一種穩(wěn)定性尿素及其制備方法
【專利摘要】一種穩(wěn)定性尿素及其制備方法，它涉及一種尿素及制備方法。本發(fā)明目的是要解決普通尿素利用率低、肥效期短；正丁基硫代磷酰三胺和2-氯-6-三氯甲基吡啶不能高溫使用及利用有機(jī)溶劑溶解此兩種物質(zhì)制備穩(wěn)定性尿素存在易造成尿素吸濕后粘結(jié)、價(jià)格高、生產(chǎn)工藝繁瑣、有機(jī)溶劑對(duì)人和土壤存在風(fēng)險(xiǎn)的問題。一種穩(wěn)定性尿素由正丁基硫代磷酰三胺、2-氯-6-三氯甲基吡啶、腐植酸和尿素制備而成。方法：一、預(yù)熱處理得到預(yù)熱尿素；二、先將正丁基硫代磷酰三胺、2-氯-6-三氯甲基吡啶和腐植酸混合，然后進(jìn)行粉碎處理，得到混合物；三、將混合物加入預(yù)熱尿素中，并在保溫?cái)嚢瑁^篩、冷卻至室溫，即得到穩(wěn)定性尿素。本發(fā)明主要用于制備穩(wěn)定性尿素。
【專利說明】一種穩(wěn)定性尿素及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定性尿素及制備方法。
【背景技術(shù)】[0002]尿素由于含氮量高、性能穩(wěn)定、易于存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)，是目前主要的氮肥種類。尿素直接施用到農(nóng)田，或是與磷、鉀等其他營(yíng)養(yǎng)元素混合后作為摻混肥料、復(fù)合(混)肥料施用。尿素在使用過程中存在肥效期短、利用率低等問題。肥效期短造成農(nóng)民需要多次追肥，造成了巨大的人力浪費(fèi)，而利用率低，造成巨大的直接經(jīng)濟(jì)損失和農(nóng)田面源污染，我國(guó)尿素的平均利用率只有30%，肥效期只有35天。每年由于農(nóng)田氮(主要為尿素轉(zhuǎn)化產(chǎn)物)的流失造成的直接經(jīng)濟(jì)損失在600億元人民幣以上，且流失的氮會(huì)污染地下水，或是造成赤潮和水華，或是變?yōu)闇厥覛怏w。隨著農(nóng)田污染的日益嚴(yán)重，提高尿素的利用率迫在眉睫。研究證實(shí):尿素進(jìn)入土壤后進(jìn)行的生化反應(yīng)過快是造成損失的主要原因，尿素進(jìn)入土壤后在土壤脲酶的作用下水解為銨態(tài)氮，銨態(tài)氮在亞硝化細(xì)菌作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。當(dāng)脲酶活性較高且溫度較高時(shí)，尿素在三天內(nèi)完全水解完，由土壤吸附量及作物吸收量有限，導(dǎo)致短時(shí)不能完全吸收水解后的銨態(tài)氮，大量的銨態(tài)氮以氨的形式揮發(fā)到空氣中，而存留在土壤內(nèi)的銨態(tài)氮在亞硝化細(xì)菌作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為易隨水流失的硝態(tài)氮，此過程產(chǎn)生的硝態(tài)氮是造成地下水硝酸鹽污染和表面水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要元兇。所以在尿素轉(zhuǎn)化過程中脲酶和亞硝化細(xì)菌是關(guān)鍵點(diǎn)，可以通過控制脲酶和亞硝化細(xì)菌的活性，延緩尿素的水解和銨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化，延長(zhǎng)氮素在土壤內(nèi)的存留時(shí)間。減少氨揮發(fā)損失和硝態(tài)氮損失，提高了利用率，同時(shí)延長(zhǎng)了肥效期。正丁基硫代磷酰三胺是一種安全高效的脲酶抑制劑，效果顯著且對(duì)環(huán)境無任何負(fù)面效應(yīng)；2_氯-6-三氯甲基吡啶是一種高效的硝化抑制劑。正丁基硫代磷酰三胺與尿素混合均勻后一起施用到土壤內(nèi)，可以抑制土壤內(nèi)脲酶的活性，降低尿素的水解速度，減少氨揮發(fā)損失；2_氯-6-三氯甲基吡啶可以抑制土壤內(nèi)亞硝化細(xì)菌的活性，降低銨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化速度，減少硝酸鹽的形成，使得尿素轉(zhuǎn)化的氮更多的以土壤易于吸附的銨態(tài)氮形態(tài)存在于土壤內(nèi)。添加脲酶抑制劑和硝化抑制劑生產(chǎn)的穩(wěn)定性尿素利用率高、肥效期長(zhǎng)的新型尿素。對(duì)農(nóng)民省工省力，增產(chǎn)增收；對(duì)社會(huì)節(jié)省資源資源，降低面源污染。但是尿素的生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)高溫高壓的完整系統(tǒng)，為了保證尿素液不結(jié)晶，系統(tǒng)溫度不低于120°C，對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)的改動(dòng)工序復(fù)雜且存在風(fēng)險(xiǎn)。而正丁基硫代磷酰三胺在高于60°C的溫度下會(huì)出現(xiàn)緩慢分解，2-氯-6-三氯甲基吡啶在65°C以上時(shí)也存在升華現(xiàn)象。