DE3140816A1

DE3140816A1 - Fertiliser and its preparation

Info

Publication number: DE3140816A1
Application number: DE19813140816
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(grad.) 8201 Obing Behnke; Horst Dipl.-Chem. Dr. 8223 Trostberg Michaud; Georg Leonhard Dipl.-Landw. Dr. 8038 Gröbenzell Rieder; Svatopluk Dipl.-Landw. Dr. 8000 München Solansky
Original assignee: SKW Trostberg AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1981-10-13
Filing date: 1981-10-13
Publication date: 1983-04-21
Also published as: AU532073B2; FR2514343A1; CA1194335A; AU8726182A; DK378482A

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Düngemittel auf Basis von flüssigem Ammoniak und ein Verfahren zu seiner Herstellung,The invention relates to a fertilizer based on liquid Ammonia and a process for its production,

Ein Problem bei der Stickstoffdüngung, insbesondere bei Verwendung von Ammoniak, ist die häufig unbefriedigende Ausnützung des Stickstoffs infolge von Nitrifikation.A problem with nitrogen fertilization, especially with Use of ammonia is the often unsatisfactory use of nitrogen as a result of nitrification.

Hierbei wird durch das Bakterium Nitrosomonas der Ammoniakstickstoff zu Nitrit oxidiert. Nitrit wird durch Nitrobacter weiter oxidiert zum Nitrat. Nitrat ist im Boden leicht beweglich und auswaschbar. Die Nitrifikation hat daher erhebliche Stickstoffverluste zur Folge. Es ist nun bekannt, die Ausnützung des Düngestickstoffs durch die Pflanze dadurch zu verbessern, daß man dem Stickstoffdünger einen Nitrifxkationshemmer zusetzt. Verwendet man als Düngemittel flüssigen Ammoniak, so ist es bekannt,diesem als Nitrifxkationshemmer Nitrapyrin (2-Chlor-6-trichlormethylpyridin) zuzusetzen. Die Verwendung von Nitrapyrin als Nitrifxkationshemmer liegt für diesen Zweck nahe, da es sich um eine flüssige Substanz handelt, die sich leicht mit dem unter Druck stehenden flüssigen Ammoniak vermischen läßt.The ammonia nitrogen is produced by the bacterium Nitrosomonas oxidized to nitrite. Nitrite is further oxidized to nitrate by Nitrobacter. Nitrate is in the soil easy to move and wash out. Nitrification therefore results in considerable nitrogen losses. It is now known, the utilization of fertilizer nitrogen by the To improve the plant by adding a nitrification inhibitor to the nitrogen fertilizer. Used as a Fertilizers liquid ammonia, it is known this Nitrapyrin (2-chloro-6-trichloromethylpyridine) as a nitrification inhibitor to add. The use of nitrapyrin as a nitrification inhibitor is obvious for this purpose, there it is a liquid substance that mixes easily with the pressurized liquid ammonia leaves.

In der Praxis haben sich jedoch Nachteile bei der Verwendung von Nitrapyrin als Nitrifxkationshemmer in einem Düngemittel auf Basis von flüssigem Ammoniak herausgestellt. Bei der Injektion dieses Düngemittels bleibt nämlich das Nitrapyrin im wesentlichen im Zentrum oder nahe am Zentrum des injizierten Ammoniakbandes. Da an der Stelle hoher Ammoniakkonzentration eine Nitrifikation jedoch ohnedies nicht stattfindet, da die Mikroorganismen durch den Ammoniak wegen der hohen Konzentration und des hohen pH-Wertes hier selbst unwirksam gemacht werden, kann ein Wirksamwerden des Nitrapyrins erst erfolgen, wenn der größteIn practice, however, there are disadvantages in the use of nitrapyrin as a nitrification inhibitor in a fertilizer highlighted on the basis of liquid ammonia. This is what remains after the injection of this fertilizer Nitrapyrin essentially in the center or near the center of the injected ammonia band. Since at the point higher Ammonia concentration, however, nitrification does not take place anyway, since the microorganisms are affected by the Ammonia because of its high concentration and high pH are themselves made ineffective here, the nitrapyrin can only become effective when the largest

