反應產品以及制備并使用其的方法技術

本發明專利技術提供反應產品和制備和使用其的方法。在至少一種特定實施方式中，肥料能夠包括氮源，所述氮源包含尿素、氨水、硝酸銨或其任意組合和甲醛、氨源和硝化抑制劑的反應產品。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】與有關申請的交叉引用本申請要求2010年4月30日提交的美國臨時專利申請序號61/329，680的優先權,通過援引將其并入本文。專利技術背景專利
本文描述的實施方式一般地涉及肥料。更特別地，所述實施方式涉及反應產品，其提供擴展時間段的硝化抑制和制備并使用其的方法。
技術介紹
肥料一般包括尿素，氨水，硝酸銨，或其混合物，以提供氮源。氮是植物生長的關鍵營養素。在尿素用作肥料中的氮源時，作為尿素酶催化水解的結果，尿素轉化為氨水，尿素酶是土壤中存在的許多真菌和細菌產生的酶。氨水在土壤中快速發生離子化，形成銨。在絕大多數土壤中，所得銨和如果存在的硝酸銨經由一系列細菌氧化反應容易地氧化為硝酸鹽(NO3),其一般稱為硝化。然而，銨的硝化發生太快以致肥料中高百分比的氮在植物能夠使用它之前就被損失。氮也通過揮發至大氣中從土壤損失。作為又一氮源的硝酸鹽一般這樣損失雨水淋溶進入底土和/或脫氮即硝酸鹽經細菌轉化為元素氮。已運用尿素酶抑制劑和/或硝化抑制劑作為肥料添加劑來嘗試減少所述氮損失。 尿素酶抑制劑是能夠抑制尿素酶對土壤中的尿素的催化活性的化合物。硝化抑制劑是能夠抑制土壤中的銨細菌氧化為硝酸鹽的化合物。然而，硝化抑制劑傾向于淋溶進入土壤遠離植物，從而變得無法抑制硝化，原因是抑制硝化需要接近植物。因此，需要經改善的肥料，其提供擴展時間段的硝化抑制，以及制備并使用其的方法。還需要經改善的產品，其減少土壤中的硝化，以及制備并使用其的方法。專利技術概要在至少一種特定實施方式中，肥料能夠包括包含尿素、氨水、硝酸銨或其任意組合的氮源和甲醛、氨源和硝化抑制劑的反應產品。在至少一種其它特定實施方式中，肥料能夠包括包含尿素、氨水、硝酸銨或其任意組合的氮源和甲醛、尿素、氨源和硝化抑制劑的反應產品。在至少一種特定實施方式中，制備肥料的方法能夠包括在足以產生反應產品的條件下反應甲醛、氨源和硝化抑制劑。反應產品能夠與氮源相組合以產生肥料。氮源能夠包括但不限于尿素、氨水、硝酸銨或其任意組合。在至少一種特定實施方式中，減少土壤中的硝化的方法能夠包括在足以產生反應產品的條件下反應甲醛、氨源和硝化抑制劑。反應產品能夠施用至土壤。專利技術詳述肥料可以是或包括一種或多種氮源的混合物和下述中任意三種或更多種的反應產品甲醛、氨源、硝化抑制劑、尿素和尿素酶抑制劑。例如，肥料可以是或包括一種或多種氮源與甲醛、氨源和硝化抑制劑的反應產品的混合物。肥料還可以是或包括一種或多種氮源與甲醛、氨源、硝化抑制劑和尿素的反應產品的混合物。肥料還可以是或包括一種或多種氮源與甲醛、氨源、硝化抑制劑、尿素和尿素酶抑制劑的反應產品的混合物。肥料還可以是或包括一種或多種氮源與甲醛、氨源、硝化抑制劑和尿素酶抑制劑的反應產品的混合物。肥料還可以是或包括一種或多種氮源與甲醛、氨源、尿素和尿素酶抑制劑的反應產品的混合物。肥料還可以是或包括一種或多種氮源、一種或多種尿素酶抑制劑與甲醛、氨源、硝化抑制劑和尿素中任意三種或更多種的反應產品的混合物。氮源能夠包括但不限于尿素，硝酸銨，無水氨，氨水，脲_醛聚合物，或其任意組合。氮源能夠是固體、液體、氣體或其任意組合。示例性固體氮源能夠是丸粒、小球、薄片、顆粒等形式。示例性液體氮源能夠是一種或多種氮源的水溶液和/或液體溶液。氮源能夠是快速釋放的氮、受控釋放的氮或其組合。如本文所用，術語快速釋放的氮是指游離尿素、 硝酸銨、無水氨、氨水或其任意組合。如本文所用，術語受控釋放的氮是指取代的尿素、 反應的尿素，例如脲_醛聚合物，或其組合。術語，受控釋放的氮還能夠指含氮物質，相比對照的快速釋放的氮源，其在土壤中比尿素更緩慢地轉化為植物可獲得的營養素銨和硝酸鹽。