聚琥珀酰亚胺的用途制造技术

本发明专利技术公开了聚琥珀酰亚胺在增效尿素生产过程中的新用途，即将聚琥珀酰亚胺用作增效尿素组合物的抑尘原料和染色原料，同时还提供了主要由基础尿素原料

【技术实现步骤摘要】
聚琥珀酰亚胺的用途、改善尿素加工的增效尿素组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及尿素生产
，尤其涉及聚琥珀酰亚胺在增效尿素组合物生产过程用作抑尘和染色的用途，以及由聚琥珀酰亚胺制得的改善尿素加工的增效尿素组合物及其制备
。

技术介绍

[0002]尿素作为农业肥料的重要组成部分，可以用作生长期追肥
、
缓释氮肥
、
复
(
混
)
合肥等进行施用，也可在水肥一体化中作为水溶性氮肥施用，能够在农作物生长的关键时期补充亟需的氮营养
。
作为常规农用品，尿素应用具有集中
、
快速的特点，故而尿素的生产厂家会在特定时期内进行高负荷生产，由于尿素生产过程产生的副产物缩二脲会造成粉尘，再加之生产中不可避免产生破损尿素颗粒，因此在高负荷集中生产过程存在粉尘污染问题
。
[0003]另外，因尿素易受环境中土壤微生物
、
酶
、
化学物质的综合影响，造成尿素的氮利用率并不高，而且尿素的氮供给与植物营养的需求也存在不匹配的情况，进一步影响了尿素的氮利用率
。
自
2000
年起各大尿素生产企业为提高尿素氮的利用率，陆续开发了多种增效
(
值
)
尿素，其中以添加含中微量元素的无机盐类为主要优化方案，但无机盐的加入会显著增加粉尘率，给生产带来安全与环保隐患，虽然随着发展又出现了如多肽尿素
、
锌腐酸尿素为代表的非含中微量元素类的增效尿素，但是增效尿素的粉尘率依然居高不下
。
[0004]除了粉尘污染问题外，生产厂家为了将增效尿素与普通尿素进行区别，在增效尿素中添加色素逐渐成为趋势，但加入的色素中不乏有对人体和环境有害的物质，影响尿素产品的使用性和安全性
。
[0005]由此可见，尿素生产中增效物质和染色物质的加入，不仅增加了生产成本，还带来了一些生产弊端，故如何绿色
、
环保且高效地解决这些生产问题，对于增效尿素的发展具有积极推动意义
。

