CN108675878A - 醋酸钾类水溶肥制备工艺及醋酸钾类水溶肥 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业肥料技术领域，涉及一种醋酸钾类水溶肥制备工艺及醋酸钾类水溶肥，该制备工艺包括以下步骤：1)获取在生产间苯撑双马来酰亚胺时所产生的醋酸溶液；2)升高温度到100℃，进行连续蒸馏得到连续蒸馏后的液体；3)在连续蒸馏后的液体中添加鼠李糖脂，搅拌，得到经处理后的醋酸溶液；4)在经处理后的醋酸溶液中添加氢氧化钾或碳酸钾，得到醋酸钾溶液；5)在醋酸钾溶液中加入大量元素、腐殖酸、氨基酸、中量元素和/或微量元素，得到醋酸钾类水溶肥。本发明提供了一种经济环保以及制备工艺简单有效的醋酸钾类水溶肥制备工艺及醋酸钾类水溶肥。

Description

醋酸钾类水溶肥制备工艺及醋酸钾类水溶肥

技术领域

本发明属于农业肥料技术领域，涉及一种肥料的制备工艺，尤其涉及一种醋酸钾类水溶肥制备工艺及醋酸钾类水溶肥。

背景技术

我国钾肥的资源较为匮乏，国家每年进口钾肥达50％以上。钾是植物生长发育的必需元素之一，它在植物体内含量较高，分布较广，是移动性极强的元素之一，钾存在于生命最活跃的器官和组织中。钾可促进光能的利用，增强光合作用，促进光合产物的运转；钾是重要的品质元素，对改善作物品质有着很多作用，如可增加棉花纤维长度、强度、细度；增加水果的甜度和果表亮度。钾还可提高作物的抗性，促进作物表皮组织和维管组织的发育，加强细胞持水力，减少植物蒸腾作用，从而增强作物抗旱能力；钾能增加作物体内糖分储备，改善果菜的形状、大小、色泽和风味，增强其耐贮，提高细胞渗透压，增强作物抗寒性能，提高作物抗倒伏能力，提高产量等。农作物需要吸收多种元素以完成发育周期，在整个发育周期内对氮、磷、钾的需求很大，是植物生长的必需的大量元素，然而，仅靠土壤难以提供足量的氮、磷、钾。

国内钾肥一般使用硫酸钾和硝酸钾，硫酸钾和硝酸钾均属于水溶性的无机钾肥，植物吸收率很低。硫酸钾类钾肥的售价在5000元/吨左右，植物吸收率很低、效果较差；硝酸钾类钾肥吸收率较高，但售价在6000元/吨左右，价格高，农户很难接受。而醋酸钾类水溶性钾肥属于有机肥，吸收率比硝酸钾类水溶性钾肥的吸收率更高，可以达到90％以上，且能进一步补充植物有机质，应用效果最好。目前国内市场没有醋酸钾类水溶性钾肥。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种经济环保以及制备工艺简单有效的醋酸钾类水溶肥制备工艺及醋酸钾类水溶肥。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种醋酸钾类水溶肥制备工艺，其特征在于：所述醋酸钾类水溶肥制备工艺包括以下步骤：

