СМЕСЬ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ АЗОТСОДЕРЖАЩЕЕ УДОБРЕНИЕ, ИНГИБИТОР НИТРИФИКАЦИИ И КОМПОЗИЦИЮ, ВКЛЮЧАЮЩУЮ ПЕРВИЧНЫЕ И/ИЛИ ВТОРИЧНЫЕ АЛКИЛ- И/ИЛИ АЛКИЛЕНМОНОАМИНЫ Российский патент 2023 года по МПК C05C1/00 C05C3/00 C05G3/20 C05G3/30 C05G3/90 C05G5/30 

Настоящее изобретение касается смеси, включающей азотсодержащее удобрение, ингибитор нитрификации и композицию, включающую первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины, способа получения такой смеси, а также применения композиции, включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины, для обработки с целью предотвращения слеживания или обеспыливания удобрительной смеси, включающей азотсодержащее удобрение и ингибитор нитрификации.

Азот является незаменимым элементом для роста и воспроизводства растений. Около 25% доступного для растений азота в почве (аммоний и нитрат) возникает в результате процесса разложения (минерализации) органических соединений азот, таких, как гумус, остатки растений и животных и органические удобрения. Приблизительно 5% получают из дождевых осадков. В мировом же масштабе наибольшая доля (70%) поступает растениям от неорганических азотных удобрений. Без применения азотных удобрений земля не могла бы прокормить сегодняшнее население.

Микроорганизмы почвы преобразуют органический азот в аммоний (NH₄⁺), который впоследствии окисляется до нитрата (NO₃^-) в процессе, известном как нитрификация. Хотя он и имеет очень большое значение для сельского хозяйства, нитрат при этом очень подвижен в почве и легко теряется почвой из-за вымывание в грунтовые воды. Азот также теряется из-за микробиологической денитрификации до газообразных форм азота. В результате разных потерь приблизительно 50% внесенного азота теряется в течение одного года после внесения удобрения (ср. Nelson and Huber; Nitrification inhibitors for corn production (2001), National Corn Handbook, Iowa State University).

Ингибиторы нитрификации, такие, как соединения пиразола, применяют с целью снижения нитрификации и, таким образом, повышения эффективности внесения удобрений и снижения уровня азота в грунтовых водах и поверхностных водах и уровня оксида азота в атмосфере. Проблема применения соединений пиразола связана с их летучестью, которая в результате приводит к потерям ингибитора нитрификации во время хранения. Для решения этой проблемы в источниках существующего уровня техники описываются соли присоединения пиразолов, а также производные пиразола с гидрофильными группами.

В документах ЕР 1120388 В1 и ЕР 0917526 В1 описывается применение соли присоединения фосфорной кислоты или соли присоединения поликислоты 3,4-диметилпиразола как ингибитора нитрификации.

В документе WO 96/24566 описываются способы получения низколетучих производных пиразола с гидрофильными группами, таких, как 2-(3-метил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота, для применения в качестве ингибиторов нитрификации.

В документах WO 2011/032904 и WO 2013/121384 описывается 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота в качестве ингибитора нитрификации.

Известно, что большинство удобрений, к которым, помимо прочих, относятся удобрения на основе нитрата аммония, тройные удобрения на основе мочевины, в определенной мере имеют тенденцию к образованию агломератов в процессе хранения. Это явление, также называемое слеживанием, описывается, например, в публикации D. W. Rutland, "Fertilizer caking: mechanisms, influential factors, and methods of prevention", Fertilizer Research 30: 99 - 114, 1991.

В документе DE 1592572 описывается применение низкомолекулярного полиэтилена в качестве покрывающего агента для гранулированных или кристаллических удобрений для предотвращения слеживания удобрений.

В документе ЕР 0908433 А1 раскрываются композиции для обработки сельскохозяйственных нитратов аммония с целью предотвращения слеживания и пылеобразования, состоящие из смеси первичных и вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов, стеарата алюминия или жирного спирта.

