CN105906465A - 具有氮稳定剂添加剂的颗粒状脲肥料 - Google Patents

具有氮稳定剂添加剂的颗粒状脲肥料 Download PDF

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达恩·库腾库勒
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Abstract

本发明涉及脲颗粒，其具有在整个颗粒厚度中基本上均匀分散的氮稳定剂和载体体系。公开了一些方法以制备该脲颗粒，包括丸粒化、流化床和鼓式造粒。载体体系可以包含同时为以下各项的任何溶剂体系：(1)在～120℃的脲熔体温度下是稳定的；(2)能够使氮稳定剂体系溶剂化；和(3)在熔融的脲中可溶混。这样的载体体系可以是NMP与二醇(例如丙二醇)的共混物。氮稳定剂可以包括脲酶抑制剂如NBPT，其中NBPT纯度可以在90至99％之间。氮稳定剂也可以包括硝化抑制剂，如DCD。

Description

具有氮稳定剂添加剂的颗粒状脲肥料
相关案件
本申请要求于2015年2月24日提交的美国临时申请号62/120,101的优先权，其通过引用其全部内容结合于此。
技术领域
本发明涉及改良的脲-氮稳定剂肥料组合物，其具有在整个颗粒厚度中基本上均匀分散的氮稳定剂和载体体系。
背景技术
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。针对改良来自作为肥料的脲的氮的可用性的一个途径是使用氮稳定剂如脲酶抑制剂或硝化抑制剂(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 andStabilized 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。归因于使用脲酶抑制剂的氨挥发的降低可以在55至超过99％的范围内(Watson等,SoilBiology&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)。NBPT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(MP)；1-H-1,2,4-三唑(TZ)；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)；碳化钙；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-甲基嘧啶(AM)；1-巯基-1,2,4-三唑(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-2,5-二氯苯基琥珀酰苯胺酸(DCS)；硝基苯胺、和氯苯胺。
在属于Weston的美国专利号5,352,265中教导了向脲熔体中加入脲酶和硝化抑制剂。使用酰胺、2-吡咯烷酮或N-烷基2-吡咯烷酮，包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，在加入至脲熔体之前将脲酶抑制剂和硝化抑制剂溶剂化。根据Weston，NBPT难溶于水、水性溶液和有机溶剂。此外，在Weston中NBPT的最大纯度为80％，这需要加入过量的NBPT。
发明内容
理想地，在本领域中以受控的方式释放精确计量的来自脲颗粒的脲。这需要脲颗粒具有精确的粒度、密度/硬度、和坚固性(solidity)，以符合这些精确的规格。当向脲中加入添加剂如脲酶或硝化抑制剂时，这是复杂的。因此，存在着对于基本上使用较少的NMP和/或氮稳定剂的其中将氮稳定剂与熔融的脲组合的均匀组合物的需要。而且，存在着对于通过在制造过程期间将降解和其他所形成的副产物最小化而使用较少氮稳定剂的改良的组合物的需要。此外，存在着对于具有改良的NBPT储存稳定性的脲稳定化肥料的需要。
可以通过形成具有在整个颗粒厚度中基本上均匀分散的氮稳定剂和载体体系的脲颗粒，来解决上文提及的问题。在一方面，当与含有DCD的产品相比时，大体均匀性、无DCD、以及有机溶剂载体的组合出人意料地得到了具有高度可用的氮的脲肥料。在第二方面，出人意料地发现，NBPT的纯度影响储存期间的NBPT稳定性，不管是否存在DCD。具体地，NBPT纯度越低，储存期间的NBPT稳定性(即货架寿命)越低，因此得到了具有低氮使用效率的肥料产品。载体体系的均匀性与熔融的脲中载体体系的溶混性有关。而且，载体体系的溶混性越高，氮稳定剂在高温保持的时间越短，因此防止了不想要的组合物分解或副反应。使用常规手段，使用熔融的脲-氮稳定剂组合物以形成肥料颗粒或丸粒。对于颗粒来说，使用鼓式涂布机或流化床。对于丸粒来说，使用丸粒化塔(prilling tower)。本文开发的成品颗粒状脲产品的特征在于，各颗粒或丸粒在氮稳定剂分布、载体分布、粒度和球形度方面是基本上均匀的。
在一方面，本发明提供一种颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其包含：
a)脲；
b)氮稳定剂，所述氮稳定剂包含脲酶抑制剂且不包含DCD，其中所述氮稳定剂处于所述组合物的约0.02重量％至1重量％之间的浓度；和
c)载体体系，所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至1.5重量％之间的浓度，其中所述载体体系包含有机溶剂；
其中所述氮稳定剂和所述载体体系在所述颗粒的整个径向厚度中是基本上均匀分散的。
在另一方面，本发明提供一种颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其包含：
a)脲；