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Teil des Ammoniaks bereits verbraucht ist und damit erst wieder Bedingungen entstehen, unter denen die Nitrifikationsbakterien wachsen könnten. Bei der Umwandlung von Ammoniak-Stickstoff in Nitratstickstoff treten außerdem Verluste durch "Denitrifikation", d. h. durch Bildung von elementarem Stickstoff auf.Part of the ammonia has already been consumed and only then conditions arise again, under which the nitrification bacteria could grow. Losses also occur when converting ammonia nitrogen into nitrate nitrogen by "denitrification", i.e. H. through the formation of elemental nitrogen.

Es sind zwar auch andere Nitrxfikationshemmer bekannt, wie z. B. Dicyandiamid, diese wurden jedoch bisher nur festen Düngemitteln zugesetzt, einerseits wegen der Schwierigkeit der dosierten Einbringung solcher Feststoffe in flüssigen Ammoniak unter Druck, andererseits wegen der größeren erforderlichen Mengen und schließlich auch wegen der Eigenschaft des Dicyandiamids, leicht zu verbacken. Hinzu kommt, daß man bei diesen Nitrifikationshemmern ebenfalls erwarten mußte, daß sie wie das Nitrapyrin im Boden weniger wandern als der bewegliche flüssige Ammoniak und daher gar nicht zur Wirkung kommen können.There are also other Nitrxfikationshemmer known such. B. dicyandiamide, but these have so far only been solid Added to fertilizers, on the one hand because of the difficulty of the metered introduction of such solids in liquid Ammonia under pressure, on the other hand because of the larger quantities required and finally also because of the property of dicyandiamide, easy to bake. Come in addition, that one had to expect that these nitrification inhibitors, like nitrapyrin, migrate less in the soil than the mobile liquid ammonia and therefore cannot have any effect at all.

Nunmehr wurde jedoch überraschenderweise gefunden, daß bei der Injektion einer Lösung von Dicyandiamid in flüssigen Ammoniak das Dicyandiamid schneller vom Zentrum in die Peripherie wandert als der Ammoniak. Damit wird Dicyandiamid an den Stellen geringer Konzentration voll als Nitrifikationshemmer wirksam.However, it has now surprisingly been found that when a solution of dicyandiamide is injected into liquid Ammonia, the dicyandiamide migrates faster from the center to the periphery than ammonia. This becomes dicyandiamide full as a nitrification inhibitor at the points of low concentration effective.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Düngemittel auf Basis von flüssigem Ammoniak, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es im wesentlichen aus einer Lösung von Dicyandiamid in flüssigem Ammoniak besteht. Vorzugsweise beträgt dabei der Dicyandiamidgehalt 1 bis 30 Gew.-% und dementsprechend der Ammoniakgehalt 99 bis 70 Gew.-%. Das erfindungsgemäße Düngemittel kann außerdem noch Harnstoff enthalten. Der Harnstoffgehalt sollte vorzugsweise den Dicyandiamidgehalt nicht übersteigen.The invention therefore relates to a fertilizer based of liquid ammonia, which is characterized in that it consists essentially of a solution of dicyandiamide in liquid ammonia. The dicyandiamide content is preferably 1 to 30% by weight and accordingly the Ammonia content 99 to 70% by weight. The fertilizer according to the invention can also contain urea. The urea content should preferably not exceed the dicyandiamide content.

