脲和氮稳定剂组合物的制作方法_3

文档序号:9731433阅读:来源:国知局
括具有羟甲基或羟乙基取代基的5_、6_和7-元环醚,如(四氢-2H-吡 喃-4-基)甲醇。额外的羟基烷基杂环描述于例如美国专利公布号2010/0206031中。
[0092] 在一些方面,液体载体是二羧酸的二酯。在一些方面,二酯的烷基可以是相同的或 不同的,是&-C6脂族烷基,如甲基、乙基、丁基、异丙基或叔丁基。羧酸基团可以是&-C6脂族 的或亚烷基的(alkylenic)基团的取代基,如丙二酸、2-甲基丙二酸、琥珀酸、马来酸或酒石 酸。额外的二羧酸的二酯描述于例如美国专利公布号2001/0233474和W0 2010/072184中。
[0093] 在一些方面,液体载体是混合的二羧酸的酯酰胺。在一些方面,酯的烷基是上述的 那些。在一些方面,酰胺基是未取代的或取代的胺。氨基上的取代基可以是相同的或不同 的,是&-C6脂族烷基,如甲基、乙基、丁基、异丙基或叔丁基。混合的二羧酸的酯酰胺的实例 包括5-(二甲基氨基)-2_甲基-5-氧戊酸甲酯(化学文摘编号(Chemical Abstracts No.) 1174627-68-9):
[0094]
[0095] 描述于例如美国专利公布号2011/0166025中。
[0096] 在一些方面,液体载体是碳酸烷基酯。在一些方面,碳酸酯的烷基是Q-C6脂族烷 基,如甲基、乙基、丁基、异丙基或叔丁基。两个烷基可以是相同的或不同的(例如,碳酸甲基 乙基酯)。在一些方面,碳酸烷基酯是乳酸酯,如(S)_乳酸乙酯或碳酸亚丙酯,如在美国专利 公布号2011/0233474)中公开的那些。
[0097] 在一些方面,液体载体是环状碳酸酯。实例包括由乙二醇、丙二醇或任何其他含有 1,2-、1,3-、或1,4-二醇的二醇形成的环状碳酸酯,如在本方面中所述的或引用的。额外的 环状碳酸酯描述于例如美国专利公布号2001/0233474中。合适的(硫代)磷酰三胺的液体制 剂的其他实例可以在W0 97/22568中找到,其以其全部引用。
[0098] 在一些方面,液体载体是非质子溶剂,如砜,例如二甲亚砜(DMS0)。
[0099] 在其他实施方案中,与氮稳定剂组合物一起使用的液体载体是NMP。在一些实施方 案中,氮稳定剂组合物包括除N-甲基2-吡咯烷酮(NMP)之外的载体。在其他实施方案中,与 氮稳定剂组合物一起使用的液体载体包含NMP。
[0100] 在一组实施方案中,所用的液体载体的量是用于使所用的氮稳定剂的量溶解的最 小量。例如,如果氮稳定剂是脲酶抑制剂,脲酶抑制剂的浓度基于组合物的总重量可以为大 于约56重量%。在另一个实施方案中,脲酶抑制剂的浓度可以为氮稳定剂组合物的总重量 的约 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、 28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、 53、54或55重量%。
[0101]如果氮稳定剂是硝化抑制剂,硝化抑制剂的浓度可以是脲-氮稳定剂组合物的总 重量的约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、 27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、 52、53、54或55重量%。可以是氮稳定剂组合物的总重量的约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、 12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、 37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、 62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、 87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98或约99重量%。