b)氮稳定剂，所述氮稳定剂包含脲酶抑制剂且不包含DCD，其中所述氮稳定剂处于所述组合物的约0.02重量％至1重量％之间的浓度；和
c)载体体系，所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至1.5重量％之间的浓度，其中所述载体体系包含有机溶剂；
其中所述氮稳定剂和所述载体体系从距所述颗粒的中心按径向长度计约1％至50％之间的点开始并延伸所述颗粒的整个径向厚度，是基本上均匀分散的。
在另外的方面，本发明提供一种颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其包含：
a)脲；
b)氮稳定剂，所述氮稳定剂包含纯度在90至99％之间的NBPT，其中所述氮稳定剂处于所述组合物的约0.02重量％至1重量％之间的浓度；
c)载体体系，所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至1.5重量％之间的浓度；并且
其中所述氮稳定剂和所述载体体系在所述颗粒的整个径向厚度中是基本上均匀分散的。
在又一个方面，本发明提供一种颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其包含：
a)脲；
b)氮稳定剂，所述氮稳定剂包含纯度在90至99％之间的NBPT，其中所述氮稳定剂处于所述组合物的约0.02重量％至1重量％之间的浓度；
c)载体体系，所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至1.5重量％之间的浓度；并且
其中所述氮稳定剂和所述载体体系从距所述颗粒的中心按径向长度计约1％至50％之间的点开始并延伸所述颗粒的整个径向厚度，是基本上均匀分散的。
载体体系可以包含同时为以下各项的任何溶剂体系：(1)在～120℃的脲熔体温度下是稳定的；(2)能够使氮稳定剂体系溶剂化；和(3)在熔融的脲中可溶混。优选的载体体系可以是：NMP与有机溶剂(例如丙二醇)的共混物，或NMP、丙二醇与烷基醚的共混物，或二醇醚与丙二醇的共混物。氮稳定剂可以是脲酶稳定剂，如NBPT。当使用NBPT时，NBPT浓度可以为颗粒脲-氮稳定剂组合物的约0.02重量％至0.1重量％。氮稳定剂还可以包括硝化抑制剂，如DCD。硝化抑制剂的浓度可以为颗粒状的脲-氮稳定剂组合物的约0.05重量％至0.9重量％。
附图说明
参考以下附图，可以更好地理解本公开。在图中的部件不是必须按比例的，取而代之地设置的重点清楚地说明了本公开的原理。
图1公开了根据本发明的一个方面的脲-氮稳定剂颗粒，其中氮稳定剂和载体体系在颗粒的整个径向厚度中是基本上均匀分散的。
图2公开了根据本发明的另一个方面的脲-氮稳定剂颗粒，其中氮稳定剂和载体体系从距所述颗粒的中心按径向长度计约1％至10％之间的点开始并延伸所述颗粒的整个径向厚度，是基本上均匀分散的。
具体实施方式
本发明提供一种改良的脲颗粒，其具有在整个颗粒厚度中基本上均匀分散的氮稳定剂和载体体系。而且，本发明提供一种改良的脲颗粒，具有在延长的储存时间段内保持稳定的氮稳定剂。
当提供值的范围时，要理解的是，在该范围的上限和下限之间的、精确到下限的单位的十分之一(除非上下文另外清楚地规定)的每个居间的值，以及在该叙述的范围内的任何其他叙述的或居间的值，都包含在本公开内。这些较小的范围的上限和下限可以独立地包括在所述较小的范围内，并且也包括在本公开内，受制于在所述范围内任何具体排除在外的极限值。在所述范围包括极限值之一或二者的情况下，不包括那些所包括的极限值之一或二者的范围也包括在本公开内。
用于修饰数值的如本文所使用的术语“约”表示一个在该值周围的限定的范围。如果“X”是规定的值，“约X”通常会表示0.95X至1.05X的值的范围。对“约X”的任何提及具体地至少表示值X、0.95X、0.96X、0.97X、0.98X、0.99X、1.01X、1.02X、1.03X、1.04X和1.05X。因此，“约X”意在教导和提供对于例如“0.98X”的权利要求限制的书面描述支持。在量“X”仅包括整数(whole-integer)值时(例如，“X个碳”)，“约X”表示(X-1)至(X+1)的范围。在这种情况下，如本文所使用的“约X”具体地至少表示值X、X-1和X+1。当“约”用于数值范围的开始时，它适用于该范围的两端。因此，“约0.2至2.0％”等价于“约0.2％至约2.0％”。当“约”用于一组值的第一个值时，它用于该组中的所有值。因此，“约2、4或7％”等价于“约2％、约4％或约7％”。
如本文所使用的术语“基本上”表示±5％的差异。例如，如果使用基本上修饰100μm的粒径分布，则90％的粒子会具有100μm的直径，且10％(即±5％)会具有高于或低于100μm的粒子尺寸。
在本发明的一些方面，熔融的脲可以最初含有在水中高达约70重量％、约75重量％、约80重量％、约85重量％、约80重量％的脲，所述水来自所用的脲源或来自UF85等的添加。这样的熔融的脲溶液可以进一步通过真空浓缩或者在大气压力下蒸发而浓缩。然而，优选地，水的浓度降低至组合物的0.15重量％至0.75重量％之间，包括组合物的0.15重量％至0.5重量％。较低的水含量在减少通过与氰酸反应形成氨和二氧化碳方面是有益的。
脲-氮稳定剂组合物的氮含量可以基于组合物在20重量％至46重量％之间变化，包括20重量％至40重量％、35重量％至46重量％、和40重量％至46重量％。纯脲的最大氮含量为46重量％。为了获得在组合物中小于46％的氮浓度，可以加入额外的含氮源，如脲甲醛和硝酸铵。脲甲醛是有利的，因为它对氮起缓释作用，从而延缓脲向铵的转化。
脲酶抑制剂
