MX2011008693A - Soluciones de amino alcohol de triamida n-(n-butil)tiofosforica (nbpt) y fertilizantes de urea que usan tales solucciones como inhibidores de ureasa. - Google Patents

Abstract

Se describe un. método para producir volatilidad reducida de fertilizantes de urea que comprende: disolver triamida N-(n-butil)-tiofosfórica (NBPT) en un amino alcohol que tiene la fórmula 1 -(H)x-N-((CH2)m-OH)n donde m es 1-3, x es 0 o 1, y n es 2 cuando x es 1 y 3 cuando x es 0: o la fórmula 2 - (H)y-N-((CH2)-CHOH-CH3)z de tal manera que la longitud de la cadena de carbono donde el grupo hidroxilo secundario se localiza es 3, y es 0 o 1 , y z es 2 cuando y es 1 y 3 cuando y es 0 para formar una solución de NBPT; y combinar el fertilizante de urea en forma de gránulo o líquido con la solución de NBPT.

Description

SOLUCIONES DE AMINO ALCOHOL DE TRIAMIDA N- (N- BUTIL) TIOFOSFÓRICA (NBPT) Y FERTILIZANTES DE UREA QUE USAN TALES SOLUCIONES COMO INHIBIDORES DE UREASA CAMPO DE LA INVENCIÓN Los materiales fertilizantes derivados principalmente de urea con otros aditivos útiles adicionales y materiales nutrientes de las plantas se tratan con una solución de triamida N- (n-butil ) tiofosfórica (NBPT , por sus $iglas en inglés) disuelta en una mezcla de uno o más amino alcoholes para reducir la volatilización del nitrógeno. La solución' se puede aplicar como un recubierto para fertilizantes de urea granulados, o mezclada con una solución de fertilizantes acuosa.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La degradación de la urea para liberar amoniaco cuando se aplica a la tierra es bien conocida. Las pérdidas de nitrógeno aplicado debido a la volatilización pueden ser sustanciales (ver reseña por Terman "Volatilization Losses of Nitrogen as Ammonia frcm Surface Applied Fertilizers, Organic Amendments and Crop Residues" en Advances in Agronomy 31: 189-223, 1979) . Las pérdidas de nitrógeno de la urea aplicada a la tierra dependen de un número de factores que ; incluyen : pH de la tierra, temperatura de la tierra, humedad de la tierra, capacidad de intercambio de cationes de la tierra y contenido de materia orgánica de la tierra. Las mayores pérdidas de nitrógeno de la urea se observan conforme la temperatura de la tierra se incrementa, conforme el pH de la tierra se incrementa y conforme el contenido de materia orgánica se incrementa. Se observan pérdidas de ,nitrógeno disminuidas del nitrógeno de la urea siempre que la humedad de la tierra sea alta. Además la profundidad de la Colocación del fertilizante influye en las pérdidas de nitrógeno y la colocación de la superficie está generalmente sujeta a una mayor pérdida de nitrógeno. La humedad relativa al momento de la fertilización puede influir en las pérdidas. Las lluvias recientes tienden a reducir las pérdidas si hay suficiente agua presente para distribuir el fertilizante en la tierra.

Los métodos para controlar la pérdida de nitrógeno volátil de la urea han incluido, la aplicación de sales de metales de cobre y zinc, compuestos de boro, inhibidores de ureasa orgánicos, recubrimientos de ácido, recubrimientos de polímeros, y la reacción de la urea con aldehidos para formar un aducto molecular de liberación lenta (ver antecedentes en Whitehurst. et. al. US 6, 830,603 la cual se incorpora para referencia) . Se han propuesto un número de productos de liberación prolongada para ayudar al control de pérdidas de nitrógeno volátil.

La triamida N- ( n-butil ) -tiofosfórica (NBPT) es un inhibidor de ureasa conocido descrito por (Kolc et. ai. US 4,530, 714). El compuesto es un sólido ceroso con baja solubilidad en agua lo que hace difícil revestir la urea y lograr adhesión. El compuesto experimenta hidrólisis y es térmicamente inestable.

La patente 714 describe la mezcla de NBPT con solventes orgánicos (acetona, disobutilcetona, metanol, eianol, 2-propanol, éter (dietilo), tolueno, cloruro de metileno) para distribuir el compuesto en la tierra en un intervalo de concentración efectivo que puede ser cualquiera desde 5 ppm hasta 100 ppm dependiendo de la tierra. Los solventes orgánicos descritos por la patente 714 son demasiado inflamables para usar o representan riesgos importantes para la salud para considerarse adecuados para gránulos de urea recubiertos .

En un método alternativo, la patente 714 indica que NBPT se puede mezclar con sólidos tales como yeso o arcilla para distribuir el compuesto en la tierra en una concentración efectiva .