Таким образом, цель настоящего изобретения состояла в обеспечении конкретной смеси, включающей удобрение и ингибиторы нитрификации, с целью предотвращения образования агломератов (слеживания) во время процесса хранения. Далее эта смесь указывается как смесь (Q). Кроме того, цель настоящего изобретения состояла в обеспечении смеси, включающей удобрение и ингибиторы нитрификации, которая обладает по меньшей мере одной из следующих особенностей:

I. возможность простого обращения и применения смеси (Q),

II. улучшенная физическая и/или химическая и/или другая устойчивость смеси (Q) во время процесса хранения, например, через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 или более недель,

III. легкость и безопасность в упаковке, транспортировке и отгрузке, даже в больших количествах,

IV. обеспечение смеси (Q), отличающейся легкостью и безопасностью в упаковке, транспортировке и отгрузке, даже в больших количествах,

V. обеспечение смеси (Q), легкой и безопасной в обращении и применении для обработки почвы, даже в больших количествах, и/или

VI. обеспечение готовой к применению смеси (Q),

VII. уменьшение выделения закиси азота из почвы и/или

VIII. уменьшение выделения аммиака из почвы и/или

IX. уменьшение вымывания нитрата и/или

X. приемлемость с точки зрения токсикологии.

Предпочтительными целями настоящего изобретения являются (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) и/или (X), более предпочтительными целями настоящего изобретения являются (I), (II), (II), (IV), наиболее предпочтительными целями настоящего изобретения являются (I), (II), особенно предпочтительной целью настоящего изобретения является (II).

С учетом вышеупомянутых целей настоящее изобретение касается смеси, включающей

а) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) и

б) по меньшей мере один ингибитор нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1Н-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли, и

в) композицию (С), включающую первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины.

Кроме того, настоящее изобретение касается способа получения вышеупомянутой смеси, согласно которому удобрительную смесь, включающую

а) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) и

б) по меньшей мере один ингибитор нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1Н-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли,

обрабатывают композицией (С), включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины

в пропорции от 0,1 кг на тонну до 5 кг на тонну.

Кроме того, настоящее изобретение касается применения композиции (С), включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины, для обработки с целью предотвращения слеживания или обеспыливания удобрительной смеси, включающей

а) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) и

б) по меньшей мере один ингибитор нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1Н-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли.

В настоящей патентной заявке 3,4-диметил-1Н-пиразол указывается как "ДМП", 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат указывается как "ДМПФ", 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота указывается как "ДМПЯК1", 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота указывается как "ДМПЯК2", "ДМПЯК1" и/или "ДМПЯК2" указывается как "ДМПЯК", массовый процент указывается как "мас. %". "На тонну" указывается как "на тонну азотсодержащего удобрения (А)", если специально не указывается иное.

В предпочтительном варианте осуществления азотсодержащее удобрение (А) является аммонийсодержащим удобрением.

В другом предпочтительном варианте осуществления азотсодержащее удобрение (А) выбирают из группы, к которой относятся нитрат аммония, кальциево-аммиачная селитра, сульфат аммония, хлорид аммония, карбонат аммония, сульфат-нитрат аммония, диаммонийфосфат, моноаммонийфосфат, тиосульфат аммония, мочевина и тройное удобрение. В другом предпочтительном варианте осуществления азотсодержащим удобрением (А) является сульфат аммония или сульфат-нитрат аммония. В другом предпочтительном варианте осуществления азотсодержащим удобрением (А) является сульфат-нитрат аммония.

В другом предпочтительном варианте осуществления ингибитором нитрификации (В) является 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ). В другом предпочтительном варианте осуществления ингибитором нитрификации (В) является 3,4-диметил-1Н-пиразол (ДМП). В другом предпочтительном варианте осуществления ингибитором нитрификации (В) является 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1) и/или 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и/или их соли, предпочтительно аммониевые или калиевые соли ДМПЯК1 и/или ДМПЯК2.

Ингибитор нитрификации может присутствовать в любой форме, например, в твердой форме, в кристаллической форме, порошкообразной форме, жидкой форме, рецептированной форме (композиция) или в форме жидкого раствора.

Композиция (С) включает от 1 до 40 мас.% аминной смеси первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов на основе общей массы композиции (С).

В предпочтительном варианте осуществления количество аминной смеси первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов в композиции (С) предпочтительно составляет не менее, чем 2 мас.%, более предпочтительно - не менее, чем 4 мас.%, наиболее предпочтительно - не менее, чем 6 мас.%, в особенности предпочтительно не менее, чем 8 мас.%, в особенности более предпочтительно - не менее, чем 10 мас.%, в особенности наиболее предпочтительно - не менее, чем 12 мас.%, в частности, не менее, чем 14 мас.% на основе общей массы композиции (С). В другом предпочтительном варианте осуществления количество аминной смеси первичных и/или вторичных алкил-и/или алкиленмоноаминов в композиции (С) предпочтительно составляет не более, чем 37 мас.%, более предпочтительно - не более, чем 34 мас.%, наиболее предпочтительно - не более, чем 31 мас.%, в особенности предпочтительно не более, чем 28 мас.%, в особенности более предпочтительно - не более, чем 25 мас.%, в особенности наиболее предпочтительно - не более, чем 22 мас.%, в частности, не более, чем 19 мас.% на основе общей массы композиции (С).