若用有機(jī)溶劑將其溶解后制成乳油等液體劑型后噴涂到尿素顆粒表面，此方法除了易造成尿素吸濕后粘結(jié)，同時(shí)存在有機(jī)溶劑價(jià)格高、生產(chǎn)工藝繁瑣、有機(jī)溶劑對(duì)人和土壤存在風(fēng)險(xiǎn)等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是要解決普通尿素利用率低、肥效期短；正丁基硫代磷酰三胺和2-氯-6-三氯甲基吡啶不能高溫使用及利用有機(jī)溶劑溶解此兩種物質(zhì)制備的穩(wěn)定性尿素存在易造成尿素吸濕后粘結(jié)、價(jià)格高、生產(chǎn)工藝繁瑣、有機(jī)溶劑對(duì)人和土壤存在風(fēng)險(xiǎn)的問題，而提供一種穩(wěn)定性尿素及其制備方法。
[0004]一種穩(wěn)定性尿素由正丁基硫代磷酰三胺、2-氯-6-三氯甲基吡啶、腐植酸和尿素制備而成，所述的正丁基硫代磷酰三胺與2-氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (0.5~10);所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (2~200);所述的正丁基硫代磷酰三胺與尿素的質(zhì)量比為1: (1000~100000)。
[0005]一種穩(wěn)定性尿素的制備方法，具體是按以下步驟完成的:一、首先在溫度為5 (TC~6 (TC下對(duì)尿素進(jìn)行預(yù)熱處理，得到溫度為5 (TC~6 (TC的預(yù)熱尿素；二、首先將正丁基硫代磷酰三胺、2-氯-6-三氯甲基吡啶和腐植酸混合均勻，然后進(jìn)行粉碎處理，得到粒度為80目以上的混合物；三、將粒度為80目以上的混合物加入溫度為50°C~60°C的預(yù)熱尿素中，并在溫度為45°C~60°C下攪拌IOmin~20min,過30目篩,冷卻至室溫后即得到穩(wěn)定性尿素；步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺:2_氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (0.5~10);步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (2~200);步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與步驟一中所述的尿素的質(zhì)量比為1: (1000~100000)。[0006]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):一、本發(fā)明利用腐植酸在溫度為45°C~60°C下與尿素發(fā)生反應(yīng)生成致密膜層，將正丁基硫代磷酰三胺和2-氯-6-三氯甲基吡啶包裹在膜層內(nèi)，得到穩(wěn)定性尿素，該穩(wěn)定性尿素相比于普通尿素，利用率提高40%以上，肥效期由35天延長(zhǎng)至120天以上；二、本發(fā)明制備的穩(wěn)定性尿素的生產(chǎn)方法工藝簡(jiǎn)單，連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)能大，能耗低，不需要有機(jī)溶劑，安全便捷，且避免了正丁基硫代磷酰三胺和2-氯-6-三氯甲基吡啶不能經(jīng)過高溫使用的難題。
【具體實(shí)施方式】
[0007]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式是一種穩(wěn)定性尿素由正丁基硫代磷酰三胺、2-氯-6-三氯甲基吡啶、腐植酸和尿素制備而成，所述的正丁基硫代磷酰三胺與2-氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (0.5~10);所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (2~200);所述的正丁基硫代磷酰三胺與尿素的質(zhì)量比為1: (1000~100000)。
[0008]本實(shí)施方式利用腐植酸在溫度為45°C~60°C下與尿素發(fā)生反應(yīng)生成致密膜層，將正丁基硫代磷酰三胺和2-氯-6-三氯甲基吡啶包裹在膜層內(nèi)，得到穩(wěn)定性尿素，該穩(wěn)定性尿素相比于普通尿素，利用率提高40%以上，肥效期由35天延長(zhǎng)至120天以上。
[0009]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一的不同點(diǎn)是:所述的正丁基硫代磷酰三胺與2-氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (2~8)。其他與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0010]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二之一不同點(diǎn)是:所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (20~150)。其他與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0011]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一的不同點(diǎn)是:所述的正丁基硫代磷酰三胺與尿素的質(zhì)量比為1: (2000~50000)。其他與【具體實(shí)施方式】一至三相同。