Omilinsky et . al. (US 5,698,003) describe la disolución de NBPT con un glicol tai como propil englicoi o etilenglicol y ésteres de glicoles. Los glicoles son compuestos con grupos adyacentes de alcohol en la estructura química. La disolución puede contener un co-solvente de amida líquida tal como N-metil-2-pirrolidin y potencialmente un tensoactivo o agente dispersante tal como polietilenglicol o ésteres de polietilenglicol (alcoholes de poliéter) . La patente indica que los ésteres de glicerol (un triol) se pueden usar como el solvente base. Los gránulos de urea que contienen NBPT se preparan al mezclar los gránulos de urea con el solvente de disolución NBPT. Omilinsky et . al., enseña que un agente de secado tal como arcilla o ¦ yeso se puede agregar a las composiciones en el caso de que se obtenga un producto con humedad excesiva. eston et. al (US 5,352,265 y US 5,364, 438) enseña la disolución de NBPT en amidas líquidas tal como 2-pirrolidona o N-alquil-2-pirrolidonas tal como N-metil-2-pirrolidona para preparar tanto formulaciones de urea sólidas (patente 265) como formulaciones líquidas (patente 43S).

Hojjatie et. al. (US 2006/0135411) enseña el uso de un número de sales de azufre de calcio o magnesio (polisulfuro de calcio, tiosulfato, tiosulfato magnesio) como inhibidores de ureasa para preparar composiciones de urea granuladas o líquidas.

Quin (US 2004/0163434) enseña la formación de urea revestida de azufre la cual puede contener el inhibidor de ureasa NBPT suministrado de una formulación liquida patentada vendida como Agrotain® y distribuida por Agrotain International LLC, Indiana, EUA.

Sutton et . al. (US 5, 0247,689) enseña la formación de un fertilizante liquido que incluye inhibidores de ureasa tales como NBPT e inhibidores de la nitrificación tal como diciandiamida en mezclas acuosas de polifosfato de amonio de urea, tiosulfato de amonio y potencialmente otros Compuestos que mejoran el crecimiento de las plantas.

Sutton (US 2007/0295047) enseña la formación de un fertilizante sólido que comprende urea y un polímero de urea-formaldehido el cual puede incluir adicionalmente un inhibidor de ureasa tal como NBPT.

Sutton et. al. (US 2007/0157689) describe un aditivo de fertilizante compuesto de urea, un polímero 'de urea-formaldehido y NBPT disuelto en un N-alquil-2-pirrolidona .

La urea es un material de análisis de nitrógeno alto el cual es a menudo deseable como un material de partida para hacer productos de fertilizantes adicionales que proporcionan fósforo o potasio como nutrientes primarios, calcio, magnesio o azufre como nutrientes secundarios o micronutrientes tal como boro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y zinc.

Whitehurst et. al. (patente 603) describe una metodología de recubrimiento en donde una composición de inhibidor de ureasa que contiene boro se puede usar para agregar nutrientes adicionales tales como fosfato, potasio, etc. El recubrimiento de urea con otros materiales se conoce y las referencias en Whitehurst et. al. (patente 603) proporciona un resumen parcial del arte previo en el área. Los inhibidores y aglutinantes de esta invención son mezclas acuosas que incluyen boratos de etanolamina, boratos de dietanolamina o boratos de trietanolamina y mezclas de estos.

Los productos comerciales que contienen boratos de etanolamina o boratos de trietanolamina acuosos se distribuyen bajo el nombre comercial de ARBORITE® por Encee Chemical Sales, Carolina del Norte, EUA. El producto además se identifica por un número aglutinante para la separación de las diferentes mezclas disponibles.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Generalmente, se preparan fertilizantes de , urea de volatilidad reducida de acuerdo con la presente invención al preparar primero una solución de triamida N-(n-butil)-tiofosfórica (NBPT) al disolver NBPT en una mezcla de un aminó alcohol que tiene la fórmula 1 - (H) X-N- ( (CH2) m-OH) n donde m es 1-3, x es 0 o .1, y n es 2 cuando x es 1 y 3 cuando x es 0: o la fórmula 2 - (H) y-N- ( (CH2) -CHOH-CH3) z de tal manera que la longitud de la cadena de carbono donde el grupo hidroxilo secundario se encuentra es 3, y es 0 o 1, y z es 2 cuando y es 1 y 3 cuando y es 0. La solución luego se combina con un fertilizante de urea en forma granular o liquida.

Como se usa en la presente, el término "fertilizante de urea" abarca urea y mezclas de urea con otros nutrientes primarios, nutrientes secundarios y/o micronutrientes . Preferiblemente, la urea comprende al menos 40% en peso del fertilizante de urea. A menos que se indique de otra manera todos los porcentajes se refieren a porcentajes en peso o partes por 100 partes. La NBPT -N- (n-triamida butiltiofosfórica) es un artículo de comercio y se vende en varias formas las cuales pueden contener impurezas. - Los requerimientos para la disolución de NBPT como una formulación exitosa para inhibir la ureasa cuando se usan para preparar productos que contienen urea ya sea granular o líquido incluyen: una molécula orgánica que es líquida o fácilmente licuada con alta solubilidad en agua, la ; resencia de un grupo funcional alcalino que limita la formación de sulfuro de hidrógeno cuando la NBPT se expone al agua o algún grado de carácter polar tal como el de un grupo alcohol para aumentar la solubilidad en agua. Es deseable que el sistema solvente elegido tenga baja inflamabilidad.