В предпочтительном варианте осуществления количество аминной смеси первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов в композиции (С) составляет от 10 мас.% до 25 мас.% на основе общей массы композиции (С).

В предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает от 1 до 40 мас.% аминной смеси первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов на основе общей массы композиции (С), причем соотношение вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов составляет от 25 до 75 мас.%, предпочтительно от 30 до 70 мас.%, более предпочтительно - от 35 до 65 мас.%, наиболее предпочтительно - от 40 до 60 мас.%, в особенности предпочтительно от 45 до 55 мас.% на основе общей массы алкил- и/или алкиленмоноаминов.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины, которые являются аминами, имеющими алкильные и/или алкиленовые цепи, содержащие количество атомов углерода от 6 до 40, более предпочтительно - от 8 до 35, наиболее предпочтительно от 10 до 30, в особенности предпочтительно от 12 до 25, в частности, от 14 до 20.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает гидрогенизированные талловые амины в качестве первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает 1-аминогексадекан, 1-аминогептадекан, 1-аминооктадекан (стеариламин), и/или N-гексадецил-N-октадециламин и/или их соответствующие аммониевые (NH₄⁺) формы в качестве первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов.

В настоящей патентной заявке соответствующие аммониевые (NH₄⁺) формы аминов также охватываются термином "первичные и/или вторичные алкил-и/или алкиленмоноамины".

В одном предпочтительном варианте осуществления композиция (С) необязательно также включает от 1 до 40 мас.% жирных кислот на основе общей массы композиции (С).

В предпочтительном варианте осуществления количество жирной кислоты в композиции (С) предпочтительно составляет не менее, чем 2 мас.%, более предпочтительно не менее, чем 4 мас. %, наиболее предпочтительно не менее, чем 6 мас.%, в особенности предпочтительно не менее, чем 8 мас.%, в особенности более предпочтительно не менее, чем 10 мас.%, в особенности наиболее предпочтительно - не менее, чем 12 мас.%, в частности, не менее, чем 14 мас. % на основе общей массы композиции (С). В другом предпочтительном варианте осуществления количество жирной кислоты в композиции (С) предпочтительно составляет не более, чем 37 мас.%, более предпочтительно -не более, чем 34 мас.%, наиболее предпочтительно - не более, чем 31 мас.%, в особенности предпочтительно не более, чем 28 мас.%, в особенности более предпочтительно - не более, чем 25 мас.%, в особенности наиболее предпочтительно - не более, чем 22 мас.%, в частности, не более чем 19 мас.% на основе общей массы композиции (С).

В предпочтительном варианте осуществления количество жирной кислоты в композиции (С) составляет от 10 мас.% до 25 мас.% на основе общей массы композиции (С).

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) необязательно включает другие жирные кислоты, имеющие алкильные и/или алкиленовые цепи, содержащие количество атомов углерода от 6 до 40, более предпочтительно - от 8 до 35, наиболее предпочтительно - от 10 до 30, в особенности предпочтительно - от 12 до 25, в частности, от 14 до 20, например, от 14 до 18, например, от 16 до 18.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает тетрадекановую кислоту (миристиновую кислоту), пентадекановую кислоту, гексадекановую кислоту (пальмитиновую кислоту), гептадекановую кислоту (маргариновую кислоту) и/или октадекановую кислоту (стеариновую кислоту) и/или их соответствующие карбоксилатные (СОО^-) формы в качестве жирных кислот.

В настоящей патентной заявке соответствующие карбоксилатные (СОО^-) формы кислот также охватываются термином "жирная кислота".

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает смесь

(Ci) первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов (далее именуемых как "(С1)") и

(Cii) жирных кислот (далее именуемых как "(С2)").

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает смесь

(Ci) первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов, которые являются аминами, имеющими алкильные и/или алкиленовые цепи, содержащие количество атомов углерода от 6 до 40, более предпочтительно - от 8 до 35, наиболее предпочтительно от 10 до 30, в особенности предпочтительно - от 12 до 25, в частности, от 14 до 20, и

(Cii) жирных кислот, имеющих алкильные и/или алкиленовые цепи, содержащие количество атомов углерода от 6 до 40, более предпочтительно - от 8 до 35, наиболее предпочтительно от 10 до 30, в особенности предпочтительно - от 12 до 25, в частности, от 14 до 20, например, от 14 до 18, например, от 16 до 18.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает смесь

(Ci) 1-аминогексадекана, 1-аминогептадекана, 1-аминооктадекана (стеариламина) и/или N-гексадецил-N-октадециламина и

(Cii) тетрадекановой кислоты (миристиновой кислоты), пентадекановой кислоты, гексадекановой кислоты (пальмитиновой кислоты), гептадекановой кислоты (маргариновой кислоты) и/или октадекановой кислоты (стеариновой кислоты).

