PL227287B1

PL227287B1 - Preparation for conditioning of chemical fertilizers, especially high nitrogen and multicomponent fertilizers

Info

Publication number: PL227287B1
Application number: PL402056A
Authority: PL
Inventors: Bolesław Kozioł; Izabela Robak; Grzegorz Kubosz
Original assignee: Polwax Spółka Akcyjna
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2017-11-30
Also published as: PL402056A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza nawozów wysokoazotowych i wieloskładnikowych produkowanych na bazie saletry amonowej oraz nawozów azotowo-fosforowych i azotowo-fosforowo-potasowych. Preparat ogranicza pylenie i zapobiega zbrylaniu nawozów oraz całkowicie eliminuje występowanie nieprzewidzianych przerw, spowodowanych właściwościami fizycznymi preparatu, w prowadzeniu procesu kondycjonowania nawozów w przemyśle.The subject of the invention is a preparation for conditioning mineral fertilizers, especially high-nitrogen and multi-component fertilizers based on ammonium nitrate, as well as nitrogen-phosphorus and nitrogen-phosphorus-potassium fertilizers. The preparation reduces dusting and prevents fertilizer caking and completely eliminates the occurrence of unforeseen breaks caused by the physical properties of the preparation in the fertilizer conditioning process in industry.

Na rynku występuje duża różnorodność nawozów mineralnych różniących się składem chemicznym jak również sposobem otrzymywania. Ze względu na naturalną skłonność nawozów do zbrylania w okresie magazynowania oraz tworzenia pyłów podczas operacji technologicznych oraz transportu lub aplikacji istnieje potrzeba poprawiania ich własności przy pomocy preparatów kondycjonujących. Skłonność nawozów do zbrylania uzależniona jest od rodzaju zastosowanych do ich wytwarzania surowców. Przy tym samym podstawowym składzie chemicznym nawozy mogą ulegać zbrylaniu w różnym stopniu w zależności od zastosowanego w produkcji surowca. Szczególną grupę nawozów stanowią nawozy wysokoazotowe wytworzone na bazie saletry amonowej. Własności saletry amonowej sprawiają, że nawozy z jej zawartością są podatne na samoistne zbrylanie. Saletra amonowa łatwo chłonie wilgoć z powietrza, szczególnie wówczas, gdy jest przechowywana luzem. Zawarta oraz wchłonięta przez nawóz woda powoduje powstawanie na powierzchni granul nasyconych roztworów, które w wyniku wielokrotnych przemian fizyko-chemicznych wywołują zjawisko zbrylenia. Nawozy wysokoazotowe, a szczególnie saletra amonowa są doskonałymi utleniaczami i mogą w wielu przypadkach służyć w mieszaninie z substancjami organicznymi jako składnik materiałów wybuchowych.There is a wide variety of mineral fertilizers on the market that differ in terms of their chemical composition as well as the method of production. Due to the natural tendency of fertilizers to caking during storage and dust formation during technological operations and transport or application, there is a need to improve their properties with conditioning agents. The caking tendency of fertilizers depends on the type of raw materials used in their production. With the same basic chemical composition, fertilizers may clump to a different degree depending on the raw material used in the production. A special group of fertilizers are high-nitrogen fertilizers based on ammonium nitrate. The properties of ammonium nitrate make fertilizers with its content prone to spontaneous caking. Ammonium nitrate easily absorbs moisture from the air, especially when stored in bulk. The water contained and absorbed by the fertilizer causes the formation of saturated solutions on the surface of the granules, which, as a result of multiple physico-chemical transformations, cause the phenomenon of lumps. High-nitrogen fertilizers, especially ammonium nitrate, are excellent oxidants and can, in many cases, be used in a mixture with organic substances as a component of explosives.

Istnieją sposoby zmniejszenia pylenia oraz zbrylania nawozów mineralnych. Jedną z możliwości jest kondycjonowanie gotowego produktu preparatami antyzbrylającymi poprzez ich nanoszenie na powierzchnię granul nawozu.There are ways to reduce dusting and caking of mineral fertilizers. One of the possibilities is to condition the finished product with anti-caking agents by applying them to the surface of the fertilizer granules.

Znane i stosowane są w przemyśle preparaty antyzbrylające do nawozów mineralnych, których skład oparty jest na aminach tłuszczowych I-rzędowych, środkach powierzchniowo czynnych, stałych węglowodorach parafinowych, woskach polietylenowych lub polipropylenowych, tłuszczach utwardzonych, olejach roślinnych czy mineralnych oraz produktów ubocznych z różnych gałęzi przemysłu. Preparaty te różnią się między sobą rodzajem i ilością zastosowanych komponentów.Anti-caking agents for mineral fertilizers are known and used in industry, the composition of which is based on primary fatty amines, surfactants, solid paraffinic hydrocarbons, polyethylene or polypropylene waxes, hardened fats, vegetable and mineral oils and by-products from various industries . These preparations differ in the type and amount of components used.