Die Herstellung des neuen Düngemittels erfolgt im Prinzip einfach durch Auflösen des Dicyandiamids im flüssigen Am-The production of the new fertilizer takes place in principle simply by dissolving the dicyandiamide in the liquid am-

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moniak. Dies ist jedoch technisch nicht problemlos, da flüssiger Ammoniak unter relativ hohem Druck steht, was die Handhabung erschwert. Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit auf einfache Weise dadurch gelöst, daß man ein Dicyandiamidgranulat, welches 0 bis 50 Gew.-% Harnstoff enthält, in einem Druckgefäß von flüssigem Ammoniak durchströmen läßt unter Auflösung des Granulats. Die Korngröße des Granulats liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 2 mm, jedoch läßt sich das Verfahren auch außerhalb dieses Bereichs durchführen. Das Schüttgewicht des Granulats sollte vorzugsweise höher als 550 g/l sein.moniak. However, this is technically not problematic since liquid ammonia is under relatively high pressure, which makes handling difficult. According to the invention this Difficulty solved in a simple manner that one dicyandiamide granules, which 0 to 50 wt .-% urea contains, can flow through in a pressure vessel of liquid ammonia with dissolution of the granules. The grain size of the granulate is preferably in the range from 0.1 to 2 mm, but the process can also be carried out outside of it perform this area. The bulk density of the granulate should preferably be higher than 550 g / l.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise ermöglicht es, das Düngemittel im Zug der normalen Umfüllung von flüssigem Ammoniak aus einem Behälter in den anderen durch einfaches Zwischenschalten des Druckgefäßes herzustellen. So kann beispielsweise der flüssige Ammoniak von einem Lagertank in einen Transporttank oder Feldtank, oder von einem Feldtank in einen Ausbringtank umgefüllt werden und durch Zwischenschalten des Druckgefäßes in die Umfülleitung erhält man im gleichen Arbeitsschritt die gewünschte Lösung. Bei diesem Verfahren sollte zweckmäßig die Menge an Dicyandiamid so gewählt werden, daß sie nicht wesentlich größer ist als die Hälfte derjenigen Menge, die der flüssige Ammoniak insgesamt aufzulösen vermag.The inventive method makes it possible to use the fertilizer in the course of the normal transfer of liquid ammonia from one container to the other by simply switching in between of the pressure vessel. For example, the liquid ammonia can be transferred from a storage tank to a Transport tank or field tank, or can be transferred from a field tank to a discharge tank and switched in between of the pressure vessel into the transfer line, the desired solution is obtained in the same step. With this one The method should expediently the amount of dicyandiamide chosen so that it is not significantly greater than half of the amount that the liquid ammonia is able to dissolve in total.

Eine besonders glatte und rasche Auflösung· des Dicyandiamidgranulat s ergibt sich dann, wenn es Harnstoff enthält. So wird vorzugsweise ein Dicyandiamidgranulat verwendet, welches mit Hilfe von Harnstofflösung granuliert wurde.A particularly smooth and rapid dissolution of the dicyandiamide granulate s arises when it contains urea. A dicyandiamide granulate is preferably used, which was granulated with the help of urea solution.

Harnstoff verbessert hierbei jedoch nicht nur die Löslichkeit des Dicyandiamids im Ammoniak, sondern stellt selbst ein Düngemittel dar und verringert aus diesem Grunde die Düngewirksamkeit nicht, im Gegensatz zu einem Löslichkeitsverbesserer, der selbst keine Düngewirksamkeit besitzt.However, urea not only improves solubility in this case of the dicyandiamide in ammonia, but is itself a fertilizer and therefore reduces the Fertilizer is not effective, in contrast to a solubility improver, which itself has no fertilizing effect.

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Durch die Erfindung wird nicht nur die Stickstoffausnutzung bei Verwendung von flüssigem Ammoniak als Düngemittel wesentlich verbessert, sondern es wird sogar möglich, das erfindungsgemäße Düngemittel im Herbst auszubringen, mit anderen Worten, eine Ammoniakdüngung im Herbst durchzuführen, ohne daß bis zur nächsten Vegetation erhebliche Teile des Stickstoffs in die im Boden leicht bewegliche Nitratform umgewandelt werden und durch Auswaschen verlorengehen.The invention not only improves nitrogen utilization significantly improved when using liquid ammonia as a fertilizer, but it is even possible to apply the fertilizer according to the invention in autumn, in other words to carry out ammonia fertilization in autumn, without that up to the next vegetation, considerable parts of the nitrogen in the easily movable in the soil Nitrate form can be converted and lost by washing out.

