MX2008010902A - Fertilizante liquido con alto nitrogeno. - Google Patents

Abstract

La presente invención se dirige a una composición de fertilizante liquido teniendo un contenido de nitrógeno alto comprendiendo una mezcla acuosa de una resina de urea-formaldehído y una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste de urea, nitrato de amonio y una mezcla de urea y nitrato de amonio, en donde el fertilizante liquido pose puntos de congelación sorprendentemente deprimidos y temperaturas de desalado.

Description

FERTILIZANTE LIQUIDO CON ALTO NITROGENO Campo de la Invención La presente invención está dirigida a una composición de fertilizante líquido que tiene un alto contenido de nitrógeno. La invención está dirigida particularmente a un fertilizante líquido acuoso que comprende una mezcla de una solución acuosa concentrada de una resina de urea formaldehído y una fuente de fertilizante de nitrógeno separada seleccionada del grupo que consiste en, nitrato de amonio urea y de una mezcla de nitrato de amonio y urea. Los fertilizantes líquidos de la presente invención generalmente poseen puntos de congelación reducidos y temperaturas reducidas de desalinización . Antecedentes de la Invención El nitrógeno es un nutriente esencial para apoyar el crecimiento y desarrollo de plantas, incluyendo hierbas. A la mayoría de las plantas que crecen para producir alimento, ya sea para consumo humano o animal, les han dado una cierta forma de fertilizante de nitrógeno. La fertilización de céspedes también consume grandes cantidades de fertilizantes de nitrógeno. La urea de continúa siendo la fuente más ampliamente usada de fertilizante de nitrógeno. Mientras que la mayoría de la urea es utilizada en una forma granular, los fertilizantes líquidos que usan urea en una cierta forma continúan ocupando un segmento importante del mercado del fertilizante. Probablemente el más común de los fertilizantes líquidos basados en urea son soluciones acuosas de urea y una solución acuosa de urea y nitrato de amonio, identificadas como soluciones UAN, (soluciones de nitrato de amonio (AN) sin urea agregada también son utilizadas en un cierto grado como fertilizante de nitrógeno). La más concentrada de estas soluciones acuosas contiene aproximadamente 32% en peso de nitrógeno y se hace de aproximadamente 34 a 35% de urea, 46 a 45% de nitrato de amonio y balance de agua. Esta solución concentrada de fertilizante tiene una temperatura de desalinización de aproximadamente 0 a -2°C, la cual limita las localizaciones en donde puede ser utilizado con seguridad sin complejidad agregada en la transportación y almacenaje. La temperatura de desalinización puede ser deprimida adicionalmente aumentando el contenido de agua y sacrificando así la concentración de nitrógeno total del fertilizante acuoso. De esta manera, en climas fríos, generalmente el contenido máximo de nitrógeno de estas soluciones es aproximadamente 28% en peso. Las soluciones de urea pueden prepararse en contenido de sólidos hasta aproximadamente 50% en peso. Las soluciones que contienen aproximadamente 20% de urea son comunes para el uso como fertilizante de césped. Tales soluciones también deben ser manejadas apropiadamente para evitar complicaciones debido a la cristalización de la urea (desalinización) a bajas temperaturas.