W większości tych preparatów wspólną cechą jest zastosowanie węglowodorów parafinowych lub tłuszczów pochodzenia roślinnego i/lub zwierzęcego jako masy surowcowej stanowiącej uzupełnienie składników czynnych preparatów do 100%. Większość stosowanych w przemyśle nawozowym preparatów występuje w postaci gęstych past lub ciał stałych o temperaturach topnienia w granicach 60-80 0C. Preparaty te przed aplikacją wymagają przeprowadzenia w stan ciekły przez podgrzanie do temperatury powyżej punktu topnienia. Stopione preparaty o temperaturze powyżej temperatury topnienia podawane są pod ciśnieniem za pomocą pompy oraz systemu połączeń rurowych do dysz natryskowych i nanoszone na nawóz. Instalacje natryskowe wymagają zastosowania efektywnych izolacji termicznych oraz różnego rodzaju grzewczych rozwiązań technicznych umożliwiających utrzymanie preparatu antyzbrylającego w stanie nadającym się do aplikacji na nawóz. W przemyśle wielokrotnie dochodzi do przerwania kondycjonowania nawozu z powodu zestalenia się preparatu antyzbrylającego w instalacji natryskowej. Powoduje to przerwy w kondycjonowaniu nawozu, a więc pogorszenie jakości produktu podczas jego magazynowania. Również utrzymywanie w instalacji do natrysku, temperatury znacznie powyżej temperatury topnienia powoduje częściowy rozkład zastosowanych w preparatach amin z wydzieleniem amoniaku, a więc pogorszenie pierwotnych właściwości antyzbryIających.In most of these preparations, the common feature is the use of paraffinic hydrocarbons or fats of plant and / or animal origin as raw material supplementing the active ingredients of the preparations up to 100%. Most of the preparations used in the fertilizer industry are in the form of thick pastes or solids with melting points in the range of 60-80 ° C. Before application, these preparations must be liquefied by heating to a temperature above the melting point. Molten preparations with a temperature above the melting point are fed under pressure using a pump and a system of pipe connections to the spray nozzles and applied to the fertilizer. Spraying installations require the use of effective thermal insulation and various types of heating technical solutions to maintain the anti-caking agent in a condition suitable for fertilizer application. In industry, fertilizer conditioning is often interrupted due to the solidification of the anti-caking agent in the spraying installation. This causes breaks in the conditioning of the fertilizer, thus deteriorating the quality of the product during its storage. Also, maintaining the temperature in the spraying installation significantly above the melting point causes partial decomposition of the amines used in the preparations with the release of ammonia, and thus deterioration of the original anti-caking properties.

W opisie AT 395419 pt. „Otoczkowanie granul nawozów tłuszczem w celu przeciwdziałania zbryleniu” na granule nawozu (NPK, saletrzak) preparat o składzie 76,5% tłuszczów w postaci odpadów z garbarni, 18% amin tłuszczowych, 0,5 % stearynianu glinu, 5% oleju dieslowskiego nanosi się na granule nawozu.In the description of AT 395419 entitled "Coating fertilizer granules with fat to prevent caking" on the fertilizer granules (NPK, calcium ammonium nitrate), a preparation composed of 76.5% fats in the form of tannery waste, 18% fatty amines, 0.5% aluminum stearate, 5% diesel oil on fertilizer granules.

W niemieckim opisie patentowym DD 274331 „Otrzymywanie sypkiego niezbrylającego się nawozu sztucznego” preparat zawierający 20-60% oleju mineralnego, 10-30% wosku ozokerytu, 10-30% oksydatu, 5-30% kwasów lub amin tłuszczowych, 5-10% estrów alkilofenyloglikolowych zapewnia sypkość nawozu.In the German patent description DD 274331 "Obtaining loose non-caking fertilizer", a preparation containing 20-60% mineral oil, 10-30% ozokerite wax, 10-30% oxidate, 5-30% fatty acids or amines, 5-10% esters Alkylphenylglycols ensures the flow properties of the fertilizer.

W polskim opisie patentowym Nr 167 780 pt. ”Środek antyzbrylający, zwłaszcza do nawozów sztucznych” w składzie preparatu znajduje się z 8-35 części wagowych amin tłuszczowych I-rzędoPL 227 287 B1 wych, 0,5-4 części wagowych amin tłuszczowych Il-rzędowych, 0,02-2 części wagowych soli amin tłuszczowych I- rzędowych z kwasami tłuszczowymi, 0,01-1 części wagowych soli amin tłuszczowych II-rzędowych z kwasami tłuszczowymi. Skład preparatu do 100% uzupełniony jest gaczem parafinowym i/lub olejem parafinowym.In the Polish patent description No. 167 780 pt. "Anti-caking agent, especially for fertilizers" in the composition of the preparation consists of 8-35 parts by weight of primary fatty amines, 0.5-4 parts by weight of non-standard fatty amines, 0.02-2 parts by weight Primary fatty acid salts of fatty amines, 0.01-1 part by weight of secondary fatty acid salts of fatty amines. The composition of the preparation is supplemented up to 100% with slack wax and / or paraffin oil.

Polski patent PL 190571 „Środek zapobiegający zbrylaniu się nawozów sztucznych” złożony z 3,5-22% I-rzędowych amin tłuszczowych o zawartości atomów węgla C14-C20, 0,2-5% stearynianów metali II, VIII i XIII grupy układu okresowego, 02-8% eterów polioksyetylenowanych alkoholu laurylowego, 0,03-3% mieszaniny zawierającej 85% polioksypropylenodiolu o masie cząsteczkowej 2000 i 15% oleju metylosilikonowego zagęszczonego krzemionką, 0,1-5% kopolimerów estrów kwasu metakrylowego z alkoholem metylowym i wyższych alkoholi tłuszczowych oraz styrenu w oleju mineralnym. Uzupełnienie do 100% stanowią gacze parafinowe lub oleje mineralne.Polish patent PL 190 571 "Anti-caking agent for fertilizers" composed of 3.5-22% of primary fatty amines containing C14-C20 carbon atoms, 0.2-5% of metal stearates of groups II, VIII and XIII of the periodic table, 02-8% polyoxyethylene lauryl ethers, 0.03-3% of a mixture containing 85% polyoxypropylene diol with a molecular weight of 2000 and 15% methyl silicone oil thickened with silica, 0.1-5% copolymers of methacrylic acid esters with methyl alcohol and higher fatty alcohols, and styrene in mineral oil. Up to 100% are supplemented with slack wax or mineral oils.