Смесь

(Ci) первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов и

(Cii) жирных кислот

может быть реакционной смесью, физической смесью или солью.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает смесь (С1) и (С2), в которой молярное соотношение (С1) с (С2) предпочтительно находится в диапазоне от 100:1 до 1:100, более предпочтительно - в диапазоне от 40:1 до 1:40, наиболее предпочтительно - в диапазоне от 20:1 до 1:20, в особенности предпочтительно - в диапазоне от 10:1 до 1:10, в особенности более предпочтительно в диапазоне от 5:1 до 1:5, в особенности наиболее предпочтительно в диапазоне от 3:1 до 1:3, в частности, в диапазоне от 2:1 до 1:2, например, предпочтительно в диапазоне от 1,5:1 до 1:1,5, например, более предпочтительно - в диапазоне от 1,2:1 до 1:1,2, например, 1:1.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) включает а смесь (С1) и (С2), в которой массовое соотношение (С1) с (С2) предпочтительно находится в диапазоне от 100:1 до 1:100, более предпочтительно - в диапазоне от 40:1 до 1:40, наиболее предпочтительно - в диапазоне от 20:1 до 1:20, в особенности предпочтительно в диапазоне от 10:1 до 1:10, в особенности более предпочтительно в диапазоне от 5:1 до 1:5, в особенности наиболее предпочтительно - в диапазоне от 3:1 до 1:3, в частности, в диапазоне от 2:1 до 1:2, например, предпочтительно в диапазоне от 1.5:1 до 1:1.5, например, более предпочтительно - в диапазоне от 1.2:1 до 1:1.2, например, 1:1.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) необязательно также может включать стеарат алюминия, предпочтительно от 1 до 20 мас.% стеарата алюминия, более предпочтительно - от 1 до 15 мас.% стеарата алюминия, наиболее предпочтительно - от 2 до 8 мас.% стеарата алюминия, на основе общей массы композиции (С).

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) необязательно также может включать жирный спирт, предпочтительно от 1 до 20 мас.% жирного спирта, более предпочтительно - от 1 до 15 мас.% жирного спирта, наиболее предпочтительно - от 2 до 8 мас.% жирного спирта, на основе общей массы композиции (С).

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) необязательно также может включать в качестве жирного спирта спирт, имеющий алкильную и/или алкиленовую цепь, содержащую от 10 до 24 атомов углерода, например, октадециловый спирт (стеариловый спирт), арахиновый спирт или бегеновый спирт. В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) необязательно также может включать в качестве жирного спирта октадециловый спирт. В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) необязательно также может включать от 2 до 8 мас. % жирного спирта на основе общей массы композиции (С), причем жирным спиртом является октадециловый спирт.

Оставшуюся часть композиции (С), которая не является ни алкил- и/или алкиленмоноаминами, ни стеаратом алюминия, ни жирным спиртом, могут составлять нормальные наполнители, масляные или восковые ингредиенты, хорошо известные специалистам в данной области, например, воски, такие, как парафин или нефтяные воски.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция (С) необязательно также может включать воск, предпочтительно парафин или нефтяной воск, более предпочтительно парафиновый воск.

Например, композиция (С) может быть очень легко получена путем растворения или диспергирования разных ее компонентов в масляном ингредиенте, нагрева до 80°С и перемешивания до получения однородной композиции. При холодной температуре эти композиции обычно имеют пастообразный вид. Их наносят в растопленном состоянии путем распыления при температурах около 80°С на обрабатываемое удобрение, предварительно загруженное при комнатной температуре во вращающийся барабан. Распыление предпочтительно осуществляют при помощи системы воздушного распыления. Время удерживания удобрения в барабане для нанесения покрытия продлевают еще на минуту для улучшения гомогенизации покрытия. Наносимое количество обычно составляет от 0,1 кг/т до 5 кг/т удобрения. Эти условия хорошо известны специалистам в данной области.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вышеописанная смесь в соответствии с настоящим изобретением получают с применением способа, при котором удобрительную смесь, включающую

а) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) и

б) по меньшей мере один ингибитор нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1Н-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли,

обрабатывают композицией (С), включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины

в пропорции от 0,1 кг на тонну до 5 кг на тонну, предпочтительно в пропорции 0,5 кг на тонну до 4 кг на тонну, более предпочтительно в пропорции 1,0 кг на тонну до 3,0 кг на тонну.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, вышеупомянутую смесь в соответствии с настоящим изобретением получают с применением способа, при котором

(I) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) сначала обрабатывают по меньшей мере одним ингибитором нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1Н-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли, и

(II) смесь, полученную на этапе (i), затем обрабатывают композицией (С), включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины, в пропорции от 0,1 кг на тонну до 5 кг на тонну, предпочтительно в пропорции от 0,5 кг на тонну до 4 кг на тонну, более предпочтительно в пропорции от 1,0 кг на тонну до 3,0 кг на тонну.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, вышеупомянутую смесь в соответствии с настоящим изобретением получают с применением способа, при котором

(I) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) сначала обрабатывают композицией (С), включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины, в пропорции от 0,1 кг на тонну до 5 кг на тонну, предпочтительно в пропорции от 0,5 кг на тонну до 4 кг на тонну, более предпочтительно - в пропорции от 1,0 кг на тонну до 3,0 кг на тонну.

(II) смесь, полученную на этапе (i), затем обрабатывают по меньшей мере одним ингибитором нитрификации (В), выбранным из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1Н-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, вышеупомянутую смесь в соответствии с настоящим изобретением получают с применением способа, при котором

(I) по меньшей мере один ингибитор нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1Н-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли (А), сначала смешивают или обрабатывают композицией (С), включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины,

(II) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) затем обрабатывают смесью, полученной на этапе (I), в пропорции от 0,1 кг смеси [полученной на этапе (I)] на тонну (удобрения) до 5 кг на тонну, предпочтительно в пропорции от 0,5 кг на тонну до 4 кг на тонну, более предпочтительно в пропорции от 1,0 кг на тонну до 3,0 кг на тонну.

В целом термин "удобрения" следует понимать как химические соединения, применяемые для стимуляции роста растений и созревания плодов. Удобрения, как правило, применяют либо через почву (для усвоения через корни растений), через заменители почвы (также для усвоения через корни растений) или через некорневое питание (для усвоения через листья). Термин также включает смеси одного или нескольких разных типов удобрений, как упоминается ниже.

Термин "удобрения" может подразделяться на несколько категорий, включающих: а) органические удобрения (состоящие из растительного / животного материала), б) неорганические удобрения (состоящие из химикатов и минералов) и в) содержащие мочевину удобрения.

К органическим удобрениям относятся навоз, например, жидкий навоз, полужидкий навоз, биогазовый навоз, стойловый навоз или соломистый навоз, шлам, разведенная навозная жижа, осадки сточных вод, вермикомпост, торф, морские водоросли, компост, сточные воды и гуано. Сидерационные культуры (покровные культуры) также обычно выращивают для добавления питательных веществ (особенно азота) в почву. Органические удобрения промышленного производства включают, например, компост, кровяную муку, костную муку и экстракты морских водорослей. Другими примерами могут быть расщепленные ферментами белки, рыбная мука и перьевая мука. Еще одним источником удобрений являются разлагающиеся остатки культур урожаев прошлых лет.

Неорганические удобрения обычно производят с применением химических процессов (таких, как, например, процесс Габера-Боша), также с использованием осажденного природного материала с его химическим преобразованием (например, концентрированного тройного суперфосфата). Природные неорганические удобрения включают чилийскую натриевую селитру, фосфаты горных пород, известняк, сульфат калия, хлористый калий и сырые калийные удобрения.

Типичные твердые удобрения существуют в кристаллической, приллированной или гранулированной форме. Типичными азотсодержащими неорганическими удобрениями являются нитрат аммония, кальциево-аммиачная селитра, сульфат аммония, сульфат-нитрат аммония, нитрат кальция, диаммонийфосфат, моноаммонийфосфат, тиосульфат аммония и цианамид кальция.

Неорганическое удобрение может быть тройным удобрением. "Тройными удобрениями" являются неорганические удобрения, рецептированные в соответствующей концентрации и комбинации, включающие три основных питательных вещества, к которым относятся азот (N), фосфор (Р) и калий (K), а также обычно S, Mg, Са и микроэлементы. "NK-удобрения" включают два основных питательных вещества азот (N) и калий (K), а также обычно S, Mg, Са и микроэлементы. "NP-удобрения" включают два основных питательных вещества азот (N) и фосфор (Р), а также обычно S, Mg, Са и микроэлементы.