Una vez aplicado a la tierra, la urea en esos fertilizantes es convertida enzimáticamente en amoníaco por la ureasa, una enzima producida por microorganismos endógenos en la tierra. El amoníaco es entonces hidrolizado rápidamente en iones de amonio. En la tierra, algo de los iones de amonio, tanto del amoníaco hidrolizado o del nitrato de amonio, son asimilados directamente por las plantas, pero la mayoría son convertidas en nitrato por el proceso de nitrificación. Una vez en la forma de nitrato, el nitrógeno es asimilado más fácilmente directamente por las plantas. Aunque ampliamente en uso, uno de los problemas al usar urea, soluciones de AN y UAN como la fuente de nitrógeno es que alguna fracción de nitrógeno se pierde después del uso de varias maneras, incluyendo la volatilización como amoníaco, la desnitrificación en nitrógeno gaseoso y la lixiviación del nitrato. Se ha estimado que la pérdida de nitrógeno para esos fertilizantes cae en alguna parte entre 30% y 60%. La técnica del fertilizante también ha desarrollado una amplia variedad de fertilizantes líquidos basados en la reacción entre la urea y el formaldehído. Se han formulado y se han utilizado estos fertilizantes de resina de urea formaldehído como una manera de proporcionar una liberación (caracterizada a veces como prolongada) más controlada de los valores del nitrógeno de modo que la disponibilidad de nitrógeno deseablemente está enfocada a los requisitos de nitrógeno en tiempo-curso de las plantas. De esta manera, se ha pensado que la pérdida de nitrógeno asociada comúnmente con la rápida liberación de los fertilizantes de nitrógeno, tal como soluciones de urea y UAN, puede ser reducida. Sin embargo, cuando es formulada con altos contenidos de sólidos para maximizar el valor de nitrógeno total, estos fertilizantes líquidos presentan a veces sus propios problemas de estabilidad. Sin embargo, estas ineficacias inherentes y los problemas potenciales, los fertilizantes líquidos basados en estas formulaciones continúan siendo una manera atractiva de aplicar fertilizantes de nitrógeno a las plantas. Por esa razón, la técnica del fertilizante continúa buscando composiciones mejoradas y las maneras para proporcionar un líquido de fertilizante de nitrógeno concentrado que sea más estable y menos propenso a la salazón. Descripción Detallada de la Invención La presente invención está basada en el descubrimiento que la combinación de fertilizantes líquidos concentrados que contienen resinas de urea formaldehído de liberación controlada con soluciones de de urea, soluciones de nitrato de amonio (AN) y soluciones (UAN) de urea - nitrato de amonio puede producir una composición de fertilizante líquido que tiene un aumento en su contenido de nitrógeno, en relación con la urea, las soluciones AN y UAN solas, y tener una estabilidad térmica mejorada (baja temperatura). Los solicitantes han descubierto específicamente que cualquiera o ambos del punto de congelación y temperatura de desalinización de las soluciones de urea, de las soluciones (AN) de nitrato de amonio y de las soluciones (UAN) de urea nitrato de amonio pueden deprimirse por la adición de composiciones de fertilizante líquidos de resinas urea formaldehído de liberación controlada, concentradas. De esta manera, las soluciones de fertilizante con mayores concentraciones de sólidos (y por lo tanto mayores concentraciones de nitrógeno) son posibles mientras que reducen el riesgo de salazón. Así, la presente invención está dirigida a una composición de fertilizante líquido de un alto contenido de nitrógeno que comprende una solución acuosa de una resina de urea formaldehído, y una fuente de fertilizante de nitrógeno separada seleccionada del grupo que consiste de urea, nitrato de amonio y de una mezcla de urea y nitrato de amonio (también designado en la presente como urea-nitrato de amonio). La invención también está dirigida al método relacionado para usar el fertilizante líquido para fertilizar plantas, incluyendo hierbas. El primer componente de la composición del fertilizante líquido de la presente invención es una solución acuosa de resina de urea formaldehído concentrada. Este componente proporciona una característica de liberación controlada de nitrógeno al fertilizante líquido. Este componente también hace que la última composición de fertilizante líquido tenga un punto de congelación y/o temperatura de desalinización mejorados.