W polskim opisie patentowym Nr 171121 pt. „Środek antyzbrylający do nawozów sztucznych” opisano preparat zawierający 5-20 części wagowych amin tłuszczowych o wzorze RNH2, gdzie R jest alkilem zawierającym 12-22 atomów węgla, 1-20 części wagowych produktu reakcji amin tłuszczowych I-rzędowych z kwasami tłuszczowymi zawierającego minimum 20 części wagowych N-podstawionego amidu, 0,01-2 części wagowych oleju metylosilikonowego oraz ewentualnie do 5 części wagowych amin tłuszczowych II-rzędowych o długości łańcucha alkilowego C12-C22 oraz jako uzupełnienie do 100 części wagowych oleje mineralne lub gacze parafinowe lub ich mieszaniny.In the Polish patent description No. 171121 pt. "Anti-caking agent for fertilizers" describes a preparation containing 5-20 parts by weight of fatty amines of formula RNH2, where R is an alkyl containing 12-22 carbon atoms, 1-20 parts by weight of the reaction product of primary fatty amines with fatty acids containing a minimum of 20 parts by weight of N-substituted amide, 0.01-2 parts by weight of methyl silicone oil and optionally up to 5 parts by weight of secondary fatty amines of C12-C22 alkyl chain length, and in addition to 100 parts by weight mineral oils or slack wax or mixtures thereof.

W polskim zgłoszeniu patentowym Nr P 359 680 pt. „Środek antyzbrylający do granulowanych nawozów sztucznych” opisano preparat zawierający gacz parafinowy i/lub olej parafinowy w ilości 85-99 części masowych, aminy tłuszczowe w ilości 0,1-5 części masowych, oksyetylenowane alkohole tłuszczowe w ilości 0-0,4 części masowych, polietylen mazisty w ilości 0,1-10 części masowych oraz kopolimer blokowy tlenku etylenu i tlenku propylenu.In the Polish patent application No. P 359 680 pt. "Anti-caking agent for granulated fertilizers" describes a preparation containing slack wax and / or paraffin oil in the amount of 85-99 parts by mass, fatty amines in the amount of 0.1-5 parts by mass, ethoxylated fatty alcohols in the amount of 0-0.4 parts by mass , greasy polyethylene in an amount of 0.1-10 parts by mass and a block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide.

W opisie FR Nr 2723085 w celu wyeliminowania pylenia stosuje się oleje roślinne - najczęściej olej rzepakowy lub sojowy, najkorzystniej wymieszane z melasą lub innymi lepiszczami.In the description of FR No. 2,723,085 vegetable oils are used to eliminate dusting - most often rapeseed or soybean oil, most preferably mixed with molasses or other binders.

W opisie patentowym EP Nr 813 902 środek zawiera kompozycje hydrofobowe i antyzbrylające składające się z amin tłuszczowych, przykładowo stearyloaminy, alkoholi tłuszczowych takich jak alkohol stearynowy, kwasu fosforowego, kwasów tłuszczowych, najkorzystniej uwodornionych tłuszczów lub kwasów tłuszczowych z nasion rzepaku.In EP patent No. 813 902 the agent comprises hydrophobic and anti-caking compositions consisting of fatty amines, for example stearylamine, fatty alcohols such as stearic alcohol, phosphoric acid, fatty acids, most preferably hydrogenated fats or fatty acids from rapeseed.

W opisie patentowym EP Nr 908480 środki do pokrywania nawozów otrzymuje się z mieszaniny I-rzędowych i II-rzędowych amin tłuszczowych C14-20 w ilości 10-25%, stearynianu glinu w ilości 2-8%, alkoholi tłuszczowych w ilości 2-8% i składników konwencjonalnych. Preferowane aminy to aminy z utwardzonych tłuszczów, a preferowanym alkoholem tłuszczowym jest alkohol oktadecylowy.In EP patent No. 908480 fertilizer coatings are obtained from a mixture of C14-20 primary and secondary fatty amines in an amount of 10-25%, aluminum stearate in an amount of 2-8%, fatty alcohols in an amount of 2-8% and conventional ingredients. Preferred amines are hardened fat amines and octadecyl alcohol is the preferred fatty alcohol.

W polskim zgłoszeniu patentowym Nr P 342 273 opisano emulsję wodno-parafinową oraz sposób wytwarzania emulsji wodno-parafinowej. Emulsja parafinowa zawiera parafinę i/lub gacz parafinowy i/lub olej parafinowy w ilości 1-80 części masowych, kwas tłuszczowy w ilości 0-20 części masowych, trietanoloaminę w ilości 0-4,5 części masowych i wodę w ilości 9,99-85,5 części masowych.The Polish patent application No. P 342 273 describes a water-paraffin emulsion and a method for producing a water-paraffin emulsion. The paraffin emulsion contains paraffin and / or slack wax and / or paraffin oil in an amount of 1-80 parts by mass, fatty acid in an amount of 0-20 parts by mass, triethanolamine in an amount of 0-4.5 parts by mass and water in an amount of 9.99- 85.5 parts by mass.