Содержащими мочевину удобрениями в конкретных вариантах осуществления могут быть формальдегидмочевина, мочевино-аммониевый нитрат, серная мочевина, стабилизированная мочевина, АФК-удобрения на основе мочевины, или мочевино-аммониевый нитрат. Также предусматривается применение мочевины в качестве удобрения. В случае, когда применяются или предусматриваются содержащие мочевину удобрения или мочевину, в особенно предпочтительном варианте ингибиторы уреазы, определяемые выше, добавляют или дополнительно используют одновременно с содержащими мочевину удобрениями или в связи с ними.

Удобрения могут обеспечиваться в любой подходящей форме, например, в форме покрытых или непокрытых гранул, в жидкой или полужидкой форме, в форме распыляемых удобрений или путем удобрительного орошения и т.п.

Покрытые удобрения обеспечивают с применением широкого спектра материалов. Покрытия наносят, например, на гранулированные или приллированные азотные (N) удобрения или многосторонние удобрения. Как правило, мочевину применяют в качестве основного материала для большинства покрытых удобрений. Однако настоящее изобретение также предусматривает применение других основных материалов для покрытых удобрений, любых определяемых в данном описании материалов удобрений. В некоторых вариантах осуществления в качестве покрытия для удобрений применяют элементную серу. Покрытие выполняют путем напыления расплавленной серы на гранулы мочевины, с последующим нанесением уплотняющего воска для заполнения щелей в покрытии. В еще одном варианте осуществления слой серы покрывают слоем органических полимеров, предпочтительно тонким слоем органических полимеров. В еще одном варианте осуществления покрытые удобрения предпочтительно представляют собой физические смеси покрытых и непокрытых удобрений.

Другие предусмотренные покрытые удобрения могут обеспечиваться путем реакции полимеров на основе смолы на поверхности гранул удобрений. Еще один пример обеспечения покрытых удобрений включает применение низкопроницаемых полиэтиленовых полимеров в комбинации с высокопроницаемыми покрытиями.

В конкретных вариантах осуществления состав и/или толщина покрытия удобрений регулируют, например, для контролирования скорости высвобождения питательного вещества для конкретных случаев применения. Продолжительность высвобождения питательного вещества из конкретных удобрений может быть различной, например, от нескольких недель до многих месяцев. Присутствие по меньшей мере двух ингибиторов нитрификации (соединения I и соединения II) в смеси с покрытыми удобрениями может соответственно регулироваться. В частности, предусмотрено, что высвобождение питательного вещества включает или сопровождается высвобождением по меньшей мере двух ингибиторов нитрификации (соединения I и соединения II) в соответствии с настоящим изобретением.

Покрытые удобрения могут быть предусмотрены в качестве удобрений с контролируемым высвобождением (CRF). В конкретных вариантах осуществления эти удобрения с контролируемым высвобождением представляют собой полностью покрытые тройные удобрения, которые являются гомогенными и, как правило, демонстрируют заданную продолжительность высвобождения. В других вариантах осуществления CRF могут быть предусмотрены в качестве смешанных продуктов с контролируемым высвобождением, которые могут содержать покрытые, непокрытые компоненты и/или компоненты замедленного высвобождения. В некоторых вариантах осуществления эти покрытые удобрения могут дополнительно включать питательные микроэлементы. В конкретных вариантах осуществления эти удобрения могут демонстрировать заданную долговечность, например, в случае тройных удобрений.

Кроме того, предусмотренные примеры CRF включают удобрения структурированного высвобождения. Эти удобрения, как правило, демонстрируют заданный тип высвобождения (например, высокий / стандартный / низкий) и заданную долговечность. В типичных вариантах осуществления полностью покрытые АФК (азот-фосфор-калий), магний и питательные микроэлементы доставляются путем структурированного высвобождения.

Также предусмотрено двойное покрытие или покрытые удобрения на основе программируемого высвобождения.