De acuerdo con la presente invención, la solución acuosa de resina de urea formaldehído concentrada es preparada reaccionando urea y formaldehído y opcionalmenté amoníaco bajo condiciones de reacción alcalinas. El uso de una relación molar de formaldehído (F) a urea (U) a amoníaco (A) (F:U:A) en el intervalo de 0.5-4.0:1.0:0.0-1.0 para hacer la solución concentrada de resina de urea formaldehído, y más usualmente en el intervalo de 0.5-2.5:1.0:0.0-0.5 es típico. Hay una variedad de procesos conocidos en la técnica anterior para hacer estas resinas y en los aspectos más amplios de la presente invención estos procesos y las soluciones acuosas de urea formaldehído que resultan están pensados para ser incluidos por la presente invención. Es importante que la reacción entre la urea, el formaldehído y el amoníaco opcional esté conducida bajo condiciones de reacción alcalinas de modo que especie de urea metiladas sean formadas. Las temperaturas de reacción entre 50 y 100°C son comunes, con un período de tiempo de reacción tan corto como 30 minutos o tan largo como 5 horas son posibles. En una modalidad preferida de la presente invención, la solución acuosa de resina de urea formaldehído es la solución acuosa de resina descrita y reivindicada en Gabrielson, U.S. 6,632,262 (Patente de Gabrielson). La Patente de Gabrielson describe específicamente un fertilizante líquido de urea formaldehído de liberación controlada que tiene un nivel de nitrógeno de por lo menos 28% en peso de nitrógeno. De acuerdo con la Patente de Gabrielson, el formaldehído (F), la urea (U) y el amoníaco (A) son combinados eventualmente en una solución alcalina acuosa en una relación molar F:U:A en el intervalo de 0.6-1:1.0:0.25-0.35. La mezcla de reacción acuosa es calentada por lo menos 0.75 horas a una temperatura de 80°C a 95°C, seguida por enfriamiento a menos de 50°C y ajustando el pH del líquido acuoso a 9.0 a 10.5. Los materiales y los procedimientos específicos para preparar el fertilizante líquido de urea formaldehído están conveniente descritos en la Patente de Gabrielson y por lo tanto no es necesario repetir esas enseñanzas aquí. En cambio, la descripción de la Patente de Gabrielson, U.S. 6,632,262, está incorporada en la presente en su totalidad por referencia. Brevemente, para preparar esta solución acuosa de resina de urea formaldehído particular de la Patente de Gabrielson, U.S. 6.632.262, el formaldehído, la urea, y el amoníaco son combinados en una solución alcalina en una relación molar de formaldehído:urea:ammonia de aproximadamente 0.6-1/1/0.25-0.35, preferiblemente en una relación molar de aproximadamente 0.7-0.9/1/0.25-0.3, y más preferiblemente en una relación molar de aproximadamente 0.8:1:0.27. Toda o la mayoría del agua presente en la mezcla viene de un concentrado de urea formaldehído, usado como la fuente principal de formaldehído, y la fuente de amoníaco (agua-amoníaco). El agua también se puede agregar al final de la cocina para ajustar el contenido de nitrógeno. La solución es calentada a aproximadamente 80°C a aproximadamente 95°C, preferiblemente de aproximadamente 85°C a aproximadamente 90°C, y mantenida por lo menos por aproximadamente 45 minutos, preferiblemente de aproximadamente 45 minutos a aproximadamente 120 minutos, más preferiblemente de aproximadamente 60 a aproximadamente 75 minutos, para asegurar una cierta formación de triazona y para terminar la reacción del formaldehído. Aproximadamente 14 a 20% de la urea en la mezcla original está en la forma de triazona, preferiblemente de aproximadamente 17 a aproximadamente 20%. El pH de la solución es por lo menos 7, preferiblemente de aproximadamente 7.5 a aproximadamente 10.5, y preferiblemente de aproximadamente 8.5 a aproximadamente 9.5. Después de la reacción inicial, la solución es entonces enfriada a menos de aproximadamente 50°C, preferiblemente a aproximadamente a temperatura ambiente y el pH es ajustado, como se necesite, para estar dentro del intervalo de aproximadamente 9 a aproximadamente 10.5, preferiblemente de aproximadamente 9.5 a aproximadamente 10. Este proceso proporciona una solución acuosa de resina de urea formaldehído en la cual el contenido de triazona, y de especies mono-, di-, y tri-sustituida de urea se ha optimizado para máxima estabilidad.

El pH puede ser mantenido o ajustado agregando un compuesto, tal como trietanolamina, bórax, bicarbonato de sodio o potasio, o carbonato de sodio o potasio, preferiblemente trietanolamina, al inicio de la reacción que amortiguará el pH de la mezcla de reacción acuosa en el nivel de pH deseado. Alternativamente, el pH puede mantenerse por la adición de cualquier base conveniente durante la reacción. Mientras que cualquier base puede utilizarse para aumentar el pH de la mezcla de reacción, una fuente común son los hidróxidos alcalino-metálicos tales como hidróxido de potasio, hidróxido de litio, e hidróxido de sodio. En esta modalidad particular, la solución acuosa de resina de urea formaldehído tiene un contenido de urea libre de 45-55% en peso, un contenido de urea cíclica (triazona) 14-20% en peso, un contenido de urea de monometilol 25-35% en peso y un contenido de di/trimetilurea de 5-15% en peso basado en el peso de la solución de resina de urea formaldehído en donde el resto de la solución está compuesto predominantemente de agua. La concentración de sólidos de la solución acuosa de resina de urea formaldehído está normalmente entre 60 y 92% en peso y preferiblemente 80 y 92%, medido como sólidos residuales después de calentarla a 105°C. Un mayor contenido de sólidos puede ser obtenido destilando la solución acuosa de resina, generalmente bajo un vacío. En otra modalidad preferida de la presente invención, una resina de urea formaldehído con un mayor contenido de triazona (urea cíclica) es utilizada como la solución acuosa de una resina de urea formaldehído. Los solicitantes han determinado que esta resina de urea formaldehído con mayor contenido de triazona ayuda igualmente a reducir el punto de congelación y especialmente la temperatura de desalinización de las soluciones hechas con una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste en urea, nitrato de amonio y de una mezcla el nitrato de amonio y urea (por ejemplo, UAN). Se espera que las soluciones resultantes exhiban también perfiles de fertilización de liberación prolongada deseables. Estas resinas de urea formaldehído tienen generalmente un contenido de (urea cíclica) triazona (incluyendo compuestos de triazona sustituida) de por lo menos 20% en peso. Resinas de urea formaldehído convenientes con mayor contenido de triazona (urea cíclica) pueden ser preparadas reaccionando formaldehído, urea y amoníaco en una relación molar (F:U:A) en el intervalo de 1.0-4.0:1.0:0.5-1.0. Estas resinas de urea formaldehído con mayor contenido de urea cíclica contienen generalmente por lo menos 20% de triazona y de compuestos sustituidos de triazona. En estas resinas, la relación de ureas cíclicas a ureas di- y tri-sustituidas y a ureas mono-sustituidas varía con la relación molar de los reactivos. Por ejemplo, una resina preparada con una relación molar de 2.0:1.0:0.5 (F:U:A) se esperaría que produjera una solución que contiene aproximadamente 42% de ureas cíclicas, aproximadamente 28% de ureas di/tri-sustituidas, aproximadamente 24% de ureas mono-sustituidas y aproximadamente 5% de urea libre. Alternativamente, una resina de urea formaldehído preparada en una relación molar de 1.2:1.0:0.5 (F:U:A) se esperaría que produjera una solución que contiene aproximadamente 26% de ureas cíclicas, aproximadamente 7% de ureas di/tri-sustituidas, aproximadamente 32% de ureas mono-sustituidas y aproximadamente 35% de urea libre. Los métodos para hacer estas resinas de urea formaldehído con mayor contenido de triazona son conocidos por los expertos en la materia. Se prefieren especialmente las resinas de urea formaldehído que tienen un alto contenido de urea cíclica y un contenido bajo de urea libre. Las resinas de urea formaldehído de un alto contenido de urea cíclica convenientes para el uso en este aspecto preferido de la invención están descritas, por ejemplo, en U.S. 6,114,491, la cual está incorporada en la presente por referencia en su totalidad. Según lo descrito en el ejemplo 1 de esta patente, las resinas de urea formaldehído con urea cíclica que contienen en exceso 75% pueden ser preparadas.