[0012]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式是一種穩(wěn)定性尿素的制備方法，具體是按以下步驟完成的:一、首先在溫度為50°C~60°C下對(duì)尿素進(jìn)行預(yù)熱處理，得到溫度為50°C~60°C的預(yù)熱尿素； 二、首先將正丁基硫代磷酰三胺、2-氯-6-三氯甲基吡啶和腐植酸混合均勻，然后進(jìn)行粉碎處理，得到粒度為80目以上的混合物；三、將粒度為80目以上的混合物加入溫度為50°C~60 °C的預(yù)熱尿素中，并在溫度為45°C~60°C下攪拌IOmin~20min,過30目篩，冷卻至室溫后即得到穩(wěn)定性尿素。
[0013]本實(shí)施方式步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺:2_氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為 1: (0.5 ~10)；
[0014]本實(shí)施方式步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (2~200)；
[0015]本實(shí)施方式步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與步驟一中所述的尿素的質(zhì)量比為 1: (1000 ~100000)。
[0016]本實(shí)施方式利用腐植酸在溫度為45°C~60°C下與尿素發(fā)生反應(yīng)生成致密膜層，將正丁基硫代磷酰三胺和2-氯-6-三氯甲基吡啶包裹在膜層內(nèi)，得到穩(wěn)定性尿素，該穩(wěn)定性尿素相比于普通尿素，利用率提高40%以上，肥效期由35天延長(zhǎng)至120天以.[0017]本實(shí)施方式制備的穩(wěn)定性尿素的生產(chǎn)方法工藝簡(jiǎn)單，連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)能大，能耗低，不需要有機(jī)溶劑，安全便捷，且避免了正丁基硫代磷酰三胺和2-氯-6-三氯甲基吡啶不能經(jīng)過高溫使用的難題。
[0018]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】五的不同點(diǎn)是:步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與2-氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (2~8)。其他與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0019]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】五或六之一不同點(diǎn)是:步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (20~150)。其他與【具體實(shí)施方式】五或六相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】五至七之一的不同點(diǎn)是:步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與步驟一中所述的尿素的質(zhì)量比為1: (2000~50000)。其他與【具體實(shí)施方式】五至七相同。
[0021]采用下述試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果
[0022]試驗(yàn)一:一種穩(wěn)定性尿素的制備方法，具體是按以下步驟完成的:一、首先將5噸尿素放在流化床上加熱到55°C，得到溫度為55°C的預(yù)熱尿素；二、首先將2公斤正丁基硫代磷酰三胺、2公斤2-氯-6-三氯甲基吡啶和40公斤腐植酸混合均勻，然后放入粉碎機(jī)中，設(shè)定粉碎細(xì)度100目進(jìn)行粉碎處理，得到混合物；三、將混合物加入溫度為55°C的預(yù)熱尿素中，并在溫度為55°C下攪拌15min,至混合物完全與溫度為50°C的預(yù)熱尿素結(jié)合為一體,然后導(dǎo)入30目振動(dòng)篩內(nèi)，進(jìn)行篩分，再冷卻至室溫，即得到穩(wěn)定性尿素。
[0023]試驗(yàn)二:一種穩(wěn)定性尿素的制備方法，具體是按以下步驟完成的:一、利用鋪有蒸汽加熱管的滾筒將4噸尿素加熱到50°C，得到溫度為50°C的預(yù)熱尿素；二、首先將2.5公斤正丁基硫代磷酰三胺、2公斤2-氯-6-三氯甲基吡啶和35公斤腐植酸混合均勻，然后放入粉碎機(jī)中，設(shè)定粉碎細(xì)度150目進(jìn)行粉碎處理，得到混合物；三、將混合物加入溫度為50°C的預(yù)熱尿素中，并在溫度為50°C下攪拌20min，至混合物完全與溫度為50°C的預(yù)熱尿素結(jié)合為一體，然后導(dǎo)入30目振動(dòng)篩內(nèi)，進(jìn)行篩分，再冷卻至室溫，即得到穩(wěn)定性尿素。