Różnorodność występujących na rynku preparatów do poprawy właściwości nawozów mineralnych świadczy o tym, że nie jest znany uniwersalny preparat antyzbrylający i przeciwpyłowy dla wszystkich rodzajów nawozów mineralnych. W praktyce przemysłowej dla każdego nawozu stosowany jest odpowiednio indywidualnie dobrany preparat antyzbrylający. W większości przedstawionych środków antyzbrylających węglowodory parafinowe ciekle lub stale, tłuszcze pochodzenia roślinnego i zwierzęcego stanowią tylko masę uzupełniającą skład preparatów do 100% i nie są traktowane przez twórców jako składniki posiadające istotne właściwości antyzbrylające. Preparaty, których podstawowymi aktywnymi surowcami są aminy tłuszczowe znalazły zastosowanie w przemyśle nawozowym, ale nie zapewniają uzyskania pełnej sypkości oraz wyeliminowania pylenia nawozów mineralnych. Skuteczność preparatów a ntyzbrylających zależy bowiem od właściwego zestawienia ich receptury i dostosowania ich składu do właściwości nawozu, dla którego są przeznaczone. Ważną rolę w zapewnieniu skuteczności preparatów antyzbrylających i przeciwpyłowych pełnią składniki aktywne, ale również inne składniki np. pewne rodzaje węglowodorów mogą w istotny sposób zmienić właściwości antyzbrylaczy. Preparaty a ntyzbrylające w praktyce przemysłowej powinno stosować się w małych ilościach rzędu 0,7 do 2 kg na tonę nawozu ze względu na właściwości nawozów oraz uzasadnienie ekonomiczne np. saletra amonowa z wchłoniętym w znacznej ilości materiałem organicznym jakim niewątpliwie są antyzbrylacze po zastosowaniu inicjatora stanowi silny materiał wybuchowy.The variety of preparations available on the market to improve the properties of mineral fertilizers proves that there is no known universal anti-caking and anti-dusting agent for all types of mineral fertilizers. In industrial practice, an individually selected anti-caking agent is used for each fertilizer. In most of the presented anti-caking agents, liquid or solid paraffinic hydrocarbons, fats of plant and animal origin constitute only a mass supplementing the composition of the preparations up to 100% and are not considered by the inventors as components having significant anti-caking properties. Preparations whose basic active raw materials are fatty amines have been used in the fertilizer industry, but they do not ensure full flowability and elimination of dusting of mineral fertilizers. The effectiveness of anti-caking agents depends on the correct combination of their recipes and the adjustment of their composition to the properties of the fertilizer for which they are intended. Active ingredients play an important role in ensuring the effectiveness of anti-caking and anti-dusting preparations, but also other ingredients, e.g. certain types of hydrocarbons, can significantly change the properties of anti-caking agents. Non-caking preparations in industrial practice should be used in small amounts of 0.7 to 2 kg per ton of fertilizer due to the properties of fertilizers and economic justification, e.g. ammonium nitrate with a large amount of organic material absorbed, which undoubtedly are anti-caking agents, after using the initiator, it is strong explosive.

W związku z tym poszukiwane są antyzbrylacze, które zastosowane w minimalnej i bezpiecznej ilości zapewnią pełną sypkość nawozów wysokoazotowych bez zwiększenia ich skłonności doTherefore, anti-caking agents are sought, which, when used in a minimum and safe amount, will ensure full flow of high-nitrogen fertilizers without increasing their tendency to

PL 227 287 B1 przenoszenia detonacji, a w przypadku nawozów wieloskładnikowych ograniczą koszty ich kondycjonowania.Detonation transfer, and in the case of multi-component fertilizers, they will reduce the costs of their conditioning.

W celu uzyskania preparatu poprawiającego właściwości nawozów i spełniającego stawiane przez wytwórców nawozów mineralnych wymagania, przeprowadzono badania laboratoryjne nad opracowaniem skutecznego antyzbrylacza z użyciem wielu związków aktywnych fizyko-chemicznie mogących korzystnie wpływać na ograniczenie pylenia oraz zbrylania nawozów mineralnych, a szczególnie nawozów wysokoazotowych.In order to obtain a preparation improving the properties of fertilizers and meeting the requirements of mineral fertilizer manufacturers, laboratory tests were carried out on the development of an effective anti-caking agent with the use of many physico-chemically active compounds that can positively affect the reduction of dusting and caking of mineral fertilizers, especially high-nitrogen fertilizers.

Nieoczekiwanie podczas prowadzonych badań okazało się, że preparat otrzymany w wyniku połączenia w temperaturze 30-75°C dotychczas niestosowanej mieszaniny węglowodorów pochodzących z procesu destylacji produktów ropopochodnych otrzymywanych w wyniku hydrokrakingu z uwodornionymi aminami tłuszczowymi, N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminą, oraz z dodatkiem trójskładnikowej kompozycji niedysocjujących surfaktantów oraz lekkim gaczem parafinowym naniesiony dynamicznie na powierzchnię nawozów mineralnych eliminuje zbrylanie oraz pylenie. Ilość zastosowanego preparatu w sposób istotny dla bezpieczeństwa nie spowodowała zwiększenia retencji substancji organicznych w wysokoazotowym nawozie.Surprisingly, during the research, it turned out that the preparation obtained by combining at a temperature of 30-75 ° C a mixture of hydrocarbons from the distillation of petroleum products obtained by hydrocracking with hydrogenated fatty amines, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, not used so far , and with the addition of a three-component composition of non-dissociating surfactants and a light slack wax applied dynamically to the surface of mineral fertilizers, it eliminates caking and dusting. The amount of the preparation used, which was significant for safety, did not increase the retention of organic substances in the high-nitrogen fertilizer.