Los compuestos descritos en esta invención como solventes para NBPT pueden describirse ampliamente como amino alcohol (algunas veces llamados alcanol aminas). La porción de alcohol de la cadena de carbono unida al nitrógeno puede tener varias longitudes con la condición de que la cadena de carbono que contiene alcohol se enlace al nitrógeno de tal manera que forme un átomo de nitrógeno secundario o terciario. Es un requerimiento adicional que todas las cadenas de carbono unidas al átomo de nitrógeno posean un grupo alcohol .

Específicamente los compuestos tienen la fórmula 1 (H) ?-?- ( (CH2) m-OH) n donde m es 1-3, x es 0 o 1, y n es 2 cuando x es 1 y 3 cuando x es 0. Los grupos hidroxilo del compuesto se localizan en. el extremo opuesto de la cadena de carbono del átomo de nitrógeno. Las estructuras que reúnen la definición estructural incluyen: Azandiildimetanol (dimetanolamina) 2 , 2 ' -azandiildietanol (dietanolamina ) ( 2 , 2 ' -iminobisetanol ) 3 , 3 ' -azandiildipropan-l-ol (dipropanolamina ) Nitrilotrimetanol ( t imetanolamina ) 2, 2' , 2' ' -nitrilotrietanol (trietanoiamina) (trihidroxitrietilamina) 3 , 3 ' , 3 ' ' -nitrilotripropanol ( tripropanolamina ) Una clase adicional de estructuras puede contener grupo de alcohol secundarios y puede describirse por la fórmula 2- (H) y-N- ( (CH2) -CHOH-CH3) z ' de tal manera que la longitud de la cadena de carbono donde el grupo hidroxilo secundario se encuentra es 3, y es 0 o 1, y z es 2 cuando y es 1 y 3 cuando y es 0. Las estructuras que reúnen la definición estructural incluyen: 1 , 1 ' -azandiildipropan-2-ol (diisopropanolamina) (1, 1' -iminobis-2-propanol ) 1 , 1 ' , 1 ' ' -nitrilotripropan-2-ol ( riisopropanolamina ) ' Los siguientes amino alcoholes (alcanol aminas) requeridos para practicar la invención son artículos de comercio: dietanolamina y trietanplamina que pueden obtenerse como compuestos sustancialmente puros (>95% de pureza) o como mezclas que incluyen etanolamina, dietanolamina y trietanolamina en varias porciones; y diisopropanolamina que, también, pueden obtenerse en forma sustancialmente pura.

El término límite ' de solubilidad como se usa a continuación se refiere a la medición de la cantidad máxima de MBPT la cual se disolverá en un solvente de amino alcohol como se define arriba o mezcla de solventes de amino alcoholes como se define arriba. Para determinar el ; límite de solubilidad, se prepara una mezcla al fundir una cantidad ponderada de NBPT sólido en una cantidad ponderada del líquido (o mezcla de líquidos) para alcanzar la concentración deseada. La fundición requiere una temperatura desde alrededor de 50 °C hasta 60 °C. La mezcla que contiene NBPT enfriada resultante se observa durante un periodo de tiempo después de enfriarse para mirar la formación de sólidos. Si forma sólidos durante el. reposo, la mezcla se considera inestable y el limite de solubilidad se considera excesivo.

El término límite de solubilidad acuosa combinado como se usa enseguida se refiere a la cantidad máxima de solvente de amino alcohol que contiene NBPT como se describe arriba que puede mezclarse con otro material líquido acuoso antes de que se presente la formación de sólido. El límite dependerá de la concentración de NBPT del solvente de amino alcohol usado para mezclarse con otro material líquido acuoso. Todos los límites de solubilidades se expresan en porcentajes en peso y se entienden que implican el límite de la solubilidad de NBPT.

Adicionalmente , la práctica de la invención puede incluir otros artículos de comercio que incluyen etilenglicol y propilenglicol . Los. glicoles se pueden usar como co-solventes o como agentes para reducir la viscosidad de varias mezclas para controlar la propagación de una formulación.

La producción de algunos productos recubiertos puede incluir una o más fuentes de nutrientes dé plantas adicionales como sales solubles en agua tal como cloruro de potasio, sulfato de potasio, y sales de hierro, cobre, zinc, manganeso, y otros; y sales parcialmente solubles en agua tales como yeso, sulfato de potasio magnesio y otros comúnmente empleados en la práctica agrícola. El único requerimiento para la selección de la fuente de nutriente de planta adicional es que sea compatible con la urea. La compatibilidad de muchos materiales fertilizantes se puede determinar del "Farm Chemicals Handbook" publicado por Meister Publishing Co. Ohio, EUA.

Para hacer composiciones fertilizantes mezcladas usando la invención, uno o más materiales que proporcionan nutrientes de planta diferentes a la urea se usan preferiblemente en una forma de polvo. El término en polvo para propósitos de la invención se entenderá como cualquier sustancia finamente dividida preparada por algún proceso de pulverizado en seco. Hay numerosas formas de equipo de pulverización en seco disponibles incluyendo molinos de martillo o molinos de rodillo, etc. Un polvo para propósitos de la invención implicaría cualquier material finamente dividido con un tamaño de partícula menor a 0.300 mm (300 pm) .