[0024]試驗(yàn)三:[0025]將試驗(yàn)一制備的穩(wěn)定性尿素按15公斤/畝作為水稻返青肥施入水稻田，后期不再追施氮肥，至水稻收獲時(shí)，水稻不脫肥(頂端健葉依然濃綠)，且千粒重比追施普通尿素高8%，產(chǎn)量高12%。
[0026]試驗(yàn)四:
[0027]將20kg試驗(yàn)二制備的穩(wěn)定性尿素與IOkg磷酸一銨和IOkg氯化鉀摻混均勻，得到混合肥，按40kg/畝的使用量將該混合肥作為玉米底肥施入玉米田，后期不再追肥。至玉米收獲時(shí)，玉米活桿成熟，不脫肥，千粒重比施用普通尿素高7%，產(chǎn)量高15%。
[0028]通過上述試驗(yàn)可知，本發(fā)明制備的穩(wěn)定性尿素，肥效期達(dá)到120天，利用率比普通尿素高40%，增產(chǎn)效果明顯，同時(shí)降低了農(nóng)田面源污染，且該生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，能耗低，安全環(huán)保。
【權(quán)利要求】
1.一種穩(wěn)定性尿素，其特征在于一種穩(wěn)定性尿素由正丁基硫代磷酰三胺、2-氯-6-三氯甲基吡啶、腐植酸和尿素制備而成，所述的正丁基硫代磷酰三胺與2-氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (0.5~10);所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (2~ 200);所述的正丁基硫代磷酰三胺與尿素的質(zhì)量比為1: (1000~100000)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定性尿素，其特征在于所述的正丁基硫代磷酰三胺與 2-氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (2~8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定性尿素，其特征在于所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (20~150)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定性尿素，其特征在于所述的正丁基硫代磷酰三胺與尿素的質(zhì)量比為I: (2000~50000)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定性尿素的制備方法，其特征在于一種穩(wěn)定性尿素的制備方法是按以下步驟完成的:一、首先在溫度為50°C~60°C下對(duì)尿素進(jìn)行預(yù)熱處理，得到溫度為50°C~60°C的預(yù)熱尿素；二、首先將正丁基硫代磷酰三胺、2-氯-6-三氯甲基吡啶和腐植酸混合均勻，然后進(jìn)行粉碎處理，得到粒度為80目以上的混合物；三、將粒度為 80目以上的混合物加入溫度為50°C~60°C的預(yù)熱尿素中，并在溫度為45°C~60°C下攪拌 10min~20min，過30目篩，冷卻至室溫后即得到穩(wěn)定性尿素； 步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺:2-氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (0.5~.10)； 步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (2~200)； 步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與步驟一中所述的尿素的質(zhì)量比為1: (1000~. 100000)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種穩(wěn)定性尿素的制備方法，其特征在于步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與2-氯-6-三氯甲基吡啶的質(zhì)量比為1: (2~8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種穩(wěn)定性尿素的制備方法，其特征在于步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與腐植酸的質(zhì)量比為1: (20~150)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種穩(wěn)定性尿素的制備方法，其特征在于步驟二中所述的正丁基硫代磷酰三胺與步驟一中所述的尿素的質(zhì)量比為1: (2000~50000)。
【文檔編號(hào)】C05G3/00GK103896686SQ201410155518
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】張彬 申請(qǐng)人:張彬