Preparat według wynalazku stanowi mieszaninę związków węglowodorowych pochodzących z procesu destylacji produktów hydrokrakingu powstałych z frakcji pozostałościowej z destylacji próżniowej oraz atmosferycznej ropy naftowej po procesie ekstrakcji rozpuszczalnikowej i uwodornieniu zawierającej węglowodory o długości łańcucha węglowodorowego od C10 do C50 i temperaturze wrzenia w zakresie od 260 do 600°C i gęstości w 15°C wynoszącej od 0,845 do 0,865 g/cm³ oraz lepkości kinematycznej mierzonej w temperaturze 100°C zawartej w granicach 5,4-10,9 mm²/s i temperaturze zapłonu tygla otwartego nie niższej niż 200°C w ilości do 99 części masowych, kompozycję I-rzędowych uwodornionych amin tłuszczowych zawierających mieszaninę I-rzędowych uwodornionych amin tłuszczowych o wzorze R-NH2 i o dopuszczalnej 5% zawartości amin typu R-NH-R1 i/lub R-N-R1,R2, gdzie R, R1 i R2 są podstawnikami o nierozgałęzionym łańcuchu węglowodorowym zawierającym od C12 do C18 atomów węgla z N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminą o lepkości 1,58-1,62 mPas w 20°C i gęstości od 0,800 do 0,820 g/cm³ oraz wartości pH wodnego roztworu o stężeniu 100 g/litr wynoszącej 12,2, sporządzoną przy zachowaniu proporcji masowego udziału kompozycji I-rzędowych uwodornionych amin tłuszczowych do N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminy w przedziale od 10:1 do 25:1 w ilości do 25 części masowych, trójskładnikową kompozycję niedysocjujących surfaktantów zawierającą w odpowiednich proporcjach mieszaninę trzech w różnym stopniu oksyetylenowanych glicerydów roślinnych o ogólnym wzorze:The preparation according to the invention is a mixture of hydrocarbon compounds derived from the distillation of hydrocracking products obtained from the residual fraction from vacuum and atmospheric distillation of crude oil after the solvent extraction and hydrogenation process, containing hydrocarbons with a hydrocarbon chain length from C10 to C50 and a boiling point in the range of 260 to 600 ° C C and a density at 15 ° C ranging from 0.845 to 0.865 g / cm ³ and a kinematic viscosity measured at 100 ° C contained within 5.4-10.9 mm ² / s and an open crucible flash point not lower than 200 ° C at amounts up to 99 parts by mass, a composition of primary hydrogenated fatty amines containing a mixture of primary hydrogenated fatty amines of formula R-NH2 and an acceptable 5% content of amines of the type R-NH-R1 and / or RN-R1, R2, where R, R1 and R2 are unbranched hydrocarbon chain substituents containing C12 to C18 carbon atoms with N, N-dimethyl-1,3-propanediamine one with a viscosity of 1.58-1.62 mPas at 20 ° C and a density of 0.800 to 0.820 g / cm ³ and the pH value of an aqueous solution with a concentration of 100 g / liter of 12.2, prepared with the proportion by weight of the composition I- ternary hydrogenated fatty amines to N, N-dimethyl-1,3-propanediamine in the range from 10: 1 to 25: 1 in an amount up to 25 parts by mass, a ternary composition of non-dissociating surfactants containing in appropriate proportions a mixture of three differently ethoxylated vegetable glycerides general formula:

CH2-OCORO(CH2 CH2O)xHCH2-OCORO (CH2 CH2O) xH

CH2-OCORO(CH2 CH2O)yHCH2-OCORO (CH2 CH2O) yH

CH2-OCORO(CH2 CH2O)zH gdzie: R - jest rodnikiem kwasu rycynolowego C17H33COOH, a x, y, z - określa ilość grup oksyetylenowych (EO), a suma (x+y+z) określa stopień oksyetylenowania glicerydów wynoszący 26EO, 40EO lub 70EO, przy czym oksyetylenowany gliceryd kwasu rycynolowego o stopniu oksyetylenowania 26EO jest cieczą o masie cząsteczkowej 2080, oksyetylenowany gliceryd kwasu rycynolowego o stopniu oksyetylenowania 40EO posiada konsystencję pasty o masie cząsteczkowej 2700, a oksyetylenowany gliceryd kwasu rycynolowego o stopniu oksyetylenowania 70EO jest ciałem stałym o masie cząsteczkowej 4190, a proporcje części masowego udziału w kompozycji poszczególnych rodzajów oksyetylenowanych glicerydów (oksyetylenowane glicerydy 26EO:40EO:70EO), znajdują się odpowiednio w zakresie 1:1:1 do 1:3:5 w ilości do 20 części masowych oraz węglowodory parafinowe w postaci gaczu parafinowego stanowiącego mieszaninę węglowodorów aromatycznych o temperaturze topnienia powyżej 50°C i węglowodorów alifatycznych o łańcuchach prostych i rozgałęzionych o długości łańcucha C9 do C50 w ilości do 50 części masowych o właściwościach mikrowosków.CH2-OCORO (CH2 CH2O) zH where: R - is a radical of ricinoleic acid C17H33COOH, ax, y, z - determines the number of oxyethylene groups (EO), and the sum (x + y + z) determines the degree of glyceride ethoxylation equal to 26EO, 40EO or 70EO, where ricinoleic acid ethoxylate with the degree of ethoxylation of 26EO is a liquid with a molecular weight of 2080, ethoxylated ricinoleic acid glyceride with the ethoxylation degree of 40EO has the consistency of a paste with a molecular weight of 2700, and the ethoxylated glyceride of cicinoleic acid with a molecular weight of 70EO is oxyethylene with a molecular weight of 70EO 4190, and the proportions of the parts by mass in the composition of individual types of ethoxylated glycerides (ethoxylated glycerides 26EO: 40EO: 70EO) are in the range of 1: 1: 1 to 1: 3: 5 in the amount of up to 20 parts by mass and paraffin hydrocarbons in the form of slack wax being a mixture of aromatic hydrocarbons with a melting point above 50 ° C and aliphatic hydrocarbons with straight and branched chains of C9 to C50 chain length in the amount of up to 50 parts by mass with the properties of micro waxes.

Otrzymany preparat uzyskany w wyniku zmieszania składników w temperaturze 30-75°C stanowi jednorodny półpłynny lub plastyczny produkt o konsystencji pasty. Korzystnie dobrane oraz zastosowane w odpowiednich proporcjach składniki, zapewniają uzyskanie skutecznego preparatu o właściwościach przeciwzbrylających i przeciwpyłowych dla nawozów wysokoazotowych pochodnych saletry amonowej oraz dla nawozów azotowo-fosforowych i azotowo-fosforowo-potasowych.The obtained preparation obtained by mixing the ingredients at the temperature of 30-75 ° C is a homogeneous semi-fluid or plastic product with a paste consistency. Advantageously selected ingredients and used in appropriate proportions ensure an effective preparation with anti-caking and anti-dust properties for fertilizers of high-nitrogen derivatives of ammonium nitrate and for nitrogen-phosphorus and nitrogen-phosphorus-potassium fertilizers.