Todavía otras maneras de elaborar resinas de urea formaldehído (urea cíclica) que contienen triazona son conocidas para los expertos en la técnica y en sus aspectos más amplios la presente invención no debe ser limitada a ningún tipo particular de resina. A este respecto, se hace referencia a las Patentes Norteamericanas Nos. 4,554,005; 4,599,102; 4,778,510 y 5,674,971, que describen la preparación de resinas de urea formaldehído que contienen ureas cíclicas. La descripción de estas patentes está incorporada en la presente por referencia en su totalidad. Como se mencionó arriba, se prefiere para producir un concentrado líquido de la resina de urea formaldehído que tiene un contenido de sólidos" de arribe de aproximadamente 60% en peso, preferiblemente arriba de aproximadamente 70% en peso, más preferiblemente arriba de 80% en peso y especialmente arriba de 90% en peso, medido como los sólidos residuales que siguen después de calentar a 105°C. Estas resinas de urea formaldehído concentradas pueden ser preparadas usando materias primas concentradas o destilando una solución acuosa de resina hecha con una concentración de sólidos más baja, generalmente bajo un vacío. De acuerdo con lo observado arriba, una solución de los reactivos de urea, formaldehído y amoníaco es calentada de aproximadamente 80°C a aproximadamente 95°C, preferiblemente de aproximadamente 85°C a aproximadamente 90°C, y mantenida por lo menos aproximadamente 45 minutos, preferiblemente de aproximadamente 45 minutos a aproximadamente 120 minutos, más preferiblemente de aproximadamente 60 a aproximadamente 75 minutos, para asegurar la formación de triazona y para completar la reacción del formaldehído. El pH de la solución es por lo menos 7, preferiblemente de aproximadamente 7.5 a aproximadamente 10.5, y preferiblemente de aproximadamente 8.5 a aproximadamente 9.5. El otro componente de la composición de fertilizante líquido de la presente invención es una solución acuosa de una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste de, urea, nitrato de amonio (AN) y de una solución acuosa de nitrato de amonio-urea (UAN). Las soluciones de urea que contienen urea en una cantidad de aproximadamente 20 a 50% en peso de urea están comercialmente disponibles y son hechas fácilmente disolviendo una fuente sólida de urea, tal como urea perlada, en agua. Las soluciones AN que contienen 21% nitrógeno y las soluciones de UAN que contienen 28%, 30% y 32% de nitrógeno también están comercialmente disponibles, y otras concentraciones y formulaciones especializadas pueden ser obtenidas. La presente invención no se limita a ninguna fuente particular o concentración de urea, soluciones UAN y/o AN. Una solución UAN es preparada generalmente de 50% en peso de nitrato de amonio y 50% en peso de urea. El proceso continuo, y por lotes puede utilizarse para hacer urea, soluciones AN y UAN. En tales procesos, especialmente en el caso de soluciones UAN, las soluciones concentradas de nitrato de amonio y urea son medidas, mezcladas y enfriadas. Para hacer la composición de fertilizante de nitrógeno líquido de la presente invención, solamente es necesario preparar una mezcla de una solución acuosa de resina de urea formaldehído y la fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada de una solución acuosa de urea, de una solución acuosa de nitrato de amonio (AN) o de una solución acuosa de nitrato de amonio-urea (UAN) con mezclado exhaustivo. En el caso de urea en particular, puede ser conveniente simplemente disolver una fuente sólida de urea en una solución acuosa de resina de urea formaldehído para lograr la mezcla requerida de las soluciones acuosas. No se requiere equipo de mezclado especializado. En algunas circunstancias el calentamiento puede ser recomendable o necesario para asistir la disolución completa, inicial de los materiales mezclados. De acuerdo con la presente invención, la solución acuosa de resina de urea formaldehído (UF) y la fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste en una solución acuosa de urea (U), una solución acuosa de nitrato de amonio (AN) o una solución acuosa de nitrato de amonio-urea (UAN) son mezcladas en una relación de peso (UF:U; UF:AN o UF:UAN) de 90:10 a 10:90, a menudo en el intervalo de 80:20 a 20:80. más a menudo en