1)获取在生产间苯撑双马来酰亚胺时所产生的醋酸溶液；所述醋酸溶液包括醋酸、马来酸以及有机胺；

2)升高温度到100℃，进行连续蒸馏得到连续蒸馏后的液体，所述连续蒸馏后的液体中包括醋酸和胺类物质；

3)在步骤2)所得到的连续蒸馏后的液体中添加鼠李糖脂，搅拌，去除胺类物质，得到经处理后的醋酸溶液；

4)在步骤3)制备得到的经处理后的醋酸溶液中添加氢氧化钾或碳酸钾，得到醋酸钾溶液；

5)在步骤4)中所得到的醋酸钾溶液中加入大量元素、腐殖酸、氨基酸、中量元素和/或微量元素，得到醋酸钾类水溶肥。

上述步骤1)中醋酸溶液的获取方式是：

1.1)以丙酮为溶剂，用间苯二胺和顺丁烯二酸酐进行缩合反应，生成间苯撑双马来酰胺酸中间体；

1.2)向间苯撑双马来酰胺酸中间体中加醋酐进行脱水环化，生成间苯撑双马来酰亚胺以及脱水环化反应的附属产物；

1.3)通过精馏塔对步骤1.2)获取得到的间苯撑双马来酰亚胺以及脱水环化反应的附属产物进行减压蒸馏，得到醋酸溶液；所述醋酸溶液包括醋酸、马来酸以及有机胺。

上述步骤3)中添加的鼠李糖脂的浓度是2％。

上述步骤3)中搅拌的时间不低于1小时。

上述步骤4)中醋酸钾溶液的含钾量不低于15％。

一种基于如上所述的醋酸钾类水溶肥制备工艺制备得到的醋酸钾类水溶肥。

本发明的优点是：

本发明提供了一种醋酸钾类水溶肥制备工艺及醋酸钾类水溶肥，该制备工艺是在生产橡胶多功能抗返原硫化剂(化学名称为间苯撑双马来酰亚胺)时，尤其是在醋酐进行脱水环化后所生成的醋酸溶液为基础，用精馏塔利用减压蒸馏，先将丙酮在60℃蒸出；其次，升高温度到100℃连续蒸馏，蒸馏出的液体主要为含30％醋酸和少量的胺类物质；随后，添加2％的鼠李糖脂搅拌1小时，与氢氧化钾或碳酸钾进行中和，可以得到含钾为15％的母液。在此母液中加入大量元素、腐殖酸、氨基酸、中量和微量元素等，可制成不同品种的富含有机钾的水溶肥料。本发明是利用橡胶助剂生产后的废液生产而成，属于废水回收利用，而且产品属于高吸收率的优质高端肥料，是国家重点支持的农业高、新技术材料和环保项目，其所生产的醋酸钾类水溶肥的成本相对低廉，且属于废弃物再利用，经济环保，同时，该制备工艺简单有效，便于实施，值得深入推广和应用。

具体实施方式

本发明提供了一种醋酸钾类水溶肥制备工艺，该醋酸钾类水溶肥制备工艺包括以下步骤：

1)获取在生产间苯撑双马来酰亚胺时所产生的醋酸溶液；醋酸溶液包括醋酸、马来酸以及有机胺；

其中：醋酸溶液的获取方式是：

1.1)以丙酮为溶剂，用间苯二胺和顺丁烯二酸酐进行缩合反应，生成间苯撑双马来酰胺酸中间体；

1.2)向间苯撑双马来酰胺酸中间体中加醋酐进行脱水环化，生成间苯撑双马来酰亚胺以及脱水环化反应的附属产物；

1.3)通过精馏塔对步骤1.2)获取得到的间苯撑双马来酰亚胺以及脱水环化反应的附属产物进行减压蒸馏，得到醋酸溶液；醋酸溶液包括醋酸、马来酸以及有机胺。

2)升高温度到100℃，进行连续蒸馏得到连续蒸馏后的液体，连续蒸馏后的液体中包括醋酸和胺类物质；

3)在步骤2)所得到的连续蒸馏后的液体中添加鼠李糖脂，搅拌并不小于1小时，去除胺类物质，得到经处理后的醋酸溶液；鼠李糖脂的浓度是2％；

4)在步骤3)制备得到的经处理后的醋酸溶液中添加氢氧化钾或碳酸钾，得到含钾量不低于15％的醋酸钾溶液；

5)在步骤4)中所得到的醋酸钾溶液中加入大量元素、腐殖酸、氨基酸、中量元素和/或微量元素，得到醋酸钾类水溶肥。

本发明在提供如前的醋酸钾类水溶肥制备工艺的同时，还提供了一种基于如上制备工艺制备得到的醋酸钾类水溶肥。

本发明是在橡胶助剂生产完的母液中含有百分之三十左右的醋酸，与碳酸钾或氢氧化钾等碱，中和后即可得到醋酸钾溶液，配合其他有机质和植物所需元素可以制成有机水溶性钾肥。本发明是利用橡胶助剂生产后的废液生产而成，属于废水回收利用，而且产品属于高吸收率的优质高端肥料，是国家重点支持的农业高、新技术材料和环保项目。

本发明的基本原理是：

在橡胶多功能抗返原硫化剂(化学名称为间苯撑双马来酰亚胺)时，在一定条件下，使间苯二胺和顺丁烯二酸酐发生缩和反应，生成间苯撑双马来酰胺酸，然后再与醋酐进行脱水环化，生成间苯撑双马来酰亚胺。而该反应过程中，是以丙酮为溶剂，用间苯二胺和顺丁烯二酸酐进行缩合反应，生成间苯撑双马来酰胺酸中间体。向间苯撑双马来酰胺酸中间体中加醋酐进行脱水环化，生成间苯撑双马来酰亚胺。由于醋酐进行脱水环化后生成醋酸溶液没办法回收，本发明通过用精馏塔利用减压蒸馏后得到干净的醋酸和马来酸的溶液作为母液，并以该母液作为制备醋酸钾类水溶肥的基础，经分析及测定，该母液主要成分为醋酸、马来酸和少量的有机胺。