如本文所使用的“脲酶抑制剂”指的是一种化合物，当该化合物存在时，与当该化合物不存在但其他条件类似时土壤中的脲向铵(NH4 +)的相比，该化合物减少、抑制或延缓土壤中的脲向铵(NH4 +)的转化。脲酶抑制剂的非限制性实例包括在美国专利号4,530,714中公开的硫代磷酰三胺化合物。在其他实施方案中，脲酶抑制剂是具有下式的磷酰三胺：
X＝P(NH2)2NR1R2； (式I)
其中X是氧或硫；且R1和R2各自是独立地选自由以下各项组成的组的一项：氢、C1-C12烷基、C3-C12环烷基、C6-C14芳基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C5-C14杂芳基、C1-C14杂烷基、C2-C14杂烯基、C2-C14杂炔基、或C3-C12环杂烷基。说明性的脲酶抑制剂可以包括但不限于：N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBPT)、N-(正丁基)磷酰三胺、硫代磷酰三胺、苯基磷二酰胺(phenyl phosphorodiamidate)、环己基磷酰三胺、环己基硫代磷酰三胺、磷酰三胺、氢醌、对苯醌、六酰胺环三磷腈、硫代吡啶、硫代嘧啶、硫代吡啶-N-氧化物、N,N-二卤2-咪唑啉酮、N-卤2-唑烷酮、它们的衍生物、或它们的任意组合。脲酶抑制剂的其他实例包括苯基磷二酰胺(PPD/PPDA)、氢醌、N-(2-硝基苯基)磷酸三酰胺(2-NPT)、硫代硫酸铵(ATS)和脲的有机磷类似物，是有效的脲酶活性抑制剂(见例如Kiss和Simihaian,通过抑制土壤脲酶活性改善脲肥料的效率(Improving Efficiencyof Urea Fertilizers by Inhibition of Soil Urease Activity),Kluwer AcademicPublishers,Dordrecht,The Netherlands,2002；Watson,脲酶抑制剂(Ureaseinhibitors),IFA International Workshop on Enhanced-Efficiency Fertilizers,Frankfurt.International Fertilizer Industry Association,Paris,France 2005)。在至少一个实施方案中，脲酶抑制剂组合物是或包括N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBPT)。
磷酰胺脲酶抑制剂如NBPT的制备可以通过由硫代磷酰氯、伯或仲胺和氨起始的已知方法完成，如例如在美国专利号5,770,771中所述。在第一步骤中，使硫代磷酰氯与一当量的伯或仲胺在碱的存在下反应，并且随后使产物与过量的氨反应，以得到最终产物。其他的方法包括在美国专利号8,075,659中所述的那些，其中使硫代磷酰氯与伯和/或仲胺反应并随后与氨反应。然而，此方法可能产生混合物。因此，当使用N-(正丁基)硫代磷酰三胺(NBPT)或其他脲酶抑制剂时，应当理解的是，这不仅指处于其纯净形式的脲酶抑制剂，而且还指工业级的该材料，其可以含有高达约50重量％、约40％、约30％、约20％约19重量％、约18重量％、约17重量％、约16重量％、约15重量％、约14重量％、约13重量％、约12重量％、约11重量％、10重量％、约9重量％、约8重量％、约7重量％、约6重量％约5重量％、约4重量％、约3重量％约2重量％约1重量％的杂质，取决于在脲酶抑制剂的制备中使用的合成的方法和一种或多种纯化方案(如果存在的话)。典型的杂质是PO(NH2)3，其在水性条件下可以催化NBPT的分解。因此，在一些实施方案中，所用的脲酶抑制剂为约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％、约99.1％、约99.2％、约99.3％、约99.4％、约99.5％、约99.6％、约99.7％、约99.8％、约99.9％纯的。NBPT纯度的范围包括：90％至99％，92％至99％，和95％至99％。
在一组方面，基于脲-氮稳定剂组合物的总重量，在脲-氮稳定剂组合物中脲酶抑制剂的量为约0.02重量％至0.1重量％之间，包括0.02重量％至0.08重量％，0.02重量％至0.07重量％，0.02重量％至0.065重量％，0.03重量％至0.07重量％，0.03重量％至0.065重量％，0.04重量％至0.065重量％，至0.05重量％至0.07重量％。
硝化抑制剂
在一些方面，熔融的脲-氮稳定剂组合物还包含硝化抑制剂或氨稳定剂。如本文所使用的“硝化抑制剂”指的是一种化合物，当该化合物存在时，与当该化合物不存在但其他条件类似时土壤中的铵(NH4 +)向硝酸盐的转化相比，该化合物减少、抑制或延缓土壤中的铵(NH4 +)向硝酸盐的转化。说明性的硝化抑制剂可以包括但不限于：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(MP)；1-H-1,2,4-三唑(TZ)；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；印度楝树(azadirachta indica Juss)(印楝(Neem),印楝渣饼(neemcake))；碳化钙；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-甲基嘧啶(AM)；1-巯基-1,2,4-三唑(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-2,5-二氯苯基琥珀酰苯胺酸(DCS)；硝基苯胺、氯苯胺、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶、1,3-苯并噻唑-2-硫醇、4-氨基-N-1,3-噻唑-2-基苯磺酰胺、胍、聚醚离子载体、3-巯基-1,2,4-三唑、叠氮化钾、二硫化碳、三硫代碳酸钠、二硫代氨基甲酸铵、2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃酚甲基-氨基甲酸酯、N-(2,6-二甲基苯基)-N-(甲氧基乙酰基)-丙氨酸甲酯、硫代硫酸铵、1-羟基吡唑、2-甲基吡唑-1-甲酰胺、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(pyramidine)、2,4-二氨基-6-三氯-甲基三嗪；它们的衍生物、和它们的任何组合。