В других вариантах осуществления удобрение может быть предусмотрено в качестве удобрения замедленного высвобождения или может включать или содержать такое удобрение. Удобрение, например, может высвобождаться в течение любого подходящего периода времени, например, в течение периода от 1 до 5 месяцев, предпочтительно до 3 месяцев. Типичными примерами ингредиентов удобрений замедленного высвобождения являются ИБДМ (изобутилидендимочевина), например, содержащая около 31-32% азота, 90% которого растворяется в воде; или МФ, т.е., продукт мочевины-формальдегида, содержащий около 38% азота, из которого около 70% может быть нерастворимым в воде азотом; или КДМ (кротонилидендимочевина), содержащая около 32% азота; или ММ (метиленмочевина) содержащая приблизительно от 38 до 40% азота, из которых 25-60% обычно представляет нерастворимый в холодной воде азот; или МДМ (метилендимочевина), содержащая около 40% азота, из которых менее 25% представляет нерастворимый в холодной воде азот; или ММ (метиленмочевина), содержащая около 30% азота, которая, как правило, может применяться в растворах; или ДМТМ (диметилентримочевина), содержащая около 40% азота, из которых менее 25% представляет нерастворимый в холодной воде азот; или ТМТМ (триметилентетрамочевина), которая может быть предусмотрена как компонент МФ-продуктов; или ТМПМ (триметиленпентамочевина), которая также может быть предусмотрена как компонент МФ-продуктов; или МТ (раствор мочевины-триазона), который обычно содержит около 28% азота. Удобрительная смесь также может представлять собой долгосрочное азотсодержащее удобрение, включающее смесь ацетилендимочевины и по меньшей мере еще одного органического азотсодержащего удобрения, выбранного из метиленмочевины, изобутилидендимочевины, кротонилидендимочевины, замещенных триазонов, триурета или их смесей.

Возможны подходящие комбинации любых из вышеупомянутых удобрений или форм удобрений. Например, удобрения замедленного высвобождения могут быть предусмотрены в качестве покрытых удобрений. Их также комбинируют с другими удобрениями или типами удобрений.

Термин "удобрительное орошение" в контексте данного описания относится к внесению удобрений, необязательно вспомогательных веществ для почв и необязательно других водорастворимых продуктов в месте с водой через ирригационную систему в растение или участок, на котором растение выращивается или планируется к выращиванию, или в заменитель почвы, как определено в данном описании ниже. Например, жидкие удобрения или растворенные удобрения могут доставляться через удобрительное орошение непосредственно в растение или участок, на котором растение выращивается или планируется к выращиванию. Подобным образом ингибиторы нитрификации в соответствии с настоящим изобретением или в комбинации с дополнительными ингибиторами нитрификации, могут доставляться через удобрительное орошение в растения или участок, на котором растение выращивается или планируется к выращиванию. Удобрения и ингибиторы нитрификации в соответствии с настоящим изобретением или в комбинации с дополнительными ингибиторами нитрификации могут доставляться вместе, например, растворенные в одной и той же порции или объеме материала (как правило, воды), предназначенного для ирригации. В других вариантах осуществления удобрения и ингибиторы нитрификации могут доставляться в разные моменты времени. Например, сначала вносят удобрение, а затем ингибитор нитрификации, или, предпочтительно, сначала вносят ингибитор нитрификации, а затем удобрение. Интервалы времени для этих мероприятий соответствуют определенным выше интервалам времени для внесения удобрений и ингибиторов нитрификации. Также предусмотрено многократное удобрительное орошение с внесением удобрений и ингибиторов нитрификации в соответствии с настоящим изобретением, вместе или поочередно, например, каждые 2 часа, 6 часов, 12 часов, 24 часов, 2 дня, 3 дня, 4 дня, 5 дней, 6 дней или более.

Настоящее изобретение дополнительно поясняется на представленных далее примерах.

Эксперименты

Применение ингибитора нитрификации

Гранулы удобрения добавляют в мешалку с вращающимся диском. При перемешивании композицию ингибитора нитрификации напыляют на удобрение при помощи шприца. После 3 минут смешивания удобрение выгружают из мешалки.

Применение антислеживающего агента

Антислеживающий агент нагревают до температуры, превышающей его точку плавления. Гранулы удобрения нагревают до такой же температуры, как и антислеживающий агент, и добавляют в мешалку с вращающимся диском. При непрерывном перемешивании 0,1 мас. % антислеживающего агента вносят в удобрение с применением шприца. После 3 минут перемешивания удобрение выгружают из мешалки.

Тест на слеживание

Два металлических цилиндра диаметром 55 мм ставят один на другой и полученный в результате цилиндр заполняют 170 граммами удобрения. Удобрение в цилиндре подвергают давлению 2,0 бар в течение 24 часов при 30°С и относительной влажности 40%. После этого давление на цилиндр снижают и измеряют усилие, требуемое для разъединения гранул. Более высокое требуемое усилие означает большее слеживание.

Измерение содержания воды в удобрении

10 г удобрения взвешивают в чашке Петри и помещают в печь при 80°С на 4 часа. После этого удобрение снова взвешивают. Влагосодержание рассчитывают по разнице в массе удобрения до и после высушивания.

