Способ получения карбамида,содержащего физиологически активное вещество

Способ получения карбамида,содержащего физиологически активное вещество

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к получению удобрений, содержащих физиологически активные вещества, ингибирующие . нитрификацию азота. Целью изобретения является улучшение качества и удешевление удобрения. Поставленная цель достигается тем, что в карбамид вводят нитрат аммония, который предварительно смешивают с частью плава карбамида при молярном соотношении CO(NH)2:NH;,N03, равном 3,2-1,43:1 при 200-210°С в присутствии силикагеля при массовом соотношении силикагель: карбамид 1:1. Отношение отбираемой части плава к основному потоку составляет I, 10-6,13, а в качестве CO(NH2)j и используют некондиционные фракции товарных форм. 2 з.п., 5 табл V (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1325038

А1 (50 4 С 05 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц/

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ (21) 3867712/27-26 (22) 12.03.85 (46) 23.07.87. Бюл. Ф 27 (71) Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Д.Х. Юнусов, В.А. Ким Лин 3у, М.Ташкузиев, Т.П. Пирахунов, С.К.Побережская, Е.В. Обуткова и К.Г. Садыков (53) 631.841.7(088.8) (56) Патент ФРГ 11- 2922436, кл. С 05 С 9/00, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБА1"1ИДА, СОДЕРЖАЩЕГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЕ ВЕЩКСТВО (57) Изобретение относится к получению удобрений, содержащих физиологически активные вещества, ингибирующие нитрификацию азота. Целью изобретения является улучшение качества и удешевление удобрения. Поставленная цель достигается тем, что в карбамид вводят нитрат аммония, который предварительно смешивают с частью плава карбамида при молярном соотношении

C0(NH) . NH, равном 3,2-1,43:I при

200 †2 С в присутствии силикагеля при массовом соотношении силикагель: карбамид 1:I. Отношение отбираемой части плава к основному потоку состав ляет 1, 10-6, 13, а в качестве CO(NH ) и NH используют некондиционные фракции товарных форм. 2 з.п., 5 табл

132

Изобретение относится к области химической технологии медленнодействующих азотных минеральных удобрений, обладающих повьппенным коэффициентом полезного действия (КПД) питательнь;х элементов.

Цель изобретения — улучшение качества и удешевления конечного продукта.

Пример I. К 192 г безводного плана карбамида при 200 С в присутствии такого же количества силикагеля добавляют 80 r нитрата аммония. Смесь выдерживают в течение 20 мин, затем после отделения катализатора добавляют к 1178 r плана карбамида и гранулируют. Получают 1400 r карбамида с содержанием нитрата гуанидина IOX от массы удобрения. Соотношение части отбираемого плана карбамида, используемого для синтеза нитрата гуанидина, к основному его потоку, поступающему на грануляцию, состанляеФ 1:6,13. Нит рат аммония в продукте отсутствует.

Удобрение не слеживается.

Пример 2. К 85,8 г плана карбамида при 200 С в присутствии такого же количества силикагеля добавляют

80 r нитрата аммония. Смесь выдерживают в течение 20 мин, затем добавляют к 860 г карбамида и гранулируют.

Получают 984 г карбамида, содержащего

7Х нитрата гуанидина и 3,53 нитрата аммония. Соотношение плана карбамида, отбираемого на синтез гуанидина,к его основному потоку, поступающему на грануляцию, составляет I:IO. Удобрение имеет удовлетворительные физико-химические и механические снойстна.

Л р и м е р 3. К 114 г плана карбамида по условиям примера 1 добавляют 80 г нитрата аммония, затем смешивают с 854 г плана карбамида и гранулируют. Получают 1003,5 г карбамида, содержащего 8,5 нитрата гуанидина и

2,3% нитрата аммония. Соотношение части плана карбамида, используемого для синтеза гуанидина, к оснонному его количеству, поступающему на грануляцию, составляет 1:7,5. Удобрение имеет удовлетворительные физические свойства.

Пример 4. К 80 г карбамида аналогично примеру 1 добавляют 80 г плана нитрата аммония и гранулируют.

Получают 790,35 r карбамида с концентрацией нитрата гуанидина 8,5%. Содержание нитрата аммония составляет 4,57..

5038

Из приведенных данных видно, что оптимальным соотношением СО(МН1)

:NH4NO> является 3,2-1,43: 1, вьппе ко25 торого имеет место стехиометрический избыток CO(NH ) по отношению к

NH

7-10 †ную концентрацию С(= NH)(NH„) °

2 1

xHNO>, становится недопустимым, так как при концентрации NH+NO> a CO(NH )

1 1 нише З . его гигроскопическая точка снижается с 70 до 50% равновесной от40 носительной влажности воздуха и значительно возрастает слеживаемость удобрения.