又一適宜的氮源可以是或包括動物糞便比如一種或多種動物產生的尿和/或糞肥， 例如牛、羊、雞、牛、火雞、山羊、豬、馬等。如本文所用，術語硝化抑制劑是指任意化合物，其在存在時減少、抑制或者減緩土壤中銨(NH4+)向硝酸鹽的轉化，與不存在時土壤中銨(NH4+)向硝酸鹽的轉化相比。 示例性硝化抑制劑能夠包括但不限于2-氯-6-三氯甲基-吡唳，5-乙氧基-3-三氯甲基-1，2，4-噻二唑，雙氰胺，2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶，I, 3-苯并噻唑_2_硫醇，4-氨基-N-1，3-噻唑-2-基苯磺酰胺，硫脲，胍，3，4- 二甲基吡唑磷酸鹽，2，4- 二氨基-6-三氯甲基-5-三嗪，聚醚離子載體，4-氨基-1，2，4-三唑，3-巰基-1，2，4-三唑，疊氮化鉀，二硫化碳，三硫代碳酸鈉，二硫代氨基甲酸銨，2，3- 二氫-2，2- 二甲基-7-苯并呋喃醇甲基-氨基甲酸酯，N-(2，6-二甲基苯基)-N-(甲氧基乙酰基)-丙氨酸甲酯，硫代硫酸銨，I-羥基吡唑，2-甲基吡唑-I-甲酰胺，其衍生物，及其任意組合。在至少一種實例中，硝化抑制劑可以是或包括雙氰胺(DCD)。例如，I-羥基吡唑能夠視為2-甲基吡唑-I-甲酰胺的衍生物，而二硫代氨基甲酸銨能夠視為甲基_氨基甲酸酯的衍生物。如本文所用，術語尿素酶抑制劑是指任意化合物，其減少、抑制或者減緩土壤中尿素向銨(NH4+)的轉化。示例性尿素酶抑制劑能夠包括但不限于N-(正丁基)硫代磷酸三胺，N-(正丁基)磷酸三胺，硫代磷酰三胺，二氨基磷酸苯酯，環己基磷酸三胺，環己基硫代磷酸三胺，磷酸三胺，氫醌，對苯醌，六酰胺基環三磷腈，硫吡啶，硫嘧啶，硫吡啶-N-氧化物，N, N- 二鹵代-2-咪唑烷酮，N-鹵代-2-噁唑烷酮，其衍生物，或其任意組合。在至少一種實例中，尿素酶抑制劑可以是或包括N-(正丁基)硫代磷酸三胺(NBPT)。甲醛能夠以許多形式使用。例如，聚甲醛(固體聚合甲醛)和/或福爾馬林溶液 (甲醛水溶液,有時含約10重量％、約20重量％、約37重量％、約44重量％或約50重量％ 的甲醇，按福爾馬林溶液的重量計)是一般使用形式。例如，甲醛能夠是甲醛濃度約10重量％至約50重量％的水溶液，按水溶液總重量計。還能夠使用甲醛氣體。用取代醛比如乙醛和/或丙醛部分或全部取代的甲醛能夠用作甲醛來源。一種或多種其它醛，比如乙二醛能夠代替甲醛或與其組合使用。甲醛來源的這些形式中任一種能夠單獨使用或以任意組合使用，以制備反應產品。尿素還能夠以許多形式使用。例如，尿素能夠是小球、薄片、顆粒等形式的固體，和 /或溶液比如水溶液。此外，尿素可以與又一部分例如甲醛和/或脲-醛加合物相組合，常常在水溶液中。如上所指，氮源可以是或包括動物糞便比如尿和/或糞肥。如此，至少尿素的一部分，如果存在，能夠是動物糞便形式。任意形式的尿素或與甲醛組合的尿素能夠用來制備脲-醛聚合物。能夠使用尿素小球和組合的脲-醛產品。示例性脲-醛產品能夠包括但不限于脲-醛濃縮物(UFC)。例如，這些類型的產品能夠討論和描述于美國專利號 5，362，842和5，389，716。這些尿素來源中的任一種能夠單獨使用或以任意組合使用，以制備反應產品。如本文所用，術語氨源是指氨或與甲醛和硝化抑制劑反應時釋放氨的任意銨化合物。示例性氨源能夠包括但不限于銨鹽比如氯化銨和硝酸銨，氨水或氫氧化銨，無水氨，或其組合。例如，適宜的含水銨溶液能夠具有約28重量％、約30重量％、約32重量％或約35重量％的氨濃度。其它適宜的氨源能夠包括但不限于伯胺或取代的伯胺比如甲基胺、 一甲醇胺本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.30 US 61/329,6801.一種肥料，包含氮源，其包含尿素、氨水、硝酸銨或其任意組合；和甲醛、氨源和硝化抑制劑的反應產品。2.