[0102] 在一个实施方案中,如果液体载体包含NMP,基于抑制剂组合物的总重量,NMP为约 10重量%至约30重量%的浓度,且丙二醇为约40重量%至约70重量%的浓度。在另一个实 施方案中,在脲-氮稳定剂组合物中脲酶抑制剂的浓度基于脲-氮稳定剂组合物的总重量为 大于0.1重量%且匪?的量为小于0.1重量%。
[0103] 固体载体
[0104] 在一些方面,载体为固体载体。固体载体可以采取多种固体形式之一,包括但不限 于粒子、粉末、颗粒、坯块等,以及它们的组合。取决于想要的与氮稳定剂的组合的流动特 性,这些材料的密度(包括真实密度、绝对密度、表观密度、相对密度和松密度);固体分数、 孔隙率和比体积可以变化。固体载体的非限制性实例包括硅藻土、离子盐(包括但不限于无 机盐或有机盐,包括但不限于铵盐);脲-甲醛聚合物(UFP)、固体脲、谷物面粉、粘土、或单质 硫。
[0105] 在一个实施方案中,本发明提供一种脲-氮稳定剂组合物,其中脲酶抑制剂,如果 存在,具有大于80%、或大于81 %、或大于82%、或大于83 %、或大于84%、或大于85%、或大 于86%、或大于87%、或大于88%、或大于89%、或大于90%、或大于91 %、或大于92%、或大 于93%、或大于94%、或大于95%、或大于96%、或大于97%、或大于98%、或大于99%的纯 度。
[0106] 在一个实施方案中,本发明提供一种脲-氮稳定剂组合物,其中脲酶抑制剂如果存 在,具有大于95.1%、或大于95.2%、或大于95.3%、或大于95.4%、或大于95.5%、或大于 95.6%、或大于95.7%、或大于95.8%、或大于95.9%、或大于96.1 %、或大于96.2%、或大 于96.3%、或大于96.4%、或大于96.5 %、或大于96.6%、或大于96.7%、或大于96.8%、或 大于96.9%、或大于97.1%、或大于97.2%、或大于97.3%、或大于97.4%、或大于97.5%、 或大于97.6%、或大于97.7 %、或大于97.8%、或大于97.9%、或大于98.1%、或大于 98.2%、或大于98.3%、或大于98.4%、或大于98.5%、或大于98.6%、或大于98.7%、或大 于98.8%、或大于98.9%、或大于99.1 %、或大于99.2%、或大于99.3%、或大于99.4%、或 大于99.5%、或大于99.6%、或大于99.7%、或大于99.8%、或大于99.9%的纯度。
[0107] 其他组分
[0108] 在另一组实施方案中,本发明提供了一种脲-氮稳定剂组合物,其包括其他组分, 包括但不限于:调理剂、防结块剂、硬化剂、pH控制剂、染料;以及它们的组合。
[0109] 调理剂的实例包括但不限于矿物油等。在一些实施方案中,调理剂在脲-氮稳定剂 组合物凝固为颗粒、丸粒等之后加入其中。在一个实施方案中,调理剂以约3:1的脲-氮稳定 剂组合物比调理剂比率与脲-氮稳定剂组合物组合。
[0110] 在一些方面,可以含有酸性化合物作为pH控制剂,以保持或调节熔融的脲-氮稳定 剂组合物的pH。说明性的酸可以包括但不限于,矿物酸如盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸或它 们的任意组合。