例如，可以认为1-羟基吡唑是2-甲基吡唑-1-甲酰胺的衍生物，且可以认为二硫代氨基甲酸铵是甲基-氨基甲酸酯的衍生物。在至少一个实例中，硝化抑制剂可以是或包括双氰胺(DCD)。在至少一个实例中，硝化抑制剂可以是或包括3,4-二甲基吡唑磷酸酯(DMPP)。在至少一个实例中，硝化抑制剂可以是或包括氯定(nitropyrin)。
在一组方面，硝化抑制剂可以含有约50重量％、约40％、约30％、约20％、约19重量％、约18重量％、约17重量％、约16重量％、约15重量％、约14重量％、约13重量％、约12重量％、约11重量％、10重量％、约9重量％、约8重量％、约7重量％、约6重量％约5重量％、约4重量％、约3重量％、约2重量％约1重量％的杂质，取决于在硝化抑制剂的制备中使用的合成的方法和一种或多种纯化方案(如果存在的话)。
在一组方面，基于脲-氮稳定剂组合物的总重量，脲-氮稳定剂组合物中硝化抑制剂的量为约0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、约0.1重量％、约0.2重量％、约0.3重量％、约0.4重量％、约0.5重量％、约0.6重量％、约0.7重量％、0.75重量％、约0.8重量％、约0.85重量％和约0.9重量％。在一些方面，脲-氮稳定剂组合物包含量在约0.05％至约0.9重量％之间的硝化抑制剂。在一些方面，脲-氮稳定剂组合物包含量在约0.2％至约0.9重量％之间的硝化抑制剂。在一些方面，脲-氮稳定剂组合物包含量在约0.75重量％至约0.9重量％之间的硝化抑制剂。
在一些方面，在本发明的肥料组合物中两种特定的添加剂的使用提供了调整组合物的组成以匹配给定的作物/土壤/气候情景的氮营养要求，所述添加剂一种用于抑制脲酶催化的脲的水解，且另一种用于抑制氨的硝化。例如，如果条件是使得由于向大气挥发的氨损失的机会因此减小，则可以在规定的范围内减少向制剂中合并的NBPT氮稳定剂的水平，同时还不改变硝化抑制剂的水平。通过适当地选择组合物的脲酶抑制剂与硝化的重量比，控制本发明的颗粒状肥料组合物对于脲水解和氨氧化的相对抗性。该比率可以为约0.02且至约10.0，或约0.04且至约4.0。对于具有接近这些范围的较高端点的脲酶抑制剂与硝化抑制剂的重量比的组合物，将显示与对铵氧化相比相对更高的对脲水解的抗性，且反之亦然。
如果使用脲酶抑制剂和硝化抑制剂两者，可以在硝化抑制剂之前、同时或之后加入脲酶抑制剂。在一些实施方案中，在将脲酶抑制剂和硝化抑制剂加入至熔融的脲之前将它们混合在一起。
载体
本发明提供具有液体载体体系的氮稳定剂组合物，其合并至熔融的脲中。在一些方面，可以使用能够：(1)在～120℃的脲熔体温度下稳定；和(2)至少部分地使氮稳定剂溶解的任何合适的液体有机溶剂载体。在一组实施方案中，液体载体在大气压力下具有高于脲的熔融(晶相改变)温度的沸点，例如约120℃。在一组实施方案中，液体载体在大气压力下具有至少125℃的沸点。在另一组实施方案中，液体载体具有高于脲的熔融温度的闪点。液体载体的非限制性实例包括但不限于：醇、二羧酸的二酯、碳酸烷基酯、环状碳酸酯；和它们的混合物。醇的非限制性实例包括：烷醇、烯醇、羟基烷基芳基化合物、二醇、甘油、二醇醚、二醇酯、聚(亚烷基二醇)、聚(亚烷基二醇)醚、聚(亚烷基二醇)酯、羟基酸的酯、和羟基烷基杂环。
在一些方面，与氮稳定剂组合物一起使用的液体载体包含N-甲基2-吡咯烷酮(NMP)。NMP具有～200℃的沸点并且可以溶解NBPT。而且，载体还可以包括二醇、或NMP与二醇的混合物。在一些方面，二醇是C2-C6脂族二醇。实例包括乙二醇；丙二醇；1,4-丁二醇；1,2-戊二醇；1,3-己二醇；等。在具体的方面，载体包含乙二醇或丙二醇。额外的二醇陈述于例如美国专利公布号5,698,003和8,075,659。在液体载体中也可以作为NMP的替代物或除NMP之外(见下文描述)使用烷基醚。例如，液体载体可以包括丙二醇和烷基醚，或丙二醇、NMP和烷基醚。
在一组方面，所用的液体载体的量是将所用的氮稳定剂溶解的最小量。例如，如果氮稳定剂是脲酶抑制剂，氮稳定剂中液体载体的浓度在约80％至40重量％之间，包括约80％至50重量％之间，及约80％至60重量％。
在一方面，液体载体包含NMP和丙二醇，基于液体载体的总重量，丙二醇处于约15重量％至约85重量％的浓度，且NMP处于约15重量％至约85重量％的浓度。其他范围包括，处于约10重量％至约65重量％的浓度的丙二醇，和处于约35重量％至约90重量％的浓度的NMP。在另一方面，丙二醇的浓度为载体体系的约15重量％至65重量％之间，且NMP的浓度为载体体系的约35重量％至85重量％之间。因此，例如，在50:50重量％比率的NBPT和液体载体的混合物中，氮稳定剂中的浓度将如下：50重量％NBPT，约5–15重量％丙二醇，和约35–45重量％NMP。在进一步的实例中，在43:57重量％比率的NBPT和液体载体的混合物中，氮稳定剂中的浓度将如下：43重量％NBPT，约5–20重量％丙二醇，和约30–45重量％NMP。