PL 227 287 B1PL 227 287 B1

Podczas przeprowadzonych badań laboratoryjnych na ocenę skuteczności otrzymanego preparatu uzyskano całkowitą sypkość i zanik pylenia nawozów wysokoazotowych wyprodukowanych w oparciu o saletrę amonową oraz nawozów azotowo-fosforowych i azotowo-fosforowo-potasowych kondycjonowanych otrzymanym preparatem.During the laboratory tests to assess the effectiveness of the obtained preparation, complete flowability and disappearance of dusting of high-nitrogen fertilizers based on ammonium nitrate as well as nitrogen-phosphorus and nitrogen-phosphorus-potassium fertilizers conditioned with the obtained preparation were obtained.

Preparat nanoszono w sposób dynamiczny zbliżony do warunków przemysłowej aplikacji.The preparation was applied in a dynamic manner similar to the conditions of industrial application.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Do ogrzewanego reaktora wprowadzono 600 g mieszaniny związków węglowodorowych pochodzących z destylacji produktów hydrokrakingu o lepkości kinematycznej 5,4 mm²/s mierzonej w temperaturze 100°C i gęstości 0,845 g/cm³. Po ogrzaniu zawartości reaktora do temperatury 75°C dodano 250 g uprzednio przygotowanej w proporcji 10:1 kompozycji I-rzędowych amin tłuszczowych oraz N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminy o lepkości 1,6 mPas w 20°C i gęstości 0,8133 g/cm³, a następnie 50 g trójskładnikowej kompozycji niedysocjujących surfaktantów składającą się z zestawionych w proporcji 1:1:1 oksyetylenowanych trójglicerydów kwasu rycynolowego o stopniu etoksylowania odpowiednio 26EO, 40EO i 70EO. Po ujednorodnieniu zawartości reaktora dodano 400 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 58°C. Wszystkie składniki wymieszano i po ochłodzeniu otrzymano jednorodny produkt o konsystencji pasty.600 g of a mixture of hydrocarbon compounds from the distillation of hydrocracking products with a kinematic viscosity of 5.4 mm ² / s measured at a temperature of 100 ° C and a density of 0.845 g / cm ^{3 were} introduced into the heated reactor. After heating the contents of the reactor to the temperature of 75 ° C, 250 g of the previously prepared 10: 1 composition of primary fatty amines and N, N-dimethyl-1,3-propanediamine with a viscosity of 1.6 mPas at 20 ° C and a density of 0 , 8133 g / cm ³ , followed by 50 g of a ternary composition of non-dissociating surfactants consisting of 1: 1: 1 ethoxylated ricinoleic acid triglycerides with degrees of ethoxylation of 26EO, 40EO and 70EO, respectively. After homogenizing the contents of the reactor, 400 g of slack wax with a melting point of 58 ° C were added. All the ingredients were mixed together and a homogeneous paste-like product was obtained after cooling.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Do ogrzewanego reaktora wprowadzono 800 g mieszaniny związków węglowodorowych pochodzących z destylacji produktów hydrokrakingu o lepkości kinematycznej 5,4 mm²/s mierzonej w temperaturze 100°C i gęstości 0,845 g/cm³. Po ogrzaniu zawartości reaktora do temperatury 75°C dodano 50 g uprzednio przygotowanej w proporcji 10:1 kompozycji I-rzędowych amin tłuszczowych oraz N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminy o lepkości 1,6 mPas w 20°C i gęstości 0,8133 g/cm³, a następnie 200 g trójskładnikowej kompozycji niedysocjujących surfaktantów składającą się z zestawionych w proporcji 1:1:1 oksyetylenowanych trójglicerydów kwasu rycynolowego o stopniu etoksylowania odpowiednio 26EO, 40EO i 70EO. Po ujednorodnieniu zawartości reaktora dodano 250 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 58°C. Wszystkie składniki wymieszano i po ochłodzeniu otrzymano jednorodny produkt o konsystencji półpłynnej pasty.800 g of a mixture of hydrocarbon compounds from the distillation of hydrocracking products with a kinematic viscosity of 5.4 mm ² / s measured at a temperature of 100 ° C and a density of 0.845 g / cm ^{3 were} introduced into the heated reactor. After heating the contents of the reactor to the temperature of 75 ° C, 50 g of the previously prepared 10: 1 composition of primary fatty amines and N, N-dimethyl-1,3-propanediamine with a viscosity of 1.6 mPas at 20 ° C and a density of 0 were added. , 8133 g / cm ³ , followed by 200 g of a ternary composition of non-dissociating surfactants consisting of 1: 1: 1 ethoxylated ricinoleic acid triglycerides with degrees of ethoxylation of 26EO, 40EO and 70EO, respectively. After homogenizing the contents of the reactor, 250 g of slack wax with a melting point of 58 ° C were added. All ingredients were mixed together and after cooling, a homogeneous product with the consistency of a semi-fluid paste was obtained.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Do ogrzewanego reaktora wprowadzono 700 g mieszaniny związków węglowodorowych pochodzących z destylacji produktów hydrokrakingu o lepkości kinematycznej 10,9 mm²/s mierzonej w temperaturze 100°C i gęstości 0,865 g/cm³. Po ogrzaniu zawartości reaktora do temperatury 75°C dodano 100 g uprzednio przygotowanej w proporcji 25:1 kompozycji I-rzędowych amin tłuszczowych oraz N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminy o lepkości 1,6 mPas w 20°C i gęstości 0,8133 g/cm³, a następnie 100 g trójskładnikowej kompozycji niedysocjujących surfaktantów składającą się z zestawionych w proporcji 1:3:5 oksyetylenowanych trójglicerydów kwasu rycynolowego o stopniu etoksylowania odpowiednio 26EO, 40EO i 70EO. Po ujednorodnieniu zawartości reaktora dodano 400 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 58°C. Wszystkie składniki wymieszano i po ochłodzeniu otrzymano jednorodny produkt o konsystencji pasty.700 g of the mixture of hydrocarbon compounds from the distillation of hydrocracking products with a kinematic viscosity of 10.9 mm ² / s measured at a temperature of 100 ° C and a density of 0.865 g / cm ^{3 were} introduced into the heated reactor. After heating the contents of the reactor to the temperature of 75 ° C, 100 g of the previously prepared in the proportion of 25: 1 composition of primary fatty amines and N, N-dimethyl-1,3-propanediamine with a viscosity of 1.6 mPas at 20 ° C and a density of 0 , 8133 g / cm ³ , followed by 100 g of a ternary composition of non-dissociating surfactants consisting of 1: 3: 5 ethoxylated ricinoleic acid triglycerides with degrees of ethoxylation of 26EO, 40EO and 70EO, respectively. After homogenizing the contents of the reactor, 400 g of slack wax with a melting point of 58 ° C were added. All the ingredients were mixed and after cooling a homogeneous paste-like product was obtained.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Do ogrzewanego reaktora wprowadzono 800 g mieszaniny związków węglowodorowych pochodzących z destylacji produktów hydrokrakingu o lepkości kinematycznej 7,3 mm²/s mierzonej w temperaturze 100°C i gęstości 0,854 g/cm³. Po ogrzaniu zawartości reaktora do temperatury 75°C dodano 50 g uprzednio przygotowanej w proporcji 15:1 kompozycji I-rzędowych amin tłuszczowych oraz N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminy o lepkości 1,6 mPas w 20°C i gęstości 0,8133 g/cm³, a następnie 200 g trójskładnikowej kompozycji niedysocjujących surfaktantów składającą się z zestawionych w proporcji 1:2:3 oksyetylenowanych trójglicerydów kwasu rycynolowego o stopniu etoksylowania odpowiednio 26EO, 40EO i 70EO. Po ujednorodnieniu zawartości reaktora dodano 250 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 58°C. Wszystkie składniki wymieszano i po ochłodzeniu otrzymano jednorodny produkt o konsystencji pasty.800 g of the mixture of hydrocarbon compounds from the distillation of hydrocracking products with a kinematic viscosity of 7.3 mm ² / s measured at a temperature of 100 ° C and a density of 0.854 g / cm ^{3 were} introduced into the heated reactor. After heating the contents of the reactor to the temperature of 75 ° C, 50 g of the previously prepared 15: 1 composition of primary fatty amines and N, N-dimethyl-1,3-propanediamine with a viscosity of 1.6 mPas at 20 ° C and a density of 0 , 8133 g / cm ³ , followed by 200 g of a ternary composition of non-dissociating surfactants consisting of 1: 2: 3 ethoxylated ricinoleic acid triglycerides with degrees of ethoxylation of 26EO, 40EO and 70EO, respectively. After homogenizing the contents of the reactor, 250 g of slack wax with a melting point of 58 ° C were added. All the ingredients were mixed and after cooling a homogeneous paste-like product was obtained.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Do ogrzewanego reaktora wprowadzono 980 g mieszaniny związków węglowodorowych pochodzących z destylacji produktów hydrokrakingu o lepkości kinematycznej 5,4 mm²/s mierzonej w temperaturze 100°C i gęstości 0,845 g/cm³. Po ogrzaniu zawartości reaktora do temperatury 45°C dodano 20 g uprzednio przygotowanej w proporcji 10:1 kompozycji I-rzędowych amin tłuszczowych oraz N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminy o lepkości 1,6 mPas w 20°C i gęstości 0,8133 g/cm³, a następnie 100°C trójskładnikowej kompozycji niedysocjujących surfaktantów składającą się z zestawio6980 g of a mixture of hydrocarbon compounds from the distillation of hydrocracking products with a kinematic viscosity of 5.4 mm ² / s measured at a temperature of 100 ° C and a density of 0.845 g / cm ^{3 were} introduced into the heated reactor. After heating the contents of the reactor to the temperature of 45 ° C, 20 g of the previously prepared 10: 1 composition of primary fatty amines and N, N-dimethyl-1,3-propanediamine with a viscosity of 1.6 mPas at 20 ° C and density 0 was added. , 8133 g / cm ³ , followed by 100 ° C of a ternary composition of non-dissociating surfactants consisting of a set of