在具体制备醋酸钾类水溶肥时，以上述母液为基础，用精馏塔利用减压蒸馏，先将丙酮在60度蒸出；其次，升高温度到100℃连续蒸馏，蒸馏出的液体主要为含30％醋酸和少量的胺类物质；随后，添加2％的鼠李糖脂搅拌1小时后储存备用，由于鼠李糖脂分子结构中带有一个羟基，很容易在碱性环境下电离出来，形成一个有机的羟酸根，这个羟酸根具有与有机胺溶液中的酰胺基碱性基团反应(络合)，形成一个稳定的络合体，而且对环境无害；况且，鼠李糖脂发酵液是一种复合体系，当胺类气体溶解于发酵液溶液时，被体系内鼠李糖脂所形成的管状胶束存储，这是典型的表面活性剂增溶的机理；这个过程可将胺类物质吸附后转化为植物可吸收的氮肥，同时鼠李糖脂是很好的生物表面活性剂。第四，生产水溶肥料的时候，将储备的醋酸溶液和一定量的氢氧化钾进行中和，可以得到含钾为15％的母液。将此母液加入大量元素、腐殖酸、氨基酸、中量和微量元素等，可制成不同品种的富含有机钾的水溶肥料。

基于如上理论，本发明在具体生产时，其工艺流程是：

1)原料称量；

2)上料：在1号反应釜中加入蒸馏后的醋酸溶液搅拌，根据比例投氢氧化钾或碳酸钾，搅拌投尿素或磷酸二氢钾后搅拌；投鼠李糖脂搅拌；投硼酸、硼砂、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵、硫酸铜中的一种或者几种，随后测pH值，依次投入有机硅或消泡剂，投入复硝酚钠或复硝酚钾，投入萘乙酸、萘乙酸钠或胺鲜酯中；搅拌30分钟后打入2号反应釜；

3)在2号反应釜中加水搅拌，在2号反应釜中投入氨基酸、腐殖酸、腐植酸钾或黄腐酸钾，搅拌30分钟，再将1号反应釜中的溶液投入2号反应釜中，搅拌不低于12小时得到醋酸钾类水溶肥。

Claims (6)

1.一种醋酸钾类水溶肥制备工艺，其特征在于：所述醋酸钾类水溶肥制备工艺包括以下步骤：

1)获取在生产间苯撑双马来酰亚胺时所产生的醋酸溶液；所述醋酸溶液包括醋酸、马来酸以及有机胺；

2)升高温度到100℃，进行连续蒸馏得到连续蒸馏后的液体，所述连续蒸馏后的液体中包括醋酸和胺类物质；

3)在步骤2)所得到的连续蒸馏后的液体中添加鼠李糖脂，搅拌，去除胺类物质，得到经处理后的醋酸溶液；

4)在步骤3)制备得到的经处理后的醋酸溶液中添加氢氧化钾或碳酸钾，得到醋酸钾溶液；

5)在步骤4)中所得到的醋酸钾溶液中加入大量元素、腐殖酸、氨基酸、中量元素和/或微量元素，得到醋酸钾类水溶肥。

2.根据权利要求1所述的醋酸钾类水溶肥制备工艺，其特征在于：所述步骤1)中醋酸溶液的获取方式是：

1.1)以丙酮为溶剂，用间苯二胺和顺丁烯二酸酐进行缩合反应，生成间苯撑双马来酰胺酸中间体；

1.2)向间苯撑双马来酰胺酸中间体中加醋酐进行脱水环化，生成间苯撑双马来酰亚胺以及脱水环化反应的附属产物；

1.3)通过精馏塔对步骤1.2)获取得到的间苯撑双马来酰亚胺以及脱水环化反应的附属产物进行减压蒸馏，得到醋酸溶液；所述醋酸溶液包括醋酸、马来酸以及有机胺。

3.根据权利要求2所述的醋酸钾类水溶肥制备工艺，其特征在于：所述步骤2)中添加的鼠李糖脂的浓度是2％。

4.根据权利要求3所述的醋酸钾类水溶肥制备工艺，其特征在于：所述步骤2)中搅拌的时间不低于1小时。

5.根据权利要求4所述的醋酸钾类水溶肥制备工艺，其特征在于：所述步骤4)中醋酸钾溶液的含钾量不低于15％。

6.一种基于如权利要求5所述的醋酸钾类水溶肥制备工艺制备得到的醋酸钾类水溶肥。