Las composiciones fertilizantes mezcladas se describen al expresar el porcentaje en peso de los elementos primarios presentes de la siguiente manera: XX-YY-ZZ; donde XX es el porcentaje de nitrógeno, YY es el porcentaje de fosfato expresado como P2O5, y ZZ es el contenido de potasio expresado como el porcentaje K20. Cuando se presentan los elementos secundarios, los porcentajes se presentan a menudo enlistados después de los elementos primarios en el orden calcio, magnesio y azufre o al. indicar el análisis para el elemento secundario seguido por el símbolo para el elemento. Por ejemplo un 35-9-0-2Ca-2Mg, -3S pudiera indicar un material (fertilizante) con 35% de nitrógeno, 9% de P205, 0% de K20, 2% de Ca, 2% de Mg y 3% de S.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para practicar la invención, se disuelve NBPT en un solvente de amino alcohol (o mezcla compuesta primariamente de amino alcoholes) como se describe arriba para cubrir los requerimientos necesarios para disolver NBPT para preparar composiciones que contienen urea que incluyen este , inhibidor de ureasa valioso. La etapa de disolución para NBPt se lleva a cabo preferiblemente al fundir NBPT en el solvente o mezcla de solvente a una temperatura desde alrededor de 50 °C hasta 60 °C.

En una modalidad preferida de la invención, se forma una mezcla que contiene NBPT al mezclar NBPT con un solvente de amino alcohol como se define arriba suficiente para dar una concentración desde 2% hasta 4% en peso dependiendo de la solubilidad limite de NBPT en el solvente de amino alcohol.

La etapa de fundir puede realizarse usando recipientes enchaquetados o espirales de calentamiento con la condición de que la fusión se deje llevar desde la fuente de calor al agitar la mezcla ya que se forma usando un agitador o bomba de circulación para prevenir que se forme un punto caliente localizado. La etapa de fusión se realiza preferentemente usando agua caliente para evitar ' daño térmico a la NBPT. El vapor se puede usar; sin¦ embargo, tanto en la circulación rápida mientras se mezcla como en los controles de la temperatura debiera emplearse para reducir la degradación térmica de NBPT.

Para ayudar en los procesos de formulación descritos a continuación, se puede agregar un pigmento o colorante a la mezcla que contiene el solvente amino alcohol. Se puede agregar cualquier .colorante comúnmente usado incluyendo pigmentos alimenticios a la mezcla para proporcionar evidencia visual de la uniformidad de la distribución del solvente de amino alcohol que contiene NBPT como se, describe a continuación. El metileno azul es una sustancia de color azul comercialmente disponible la cual pudiera disolverse en agua o alcohol para agregarse a la mezcla' de solvente de amino alcohol NBPT.

Una vez que la NBPT se disuelve en el solvente o mezclas de amino alcohol con o sin un colorante, se pueden obtener composiciones útiles al poner en contacto la urea granular con la mezcla del solvente de amino alcohol NBPT. Los productos que contienen urea granular recubierta con NBPT desde 0.010 % hasta ' 0.25 % pueden hacerse que tienen aplicaciones en la agricultura o silvicultura donde se necesita fertilización de nitrógeno.

La cantidad del inhibidor de ureasa (NBPT) necesaria en la formulación de urea recubierta dada a menudo depende del tipo de tierra y p.H de la tierra y la cantidad de actividad de la ureasa debido a las bacterias de la tierra. La cantidad del inhibidor de ureasa necesaria en el producto granular final tratado con el solvente de amino alcohol que contiene NBPT pudiera determinarse al medir la actividad de ureasa en un intervalo de tierras y luego determinar la cantidad de inhibidor necesaria para inhibir esa cantidad de ureasa en la tierra especifica donde se aplicarán los productos recubiertos. El método alternativo implica la evaluación de las pérdidas de nitrógeno volátil a partir de un intervalo de tierras y formulación para lograr una cantidad deseada de control de la pérdida de nitrógeno volátil en la tierra especifica donde se aplicarán los productos recubiertos. Las prácticas para la medición de la inhibición de ureasa o pérdidas de nitrógeno volátil se describen en las patentes o literatura referidas anteriormente.

El recubrimiento de urea granular con NBPT disuelto en una mezcla amortiguadora de la invención se puede realizar usando cualquier equipo comercialmente disponible en el cual un producto granular puede ser mezclado con un líquido. El equipo puede permitir que el líquido del solvente de amino alcohol que contiene NBPT se rocíe sobre los gránulos a medida que caen en el mezclador o el líquido solvente de amino alcohol que contiene NBPT puede gotearse en los gránulos a medida que caen dentro del equipo de mezclado. Los gránulos de superficie humedecida de la adición del solvente de amino alcohol que contiene NBPT luego se revuelven hasta que el material se ha distribuido uniformemente por la superficie de los gránulos. El producto de urea tratado con NBPT resultante luego puede almacenarse o empaquetarse según se requiera. Puede requerirse un auxiliar de fluidez o desecante tal como yeso, sílice, fosfato monoamónico, sulfato de potasio, sulfato de potasio de magnesio o arcilla para asegurar la fluidez del producto granular recubierto resultante si existe un control inadecuado del volumen de líquido de mezcla amortiguadora que contiene NBPT aplicado al recubrimiento. Preferiblemente, el líquido del solvente de amino alcohol que contiene NBPT se introduce en el equipo de mezcla por medio de un sistema de medición capaz de proporcionar formulaciones reproducibles .