在另一方面，液体载体包含烷基醚(例如二醇醚)和丙二醇。基于液体载体的总重量，烷基醚处于约60重量％至约80重量％的浓度，且丙二醇处于约20重量％至约40重量％的浓度。例如，在35:65重量％比率的NBPT和液体载体的混合物中，氮稳定剂中的浓度将如下：35重量％NBPT，约39–52重量％烷基醚，和约10–26重量％丙二醇。
液体也可以包括下文的各种组合。
在一些方面，液体载体包含选自由以下各项组成的组中的至少一项：醇(包括杂环醇)、烷醇胺、羟基酸、二羧酸的二酯、二羧酸的酯酰胺、碳酸烷基酯、环状碳酸酯和二醇醚。
在一些方面，液体载体是醇。在一些方面，醇选自由以下各项组成的组：烷醇、烯醇、羟基烷基芳基化合物、二醇、二醇醚、二醇酯、聚(亚烷基二醇)、聚(亚烷基二醇)醚、聚(亚烷基二醇)酯、羟基酸的酯、和羟基烷基杂环。在一些方面，载体包括如在例如美国专利申请号13/968,318中给出的羟基烷基芳基化合物。
在一些方面，液体载体是烷醇胺。实例包括但不限于：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、2-氨基乙醇；2-或3-氨基丙醇；1-氨基-2-丙醇；2-或3-氨基丁醇；2-、3-、或4-氨基戊醇；2-、3-、或4-氨基-2-甲基丁醇；3-氨基丙二醇；等。额外的氨基醇描述于例如美国专利公布号2010/0206031、2011/0113842、2011/0259068和美国专利号8,048,189中。
在一些方面，液体载体是二醇醚。在一些方面，醚的烷基是C1-C6脂族烷基，如甲基、乙基、丁基、异丙基或叔丁基。在一些方面，二醇醚包含如本文讨论的C1-C6脂族二醇，如乙二醇；丙二醇；1,4-丁二醇；1,2-戊二醇；1,3-己二醇；等的二醇醚。在具体的方面，二醇醚是乙二醇或丙二醇的醚。额外的二醇醚描述于例如国际专利公布号WO 2008/000196和美国专利申请号13/968,324中。
在一些方面，液体载体是1,2-异亚丙基甘油或丙酮缩甘油(glycerolacetonide))：
如在美国专利公布号2013/0145806中公开的。
在一些方面，液体载体是聚(亚烷基二醇)。聚(亚烷基二醇)可以包括仅一种类型的二醇单体，如聚(乙二醇)或聚(丙二醇)，或可以包括大于一种类型，如乙二醇和丙二醇的共聚物。亚烷基二醇单体可以是本文公开的或自通过引用结合的公布物中的类型中的任一种。在一些方面，聚合物是包含2至16、2至10、2至6、2至5或2至4个单体的低聚物，例如，二(乙二醇)或三(乙二醇)的甲基或丁基醚；二(丙二醇)的甲基醚。在某些方面，聚(亚烷基二醇)在室温或在添加的条件下可以是固体。额外的聚(亚烷基二醇)描述于例如国际专利公布号WO 2008/000196和美国专利申请号13/968,324中。
在一些方面，液体载体是聚(亚烷基二醇)醚。在一些方面，醚的烷基是C1-C6脂族烷基，如甲基、乙基、丁基、异丙基或叔丁基。在一些方面，二醇醚是二丙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、三甘醇单甲基醚或二甘醇单丁基醚。在某些方面，聚(亚烷基二醇)醚在室温或在添加的条件下可以是固体。额外的二醇醚描述于例如国际专利公布号WO 2008/000196和美国专利申请号13/968,324中。
在一些方面，液体载体包含聚(亚烷基二醇)酯。在一些方面，酯的烷基是C1-C6脂族烷基，如甲基、乙基、丁基、异丙基或叔丁基。酯的聚(亚烷基二醇)组分可以是公开的或本文引用的类型中的任一种。在某些方面，聚(亚烷基二醇)酯在室温或在添加的条件下可以是固体。
在一些方面，液体载体包含羟基羧酸的酯。在一些方面，酯的烷基是C1-C6脂族烷基，如甲基、乙基、丁基、异丙基或叔丁基。在一些其他方面，羟基羧酸是C2-C6脂族羟基酸，如羟基乙酸或乳酸。额外的羟基羧酸的酯描述于例如美国专利公布号2010/0206031中。
在一些方面，液体载体包含羟基烷基杂环。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的亚甲基或亚乙基醚，如在本方面中所述的或引用的。其他实例包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。
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C1-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C1-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WO 2010/072184中。
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C1-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)：
描述于例如美国专利公布号2011/0166025中。
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C1-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。
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WO 97/22568中找到，其以其全部引用。
在一些方面，液体载体是非质子溶剂，如亚砜或砜，例如二甲亚砜(DMSO)或2,3,4,5-四氢噻吩-1,1-二氧化物(环丁砜)。