PL 227 287 B1 nych w proporcji 1:3:5 oksyetylenowanych trójglicerydów kwasu rycynolowego o stopniu etoksylowania odpowiednio 26EO, 40EO i 70EO. Po ujednorodnieniu zawartości reaktora dodano 200 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 65°C. Wszystkie składniki wymieszano i po ochłodzeniu otrzymano jednorodny produkt o konsystencji pasty.Of 1: 3: 5 ethoxylated ricinoleic acid triglycerides with a degree of ethoxylation of 26EO, 40EO and 70EO, respectively. After homogenizing the contents of the reactor, 200 g of slack wax with a melting point of 65 ° C were added. All the ingredients were mixed together and a homogeneous paste-like product was obtained after cooling.

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Do ogrzewanego reaktora wprowadzono 700 g mieszaniny związków węglowodorowych pochodzących z destylacji produktów hydrokrakingu o lepkości kinematycznej 5,4 mm²/s mierzonej w temperaturze 100°C i gęstości 0,845 g/cm³. Po ogrzaniu zawartości reaktora do temperatury 75°C dodano 100 g uprzednio przygotowanej w proporcji 25:1 kompozycji I-rzędowych amin tłuszczowych oraz N,N-dimetylo-1,3-propanodiaminy o lepkości 1,6 mPas w 20°C i gęstości 0,8133 g/cm³, a następnie 100 g trójskładnikowej kompozycji niedysocjujących surfaktantów składającą się z zestawionych w proporcji 1:1,5:2 oksyetylenowanych trójglicerydów kwasu rycynolowego o stopniu etoksylowania odpowiednio 26EO, 40EO i 70EO. Po ujednorodnieniu zawartości reaktora dodano 400 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 65°C. Wszystkie składniki wymieszano i po ochłodzeniu otrzymano jednorodny produkt o konsystencji pasty.700 g of a mixture of hydrocarbon compounds from the distillation of hydrocracking products with a kinematic viscosity of 5.4 mm ² / s measured at a temperature of 100 ° C and a density of 0.845 g / cm ^{3 were} introduced into the heated reactor. After heating the contents of the reactor to the temperature of 75 ° C, 100 g of the previously prepared in the proportion of 25: 1 composition of primary fatty amines and N, N-dimethyl-1,3-propanediamine with a viscosity of 1.6 mPas at 20 ° C and a density of 0 , 8133 g / cm ³ , followed by 100 g of a ternary composition of non-dissociating surfactants consisting of 1: 1.5: 2 ethoxylated ricinoleic acid triglycerides with degrees of ethoxylation of 26EO, 40EO and 70EO, respectively. After homogenizing the contents of the reactor, 400 g of slack wax with a melting point of 65 ° C were added. All the ingredients were mixed together and a homogeneous paste-like product was obtained after cooling.