55

Соотношение части плана карбами,1а к основному его потоку составляет 1:

:8,33. Продукт имеет неудовлетворительные физические свойства, т.е. низкую гигроскопическую точку (50%) н высокую слеживаемость.

Для производства карбамида, содержащего ингибитор нитрификации — азотнокислый гуанидин, целесообразно использонать некондиционные отходы производств гранулированной аммиачной селитры и карбамида, которые составляют около IO . от валового их выпуска.

Зависимость остаточного количества

NH4NO от исходного соотношения

CO(NH 1)1 .NH NO g и степени превращения

СО (NH ) 1 н С (NH) (NH g)1 НИО3 за время реакции 1 ч при 200 С, приведен в табл. 1.

Из результатов опытов синтеза гуанидина н зависимости от температуры и времени пронедения процесса при мольном соотношении карбамид : аммиачная селитра 2:1, которые приведены н табл. 2, следует, что оптимальными параметрами являются: температура

200-210 С и время 15-25 мин, так как при более низких температурах в продуктах реакции образуется угнетающий развитие растений биурет, а с повьппением температуры выше 210 С и времени более 25 мин снижается выход гуанидина и увеличивается содержание меламина, не обладающего физиологической акт инностью. з

1.12 50

Соотношение члгти «ллкл клрблмидл, отбираемого для синтеза гулнидинл, к основному его по гоку, поступлюшему ня грануляцию игходя иэ степени пре—

Ф вращения карблмидя в гуанидин состлвляет 1: 10-6, 13 и определяется ре1ультатами агрохимических испытаний образцов клрбамидл, содержащих различные количества гуанидинл лэотнокислого (г.a.) и дициандиамипл (Дl\ДА), приведенными в табл. 3, иэ которых видно, что оптимальное количество гуанидина составляет 7 †.

Применение гуанидинл аэотнокислого для получения ингибировлнного клрблмида в отличие от дицилндилмидя (цилнгуанидина) приводит к снижению затрат на его производство, так как давление паров над растворами карбамидя, содер-2О жащими добавки гулнидина аэотнокислого снижается в меньшей степени, чем при добавке ДЦДА. Так иэ данных, приведенных в табл. 4 видно, что 10 -нля добавка гуанидина азотнокислог0 F< «75

20 -нь<й раствор карбамида при 120 С приводит к понижению давления паров над раствором на 121,6 мм рт.ст., а при 10 -ной добавке Д1ЩА — на

296,4 мм рт.ст., т.с. в 2,4 раза мень-30 ше — и так на всем протяжении процесса выпарки вплоть до 70 -ных растворов карбамида, что соответствует в такой же степени снижению затрат при выпарке растворов для получения высококонцентрированных плавов.

Лабораторные опыты по изучению превращения удобрений, содержащих гуанидин азотнокислый и циангуанидин, проводились на типичном сервееме беэ выращивания растений в стеклянных сосудах в двукратной повторности при влажности почвы 60-65 . от полной влагоемкости и температуре 23-25 С.

Лабораторные опыты дублировались 4> микрополевыми опытами с хлопчатником сорта Ташкент-l, проведенными в полевых лизиметрах площадью 1,25 м в трехкратной повторности. Карбамид вносили на фоне 175 кг/га фосфора и

75 кг/га калия из расчета годовой нормы азота 250 кг/ra.

Фенологические наблюдения, отбор почвенных и растительных образцов и учет урожайности проводили по методике55

СоюзНИХИ. В качестве дополнительного контрольного использовался вариант с применением карбамида совместно с американским препаратом Nserve, обладаю1Н > щим BLI< оким ин< иб«рующим гкойгтк<>«, приблнкл урожля A F. котор<>го согтлвилл по срлвненин> с иэкегтным pëðè<<нтом (клрбямид — беэ доблкок) всего 2-4 п/

/гл.

Для выявления кажущейся аномалии между ингибирующим действием изученных преплрлток и получаемой прибавкой урожля от их применения были проведены микробиологические исследования по и зучению влияния добл1<с к физиологически активных соединений ня различные группы Hs<.pëÿi<>FFFèõ почвы микpooрганизмо.