el intervalo de 75:25 a 25:75 y aún más a menudo en el intervalo de 30:70 a 70:30, generalmente dependiendo de la relación deseada de liberación rápida y liberación controlada de nitrógeno en la formulación de fertilizante líquido final. En el caso de mezclas de AN o UAN y de resinas de urea formaldehído concentradas de alto contenido de urea cíclica (y preferiblemente de bajo contenido de urea libre), la solución acuosa de resina de urea formaldehído y la solución acuosa de nitrato de amonio (AN) o la solución acuosa de nitrato de amonio-urea (UAN) son mezcladas preferiblemente en una relación de peso (UF:AN o UF:UAN) de 30:70 a 50:50 que un perfil extendido de liberación de nitrógeno deseable puede ser obtenido. De acuerdo con lo observado arriba, usando una resina de urea formaldehído de un alto contenido de urea cíclica y especialmente una que tenga un bajo contenido de urea, preferiblemente una resina de urea formaldehído que tenga un contenido de urea cíclica de arriba de 20%, preferiblemente arriba de 40% y más preferiblemente arriba de 60%, (y que tenga un contenido de urea debajo de 20%, preferiblemente debajo de 10% y especialmente debajo de 5%) una mezcla acuosa de nitrato de amonio (o nitrato de urea-amonio) y resina de urea formaldehído que tenga un perfil de liberación de nitrógeno extendido altamente deseable puede ser obtenida. Una resina de urea formaldehído concentrada puede exhibir normalmente un contenido de nitrógeno de aproximadamente 25%, así, una mezcla con una solución UAN (32% de nitrógeno) en una relación de mezclado de resina de urea formaldehído a solución UAN de 30:70 producirá una solución fertilizante de aproximadamente 30% de nitrógeno. Una pequeña cantidad de otros aditivos también pueden incluirse en las composiciones de fertilizante líquidos de la presente invención. Por ejemplo, en usos específicos, un herbicida, ciertos micronutrientes, un agente colorante o tinte y otros aditivos fertilizantes conocidos pueden agregarse con seguridad a la composición sin degradar significativamente la estabilidad térmica de la composición de fertilizante. La composición de fertilizante líquido de la presente invención puede hacerse en altas concentraciones de sólidos, es decir, en un contenido de sólidos por lo menos de 50% en peso, en un contenido de sólidos por lo menos de 60% en peso, en un contenido de sólidos por lo menos de 70% en peso y en un contenido de sólidos por lo menos de 80% en peso y por lo tanto tiene un alto contenido de nitrógeno. La composición de fertilizante líquido de la presente invención también tiene un amplio intervalo de temperatura en el que permanece fluida sin precipitación de sólidos apreciable y por lo tanto puede ser aplicada a plantas, incluyendo hierbas, de la misma manera como cualquiera de las ureas líquidas convencionales, soluciones de fertilizante AN y UAN. Será entendido que mientras que la invención ha sido descrita conjuntamente con modalidades específicas de la misma, la descripción precedente y los ejemplos siguientes están pensados para ilustrar, pero no para limitar el alcance de la invención. Otros aspectos, ventajas y modificaciones serán evidentes para los expertos en la materia a quienes la invención pertenece, y estos aspectos y modificaciones están dentro del alcance de la invención. EJEMPLO 1 (repetido del ejemplo 2 del documento U.S. 6,632,262) Los siguientes ingredientes fueron combinados agregando en el orden siguiente: UFC, primera adición de hidróxido de amonio, primera adición de urea, segunda adición de hidróxido de amonio, y segunda adición de urea. La combinación fue calentada de 85°C a 90°C y mantenida por 60 minutos. El pH fue monitoreado cada 15 minutos y ajustado lo necesario para mantener un pH entre 8.6 y 10 usando 25% de cáustico Ingrediente Concentración % en Peso UFC, 85% 85 37.9 Hidróxido de amonio 28 0.5 Urea, perlada 100 28.4 Hidróxido de amonio 8 15.4 Urea, perlada 100 18.3 Cáustico 25 para ajusfar pH Ácido Fórmico 23 para ajusfar pH Agua para ajustar% de N La combinación después fue enfriada a 25°C y analizada para el% de nitrógeno y% de urea libre (por 3C-RMC). Resultados:% de nitrógeno fue 29.9; el pH fue 10.1;% de urea libre fue 50% que corresponde a <50% de liberación rápida. Las mezclas exhibieron excelente estabilidad.

