КОМПОЗИЦИЯ КОНДИЦИОНИРУЮЩАЯ ДЛЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C05G3/00 

Изобретение относится к кондиционирующим средствам для минеральных удобрений и может быть использовано для уменьшения слеживаемости, пылеобразования и гигроскопичности широкого спектра минеральных удобрений.

Широко используются кондиционирующие добавки, образующие на поверхности частиц удобрений гидрофобную адсорбционную пленку.

Известен кондиционирующий агент для снижения образования пыли и слеживания удобрений, включающий воск, масло, смолу, поверхностно-активный агент и, возможно, полимер. Он включает 5-50 мас. % воска, 5-75 мас. % масла, включающего растительные масла, жидкие животные жиры, жиры морских животных или их препараты, 30-60 мас. % смолы, являющейся остатком дистилляции ненасыщенного жидкого животного жира, рыбьего жира или растительного масла или природной смолой, 2-15 мас. % поверхностно-активного вещества и 0-5 мас. % биоразлагаемого полимера (см. патент РФ №2291847 по кл. C05G 3/10, 2007).

Указанный агент сложный по составу и за счет включения большого количества компонентов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является композиция для кондиционирования минеральных удобрений, включающая первичные алифатические амины фракции С₁₇-C₂₀ или талловые амины, поверхностно-активные вещества. В состав композиции вводят низкомолекулярные полиизобутилены с молекулярной массой 5000-30000 и твердые углеводороды с температурой плавления не ниже 50°C, при этом в качестве растворителя в композицию вводят парафиновые углеводороды фракции С₁₄-С₁₇, а в качестве поверхностно-активных веществ вводят неионогенные ПАВ в виде оксиэтилированных амидов жирных кислот (см. патент РФ №2240297, по кл. МПК C05G 3/10, 21004).

Данная композиция являются сложной по составу и способу ее получения.

Задачей, поставленной в данном изобретении, является создание простой по составу, экологичной и эффективной композиции путем замены нефтяного углеводородного растворителя на растительный для предотвращения слеживаемости и пылимости широкого спектра минеральных удобрений.

Указанная задача решается тем, что предложена композиция кондиционирующая для минеральных удобрений, включающая первичные амины с длиной углеводородной цепи С₁₇-С₂₀. В основу композиции входят растительные масла и/или их смеси, предварительно разогретые до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, с добавлением первичных аминов и/или их смесей в следующем соотношении компонентов, мас. %:

растительные масла и/или их смеси 98-80, первичные амины и/или их смеси 2-20.

Кроме, того в качестве растительного масла входит пальмовое масло.

А в качестве первичного амина входит гидрогенезированный талловый амин.

Кроме, того в качестве смеси первичных аминов входит смесь гидрогенезированного таллового амина и олеиламина.

А в качестве смеси растительных масел входит смесь пальмового и рапсового масел.

Для получения указанной композиции предложен способ получения композиции кондиционирующей для минеральных удобрений, заключающийся в использовании первичных аминов с длиной углеводородной цепи С₁₇-С₂₀. За основу композиции берут растительные масла и/или их смеси, которые предварительно разогревают до 60°C, до достижения однородной гомогенной смеси. Затем добавляют первичные амины и/или их смеси. Полученную смесь выдерживают при постоянной температуре 65-85°C, постоянно перемешивая в течение не менее 2 часов. Причем компоненты берут в следующем соотношении, мас. %:

растительные масла и/или их смеси 98-80, первичные амины и/или их смеси 2-20.

Кроме того, в качестве растительного масла используют пальмовое масло. А в качестве первичного амина используют гидрогенезированный талловый амин.

Кроме того, в качестве смеси растительных масел входит смесь пальмового и рапсового масел. А в качестве смеси первичных аминов используют смесь гидрогенезированного таллового амина и олеиламина.

Обычно для создания кондиционирующих композиций применяют смесь первичных алифатических аминов и нефтяных масел (очищенные дистиллятные, остаточные минеральные масла или смесь дистиллятных и остаточных масел). В данном изобретении предлагается замена нефтяного углеводородного растворителя на растительный. Преимущества растительных масел перед нефтяными: лучшие вязкостно-температурные характеристики, нетоксичны, высокая биоразлагаемость, соответствуют современным требованиям к защите от коррозии сплавов железа и цветных металлов, противопенным, деаэрационным и де-эмульгирующим свойствам.

Известны способы производства композиций для предотвращения слеживаемости и пылимости минеральных удобрений, при которых происходит смешение активного компонента с углеводородным растворителем до получения однородной гомогенной смеси. В данном техническом решении активный компонент представляет собой не готовый сырьевой компонент, а продукт реакций. Способ получения композиции состоит из смешения, перемешивания и выдерживания при определенной температуре до окончания взаимодействия сырьевых реагентов. В способе получения взаимодействия первичных аминов с длиной углеводородной цепи С₁₇-С₂₀, и/или их смеси, с жирными кислотами С₁₄-С₂₄, и/или их смеси, входящими в состав растительных масел обеспечивают образование адсорбционной гидрофобной пленки на поверхности частиц минерального удобрения.