[0111] 在一些方面,可以含有碱性化合物作为pH控制剂,以保持或调节熔融的脲-氮稳定 剂组合物的pH。说明性的用于调节pH的碱化合物可以包括但不限于,氨,胺,例如伯、仲和叔 胺和多胺,氢氧化钠(NaOH),氢氧化钾(KOH),或它们的组合。
[0112] 在一些方面,可以含有其他pH控制剂或缓冲剂以保持或调节熔融的脲-氮稳定剂 组合物的pH。说明性的pH缓冲化合物可以包括但不限于,三乙醇胺、硼酸钠、碳酸氢钾、碳酸 钠、碳酸钾、或它们的任意组合。
[0113] 防结块剂的实例包括但不限于石灰、石膏、二氧化硅、高岭石或PVA,其量为除活性 物质混合物之外大约1至大约95重量%。
[0114] 如本文提到的,典型的是向熔融的脲加入UF 85以增加它的硬度。因此,UF 85和 (游离甲醛)的量为全部脲-硝化抑制剂组合物的约0.3重量%、至约0.4重量%、至约0.5重 量%。
[0115] 颜料或染料可以是任何可用的颜色,通常认为是无危害的。在一些实施方案中,染 料以脲-氮稳定剂组合物的小于约1重量%、约2重量%或小于约3重量%存在。
[0116] 额外组分可以用以下方式加入熔融的脲中:在没有载体的情况下,或者与类似于 氮稳定剂组合物的固体或液体载体一起。额外组分可以与氮稳定剂组合物混合并且同时加 入熔融的脲中,或者它们可以在添加氮稳定剂组合物之前、同时或之后单独加入。
[0117] 额外组分的含量可以为组合物的约1至约99重量%。例如,组合物中的额外组分的 量为全部颗粒状肥料组合物的约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、 20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、 45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、 70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、 95、96、97、98或约99重量%。
[0118]用于制造组合物的方法
[0119]氮稳定剂组合物向脲熔体中的合并
[0120] 在至少一个具体实施方案中,本发明陈述了制备如本文所述的熔融的脲-氮稳定 剂组合物的方法,该方法包括以下步骤:使熔融的脲与氮稳定剂组合物接触。
[0121] 在至少一个其他具体实施方案中,本发明陈述了制备如本文所述的颗粒状组合物 的方法,该方法包括以下步骤:
[0122] 使熔融的脲与氮稳定剂组合物接触;以及
[0123] 使熔融的脲-氮稳定剂组合物形成为颗粒。
[0124] 例如,可以通过将固体氮稳定剂、分散在固体载体上的氮稳定剂、或不完全由匪P (或更通常地,酰胺溶剂)组成的氮稳定剂的浓缩溶液与熔融的脲直接共混,来合并氮稳定 剂。这提供了制备颗粒状组合物的简单、方便和有效的方法。
[0125] 在本发明的一些方面,通过将固体形式的氮稳定剂直接在没有载体或者本发明的 脲酶抑制剂与载体的浓缩混合物("脲酶抑制剂组合物")的情况下在约266 至约275 7的 温度下直接与熔融的脲共混,将脲酶抑制剂如NBPT合并至熔融的脲-氮稳定剂组合物中,随 后在常规脲生产设施中将脲造粒或丸粒化。在某些方面,在此共混步骤期间进行充分的混 合,以确保在随后的造粒步骤中的熔体冷却和凝固之前,脲酶抑制剂组合物在整个熔融的 脲中均匀分布。
[0126] 在制备本发明的熔融的脲-脲酶抑制剂组合物中所使用的浓缩的脲酶抑制剂组合 物可以含有按重量计约20%至80%之间的脲酶抑制剂,并且在某些方面含有按重量计约 50%至约75%之间的脲酶抑制剂。本发明的浓缩的脲酶抑制剂组合物可以通过以下方式制 备:如实施例1中所示通过溶解脲酶抑制剂;如实施例2或3中所示通过将脲酶抑制剂分散在 固体载体上;或通过将载体合并至脲酶抑制剂制备系统从而制备脲酶抑制剂组合物而不是 回收固体脲酶抑制剂。