Una vez que se ha preparado el producto de urea! granular recubierto con NBPT, puede aplicarse el producto al terreno para proporcionar el nitrógeno necesario para plantas a la tierra que contiene el inhibidor de ureasa NBPT valioso. Los materiales del producto granular que contienen NBPT se pueden aplicar usando cualquier método de aplicación rutinariamente usado tal como emisión por suelo o equipo de esparcimiento aéreo, bandas usando equipo de aplicación al suelo y técnicas de punteo en donde el fertilizante se coloca junto a la planta por encima del suelo o en una depresión hecha en la superficie de la tierra junto a la planta donde la aplicación se desea.

Otro conjunto útil de formulaciones que contienen urea se puede obtener al agregar el solvente de amino alcohol que contiene NBPT a soluciones acuosas las cuales contienen urea. Solución UAN comercialmente disponible una mezcla de urea y nitrato de amonio que puede contener desde alrededbr de 28% de N hasta 32% de N se puede mezclar con la mezcla amortiguadora que contiene NBPT. La mezcla de mezcla amortiguadora que contiene NBPT con la solución UA se puede realizar en cualquier equipo de mezclado comúnmente usado. Una vez que la mezcla del solvente de amino alcohol que contiene NBPT con UAN se prepara, se puede aplicar a la tierra como se práctica convencionalmente para la solución UAN sin el solvente de amino alcohol que contiene NBPT.

Otro conjunto útil de productos granulares se puede preparar por diluir la mezcla del solvente de amino alcohol que contiene NBPT con otro liquido el cual puede ser una mezcla acuosa. La mezcla que contiene NBPT diluido resultante luego se puede usar para causar que los materiales de suministro de nutrientes de planta en polvo se adhieran a la urea granular. La dilución- de la NBPT presente en el solvente de amino alcohol se puede requerir para evitar usar una cantidad excesiva de la NBPT en los productos granulares recubiertos resultantes para evitar la fitotoxicidad potencial.

Para preparar la mezcla que contiene NBPT diluida, el solvente de amino alcohol que contiene NBPT se puede medir en el material de dilución en una base en peso o volumétrica. Se puede usar cualquier orden de adición de los ingredientes. La cantidad máxima de NBPT se limita por el ¾imite de solubilidad para NBPT en- la mezcla diluida o limite de solubilidad acuoso de NBPT en la mezcla diluida a prepararse.

La mezcla de los dos materiales se puede realizar por cualquier método comúnmente usado: por ejemplo; simplemente mezclar en el depósito, los dos materiales antes de su uso, por el uso de un sistema de medición para inyectar ambos materiales simultáneamente, o al mezclar por medio de un sistema de inyección de rocío si el aglutinante fue rociado normalmente en un lecho granular para preparar los productos de urea .recubiertos.

Cuando el diluyente líquido contiene un borato de etanolamina acuoso tal como Aglutinante ARBORITE® 75, es crítico que la concentración del amino alcohol secundario o terciario se mantenga arriba del 12% y preferiblemente arriba de alrededor del 20%. Debajo de una concentración del 12% del amino alcohol secundario o terciario en na solución de etanolamina borato, puede formarse una suspensión de NBPT en la mezcla acuosa que requiera agitación constante para usarse para preparar otros productos.

Los productos de urea granulares recubiertos que contienen nutrientes de plantas adicionales entonces se preparan a partir de urea granular, una fuente o fuentes de los nutrientes adicionales en forma de polvo y la mezcla que contiene NBPT diluido anteriormente descrita. La urea granular se humedece primero con la mezcla que contiene NBPT diluida seguido por mezclar para distribuir la mezcla líquida que contiene NBPT sobre la superficie granular de urea usando cualquier equipo comúnmente usado para mezclar un líquido con sólido granular. Después de la distribución de la mezcla que contiene NBPT diluida sobre la superficie granular, los nutrientes adicionales ' en forma de polvo se agregan a la mezcla humedecida y los ingredientes combinados resultantes se vuelven a mezclar para distribuir los materiales en polvo. En un enfoque alternativo los materiales en polvo se pueden primero mezclar con la urea granular y entonces la mezcla diluida que contiene NBPT se rocía en un lecho revuelto de los ingredientes secos para aglomerar los materiales secos. Este último método es particularmente adecuado para el procesamiento continuo.

Como una modalidad de la invención, la NBPT se disuelve al fundir el compuesto con suficiente trietanolamina para proporcionar una mezcla con hasta alrededor del 30% en peso de NBPT. La mezcla de NBPT resultante en trietanolamina puede usarse para tratar urea como se describe arriba.