载体体系以颗粒状的脲-氮稳定剂组合物的约0.02重量％至1.5重量％之间存在。其他浓度可以包括约0.02重量％至1.0重量％，0.02重量％至0.5重量％，0.02重量％至0.2重量％，0.02重量％至0.1重量％，0.02重量％至0.08重量％，和0.02重量％至0.06重量％之间。
其他组分
在另一组方面，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。
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。
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。
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。
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。
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％。
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。
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。
用于制造组合物的方法
氮稳定剂组合物向脲熔体中的合并
氮稳定剂组合物和液体载体向熔融的脲中的合并公开于美国申请号14/468,174或WO 2015/027244(通过引用以它们全部结合在此)中。
在本发明的一些方面，通过将本发明的浓缩的脲酶抑制剂与液体载体的浓缩混合物(“脲酶抑制剂组合物”)的情况下在约115℃至约120℃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或丸粒化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基本上均匀分布。载体和氮稳定剂在熔融的脲中的典型停留时间为小于20秒，和在5至15秒之间。
浓缩的脲酶抑制剂组合物可以含有按重量计约20％至50％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40％之间的脲酶抑制剂。因为以浓缩形式使用脲酶抑制剂，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。例如，如果浓缩的脲酶抑制剂溶液的脲酶抑制剂含量为50％(即50％液体载体)且所得的肥料组合物的脲酶抑制剂含量为0.07重量％，所得的肥料组合物的载体含量为最多0.07重量％。
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载体体系中并且与脲酶抑制剂一起引入熔融的脲中。
应当提供充分的混合，以促进脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂在整个脲熔体中的基本上均匀分布。脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂在本发明的颗粒状肥料组合物中的基本上均匀分布经由减少氮损失和使得每磅肥料可用更多的氮，增强这些组合物在它们促进植物生长的能力方面的性能。
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基本上均匀分布在熔体中的熔体中保留时间(即5-15秒)。
脲制造过程
来自脲合成工厂的脲是以浓度通常接近73-77重量％脲且余量典型地是水(大部分)和杂质(小部分)的水性液体形式制备的。为了操作的容易和用于许多最终用途的储存，通常将该液体转变成固体形式。有三个主要的用于形成固体脲产品的方法：(1)转鼓造粒；(2)丸粒化；和(3)流化床造粒。所有这些方法的第一步都是：通过使用蒸汽蒸发器以移除水，将液体脲从73-77重量％浓缩高至94-99重量％。浓缩的脲液将在约100至118℃之间的温度凝固，因此必须将它保持在升高的温度(例如120℃)，以保持在液体形式。
转鼓造粒过程
转鼓造粒使用来自蒸发步骤的浓缩的热脲液(～99％脲)。经熔融的脲泵送通过喷雾系统并到位于转鼓内侧的固体脲颗粒的滚动床上。为了第一次开始造粒过程，必须用熔融的脲可以喷在其上的小脲粒子的床对该鼓“加晶种(seeded)”。一旦系统已经制得了颗粒状的产物，可以随后存起产物并在下一次运行期间作为起始种子。利用在适当位置的脲粒子的造粒鼓床，鼓的旋转在旋转方向上在鼓的侧面将颗粒的床轻微地提起和滚动。喷雾系统在中线附近通过不旋转的端烟道进入鼓。将喷雾喷嘴定位为以如下方式喷雾到固体脲颗粒的滚动床上：用熔融的脲的薄层覆盖这些颗粒。利用外部风扇，将空气抽过造粒鼓，目的是从熔融的脲的薄层移除热，使得它凝固。当床滚动时，脲层向颗粒的喷雾和冷却重复多次，并且颗粒的尺寸随着每层成长。鼓稍微倾斜地定位，使得形成的固体颗粒的物质在它们已长大到想要的尺寸后排出。使排出造粒段的颗粒随后冷却至接近环境温度，并过筛，以给出类似于丸粒化产物的合适分选(sizing)。任何由筛选过程得到的不一致的尺寸通常再循环回到造粒系统的入口中。过小的材料将随后长大为较大的想要的尺寸。过大的材料首先送过压碎机，在那里将它研磨成随后添加回鼓的入口作为用于过程的种子的小粒子。
丸粒化
将来自上文蒸发步骤的浓缩热脲液泵送至丸粒化塔，其实大型的、高的、中空的喷雾塔，在顶部具有多个形成单独的在塔中下落的热的液体脲的液滴的淋浴生成头。在塔底通过风扇或天然对流引入空气，并且空气顺塔向上与掉落的液体脲流相对流动。当脲液滴通过空气下落时，它们通过将热量放出到空气而冷却至低于凝固点，并且因此形成小的、圆的、固体的称为丸粒的粒料。随后将固体脲丸粒在塔底部收集，并且输送至将丸粒温度降低至接近环境的冷却系统。随后为了正确地调整大小，将松散的干燥的、冷却的丸粒过筛，并送至储存。任何不符合的尺寸通常再循环回液体系统中用于重新丸粒化。