Настоящее изобретение предлагает эффективное решение проблемы слеживаемости и пылимости минеральных удобрений путем предоставления композиции на основе растительного масла и/или их смеси. Предлагаемое решение позволяет получить простую по составу, экологичную и эффективную композицию путем замены нефтяного углеводородного растворителя на растительный для предотвращения слеживаемости и пылимости широкого спектра минеральных удобрений. Кроме того, композиция получилась не агрессивной к оборудованию.

Композицию используют в количестве 0,15-0,50 мас. % от массы удобрения в зависимости от марки минерального удобрения.

Пример 1.

За основу композиции берут растительные масла и/или их смеси, которые предварительно разогревают до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, затем добавляют первичные амины и/или их смеси, полученную смесь выдерживают при постоянной температуре 65-85°C, постоянно перемешивая в течение не менее 2 часов, причем компоненты берут в следующем соотношении, мас. %:

растительные масла и/или их смеси 98-80, первичные амины и/или их смеси 2-20.

В качестве растительного масла используется пальмовое масло. В качестве первичного амина выбран гидрогенезированный талловый амин с длиной углеводородной цепи C₁₈. Состав компонентов следующий, масс. %:

масло пальмовое 93-90, талловый амин гидрогенезированный 7-10.

Жирные кислоты, входящие в состав пальмового масла, имеют длину углеводородной цепи C₁₄-С₁₈. Основными жирными кислотами в пальмовом масле являются олеиновая (до 43%) и пальмитиновая (до 45%). Кроме того, в нем присутствуют длинноцепочная линолевая и среднецепочные лауриновая и миристиновая кислоты. При взаимодействии аминов С₁₇-С₂₀ и жирных кислот С₁₄-C₁₈, входящих в состав пальмового масла (одноосновных карбоновых кислот), происходит реакция ацилирования аминов карбоновыми кислотами с частичным образованием N-замещенных амидов, солей аминов и жирных кислот.

При взаимодействии амина C₁₈ и жирных кислот С₁₄-C₁₈, входящих в состав пальмового масла (одноосновных карбоновых кислот), происходит реакция ацилирования аминов карбоновыми кислотами с частичным образованием N-замещенных амидов, солей аминов и жирных кислот. В процессе приготовления композиции, амины полностью вступают в реакцию. Композицию получали в течение не менее 2 часов путем постоянного нагрева до 70°C и перемешивания до завершения реакции и получения однородной массы смеси.

Пример 2.

За основу композиции берут растительные масла и/или их смеси, которые предварительно разогревают до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, затем добавляют первичные амины и/или их смеси, полученную смесь выдерживают при постоянной температуре 65-85°C, постоянно перемешивая в течение не менее 2 часов, причем компоненты берут в следующем соотношении, мас. %:

растительные масла и/или их смеси 98 -80,

первичные амины и/или их смеси 2-20.

В качестве растительного масла используется смесь рапсового и пальмового масел. В качестве смеси первичных аминов выбрана смесь гидрогенезированного таллового амина с длиной углеводородной цепи C₁₈ и олеиламина с длиной углеводородной цепи C₁₈. Состав компонентов следующий, масс. %:

рапсовое масло + пальмовое масло 93-85, гидрогенезированный таловый амин + олеиламин 7-15.

При взаимодействии аминов C₁₈ и жирных кислот С₁₄-С₂₄, входящих в состав смеси пальмового и рапсового масел (одноосновных карбоновых кислот), происходит реакция ацилирования аминов карбоновыми кислотами с частичным образованием N-замещенных амидов, солей аминов и жирных кислот. В процессе приготовления композиции, амины полностью вступают в реакцию. Композицию получали в течение не менее 2 часов путем постоянного нагрева до 70°C, перемешивания до завершения реакции и получения однородной массы смеси.

Пример 3.

За основу композиции берут растительные масла и/или их смеси, которые предварительно разогревают до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, затем добавляют первичные амины и/или их смеси, полученную смесь выдерживают при постоянной температуре 65-85°C, постоянно перемешивая в течение не менее 2 часов, причем компоненты берут в следующем соотношении, мас. %:

растительные масла и/или их смеси 98 -80,

первичные амины и/или их смеси 2-20.

В качестве первичного амина выбран гидрогенезированный талловый амин с длиной углеводородной цепи C₁₈. В качестве смеси растительных масел используют смесь рапсового и пальмового. Состав компонентов следующий, масс. %:

Рапсовое масло + пальмовое масло 93-90, Гидрогенезированный таловый амин 7-10.

При взаимодействии аминов C₁₈ и жирных кислот С₁₄-С₂₄, входящих в состав смеси пальмового и рапсового масел (одноосновных карбоновых кислот), происходит реакция ацилирования аминов карбоновыми кислотами с частичным образованием N-замещенных амидов, солей аминов и жирных кислот. В процессе приготовления композиции, амины полностью вступают в реакцию. Композицию получали в течение не менее 2 часов путем постоянного нагрева до 70°C и перемешивания до завершения реакции и получения однородной массы смеси.