Результаты микробиологических исслелоклний, представленные в табл. 5 покаэыклют, что при внесении мочевины с F улнидином лэотнокислым на 10-й день исследований происходит уменьшение денитрифицирующих бактерий по срлкнению с влриянтлми: CO(NH +

Д1ЩА в 5 рлэ, CO(NH,)„ — в 500 раз

i < при одинлковом количе<-тве аммонифицирующих бактерий и блктерий, усваивающих минерлльный азот, что свидетельствует о меньших потерях азота, почвы и удобрения и увеличении коэффициента использования RFF<. ñåFFF<ûõ удобрений за счет сокращения газообразных потерь в виде, свободного лэотл, являющегбсй продуктом жизнедеятельности денитрифицирующих бактерий.

К 20-му дню исследовлний отмечено уменьшение лммонифицирующих бактерий, которые разрушают органическое вещество до свободного аммиака, что в итоге приводит к снижению плодородия почв: при сравнении варианта СО(МН ) + гуанидин азотнокислый с вариантом

CO(NH ) + Д11ДА — в 3 раза, CO( в 10 раэ.

Соотношение бактерий, растущих на минеральном азоте и органическом азоте, свидетельствует о степени минерализации органического вещества. При внесении CO(NH>)> + гуанидин азотнокислый отмечается наименьшая степень минерализации органического вещества по сравнению с другими изученными вариантами.

Денитрифицирующие бактерии в варианте СО(11Н ) + гуанидин азотнокислый отмечены в количестве в 10 раз меньшем, чем в варианте СО(МН ) +

+ ШИА.

На 30-й день исследований отмечено дальнейшее инигибирование развития нитрифицирующих бактерий в вари! 325038

Иолярное и массовое соотношения

Характеристика

3 2:1 2 8:1 2 5:1 2 0:1 1,6:1 43:1 1 33:1

2. 2 А А т

2 4I:I 2,1:! 1,87:! 1,5:1 1,2:1 !,I:1 1:I

Степень превращения

C0(NH ) в С(- NH) (NH )

«HN0> 7. 31,3 32,6 33,2 35,4 37,7 39,5 41,3

Содержание C(=NH) (NH2)2» НИО в продуктах реакции 63,0 59,8 58,1 58,2 54,8 53,0 54,1

Остаточное количество

СО(НН2), Х

36,9 46,4 34,0 26,8 21,5 20,16 16,9

Остаточное количество

NH Ю

3,75 7,8 14,2 23,6 26,8 28,9

О анте CO(NR ) + гуанидин аэотнокнсt 2

Лый .

Таким образом, гуанидин аэотнокислый в течение 30 дней оказывает значнтельное положительное действие на микрофлору, участвующую в трансфорции азота и способствует уменьшению потерь азота удобрений.

При применении карбамида с нитра- 10 том гуанидина по сравнению с циангуанидином повышается мобилизация азота

Hs почвенного органического вещества, значительно больше образуется минеральных соединений азота, уменьшаются I5 его потери в газообразном виде и дополнительно используемый растениями азот почвы при внесении карбамида с азотнокислым гуанидином обуславливает более высокий коэффициент испольэова- 2р ния азота удобрения.

Удобрение более дешево, поскольку

его производство не требует введения дорогих ингибиторов. 25

Фор мул аиэобретесия

I Способ получения карбамида,содержащего фиэиологически активное вещество, ннгибирующее нитрификацию азота, включающий грануляцию плава, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и удешевления конечного продукта, в карбамид вводят нитрат аммония, который предварительно смешивают с частью плава карбамида в молярном отношении карбамид : нитрат аммония 3,2- 1,43:1 при

200-210 С в присутствии силикагеля в массовом отношении карбамид : силикагель 1:1.

2. Способ по п. 1, о т л и ч à юшийся тем, что отношение части отбираемого плава карбамида к .его основному потоку составляет 1:10-6,13.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в плав карбамида вводят некондиционные фракции товарных форм гранулированных карбамида и нитрата аммония.

Таблица 1

1325038

Т а б л и ц а

Реэультаты опытон

Температура, С

200

2I0

Р"

I 9O

Время, мин

30 60 IO 20 30 10 20

IO 30 10 20 30

Выход гуанидина, 7 от теоретического 9,8 20,6 35,3 21,4 35,7 40,1 26,8 37,6 40,2 29,1 30,9 31

