soybean Digest, Nov. 1995，Varel等，Journal of Animal Science 1999,77(5) ;Trenkel"缓释和控释及稳 定化的肥料（Slow and Controlled-Release and Stabilized Fertilizers) ,2010)。延缓 脲向铵的脲酶催化转化使得氨损失最小化，并且为氮(N)形式向土壤中的吸收或分散提供 时间。归因于脲酶的氨挥发的降低可以在55至超过99%的范围内（Watson等，Soil Biology&Biochemistry 26(9) ,1165-1171,1994)，在田野环境中典型的挥发降低为75至 80%。一种商业上使用的脲酶抑制剂是化合物NBPT，N-(正丁基)硫代磷酰三胺，其是它的活 性氧化衍生物N-(正丁基）磷酰三胺的前体化合物（pro-compound ) (Phongpan等， Fertilizer Research 41 (1 )，59-66，1995) JBPT已经用作颗粒状脲上的涂层（见例如美国 专利号5,698,003)或者向脲的水溶液的添加剂(见例如美国专利号5,364,438)。 硝化抑制剂是抑制铵向硝酸盐转化的化合物，并且因此，也降低土壤中的氮损失。 硝化抑制剂包括但不限于，双氰胺(DCD)、2-氯-6-三氯甲基吡啶(氯定(nitrapyrin))、3,4-二甲基吡唑磷酸酯(DMPP)、3-甲基吡唑(1^);1-!1-1，2,4-三唑〇2) ;3-甲基吡唑-1-甲酰胺 (CMP);4-氨基-1，2，4-三唑(AT、ATC); 3-氨基-1，2，4-三唑；2-氰基亚氨基-4-羟基-6-甲基 嘧啶(CP) ;2_乙基吡啶;硫代硫酸铵(ATS);硫代硫酸钠(ST);硫代磷酰三胺;硫脲(TU);脒基 硫脲（GTU);聚羧酸铵；亚乙基脲；氢醌；苯乙炔；苯基磷二酰胺（phenylphosphoro diamidate);印楝渣饼(neemcake);碳化f丐；5-乙氧基-3-三氯甲基-1，2,4_噻二唑（土菌灵 (etridiazol);氯唑灵（terraole)) ;2_氨基-4-氯-6-甲基啼啶(AM); 1-疏基-1，2,4_三挫 (MT); 2-巯基苯并噻唑(MBT); 2-磺胺基噻唑（ST); 5-氨基-1，2，4-噻二唑；2，4-二氨基-6-三 氯甲基-均三嗪(CL-1580); N-2，5-二氯苯基琥泊酰苯胺酸(DCS);硝基苯胺、和氯苯胺。 尽管已经用NBPT和/或DCD涂布颗粒状脲以帮助防止氮损失，但是涂布颗粒状脲的 缺点是：1)为了抑制剂使用了吸湿的液体载体，或者2)为了抑制剂使用了固体载体，这导致 了引起操作问题的残余的粉尘。这些问题可以通过将脲酶和/或硝化抑制剂在将脲粒化前 直接合并至熔融的脲中来解决。已经将固体DCD在275 ^直接添加至含有4至6重量％的水的重新熔融的颗粒状脲， 并随后将其通过1)蒸发器和2)造粒机以形成粒化的均匀颗粒状肥料，其含有约1重量％DCD (见美国专利号5，352，265)。然而，该脲的高水分含量使得此产品较不适宜。 类似地，通过在275 在约20秒内将含有其他杂质的80%纯度的NBPT在N-甲基吡 咯烷酮(NMP)中56重量％的溶液以136镑/小时栗送入重新熔融的脲的流，制备了含有0.2重 的脲颗粒。随后将熔融的脲-NBPT组合物粒化以形成均匀的颗粒状肥料(见美国专 利号5,352,265)。也已经通过将NBPT在10重量％NMP中的20重量％稀溶液和70重量％丙二 醇混合1至15分钟，制备了含有0.01、0.025、0.0375、0.05、0.075和0.1重量％咄?1'的颗粒状 脈（也见 Watson 等（Soil Use and Management, 2008 年九月，24:246-253)(见 H.Cantarella，"在巴西土壤条件下脲酶抑制剂NBPT N-(正丁基)-硫代磷酰三胺对脲肥料 功效的评价（Evaluation of the urease inhibitor NBPT N-(n-butyl)-thiophosphoric triamide on the efficiency of urea fertilizer under Brazilian Soil conditions)"，2003年十月）。然而，这两种组合物都不含有任何硝化抑制剂。此外，NBPT制造昂贵，并且在储存期间或在加热时容易分解，特别是在吸湿的环境 中，如熔融的脲。因此，存在着通过减少组合物中水和杂质的含量将NBPT的降解最小化以及 将NBPT的用量最小化的需要。 而且，关于形成固体脲相伴的固有问题是，将脲加热至或接近它的融化（晶相改 变）点，结果缩二脲含量增加。公知的是，通过两个脲分子经由损失一分子的氨缩合形成的 缩二脲对于植物生命是有毒的，因为它显示非常活性的植物性毒素作用。此外，因为可能暴 露于反刍动物，存在着安全性的忧虑。缩二脲在瘤胃液中的浓度下迅速形成氨，这对于反刍 动物可能是有毒的。尽管通常适宜的是脲具有〇. 25重量％、更优选更小的最大缩二脲含量， 但与将额外材料混合至熔融的脲中相关的增加的时间导致更高的缩二脲含量。 关于这些现有方法的另一个问题是DCD和NBPT两者都是难以处理且昂贵的材料。 DCD在大部分溶剂中溶解性差。类似地，工业级NBPT是蜡状的、粘稠的、热敏感的且水敏感的 材料（也见W0 2010/045895和美国专利号8,513,460)。由于工业级NBPT的溶解度问题和在 将NBPT注入熔融的脲所涉及的温度（即275 7 )，在将NBPT直接合并至熔融的脲中总是使用 NMP作为共溶剂(见上文，以及Kincheloe，AGRQTAIN?的制造、农业经济学和行销(The manufacture ,agronomics and marketing 〇 Γ AGROTAIN?). IFA Agro-Economics Committee Confer本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脲‑氮稳定剂组合物，所述脲‑氮稳定剂组合物包含：a)脲；和b)氮稳定剂组合物，所述氮稳定剂组合物包含脲酶抑制剂、硝化抑制剂或它们的组合；和c)基于所述脲‑氮稳定剂组合物的总重量小于1.8重量％的缩二脲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特·戴维·加布里艾尔森，艾伦·萨顿，
申请(专利权)人：科氏农艺服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US