Композиции по примерам 1-3 наносили при 70°C путем распыления на поверхность гранулированного удобрения. Проверка эффективности кондиционирующих композиций была проведена на образцах NPK 15:15:15, т.к. данная марка удобрений является наиболее пористой и склонной к слеживанию. Изучение физико-химических свойств проводилось во времени: в начале эксперимента и через 30 суток хранения в запакованном виде в помещении лаборатории. Выполнение метода слеживаемости основано на определении нагрузки, необходимой для разрыва брикета удобрения, изготовленного при определенных условиях. Методика определения пылимости основана на вычислении количества пыли, выделившегося из продукта при пересыпании его во вращающемся барабане. Эффективность обработки NPK 15:15:15 (дозировка 1,5 кг/т). Эффективность, % через 30 суток хранения продукта в сравнении с необработанным продуктом (см. Таблица)

Данные показывают, что предлагаемые композиции предназначены для обработки минеральных удобрений (поверхности гранул) при хранении и транспортировке с целью улучшения их антислеживающих и пылеподавляющих свойств. Кроме того, применение предлагаемых композиций обеспечивает защиту удобрений от влаги, упрочнение гранул с целью подавления истираемости, обеспечивают рассыпчатость товарных удобрений, беспрепятственное растворение обработанного удобрения в почве, нанесение минимального вреда окружающей среде и здоровья человеку, а также исключает необходимость использования нескольких реагентов для обработки удобрений, т.к. обладает всеми защитными свойствами. Кроме того, предлагаемые композиции обеспечивают возможность эффективного применения в зимних условиях при низких температурах окружающей среды.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Композиция кондиционирующая для минеральных удобрений включает первичные амины с длиной углеводородной цепи С₁₇-С₂₀, причем в основу композиции входят растительные масла и/или их смеси, предварительно разогретые до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, с добавлением первичных аминов и/или их смесей. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Способ получения композиции кондиционирующей для минеральных удобрений заключается в использовании первичных аминов с длиной углеводородной цепи С₁₇-С₂₀, причем за основу композиции берут растительные масла и/или их смеси, которые предварительно разогревают до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, затем добавляют первичные амины и/или их смеси, полученную смесь выдерживают при постоянной температуре 65-85°C, постоянно перемешивая в течение не менее 2 часов. Изобретения позволяют создать простую по составу, экологичную и эффективную композицию путем замены нефтяного углеводородного растворителя на растительный для предотвращения слеживаемости и пылимости широкого спектра минеральных удобрений. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

1. Композиция кондиционирующая для минеральных удобрений, включающая первичные амины с длиной углеводородной цепи С₁₇-С₂₀, отличающаяся тем, что в основу композиции входят растительные масла и/или их смеси, предварительно разогретые до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, с добавлением первичных аминов и/или их смесей в следующем соотношении компонентов, мас.%:
растительные масла и/или их смеси 98-80 первичные амины и/или их смеси 2-20

2. Композиция кондиционирующая для минеральных удобрений по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве растительного масла входит пальмовое масло.

3. Композиция кондиционирующая для минеральных удобрений по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве первичного амина входит гидрогенезированный талловый амин.

4. Композиция кондиционирующая для минеральных удобрений по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве смеси первичных аминов входит смесь гидрогенезированного таллового амина и олеиламина.

5. Композиция кондиционирующая для минеральных удобрений по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве смеси растительных масел входит смесь пальмового и рапсового масел.

6. Способ получения композиции кондиционирующей для минеральных удобрений, заключающийся в использовании первичных аминов с длиной углеводородной цепи С₁₇-С₂₀, отличающийся тем, что за основу композиции берут растительные масла и/или их смеси, которые предварительно разогревают до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, затем добавляют первичные амины и/или их смеси, полученную смесь выдерживают при постоянной температуре 65-85°C, постоянно перемешивая в течение не менее 2 часов, причем компоненты берут в следующем соотношении, мас.%:
растительные масла и/или их смеси 98-80 первичные амины и/или их смеси 2-20

7. Способ получения композиции кондиционирующей для минеральных удобрений по п. 6, отличающийся тем, что в качестве растительного масла используют пальмовое масло.

8. Способ получения композиции кондиционирующей для минеральных удобрений по п. 6, отличающийся тем, что в качестве первичного амина используют гидрогенезированный талловый амин.

9. Способ получения композиции кондиционирующей для минеральных удобрений по п. 6, отличающийся тем, что в качестве смеси растительных масел входит смесь пальмового и рапсового масел.

10. Способ получения композиции кондиционирующей для минеральных удобрений по п. 6, отличающийся тем, что в качестве смеси первичных аминов используют смесь гидрогенезированного таллового амина и олеиламина.