La concentración de nitrógeno (y la concentración de sólidos) pueden incrementarse por destilación al vacío del producto de fertilizante líquido de resina de urea formaldehído resultante. EJEMPLO 2 (repetido del ejemplo 1 del documento U.S. 6,114,491) Preparación de las resinas de urea formaldehído de alto contenido de urea cíclica. a) Una resina de urea formaldehído que contenía urea cíclica fue preparada en una relación molar de 2.0:1.0:0.5, formaldehído:urea:amoníaco (F:U:A), cargando un recipiente de reacción con formaldehído, amoníaco, y urea mientras que se mantuvo la temperatura debajo de aproximadamente 65°C. Una vez que todos los reactivos estuvieron en el recipiente de reacción, la solución resultante fue calentada a aproximadamente 90°C, por aproximadamente 1 hora hasta que la reacción fue completada. Una vez que la reacción fue completada, la solución fue enfriada a temperatura ambiente. C13-NMR indicó que aproximadamente 42.1% de la urea estaba contenida en la estructura del anillo de triazona, 28.5% de la urea era di/tri-sustituida, 24.5% de la urea era mono-sustituida, y 4.9% de la urea estaba libre. b) Una segunda resina de urea formaldehído que contenía urea cíclica fue preparada igual que a) excepto que la relación molar de 1.2:1.0:0.5 (F:U:A) fue utilizada. C13-RMN indicó que aproximadamente 25.7% de urea estaba contenida en la estructura del anillo de triazona, 7.2% de urea era di/tri-sustituida, 31.9% de urea era mono- sustituida, y 35.2% de urea estaba libre. c) una tercera resina de urea formaldehído que contenía urea cíclica fue preparada de manera similar que a) excepto por la relación molar (F:U:A) de 3:1:1 y fue calentada a aproximadamente 90°C por 1 hora y después a 100°C por 2 horas. C13-RMN indicó que aproximadamente 76.0% de urea estaba contenida en la estructura del anillo de triazona, 15.3% de urea era di/tri-sustituida, 8.1% de urea era mono-sustituida, y 0.6% de urea estaba libre. d) Una cuarta resina de urea formaldehído que contenía urea cíclica fue preparada de la misma manera que a) excepto por la relación molar (F:U:A) de 4:1:1 y fue calentada a aproximadamente 90°C por 3 horas y el pH fue controlado en aproximadamente 7.5. C13-RMN indicó que aproximadamente 79.2% de urea estaba contenida en la estructura del anillo de triazona, 17.7% de urea era di/tri-sustituida, 1.6% de urea era mono-sustituida, y 1.5% de urea estaba libre. EJEMPLO 3 Soluciones acuosas de resina de urea formaldehído preparadas sustancialmente de acuerdo con el procedimiento del ejemplo 1 fueron procesadas (usando destilación al vacío) a un contenido de sólidos de aproximadamente 80% en peso y 92% en peso respectivamente. Estas soluciones acuosas de resina de urea formaldehído están identificadas en la siguiente Tabla como UF-1 y UF-2, respectivamente. Mezclas de soluciones de resina de urea formaldehído y una solución AN con 21% en peso de nitrógeno comercialmente disponible y una solución UAN con 32% en peso de nitrógeno comercialmente disponible fueron preparadas en varias relaciones de peso según lo mostrado en la siguiente tabla. El contenido de sólidos total de las varias formulaciones acuosas, medido como sólidos residuales después del calentamiento a 105°C, y el contenido de nitrógeno (% en peso) de las formulaciones acuosas también se reporta en la Tabla. Los puntos de congelación y las temperaturas de desalinización para las varias soluciones fueron medidos por Galbraith Laboratorios, Knoxville, TN y también se reportan en la siguiente Tabla. Todas las mezclas incluidas por la presente invención, almacenadas a una temperatura de 23-25°C han permanecido libres de sólidos por 180 días.