Kondycjonowane otrzymanymi wersjami preparatu nawozy poddano badaniom na określenie odporności na zbrylanie. Badania prowadzono w warunkach zbliżonych do występujących w okresie magazynowania. Uzyskane wyniki potwierdzają wysoką skuteczność antyzbrylającą preparatów. Dla wszystkich wersji preparatu uzyskano pełną sypkość nawozów wysokoazotowych otrzymanych na bazie saletry amonowej oraz nawozów azotowo-fosforowych i azotowo-fosforowo-potasowych przy zastosowaniu preparatów w ilościach uzasadnionych ekonomicznie.Fertilizers conditioned with the obtained versions of the preparation were tested for resistance to caking. The tests were carried out in conditions similar to those during the storage period. The obtained results confirm the high anti-caking effectiveness of the preparations. For all versions of the preparation, full flowability of high-nitrogen fertilizers based on ammonium nitrate as well as nitrogen-phosphorus and nitrogen-phosphorus-potassium fertilizers was achieved with the use of economically justified amounts.

Po uzyskaniu pozytywnych wyników badań laboratoryjnych podjęto produkcję preparatu na skalę przemysłową - preparat znalazł zastosowanie w przemysłowej aplikacji na nawozy typu NP, NPK oraz nawozy produkowane na bazie saletry amonowej.After obtaining positive results of laboratory tests, the preparation was started on an industrial scale - the preparation was used in industrial application for NP and NPK fertilizers and fertilizers based on ammonium nitrate.

Preparat nanoszony dynamicznie na powierzchnie nawozu zapobiega zbrylaniu nawozów wysokoazotowych wyprodukowanych na bazie saletry amonowej oraz nawozów azotowo-fosforowych i azotowo-fosforowo-potasowych.The preparation applied dynamically to the surface of the fertilizer prevents caking of high-nitrogen fertilizers based on ammonium nitrate, as well as nitrogen-phosphorus and nitrogen-phosphorus-potassium fertilizers.

Claims

1. Preparation for conditioning mineral fertilizers, especially high-nitrogen and multi-component fertilizers, containing paraffinic hydrocarbons and fatty amines, characterized in that it contains a mixture of hydrocarbon compounds derived from the distillation of hydrocracking products obtained from the residual fraction from vacuum distillation and atmospheric crude oil after the solvent extraction process and hydrogenation containing hydrocarbons with a hydrocarbon chain length from C10 to C50 and a boiling point in the range of 260 to 600 ° C and a density at 15 ° C of 0.845 to 0.865 g / cm ³ and a kinematic viscosity measured at 100 ° C within the range 5.4-10.9 mm ² / s and the flash point of the open crucible not lower than 200 ° C in an amount up to 99 parts by mass, a composition of primary hydrogenated fatty amines containing a mixture of primary hydrogenated fatty amines of formula R-NH2 and with an acceptable 5% content of amines of the R-NH-R1 and / or RN type -R1, R2, where R, R1 and R2 are unbranched hydrocarbon chain substituents containing from C12 to C18 carbon atoms with N, N-dimethyl-1,3-propanediamine with a viscosity of 1.58-1.62 mPas at 20 ° C and a density of 0.800 to 0.820 g / cm ³ and the pH value of an aqueous solution with a concentration of 100 g / liter of 12.2, prepared with the mass proportion of the composition of primary hydrogenated fatty amines to N, N-dimethyl-1,3- propanediamines in the range from 10: 1 to 25: 1 in an amount up to 25 parts by mass, a three-component composition of non-dissociating surfactants containing in appropriate proportions a mixture of three differently ethoxylated vegetable glycerides with the general formula: CH2-OCORO (CH2 CH2O) xH

CH2-OCORO (CH2 CH2CO) yH

CH2-OCORO (CH2 CH2CO) zH

PL 227 287 B1 where: R - is a radical of ricinoleic acid C17H33COOH, ax, y, z - determines the number of oxyethylene groups (EO), and the sum (x + y + z) determines the degree of glyceride ethoxylation equal to 26EO, 40EO or 70EO, where ricinoleic acid ethoxylate with the degree of ethoxylation 26EO is a liquid with a molecular weight of 2080, ethoxylated ricinoleic acid glyceride with the ethoxylation degree of 40EO has the consistency of a paste with a molecular weight of 2700, and an ethoxylated glyceride of ricinoleic acid with a molecular weight of 70 EO is a solid ethoxylation ratio of 70 EO with a molecular weight of 4190 parts by mass in the composition of individual types of ethoxylated glycerides (ethoxylated glycerides 26EO: 40EO: 70EO) are respectively in the range of 1: 1: 1 to 1: 3: 5 in the amount of up to 20 parts by mass and paraffinic hydrocarbons in the form of slack wax being a mixture aromatic hydrocarbons with a melting point above 50 ° C and aliphatic hydrocarbons o straight and branched chains of C9 to C50 chain length in an amount up to 50 parts by mass.