Примеры

Тест на слеживание

Результаты теста на слеживание демонстрируют, что только антислеживающий агент D, содержащий смесь алкиламина и алкил-жирной кислоты, способен снижать слеживание ASN, обработанного составом Vibelsol.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к азотсодержащим удобрениям. Смесь удобрения включает: а) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) и б) по меньшей мере один ингибитор нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1H-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1H-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1H-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1H-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли, и в) композицию (С), включающую первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины, которая дополнительно включает жирные кислоты, имеющие алкильные цепи, содержащие количество атомов углерода от 16 до 18. Композиция (С) дополнительно включает стеарат алюминия или жирный спирт. Азотсодержащее удобрение (А) выбирают из группы, к которой относятся нитрат аммония, кальциево-аммиачная селитра, сульфат аммония, хлорид аммония, карбонат аммония, сульфат-нитрат аммония, диаммонийфосфат, моноаммонийфосфат, тиосульфат аммония и мочевина. Предлагаемая смесь удобрения обладает устойчивостью к образованию агломератов во время процесса хранения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Смесь удобрения, включающая:

а) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) и

б) по меньшей мере один ингибитор нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1H-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1H-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1H-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1H-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли, и

в) композицию (С), включающую первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины,

которая дополнительно включает жирные кислоты, имеющие алкильные цепи, содержащие количество атомов углерода от 16 до 18.

2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что азотсодержащее удобрение (А) является аммонийсодержащим удобрением.

3. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что азотсодержащее удобрение (А) выбирают из группы, к которой относятся нитрат аммония, кальциево-аммиачная селитра, сульфат аммония, хлорид аммония, карбонат аммония, сульфат-нитрат аммония, диаммонийфосфат, моноаммонийфосфат, тиосульфат аммония и мочевина.

4. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что азотсодержащим удобрением (А) является сульфат-нитрат аммония.

5. Смесь по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что ингибитором нитрификации (В) является 3,4-диметил-1H-пиразолфосфат (ДМПФ).

6. Смесь по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что композиция (С) включает от 1 до 40 мас.% аминной смеси первичных и/или вторичных алкил-и/или алкиленмоноаминов на основе общей массы композиции (С).

7. Смесь по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что композиция (С) включает от 1 до 40 мас.% аминной смеси первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов на основе общей массы композиции (С), причем соотношение вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов составляет от 25 до 75 мас.% на основе общей массы алкил- и/или алкиленмоноаминов.

8. Смесь по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины являются аминами, имеющими алкильные и/или алкиленовые цепи, содержащие количество атомов углерода от 14 до 20.

9. Смесь по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что композиция (С) включает от 1 до 40 мас.% аминной смеси первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов и от 1 до 40 мас.% жирных кислот на основе общей массы композиции (С).

10. Смесь по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что композиция (С) включает от 1 до 40 мас.% аминной смеси первичных и/или вторичных алкил- и/или алкиленмоноаминов и от 1 до 40 мас.% жирных кислот на основе общей массы композиции (С), причем первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины являются аминами, имеющими алкильные и/или алкиленовые цепи, содержащие количество атомов углерода от 14 до 20, причем жирные кислоты имеют алкильные и/или алкиленовые цепи, содержащие количество атомов углерода от 14 до 18.

11. Смесь по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что композиция (С) также включает от 2 до 8 мас.% стеарата алюминия на основе общей массы композиции (С).

12. Смесь по любому из пп. 1-11, отличающаяся тем, что композиция (С) также включает от 2 до 8 мас.% жирного спирта на основе общей массы композиции (С).

13. Смесь по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что композиция (С) также включает от 2 до 8 мас.% жирного спирта на основе общей массы композиции (С), причем жирным спиртом является октадециловый спирт.

14. Способ получения смеси по любому из пп. 1-13, согласно которому удобрительную смесь, включающую по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) обрабатывают по меньшей мере одним ингибитором нитрификации (В), выбранным из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1H-пиразол (ДМП), 3,4-диметил- 1H-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1H-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1H-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли, и композицией (С), включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины

в пропорции от 0,1 кг на тонну до 5 кг на тонну.

15. Применение композиции (С), включающей первичные и/или вторичные алкил- и/или алкиленмоноамины, для обработки с целью предотвращения слеживания удобрительной смеси, включающей

а) по меньшей мере одно азотсодержащее удобрение (А) и

б) по меньшей мере один ингибитор нитрификации (В), выбранный из группы, к которой относятся 3,4-диметил-1H-пиразол (ДМП), 3,4-диметил-1Н-пиразолфосфат (ДМПФ), 2-(3,4-диметил-1H-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК1), 2-(4,5-диметил-1H-пиразол-1-ил) янтарная кислота (ДМПЯК2) и их соли.