En otra modalidad de la invención. La NBPT se disuelve en dietanolamina en una cantidad de hasta 40% en peso al fundir el sólido en dietanolamina hasta que se obtiene una solución. La mezcla de NBPT dietanolamina puede usarse para tratar urea como se describe arriba.

En otra modalidad de la ¦ invención, puede prepararse una mezcla líquida de diisopropanolamina al calentar suavemente el sólido hasta que se licúa y la NBPT mezclado con , el sólido hasta el límite de solubilidad. La mezcla que contiene NBPT líquida en diisopropanolamina puede usarse para tratar urea como se describe arriba.

En otra modalidad de la invención, pueden usarse mezclas comercialmente disponibles de dxetanolamina, trietanolamina con menos del 5% de monoetanolamina para disolver NBPT hasta el limite de solubilidad. La mezcla que contiene NBPT en la mezcla de solvente de amino alcohol puede usarse para tratar urea como se describe arriba.

En otra modalidad de la invención, una mezcla de diisopropanolamina que contiene hasta 20% de etilen glicol o 20% de propilen glicol puede prepararse al mezclar diisopropanolamina con cualquier glicol y calentar si es necesario para ayudar a la disolución. La mezcla que contiene NBPT de diisopropanolamina con glicol puede usarse para tratar urea como se describe arriba.

En otra modalidad de la invención, la dietanolamina , trietanolamina de forma sencilla o como mezclas que , contienen hasta 5% de monoetanolamina, pueden prepararse con hasta 20% de etilen glicol o 20% de propilen glicol al mezclar el amino alcohol con cualquier glicol y calentar si es necesario para ayudar a la disolución. Se disuelve entonces la NBPT en la mezcla de amino alcohol, glicol resultante. La mezcla que contiene NBPT de amino alcoholes puede usarse para tratar urea como se describe arriba En otra modalidad de la invención, una solución que contiene hasta alrededor de 2.0% en peso de NBPT se puede disolver en la mezcla de borato de trietanolamina tal como Aglutinante ARBORITE® 78. La mezcla resultante luego pudiera usarse para preparar gránulos de urea recubiertos con tanto NBPT come un compuesto de boro presente como se describe anteriormente.

Como otra modalidad de la invención, una mezcla que contiene hasta alrededor de NBPT al 3% se puede preparar al mezclar una solución al 20% de NBPT disuelto en trietanolamina con solución (JAN para dar una concentración final de NBPT de alrededor del 3%. Preferiblemente la concentración de NBPT en la solución UAN estaría en un intervalo desde alrededor de 0.05% hasta alrededor de 0.25% en peso. La formulación líquida entonces se puede usar directamente como una solución de¦ fertilizante .

En otra modalidad de la invención, una solución que contiene hasta alrededor de NBPT al 15% puede disolverse en trietanolamina se puede diluir con Aglutinante ARBORITE® 75 (una solución de borato de etanolamina acuosa que contiene cobre) . La mezcla diluida final que contiene NBPT en Aglutinante ARBORITE® 75 es más estable (ausencia de sólidos suspendidos importantes) cuando la concentración de trietanolamina (en peso) de la mezcla final es arriba de alrededor de 20% en peso. Cuando el contenido de trietanolamina de la mezcla final' está debajo de 12% se forma una suspensión que puede usarse sólo con agitación constante.

La mezcla resultante pudiera usarse para preparar gránulos de urea recubiertos con NBPT, boro y opcionalmente otros nutrientes de planta como se indica arriba.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se proporcionan para ilustrar la práctica de la invención. Los ejemplos no se destinan a ilustrar el intervalo complete le las posibles composiciones.

La solubilidad de NBPT en varios solventes de acuerdo con la invención se muestra en la tabla 1.

Tabla 1 Solubilidad de NBPT en Varios Compuestos Porcentaje NBPT en Solvente (base en peso) Solvente 5% 10% 20% 30% 50% Glicerol N (menos de 5%) Sorbitol acuoso N (menos de 5%) al 70% Etanolamina Y N N N N Dietanolamina Y Y Y Y N Trietanolamina Y Y Y Y N Los limites de solubilidad se determinaron al fundir cantidades ponderadas de NBPT en el solvente de; alcohol amino, enfriar la mezcla resultante y observar la mézcía con el paso del tiempo para determinar si los sólidos se forman. Por ejemplo, para preparar NBPT al 10% disuelto en trietanolamina 10.0 gramos de NBPT se mezcló con agitación con 90.0 gramos de trietanolamina y la mezcla calentada hasta alrededor de 50°C hasta que todo el sólido se disuelva. La mezcla luego se enfrió y observó para evaluar si ha ocurrido la formación de sólido Los ploioles (glicerol y sorbitol acuoso) tienen muy poca capacidad para disolver- NBPT. Sólo soluciones diluidas de NBPT pueden prepararse con etanolamina que es una amina primaria. La amina secundaria de dietanolamina disolverán hasta alrededor de NBPT al 40% (datos no mostrados) .

Ejemplo 2.