[0127] 在某些方面,脲酶抑制剂组合物经过延长的时间段和在约30 7至约120 7范围内 的温度之上保持稳定。因此,可以使用常规的液体或固体储存、运输和添加器材管理本发明 的浓缩的脲酶抑制剂组合物。根据本发明,添加至熔融的脲的浓缩的脲酶抑制剂组合物的 量取决于颗粒状组合物的想要的脲酶抑制剂含量并且取决于浓缩的脲酶抑制剂载体的脲 酶抑制剂含量,并且可以由本领域技术人员容易地算出。
[0128] 因为使用纯净的或浓缩形式的脲酶抑制剂,所以仅仅需要随着脲酶抑制剂向脲中 引入非常有限量的本发明的载体。在一个实例中,使用纯净的脲酶抑制剂。在其他实例中, 如果在肥料组合物中用于将脲酶抑制剂合并的浓缩的脲酶抑制剂溶液的脲酶抑制剂含量 为70%且所得的肥料组合物的脲酶抑制剂含量为0.07%,则所得的肥料组合物的溶剂含量 为最多0.03%。当可能时,挥发性或无毒的载体允许通过干燥更完全地移除载体或在载体 释放至环境中后影响更少。
[0129] 在本发明的一些方面,除了脲酶抑制剂如NBPT之外,还在熔融的脲造粒前向其中 加入并与其共混其他的添加剂,如硝化抑制剂。可以使用若干方法将硝化抑制剂引入熔融 的脲中。如果可作为粉末或以颗粒形式获得,可以使用常规的固体进料装置将硝化抑制剂 进料酯熔融的脲的流。在一些方面,可以将硝化抑制剂溶解在比较小的量的熔融的脲中,作 为例如脲工厂中熔融的脲的侧物流,以形成在熔融的脲中的浓缩的硝化抑制剂溶液,其随 后计量供给至熔融的脲的主物流中。在一些方面,可以将硝化抑制剂合并至本文所述的浓 缩的脲酶抑制剂组合物中并且与脲酶抑制剂一起引入熔融的脲中。
[0130] 在某些方面,不管所选择的将硝化抑制剂引入熔融的脲的方法如何,都应当提供 充分的混合,以促进硝化抑制剂在整个脲熔体中的均匀分布。脲酶抑制剂和硝化抑制剂两 者在本发明的颗粒状肥料组合物中的均匀分布增强这些组合物在它们促进植物生长的能 力方面的性能。
[0131] 在本发明的方法的一些方面,将脲酶抑制剂和硝化抑制剂加入至熔融的脲的顺序 是灵活的。可以首先引入脲酶抑制剂或硝化抑制剂,或者可以同时加入这两种组分。先加入 硝化抑制剂可以为在造粒步骤之前硝化抑制剂在熔融的脲中的溶解和均匀分布两者提供 足够的时间。用于在脲生产工厂中将硝化抑制剂加入至熔融的脲的合适的点会是在用于减 少熔融的脲的水含量的蒸发步骤之前或之间。然而,在某些方面,浓缩的脲酶抑制剂载体恰 在造粒或丸粒化步骤之前引入熔融的脲中,仅有足以允许脲酶抑制剂在熔体中分布的熔体 中保留时间。
[0132] 在一些方面,在熔融的脲-脲酶抑制剂组合物中包含硝化抑制剂或其他组分(例 如,通过向混合物中加入)可以抑制脲的结晶,允许在较低温度处理混合物,不大可能产生 缩二脲副产物。添加约4%、5%、6%、8%、10%或15% (w/w)的硝化抑制剂如D⑶可以提供具 有优良产品的最终组合物。见例如DE 19744404。
[0133] 在一些方面,在脲酶抑制剂添加点和造粒步骤之间的熔体保留时间为少于5分钟 或甚至少于1分钟。在某些其他方面,保留时间为约50、或40、或30、或29、或28、或27、或26、 或25、或24、或23、或22、或21、或20、或19、或18、或17、或16、或15、或14、或13、或12、或11、或 10、或9、或8、或7、或6、或5、或4、或3、或2、或1秒那样少。较长的保留时间可能导致脲酶或硝 化抑制剂的部分分解、较高的缩二脲浓度和/或降低的肥料组合物有效性。