權利要求I的肥料，其中所述硝化抑制劑包含2-氯-6-三氯甲基-吡啶，5-乙氧基-3-三氯甲基-1，2，4-噻二唑，雙氰胺，2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶，I, 3-苯并噻唑-2-硫醇，4-氨基-N-1，3-噻唑-2-基苯磺酰胺，硫脲；胍，3，4- 二甲基吡唑磷酸鹽，2，4- 二氨基-6-三氯甲基-5-三嗪，聚醚離子載體，4-氨基-1，2，4-三唑， 3-巰基-1，2，4-三唑，疊氮化鉀，二硫化碳，三硫代碳酸鈉，二硫代氨基甲酸銨，2，3- 二氫-2，2- 二甲基-7-苯并呋喃醇甲基-氨基甲酸酯，N- (2，6- 二甲基苯基)-N-(甲氧基乙酰基)_丙氨酸甲酯，硫代硫酸銨，I-羥基吡唑，2-甲基吡唑-I-甲酰胺，其衍生物，及其任意組合。3.權利要求I的肥料，其中所述反應產品中甲醛與氨水的摩爾比是約3:1至約9:1而所述反應產品中甲醛與硝化抑制劑的摩爾比是約1:1至約3:1。4.權利要求I的肥料，其中反應甲醛、氨源和硝化抑制劑，所述反應包括以摩爾比約1:1至約3:1組合甲醛和硝化抑制劑產生第一混合物；將第一混合物加熱至約50°C至約80°C的溫度；將氯化銨引入第一混合物產生第二混合物，其中引入第一混合物的氯化銨的總量提供約3:1至約9:1的甲醛與氨水的摩爾比；將第二混合物加熱至約70°C至約90°C的溫度；并且冷卻第二混合物產生反應產品。5.權利要求I的肥料，其中所述反應產品包含約30mol%至約70mol%甲醒，約5mol%至約25mol%氨水，和約15mol%至約45mol%硝化抑制劑，按甲醛、氨水和硝化抑制劑的總重量計。6.權利要求I的肥料，其中所述反應產品中甲醛與氨水的摩爾比是約1:1至約8:1而所述反應產品中甲醛與硝化抑制劑的摩爾比是約1:1至約7:1。7.權利要求I的肥料，其中如下產生所述反應產品在堿性反應條件下水中反應甲醛、 氨源和硝化抑制劑，產生含水反應產品。8.權利要求I的肥料，其中所述氨源包含一種或多種銨鹽、氨水、無水氨或其任意組口 ο9.權利要求I的肥料，其中所述肥料中反應產品濃度是約O.I重量％至約20重量％， 按所述氮源中氮的總量計。10.權利要求I的肥料，其中所述肥料中反應產品濃度是約I重量％至約15重量％，按所述氮源中氮的總量計。11.權利要求I的肥料，其中所述反應產品還包含與甲醛、氨源和硝化抑制劑反應的尿素酶抑制劑，而其中所述尿素酶抑制劑包含N-(正丁基)硫代磷酸三胺，N-(正丁基)磷酸三胺，硫代磷酰三胺，二氨基磷酸苯酯，環己基磷酸三胺，環己基硫代磷酸三胺，磷酸三胺， 氫醌，對苯醌，六酰胺基環三磷腈，硫吡啶，硫嘧啶，硫吡啶-N-氧化物，N, N- 二鹵代-2-咪唑烷酮，N-鹵代-2-噁唑烷酮，其衍生物，或其任意組合。12.權利要求I的肥料，還包含一種或多種尿素酶抑制劑。13.權利要求I的肥料，其中所述反應產品還包含與甲醛、氨源和硝化抑制劑反應的尿素。14.權利要求I的肥料，其中所述氮源包含無水氨。15.制備肥料的方法，包括在足以產生反應產品的條件下反應甲醛、氨源和硝化抑制劑；和將反應產品與氮源組合以產生肥料，其中所述氮源包含尿素、氨水、硝酸銨或其任意組口 ο16.權利要求15的方法，還包括將尿素和尿素酶抑制劑中的至少一種與甲醛、氨源和硝化抑制劑反應以產生反應產品。17.權利要求15的方法，其中所述硝化抑制劑包含2-氯-6-三氯甲基-吡啶；5-乙氧基-3-三氯甲基-1，2，4-噻二唑；雙氰胺；2_氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶；1，3_苯并噻唑-2-硫醇；4_氨基-N-1，3-噻唑-2-基苯磺酰胺；硫脲；胍；3，4- 二甲基吡唑磷酸鹽；2，4- 二氨基-6-三氯甲基-5-三嗪；聚醚離子載體；4_氨基-1，2，4-三唑；3_巰基-1，2，4-三唑；疊氮化鉀；二硫化碳；三硫代碳酸鈉；二硫代氨基甲酸銨；2，3-二氫-2，2- 二甲基-7-苯并呋喃醇甲基-氨基甲酸酯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K·D·加布里埃爾森，M·L·埃普林，
申請(專利權)人：科奇農業服務有限公司，
類型：
國別省市：