Una mezcla que contiene NBPT al 9.1% en trietanolamina se preparó al mezclar 9.1 g de NPBT con 91.0 gramos de trietanolamina a temperatura ambiente.

Ejemplo 3.

La mezcla que contiene NBPT. del ejemplo 2 se usó para preparar gránulos de urea recubiertos que contienen NBPT en el intervalo desde NBPT al 0.04% hasta NBPT al 0.12%. Los gránulos se prepararon al mezclar la cantidad requerida de solvente que contiene NBPT con urea granular a temperatura ambiente en un mezclador planetario hasta que la superficie del gránulo aparece humedecida con el solvente. Los gránulos del producto resultante se transfirieron al recipiente de almacenamiento plástico para observar el comportamiento del gránulo recubierto. La información de formulación y resultados de las observaciones se muestran en la tabla 2.

Tabla 2 Preparación y Características de Productos de Urea Recubiertos Preparados de una Solución al 9.1% de NBPT en T ietanolamína Porcentaje NBPT en Producto (calculado) Materiales agregados 0.040% 0.080% 0.11% Gramos de Urea 500.0 g 500.0 g 500.0 g Gramos de solvente (NBPT 2.20 g 4.40 g 6.60 g 9.1¾ Capacidad de flujo Buena Buena Pegaj osa Tiempo para alcanzar el Flujo < 1 día 1 día > 10 días libre Producto de nitrógeno 45.82% 45.64% 45.47% Las muestras del producto se prepararon al mezclar cantidades de materiales indicados con un mezclador planetario hasta que todos los gránulos aparezcan recubiertos. El producto se colocó en un recipiente de plástico y se observó con el paso del tiempo. La pegajosidad se refiere a la capacidad de los gránulos para adherirse uno con el otro y otras superficies.

El producto preparado de sólo NBPT al 9.1% fue demasiado húmedo para usarse excepto en dosis bajas de NBPT. Esto indica la necesidad de una concentración de solvente superior para reducir el exceso de humedad del gránulo de urea.

Ej emplo .

Una solución al 9.1% de NBPT en dietanolamina se preparó al mezclar 9.1 gramos de NBPT con 91.0 gramos de dietanolamina a temperatura ambiente.

Ejemplo 5.

Un producto de urea recubierto que contiene NBPT al 0.079% se preparó al agregar 3.20 gramos de una solución al 9.1% de NBPT en dietanolamina hasta 500.0 gramos de urea granular y se mezcla con un mezclador planetario para distribuir el liquido sobre la superficie de gránulos . El producto de fluido libre final contiene nitrógeno al 45.64% con NBPT al 0.079%.

Ejemplo 6.

Un fertilizado! . de composición mezclado con un análisis de 40-0-0 -2 Ca- 0 Hg -- 3 S se preparó al usar Aglutinante ARBORITE® 75, una solución al 9.1% de NBPT en trietanolamina (ejemplo 2), urea granular y yeso (sulfato de calcio deshidratado). El producto se hizo primero mezclado 2.50 g de una solución que contiene NBPT al 9.1% en trietanolamina con 5.36 g de Aglutinante ARBORITE® 75. La mezcla resultante luego se agregó a 500.0 gramos de urea y distribuyó sobre la superficie de urea al mezclar en un mezclador planetario. Después de la distribución de la solución que contiene NBPT, se agregó 66.50 g de polvo de yeso. Los materiales combinados luego se mezclaron hasta que todo el polvo se ha pegado a la superficie del gránulo. El producto fue de fluido libre con el siguiente análisis químico: N al 40.06%, Ca al 2.55%, S al 3.01%, B al 0.034%, Cu al 0.05% y NBPT al 0.081%. El boro y cobre estuvieron contenidos en el Aglutinante ARBORITE® 75.

Ejemplo 5.

Una solución al 20.0% ' (en peso) de NBPT en trietanolamina se preparó al mezclar 20.0 gramos de NBPT con 80.0 gramos de trietanolamina a temperatura ambiente hasta que todo el sólido se ha disuelto. La mezcla fue estable.

Ejemplo 7.

La solución al 20.0% (en peso) de NBPT en trietanolamina del ejemplo 4 se usó para preparar una composición fertili zadora mezclada con un análisis de 39-9-0 de Aglutinante ARBORITE® 75, urea granular y fosfato de monoamonio. 3.20 q de la solución al 20.0% de NBPT: se diluyó primero con 12.63 g de Aglutinante ARBORITE® 75 y la mezcla diluida combinada resultante se agregó a 500.0 gramos de urea granular y el material distribuido sobre la superficie de los gránulos al mezclar en un mezclador planetario. Después de la distribución de la mezcla de aglutinante NBPT combinada se agregó 107.3 gramos de fosfato de monoamonio (11-52-0). Los materiales combinados luego se mezclaron para distribuir el polvo sobre la superficie del gránulo húmeda con el aglutinante y solvente NBPT combinado. Se obtuvo un producto de fluido libre con un análisis químico de N 39.42%, P2O5 al 8.95%, B al 0.16%, Cu al 0.11% y NBPT al 0.103%. El boro estuvo contenido en el Aglutinante ARBORITE® 75. Cobre estuvo presente en el Aglutinante ARBORITE® 75 y estuvo presente en el fosfato de monoamonio usado para hacer el producto.