Содержание биурета 10,7 1,5 3,0 Следы 0 1,1 Следы 0 0 0 0

Содержание меламнна 0 0 0 1,3 2,7 3,8 2,2 3,4 5,8 3,3 4,7 6,9 рокадное тв Прнбаэ

Содернаниа Н-×Îs на сутки

Вариант о>нюта

I-a S-e l2-а 20-а 3

-а 12

11 1

4 4 Э 2

43,7

546

275 22,9

200 мг Н карбамида 43

53 218 267 431 80 80 25 !5 8 375 30,0

5Э,4

674

200 мг N карб° мида + 32 r.à. 40

52 196 258 402 78 84 32 17 II

7lS 57,2 Э, °

Э79 31,6 1,6

200 мг И карб" амида + SI г.в. 35

5 1 172 247 386 7Ь 96 SO 20 IЭ 385 32,1 2, 1

742 594 60

200 мг И карбамида + 72 г.а. 30

46 168 201 329 9! 103 58 20 14 406 33,8 3.8

782 62,6 9 ° 2

200 мг N карбамида + 92 r.à. 27

797 63,Ь 10,4

45 160 78 323 93 108 61 20 IS 425 35,4 5,4

200 мг Н карбамида + 102 г.а. 26

8 15 65,2 11,8

43 256 164 Э20 94 Ill ЬЭ 20 15 437 ЭЬ;4 Ь,4

200 мг И карбамида t 122 r.à. 26

80S 64 4 11 0

4 1 144 155 318 113 110 42 34 18 434 36 ° 2 6,2

36 123 143 315 120 I IO 33 32 24 43 1 3S,9 5>9

36 92 113 3 15 124 113 37 2Ь 26 426 35,5 S,5

200 мг Н карб° мида + I63 г.а. 24

63,6 (0,2

J ° .

795

200 мг Н карбамида + 222 г.а. 25

77Ь 62,2 Ь,Ь

200 мг Н карбамнда + Эй ДЦДА 40

35 46 73 ISO 70 154 114 83 69 385 32>I 2 ° I

724 St 9 4,5

33 36 55 118 56 144 109 90 tl 395 32,9 2,9

745 59,6 Ь,2

32 32 41 90 49 136 105 95 72 404 33,7 3,7 767

61 ° 4 4,0

200 мг Н tspa»

° мида+ П-Наагта от массм И 25

23 33 53 77 170 165 153 144 117 384 32,0 2>0 718 57,4 4,0

200 мг И карбамида + 72 ДЦДА 35

200 w Н карб° мида + 108 ДЦДА 31 таaëíц ° 3 т ерлаиие Ч-NHs сутки . »1983 уронаяиост Прибаа- У

-а 20- ° 3 ° ка иа ц/Га ц/Га зим S

1 325038

Таблица

Температура, С

J го

)00

228

1482 1413,6 1292 1132,4 934,8 706,8

II. Карбамид с 10Х-ной добавкой ДЦДА

120

592,8 532 448,4 326,8 182,4

608

100

120

1185,6 1132,4 1033)6 904,4 744,8 570

III. Карбамид с 1ОХ-ной добавкой гуанидина азотнокислого

174,8

100

120

851,2

Концентрация, мас.Х

) ) ) )60

20 30 40 50

I. Карбамид без добавок

380 372,4 342 288,8 190

760 744,8 684 577,6 425,6

304 286,4 266 220,4 152

349,6 342 311,6 258,4

699,2 684 623,2 524,4 380

1360,4 1299 ° 6 1185э6 1033э6

212,8

638,4

)325038!

1 4 u

«

МЪ

ФМ

1 а 4

Ф 1 и

I Х

sCl

О

4Ъ

4Ч о

cs 1

Ю о

С4 О! х ! 5

D о

Ф о

МЪ

sN

МЪ

С4

Р«

° Ф

D о

1!.1й о о мЪ

С4

° fЪ

С4

4Ъ

4 4

« о юг

СЧ

«

С4

ВФЪ

4Ч

« о

les

С4

1 и

*з !. е Ф

1 е ,14 о о о

4Ч

D

ОЪ О

3 е о О

CO

МЪ

4Ъ

4 4

4Ъ

С4

ИЪ

С4 сч

« о

«

4 4

° 4Ъ

С4 х

1 I

1 Э е Й

О

С4

ОЪ

4 4

Х 41 З

y:I<

8-. И-«

CCD 4ямб+

З

1С

О х г ь к оо а е а

Е 1 1 41

1" ° 1"

ЕХХ 1 Е е ххоехОк °

4- - 1- Е К 1- Х Х

Х 44 Э 4. И О Е о

I uP

О 44

i О, - 1 т а 4 4.

КХИ Хоо

4 4 s6 Е CS tl

4Оаахаее

I (С.К е aves

I «ЬОЕiI s1! х ss g О

44 О К о о

««««

8 Й

C4О мм8

« f

Ъо У

О .!1

8%

4О В а Зй