TABLA Ejemplo % de % de Punto de Temp. de sólidos N congelación desalinización °C °c UF-1 80.7 34.6 - - UF-2 92.1 39.7 - - UAN 80.9 31.9 - 0 Sin formación de 50 % UAN/50 % UF-1 78.8 33.2 <-19.7 cristales distintiva Sin formación de 50 % UAN/50 % UF-2 84.4 35.7 <-20 cristales distintiva 70 % UAN/30 % UF-1 78.8 33.0 <-19.9 -3.1 70 % UAN/30 % UF-2 82.1 34.2 <-20 -6.6 AN 65.4 21.6 - 6 Sin formación de 50 % AN/50 % UF-1 72.7 29.1 <-20 cristales distintiva 50 % AN/ 50 % UF-2 77.8 31.2 <-20 -10.3 70 % AN/30 % UF-1 69.5 26.8 <-19.9 -3.5 70 % AN/30 % UF-2 72.6 28.4 <-20 -0.7 La notación "sin formación de cristales distintiva" indica que la solución se mantuvo clara y que no había ninguna formación visible de sólidos antes de que la solución alcanzara su punto de congelación. Los datos en la Tabla muestran que la adición de la solución de urea formaldehído (UF-1 y UF-2) a las soluciones AN y/o UAN suprimió las temperaturas de desalinización de ambas soluciones AN y UAN. Por otra parte, debido al mayor contenido de nitrógeno de las soluciones de urea formaldehído, fue posible alcanzar contenidos de nitrógeno en las mezclas arriba de 32% en peso, el contenido máximo de nitrógeno de las soluciones UAN. EJEMPLO 4 Una solución acuosa de resina de urea formaldehído preparada sustancialmente de acuerdo con el procedimiento del ejemplo 2a) fue procesada (usando destilación al vacío) a un contenido de sólidos aproximadamente de 70% en peso. Esta solución acuosa de resina de urea formaldehído está identificada en la siguiente tabla como UFP. Mezclas de solución de resina de urea formaldehído y una solución UAN con 32% en peso de nitrógeno comercialmente disponible (80% en peso de sólidos) fueron preparadas en varias relaciones de peso según lo mostrado en la siguiente Tabla. Los puntos de congelación y las temperaturas de desalinización para las varias soluciones fueron medidas por Galbraith Laboratories, Knoxville, TN y también están reportados en la siguiente tabla. Para las soluciones UAN, la desalinización ocurre en un plazo de 48 horas a 3°F (-16°C); mientras que la mezcla de 70% UAN-32/30% UFP ha permanecidos libre sólidos por más de 120 días a 3°F (-16°C). TABLA Los datos en la Tabla muestran que la adición de la solución de urea formaldehído (UFP) a la solución UAN suprimió la temperatura de desalinización. EJEMPLO 5 Las composiciones de la presente invención fueron comparadas contra otras fuentes de fertilizante de nitrógeno disponibles incluyendo urea, ESN (un producto granular de liberación lenta disponible de Agrium), solución UAN, y Nitamin® 30L (un producto de fertilizante líquido de nitrógeno de liberación prolongada disponible de Georgia-Pacific). Las pruebas de incubación del fertilizante fueron conducidas por el Internacional Fertilizer Development Center y los resultados de sus pruebas sestán reportados abajo. En particular, presentadas en la Tabla abajo están las seis semanas de concentración de amonio y nitrato. Como es entendido por los expertos en la técnica, cuanto más esté el fertilizante en la forma de amonio, más prolongado es el perfil de liberación de nitrógeno. Además, la eventual conversión a la forma de nitrato es deseada de una vez en la forma de nitrato, el nitrógeno es más fácilmente asimilado directamente por las plantas. Según lo mostrado en la tabla abajo, las mezclas de la presente invención tienen especialmente perfiles de liberación deseables, similares a Nitamin® 30L (U.S. 6,632,262). Para comparación, la resina de urea formaldehído con mayor contenido de urea cíclica usada en la preparación de las mezclas UF/UAN de la presente invención también fueron probadas y están reportadas en la Tabla como el polímero de Urea formaldehído (UFP). TABLA Mientras que la invención ha sido descrita con respecto a ejemplos específicos que incluyen modos de realizar la invención preferidos actualmente, los expertos en la técnica apreciarán que hay numerosas variaciones y las permutaciones de los sistemas descritos y técnicas antes descritas que caen dentro del espíritu y alcance de la invención de acuerdo con lo dispuesto en las reivindicaciones anexas.