La mezcla de NBPT al 20% se disuelve en trietanolamina precipitada cuando se mezcla con la solución Aglutinante ARBORITE® 75. Se determinó que el límite de solubilidad para el NBPT en el solvente de trietanolamina fue 15% cuando se mezcló con el borato de alcohol de amino acuoso qué contiene Aglutinante ARBORITE® 75.

Ejemplo 8.

La solución al 20% de NBPT en trietanolamina del ejemplo 6 se agregó a solución UA . La solución UAN se preparó al mezcla 150.0 gramos de nitrato de amonio, 122.6 gramos de urea y 70.3 gramos de agua para dar una mezcla que contiene nitrógeno al 32%. Se agregó 3.20 gramos del NBPT al 20.0% disueltos en trietanolamina a 21.0 gramos de solución UAN. La mezcla acuosa final resultante contiene NBPT al 2.6%, y tiene un contenido de nitrógeno de alrededor de 28%.

Ciertas modificaciones y mejoras se ocurrirán a aquellos de experiencia en la técnica durante la lectura de la descripción anterior. Se debiera entender que todas estas modificaciones y mejoras se han eliminado en la presente por motivo de concisión y legibilidad pero son apropiadas dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (14)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método para preparar una solución para usar en la reducción de la volatilidad de fertilizantes de urea, caracterizado porque comprende disolver triamida N-(n-butil)-tiofosfórica (NBPT) en un amino alcohol que tiene la fórmula 1 - (H) X-N- ( (CH2) m-OH) n donde m es 1-3, x es 0 o 1, y n es 2 cuando x es 1 y 3 cuando x es 0: o la fórmula 2 -(H) y-N-( (CH2 ) -CHOH-CH3) z de tal manera que la longitud de la cadena de carbono donde el grupo hidroxilo secundario se localiza es 3 , y es 0 o 1 , y z es 2 cuando y es 1 y 3 cuando y es 0.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el amino alcohol se selecciona . del grupo que consiste de dietanolamina, dipropanolamina , trietanolamina , t ripropanplamina , diisopropánolamina , triisopropanolamina, y mezclas de los mismos.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque desde alrededor de 15% hasta alrededor de 40% en peso- de NBPT se disuelve en la mezcla.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la NBPT .se disuelve en el amino alcohol y un co-solvente seleccionado del grupo que consiste de etilenglicol y propilenglico.l .

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el amino alcohol se mezcla con un co-solvente .

6. Un método para producir volatilidad reducida de fertilizantes de urea, caracterizado porque comprende: disolver triamida N- (n-butil ) -tiofosfórica (NBPT) en una mezcla de un amino alcohol que tiene la fórmula 1 -(H) X-N-( (CH2)m-OH)n donde m es 1-3, x- es 0 o 1, y n es 2 cuando x es 1 y 3 cuando x es 0: o la fórmula 2 - (H) y-N- ( (CH2) -CHOH-CH3) z de tal manera que la longitud de la cadena de carbono donde el grupo hidroxilo secundario se localiza es 3, y es 0 o 1, y z es 2 cuando y es 1 y 3 cuando y es 0 para formar una solución de NBPT; y b) combinar la solución de NBPT con el fertilizante de urea .

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el fertilizante de urea está en la forma de gránulos y la solución de NBPT está recubierta en los gránulos .

8. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los gránulos fertilizantesse recubren con desde alrededor de 0.050% hasta alrededor de 0.25% de NBPT.

9. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el fertilizante de urea es una solución de fertilizante de urea acuosa y la solución de NBPT se mezcla con la solución acuosa.

10. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la solución de fertilizante de urea acuosa contiene desde alrededor de 0.050% hasta alrededor de 0.25% de NBPT .

11. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el amino alcohol se selecciona del grupo que consiste de dietanolamina, dipropanolamina , trietanolamina, tripropanolamina, diisopropanolamina, triisopropanolamina , y mezclas de los mismos.

12. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque desde alrededor de 15 % hasta alrededor de 30% en peso de NBPT se disuelve en el amino alcohol.

13. Un método para producir volatilidad reducida de fertilizantes de urea, caracterizado porque comprende: a) disolver triamida N,J- (n-butil) -tiofosfórica ; (NBPT) en un amino alcohol que tiene la fórmula 1 - (H) X-N- ( (CH2) m-OH) n donde m es 1-3, x es 0 o 1, y n es 2 cuando x es 1 y 3 cuando x es 0: o la fórmula 2 - (H) y-N- ( (CH2) -CHOH-CH3) z de tal manera que la longitud de la cadena de carbono donde el grupo hidroxilo secundario se localiza es 3, y es 0 o 1, y z 'es 2 cuando y es 1 y 3 cuando y es 0, y un ácido carboxilico que tiene 6 o menos átomos de carbono para formar una solución de NBPT; y b) combinar un fertilizante de urea granular con la solución NBPT.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque incluye la etapa de recubrir los gránulos de fertilizante con micronutrientes en polvo.