Die überlegene Schutzwirkung für den Ammoniakstickstoff, die erfindungsgemäß durch des Dicyandiamid erzielt wird, ergibt sich aus der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt ein vertikales und ein horizontales Profil der Verteilung von Ammoniak und Dicyandiamid im Boden bei einer Injektion in 11 cm Tiefe. Die Versuche wurden unter Verwendung eines Bodenmonolithen mit pH 6,5 bei 5° C durchgeführt. Die eingespritzte Menge betrug 1,3 g Ammoniakstickstoff und 0,3 g Dicyandiamidstickstoff. Das Profil wurde 8 Tage nachder Injektion bestimmt. Die weißen Balken geben jeweils die Ammoniakstickstoffmenge im jeweiligen Profil in Prozent des insgesamt eingebrachten Ammoniakstickstoffs an, die dunklen Balken stellen in entsprechender Weise die Menge des Dicyandiamidstickstoffs dar. Wie man aus der Zeichnung erkennt, übersteigt im Zentrum der Injektion die Ammoniakstickstoffmenge die Dicyandiamidstickstoffmenge bei weitem. An den Rändern des Injektionsraumes hingegen ist die Dicyandiamidstickstoffmenge wesentlich größer als die Ammoniakstickstoffmenge, so daß die Nitrifikationshemmung am wirksamsten dort erfolgt, wo die Nitrifikationsgefahr am größten ist.The superior protective effect for the ammonia nitrogen, which is achieved according to the invention by the dicyandiamide, emerges from the accompanying drawing. This shows a vertical and a horizontal profile of the distribution of ammonia and dicyandiamide in the soil during an injection at a depth of 11 cm. The experiments were carried out using a soil monolith with pH 6.5 at 5 ° C. The amount injected was 1.3 g of ammonia nitrogen and 0.3 g of dicyandiamide nitrogen. The profile was 8 days determined after injection. The white bars indicate the amount of ammonia nitrogen in the respective profile as a percentage of the total ammonia nitrogen introduced, the dark bars represent the corresponding Represent the amount of dicyandiamide nitrogen. As can be seen from the drawing, the center of the injection exceeds the amount of ammonia nitrogen the amount of dicyandiamide nitrogen by far. At the edges of the injection space, however, the amount of dicyandiamide nitrogen is essential greater than the amount of ammonia nitrogen, so that the nitrification inhibition occurs most effectively where the danger of nitrification is greatest.

Claims

Patent Attorneys DYplV-IngVH.'WeiCKmä'nn, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing.H. Liska HCH 8000 MÜNCHEN 86, DEN 13, POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, PHONE NUMBER 98 39 21/22 SKW 186 SKW Trostberg Aktiengesellschaft Dr. Albert-Frank-Straße 32 D-8223 Trostberg Fertilizer and process for its production Patent claims

1. Fertilizers based on liquid ammonia, d a characterized in that it is essentially consists of a solution of dicyandiamide in liquid ammonia.

2. Fertilizer according to claim 1, characterized in that that it also contains dissolved urea.

3. Fertilizer according to Claim 1, characterized in that it contains 1 to 30% by weight of dicyandiamide and contains 99 to 70 weight percent liquid ammonia.

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4. Fertilizer according to claim 2 or 3, characterized in that up to 50 wt .-% of the dicyandiamide are replaced by urea.

5. A method for producing a fertilizer according to a of claims 1 to 4, characterized in that a dicyandiamide granulate, which Contains 0 to 50 wt .-% urea, liquid ammonia can flow through in a pressure vessel with dissolution of the granules.

6. The method according to claim 5, characterized in that one has a granulate with a Bulk weight of more than 550 g / l used.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that one is a granulate with a Grain size from 0.1 to 2 mm used.

8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the pressure vessel interposed in a transfer line for liquid ammonia.