[0134] 在一个实施方案中,本发明提供了一种基本上通过将熔融的脲与本发明的稳定剂 组合物接触制成的脲-氮稳定剂组合物。因此,在一个实施方案中,脲-氮稳定剂组合物是熔 融的脲和氮稳定剂组合物的组合物。在另一个实施方案中,将熔融的脲-氮稳定剂组合物冷 却以形成固体脲-氮稳定剂组合物。在一组实施方案中,氮稳定剂组合物在熔融的和固体 脲-氮稳定剂组合物两者中都是均匀的。
[0135] 在冷却后,固体脲-氮稳定剂组合物可以采取多种固体形式,取决于如何将熔融的 脲-氮稳定剂冷却。固体形式的实例包括但不限于颗粒、丸粒、球粒、锭剂或混合 (compounded)的形式。因此,在一个实施方案中,冷却可以在造粒设备、丸粒化设备、球粒化 设备或混合设备等中进行。合适的造粒设备的实例包括但不限于降帘造粒设备、团聚造粒 设备、和鼓式造粒设备。在一个实施方案中,本发明提供一种方法,其中造粒设备是鼓式造 粒设备,任选地具有变速鼓。在一个实施方案中,本发明提供一种方法,其中鼓速度为至少 约40至约60rpm。
[0136] 在一个实施方案中,本发明提供一种方法,其中造粒种子由固体脲、硝化抑制剂的 固体形式、脲酶抑制剂的固体形式或它们的组合制造。
[0137]取决于形式,固体脲-氮稳定剂组合物可以具有多种粒度,取决于如何将组合物冷 却。在一个实施方案中,本发明提供一种脲-氮稳定剂组合物,其中大部分固体脲组合物具 有约0.84至约4.76毫米的粒度。
[0138] 在一个实施方案中,本发明提供一种脲-氮稳定剂组合物,其中二次球度 (spherocity)为至少约0.9。
[0139] 在一个实施方案中,本发明提供一种脲-氮稳定剂组合物,其中抗碎强度为至少约 3、至少约4、至少约5、至少约6、至少约7、至少约8、至少约9镑。
[0140] 在一个实施方案中,本发明提供制备固体脲-氮稳定剂组合物的方法,所述方法包 括:a)形成熔融的脲;b)加入所述抑制剂组合物;以及c)冷却所述熔融的脲-氮稳定剂组合 物以形成所述固体脲-氮稳定剂组合物。
[0141] 在一个实施方案中,本发明提供一种制备固体脲-氮稳定剂组合物的方法,所述固 体脲-氮稳定剂组合物包含:a)脲;和b)抑制剂组合物,所述抑制剂组合物选自由以下各项 组成的组:脲酶抑制剂组合物和硝化抑制剂组合物、以及它们的组合;其中至少一种抑制剂 组合物包含脲酶抑制剂;其中脲酶抑制剂的量基于脲-氮稳定剂组合物的总重量小于〇. 2重 量%,所述方法包括:a)形成熔融的脲;b)加入所述脲酶抑制剂组合物,并任选地形成熔融 的脲-氮稳定剂组合物;以及c)冷却所述熔融的脲-氮稳定剂组合物,以形成所述固体脲-氮 稳定剂组合物;其中在加入脲酶抑制剂组合物至冷却熔融的脲-氮稳定剂组合物之间的时 间小于20秒。
[0142] 在一个实施方案中,本发明提供一种制备固体脲-氮稳定剂组合物的方法,所述固 体脲-氮稳定剂组合物包含:a)脲;和b)抑制剂组合物,所述抑制剂组合物选自由以下各项 组成的组:脲酶抑制剂组合物和硝化抑制剂组合物、以及它们的组合;其中至少一种抑制剂 组合物包含脲酶抑制剂;其中脲酶抑制剂的量基于脲-氮稳定剂组合物的总重量小于〇. 2重 量%,所述方法包括:a)形成熔融的脲;b)加入所述脲酶抑制剂组合物,并任选地形成熔融 的脲-氮稳定剂组合物;以及c)冷却所述熔融的脲-氮稳定剂组合物,以形成所述固体脲-氮 稳定剂组合物;其中所述脲酶抑制剂的降解基于所述脲酶抑制剂在加入前的初始重量小于 约1重量%。
[0143] 在一个实施方案中,本发明提供一种方法,其中在加入后,抑制剂组合物通过选自 由以下各项组成的组的方法与熔融的脲进一步混合:直列(in-line)混合、螺旋搅拌、或它 们的组合。
[0144] 在一个实施方案中,本发明提供一种方法,其中以约10镑/hr至约2200镑/hr
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1