流化床造粒
流化床造粒以与转鼓造粒非常相似的方式工作，不同之处在于，在流化床造粒机中用于“旋转”或“滚动”小种子粒子的方法是通过使用向上吹过粒子床的大体积空气进行的。流化床造粒机的底部通常是其中具有大量小孔或穿孔的薄金属板。这些孔对于种子粒子下落通过来说太小，但是对于空气向上通过进入粒子床来说足够大。随着大体积的空气通过种子粒子的床，它将粒子提升并且旋转一段短距离，直至有空间用于空气向上通过并离开，此时粒子向下落回。这称为流化，并且它使得固体粒子的床看起来像湖中的流体的波浪，因此得名为流化床。在此流化床造粒机中，在恰高于贯穿的底部处，是一系列喷雾喷头，其定位为将浓缩的熔融的脲喷雾在粒子的流化床上。当空气通过喷雾使粒子移动和滚动时，以与转鼓系统中相类似的方式添加来自喷雾喷头的熔融的脲的薄层。空气也起到从熔融的脲移除热的冷却介质的作用，使得它在颗粒上凝固。当现在是固体的粒子向下落回时，可以一次又一次地重复该过程，形成额外的层，并且因此形成更大的粒子。流化床造粒机的排出侧壁在其中在设定的水平或高度处具有开口，使得材料的床必须通过添加熔融的脲在体积上增加至将颗粒从排出开口推出的水平。随后，与其他过程类似，将排出造粒过程段的颗粒冷却至接近环境温度，并且过筛以得到正确的尺寸调整。来自过筛过程的任何不符合的尺寸再次再循环回去进入造粒系统的入口中。过小的材料将随后长大为较大的想要的尺寸。过大的材料首先送过压碎机，在那里将它研磨成随后添加回流化床造粒系统的入口作为用于过程的种子的小粒子。
使用上述过程，本发明的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物具有约60％至95％之间的粒度分析(granulometry)，具有2–4mm的颗粒。进一步的粒度分析包括约70％至95％、80％至95％、80％至90％、85％至95％、和90％至95％之间。
除了上述用于制造本发明的组合物的造粒过程之外，转鼓或流化床造粒过程中的起始材料也可以变化。
图1公开了本发明的一个方面，其中起始材料5(即脲种子或晶体)是一种脲颗粒，其含有在整个脲种子基本上均匀分散的氮稳定剂和载体。图1a、1b和1c显示了随着颗粒通过造粒过程，逐步向它添加稳定化的脲10。图1c是最终颗粒，其中“r”表示颗粒状的脲-氮稳定的组合物的径向厚度。
图2公开了本发明的另一方面，其中起始材料7是不具有任何氮稳定剂或载体的脲颗粒(即纯的脲种子或晶体)。图2a、2b和2c显示了随着颗粒通过造粒过程，逐步向它添加稳定化的脲10。图2c是最终颗粒。此处，氮稳定剂和载体在距离总径向厚度“ro”的约1％至50％、包括约1％至25％和约1％至10％的点开始的径向厚度“r”处是基本上均匀分散的。离开总径向厚度(颗粒中心)的百分比“Δro–r”如下计算：(ro–r)/ro*100。例如，如果ro＝4mm且r＝3.9mm，则ro–r＝0.1mm且Δro–r＝2.5％。
在鼓式造粒机中，首先将来自上文公开的任一方面的脲种子引入，作为用于添加具有氮稳定剂和载体组合物的脲的开始点。随着鼓旋转，加入本发明的具有氮稳定剂和载体的脲的组合物，从而在脲种子上施加组合物的覆盖。组合物涂布量取决于在成品脲颗粒中想要的氮稳定剂浓度。
在流化床造粒系统的情况下，也使用类似的过程。在此，将脲种子悬浮在空气的床中，同时将本发明的组合物经由喷雾喷嘴引入。含有本发明的组合物的液滴的喷雾附着至脲种子。当颗粒达到想要的尺寸且涂层达到想要的重量(和氮稳定剂组合物)后，将成品脲颗粒从床排出。
用途
本发明的均匀的颗粒状的脲系肥料组合物可以用于所有其中目前使用颗粒状脲的农业应用中。这些应用包括非常广范围的作物和草皮物种、耕作系统、和肥料放置方法。最显著地，本发明的肥料组合物可以在单次表面施用中用于田野作物，如玉米或小麦，然而将在植物的整个生长和成熟周期内向它们供应充足的氮。本发明的肥料组合物能够比任何现有已知的肥料组合物以更高的效率供应氮营养。本新型改良组合物提高了植物所吸收的氮，增强了作物产量、并且使从土壤中铵氮和硝酸盐氮两者的损失最小化。
对于给定的应用，本发明的肥料组合物施用至土壤的比率可以与目前使用的脲的比率一样，不同之处在于在本发明的组合物的情况下作物产量更高。备选地，可以以比脲的情况低的比率向土壤施用本发明的组合物，并仍然提供可比的作物产量，但是到环境中的氮损失的可能性低得多。
高纯度脲酶抑制剂的合并提供了每英亩范围使用较少肥料的机会。而且，DCD的移除得到了一种组合物，其相对于已知的使用DCD的组合物具有出人意料地更好的氨挥发质量。
实施例
现在描述本公开的实施方案，一般地，以下实施例描述了本公开的额外的实施方案。尽管与以下实施例以及相应的文本和图相关描述本公开的实施方案，但没有意在将本公开的实施方案限制为此描述。相反，意图是涵盖包括在本公开的实施方案的精神和范围内的全部替换、修改和等价物。
实施例1：具有和不具有DCD的氨挥发。
如下测量氨挥发。使用一tbsp的水以湿润4oz(～100g)的pH 7.7的佐治亚州蒂夫顿(Tifton，GA)土壤。将湿润的土壤置于8oz的具有紧密适配的盖的塑料杯中。将大约1tsp(～2g)的以下样品施用至土壤表面，并且将容器密封。将容器在室温温育三天，并通过经由密封的容器的盖插入氮敏感的德尔格管来分析氨挥发。以此方式，以多至德尔格管的极限600ppm对存在于容器顶部空间中氨的量进行量化。通常，更有效的脲酶抑制剂的特征在于在顶部空间中具有较低的氨的浓度。所有测试在典型地在施用3天后显示>600ppm氨的阳性对比(即未处理的脲)的存在下进行两次。
表1.