Claims (27)

REIVINDICACIONES

1. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno que comprende una mezcla de una resina de grea formaldehído y una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste en urea, nitrato de amonio y una mezcla de urea y nitrato de amonio.

2. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 1, en donde la resina de urea formaldehído es preparada reaccionando urea, formaldehído y opcionalmente amoníaco en agua bajo una condición de reacción alcalina para rendir una solución acuosa de resina de urea formaldehído.

3. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 2, en donde la resina de urea formaldehído es preparada reaccionando urea, formaldehído y amoníaco en una relación molar de formaldeh ído/urea/amoniaco de 1-4/1/:0.5-1.

4. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 2, en donde la resina de urea formaldehído es preparada reaccionando urea, formaldehído y amoníaco en una relación molar de formaldehído/urea/amoniaco de 0.6-1/1/0.25-0.35.

5. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 3, en donde la resina de urea formaldehído es preparada reaccionando una solución de urea, formaldehído y amoníaco a una temperatura de 80°C a 95°C y un pH de 7.5 a 10.5 por 45 a 120 minutos.

6. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 4, en donde la resina de urea formaldehído es preparada reaccionando una solución de urea, formaldehído y amoníaco a una temperatura de 80°C a 95°C y un pH de 7.5 a 10.5 por 45 a 120 minutos.

7. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 3, en donde la resina de urea formaldehído tiene un contenido de urea cíclica, basado en 100% de sólidos de la resina, de mayor que 20% en peso.

8. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 7, en donde la resina de urea formaldehído tiene un contenido de urea cíclica, basado en el 100% de sólidos de la resina, de mayor que 40% en peso.

9. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 8, en donde la resina de urea formaldehído tiene un contenido de urea libre, basado en el 100% de sólidos de la resina, de menos que 10% en peso.

10. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 4, en donde la resina de urea formaldehído tiene un contenido de urea cíclica, basado en el 100% de sólidos de la resina, de 14 a 20% en peso.

11. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 3, preparada mezclando una solución acuosa de nitrato de urea-amonio que tiene un contenido de nitrógeno de 28 a 32% en peso con una solución acuosa de una resina de urea formaldehído.

12. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 4, preparada mezclando una solución acuosa de nitrato de urea-amonio que tiene un contenido de nitrógeno de 28 a 32% en peso con una solución acuosa de una resina de urea formaldehído.

13. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 3, en donde una solución acuosa de resina de urea formaldehído (UF) es mezclada con una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste de una solución acuosa de urea (U), una solución acuosa de nitrato de amonio (AN) y una solución acuosa de urea-nitrato de amonio (UAN) en una relación de peso (UF:U, UF:AN o UF:UAN) de 90:10 a 10:90.

14. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 4, en donde una solución acuosa de resina de urea formaldehído (UF) es mezclada con una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste de una solución acuosa de urea (U), una solución acuosa de nitrato de amonio (AN) y una solución acuosa de urea-nitrato de amonio (UAN) en una relación de peso (UF:U, UF:AN o UF:U) de 90:10 a 10:90.

15. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 3, en donde una solución acuosa de resina de urea formaldehído (UF) es mezclada con una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste de una solución acuosa de urea (U), una solución acuosa de nitrato de amonio (AN) y una solución acuosa de urea- nitrato de amonio (UAN) en una relación de peso (UF:U, UF:AN o UF:UAN) de 70:30 a 30:70.

16. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 4, en donde una solución acuosa de resina de urea formaldehído (UF) es mezclada con una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste de una solución acuosa de urea (U), una solución acuosa de nitrato de amonio (AN) y una solución acuosa de urea-nitrato de amonio (UAN) en una relación de peso (UF:U, UF:AN o UF:UAN) de 70:30 a 30:70.

17. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 3, en donde una solución acuosa de resina de urea formaldehído (UF) es mezclada con una fuente de fertilizante de nitrógeno seleccionada del grupo que consiste de una solución acuosa de urea (U), una solución acuosa de nitrato de amonio (AN) y una solución acuosa de urea-nitrato de amonio (UAN) en una relación de peso (UF:U, UF:AN o UF:UAN) de 30:70 a 50:50.

18. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 15, en donde la solución acuosa de resina de urea formaldehído tiene una concentración de sólidos de arriba de 70% en peso.

19. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 16, en donde la solución acuosa de resina de urea formaldehído tiene una concentración de sólidos de arriba de 70% en peso.

20. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 17, en donde la solución acuosa de resina de urea formaldehído tiene una concentración de sólidos de arriba de 70% en peso.

21. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 1, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 70% en peso.

22. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 1, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 80% en peso.

23. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 3, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 70% en peso.

24. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 3, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 80% en peso.

25. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 4, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 70% en peso.

26. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 4, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 80% en peso.

27. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 7, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 70% en peso. 28 Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 7, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 80% en peso. 29. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 15, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 70% en peso. 30. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 15, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 80% en peso. 31. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 16, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 70% en peso. 32. Solución acuosa de fertilizante de nitrógeno de conformidad con la reivindicación 16, que tiene una concentración de sólidos de por lo menos 80% en peso. 33. Método de fertilización que comprende aplicar a una planta la solución acuosa de fertilizante de la reivindicación 1, 2, 3, 4, 7, 11, 12, 15, 16, 21, 23, 25, 27, 29, ó 31.