表2
本领域技术人员会因为较高的NBPT浓度和DCD添加而预期具有DCD的肥料具有与本发明的组合物相比较低或相同的氨挥发。然而出人意料地，发现本发明的组合物具有较低的NBPT且不具有DCD，却较低的氮损失。
实施例2：在85％纯度NBPT和98％纯度NBPT时的NBPT稳定性结果
本发明的一个方面的组合物在日光下，在玻璃的、良好密封的容器中储存在不同温度下。使用HPLC在不同的时间测量剩余的NBPT。
表3：22℃储存温度结果
表4：45℃储存温度结果
如上所示，在组合物中的脲酶抑制剂中的杂质的存在促进脲酶抑制剂在较长的储存期间分解为无效的物质，并且是脲酶抑制剂在长时间储存期间降解的主要原因。如从上表可见，所用的脲酶抑制剂的纯度对于最终的脲酶抑制剂组合物有稳定化效果。在超过6个月时间段的储存中，使用较低纯度NBPT的组合物比起使用更纯形式的NBPT制备的组合物显示与温度(在22℃或45℃)无关的脲酶抑制剂含量的明显降低。出人意料地，含有硝化抑制剂如DCD的组合物显示与NBPT纯度无关的对NBPT的分解的稳定化效果，尽管使用较低纯度NBPT的组合物比起使用更纯形式的NBPT制备的组合物显示与储存温度无关的脲酶抑制剂含量的更大降低。
类似地，正如对于本领域技术人员将是显然的，可以在前述说明书的范围内进行各种改变。这样的在本领域技术人员的能力之内的改变形成了本发明的一部分并且由所附的权利要求所包括。

Claims (22)

1.一种颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，所述颗粒状的脲-氮稳定剂组合物包含：
a)脲；
b)氮稳定剂，所述氮稳定剂包含脲酶抑制剂且不包含DCD，其中所述氮稳定剂处于所述组合物的约0.02重量％至1重量％之间的浓度；和
c)载体体系，所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至1.5重量％之间的浓度，其中所述载体体系包含有机溶剂；
其中所述氮稳定剂和所述载体体系在所述颗粒的整个径向厚度中是基本上均匀分散的。
2.一种颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，所述颗粒状的脲-氮稳定剂组合物包含：
a)脲；
b)氮稳定剂，所述氮稳定剂包含脲酶抑制剂且不包含DCD，其中所述氮稳定剂处于所述组合物的约0.02重量％至1重量％之间的浓度；和
c)载体体系，所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至所述组合物的1.5重量％之间的浓度，其中所述载体体系包含有机溶剂；
其中所述氮稳定剂和所述载体体系从距所述颗粒的中心按径向长度计1％至50％之间的点开始并延伸所述颗粒的整个径向厚度，是基本上均匀分散的。
3.一种颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，所述颗粒状的脲-氮稳定剂组合物包含：
a)脲；
b)氮稳定剂，所述氮稳定剂包含纯度在90至99％之间的NBPT，其中所述氮稳定剂处于所述组合物的约0.02重量％至1重量％之间的浓度；和
c)载体体系，所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至1.5重量％之间的浓度；
其中所述氮稳定剂和所述载体体系在所述颗粒的整个径向厚度中是基本上均匀分散的。
4.一种颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，所述颗粒状的脲-氮稳定剂组合物包含：
a)脲；
b)氮稳定剂，所述氮稳定剂包含纯度在90至99％之间的NBPT，其中所述氮稳定剂处于所述组合物的约0.02重量％至1重量％之间的浓度；和
c)载体体系，所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至1.5重量％之间的浓度；
其中所述氮稳定剂和所述载体体系从距所述颗粒的中心按径向长度计1％至50％之间的点开始并延伸所述颗粒的整个径向厚度，是基本上均匀分散的。
5.权利要求3或4所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述氮稳定剂组合物还包含处于所述组合物的约0.05重量％至0.9重量％之间的浓度的硝化抑制剂。
6.权利要求1-4中任一项所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述脲酶抑制剂或NBPT处于所述组合物的约0.02重量％至0.1重量％之间的浓度。
7.权利要求5所述的颗粒状的脲氮稳定剂，其中所述硝化抑制剂处于所述组合物的约0.05重量％至0.75重量％之间的浓度。
8.权利要求1-4中任一项所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述脲酶抑制剂或NBPT处于所述组合物的约0.02重量％至0.1重量％之间的浓度，并且所述载体体系处于所述组合物的约0.02重量％至0.2重量％之间的浓度。
9.权利要求1或2所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述脲酶抑制剂是NBPT。
10.权利要求1-4中任一项所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述载体体系是NMP和丙二醇的混合物。
11.权利要求10所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中NMP的浓度在所述载体体系的约15重量％至85重量％之间。
12.权利要求10所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中丙二醇的浓度在所述载体体系的约15重量％至85重量％之间。
13.权利要求10所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中丙二醇的浓度在所述载体体系的约15重量％至65重量％之间，且NMP的浓度在所述载体体系的约35重量％至85重量％之间。
14.权利要求13所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中丙二醇的浓度在所述组合物的约0.005重量％至0.65重量％之间，且NMP的浓度在所述组合物的约0.015重量％至0.85重量％之间。
15.权利要求14所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中NBPT的浓度在所述组合物的约0.02重量％至0.1重量％之间，丙二醇的浓度在所述组合物的约0.005重量％至0.0275重量％之间，且NMP的浓度在所述组合物的约0.015重量％至0.09重量％之间。
16.权利要求5或7所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述硝化抑制剂是DCD。
17.权利要求1-4中任一项所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述载体体系包含二醇醚。
18.权利要求1-4中任一项所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述载体体系包含DMSO。
19.权利要求3或4所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述NBPT纯度在95至99％之间。
20.权利要求3或4所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述NBPT具有约98％的纯度。
21.权利要求2或4所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述氮稳定剂和所述载体体系从距所述颗粒的中心按径向长度计1％至25％之间的点开始并延伸所述颗粒的整个径向厚度，是基本上均匀分散的。
22.权利要求2或4所述的颗粒状的脲-氮稳定剂组合物，其中所述氮稳定剂和所述载体体系从距所述颗粒的中心按径向长度计1％至10％之间的点开始并延伸所述颗粒的整个径向厚度，是基本上均匀分散的。
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