技术实现思路

[0006]针对增效尿素生产过程存在的粉尘污染与染色弊端等问题，本专利技术开创性地将聚琥珀酰亚胺用作增效尿素生产过程的功能性原料，提供了聚琥珀酰亚胺的一种新用途，即将聚琥珀酰亚胺用作增效尿素组合物的抑尘原料和染色原料
。
[0007]聚琥珀酰亚胺是天冬氨酸或马来酸铵或富马酸铵的聚合物，其分子结构中存在环状的酰胺键结构，可以与酸或者碱进行反应获得新的产物，根据聚琥珀酰亚胺的结构特性，并经过试验发现，聚琥珀酰亚胺可以直接用作增效尿素组合物的抑尘原料和染色原料
。
该物质的添加既能解决增效尿素生产过程中的粉尘问题，又能够在不添加人工色素的前提下实现对增效尿素的染色，改善增效尿素产品的整体品质和性能
。
[0008]作为对上述技术方案的限定，选用由天冬氨酸经磷酸催化法生产的聚琥珀酰亚胺
(
需经过纯化
、
去除催化剂，下同
)
用作抑尘原料，选用由马来酸铵或富马酸铵经热聚法生产
的聚琥珀酰亚胺用作染色原料
。
[0009]聚琥珀酰亚胺按照加工原料和加工工艺的不同，一般以3种形式存在：
①
天冬氨酸热聚法生产的聚琥珀酰亚胺；
②
马来酸铵或富马酸铵热聚法生产的聚琥珀酰亚胺；
③
以天冬氨酸或马来酸铵或富马酸铵为原料通过催化法生产的聚琥珀酰亚胺
。
三种形式的聚琥珀酰亚胺不同之处主要为：产品的分子量组成和空间构型的不同，从而起到不同的作用；在尿素生产中，由马来酸铵或富马酸铵热聚法生产的聚琥珀酰亚胺能够作为增效尿素的主要着色组分，以磷酸为催化剂催化天冬氨酸聚合生产的聚琥珀酰亚胺能够作为增效尿素生产过程的主要抑尘组分，采用层层包裹的方式生产出不需要添加人工色素
、
同时能显著减少粉尘
、
改善产品性能的增效尿素产品
。
[0010]同时，本专利技术针对现有增效尿素生产粉尘率高
、
加入的色素会带来弊端等问题，开发出了一款增效尿素组合物
。
[0011]本专利技术提供的增效尿素组合物，主要由基础尿素原料
(
基础尿素原料即为常规工艺尿素所用原料液氨和二氧化碳，反应生成
CO(NH2)2和少量副产物缩二脲，其中缩二脲会造成尿素生产过程中的粉尘污染，而且生产过程随着温度的升高会促进尿素生成三聚氰胺，也会导致粉尘增加
)、
增效原料和抑尘原料
、
染色原料反应制得，所述抑尘原料选用由天冬氨酸经磷酸催化法生产的聚琥珀酰亚胺，抑尘原料加入量占增效尿素组合物总质量的
0.1
～
0.3
％；所述染色原料选用由马来酸铵或富马酸铵经热聚法生产的聚琥珀酰亚胺，染色原料加入量占增效尿素组合物总质量的
0.05
～
0.2
％
。
[0012]本专利技术的增效尿素组合物，抑尘原料选用由天冬氨酸经磷酸催化法生产的聚琥珀酰亚胺，由于该聚琥珀酰亚胺的分子量较普通聚琥珀酰亚胺产品的分子量大，与脲液
(
尿素生产过程中对于造粒之前的熔融状态物料统称为脲液
)
反应后可形成高分子的包裹膜，该膜与脲液再次混合时会产生不均匀的包裹体系，在经过造粒喷干喷头时该包裹体系能够增强颗粒的强度
、
减少颗粒的破碎
、
降低产品中缩二脲对造粒的干扰，从而起到抑尘作用
。
将马来酸铵或富马酸铵经热聚法生产的聚琥珀酰亚胺用作染色原料，该聚琥珀酰亚胺与脲液反应后能形成红色至红褐色的物质，通过调节加入量，可以形成具有鲜艳色调的尿素颗粒内核
。
[0013]作为对上述技术方案的限定，抑尘原料的选用标准为：要求聚琥珀酰亚胺分子量不低于
5500
，单体残留
<0.2
％，碱不溶物
<0.1
％，总磷酸含量
<1.0
％
、
其中聚合态磷不得低于总量的
80
％
。
[0014]更为优选的，抑尘原料的质量标准要求聚琥珀酰亚胺分子量为
6000
～
6500
单体残留
<0.1
％
、
碱不溶物
0.0
％
、
总磷酸含量
<0.5
％，其中聚合态磷不得低于总量的
95
％
。
[0015]抑尘原料的分子量越大其抑尘效果越好，同时单体残留和磷酸含量组成的变化都会影响抑尘效果；磷酸催化法聚琥珀酰亚胺中的磷酸会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种聚琥珀酰亚胺的用途，其特征在于：将聚琥珀酰亚胺用作增效尿素组合物的抑尘原料和染色原料
。2.
根据权利要求1所述的聚琥珀酰亚胺的用途，其特征在于：选用由天冬氨酸经磷酸催化法生产的聚琥珀酰亚胺用作抑尘原料，选用由马来酸铵或富马酸铵经热聚法生产的聚琥珀酰亚胺用作染色原料
。3.
一种改善尿素加工的增效尿素组合物，其特征在于：主要由基础尿素原料
、
增效原料和抑尘原料
、
染色原料反应制得，所述抑尘原料选用由天冬氨酸经磷酸催化法生产的聚琥珀酰亚胺，抑尘原料加入量占增效尿素组合物总质量的
0.1
～
0.3
％；所述染色原料选用由马来酸铵或富马酸铵经热聚法生产的聚琥珀酰亚胺，染色原料加入量占增效尿素组合物总质量的
0.05
～
0.2
％
。4.
根据权利要求3所述的改善尿素加工的增效尿素组合物，其特征在于，抑尘原料的选用标准为：要求聚琥珀酰亚胺分子量不低于
5500
，单体残留
<0.2
％，碱不溶物
<0.1
％，总磷酸含量
<1.0
％
、
其中聚合态磷不得低于总量的
80
％
。5.
根据权利要求3所述的改善尿素加工的增效尿素组合物，其特征在于，染色原料的选用标准为：要求聚琥珀酰亚胺分子量为
2500
～
3500
，转化率不低于
95
％，碱不溶物
<0.2
％
。6.
根据权利要求3所述的改善尿素加工的增效尿素组合物，其特征在于：所述增效原料包括聚合氨基酸类物质
、
聚合氨基酸衍生物类物质
、
海藻类物质
、
腐殖酸类物质
、
中微量元素类物质中的至少一种，增效原料加入量占尿素组合物总质量的
0.05
～
0.5
％，增效原料与染色原料的加入质量比例为
2:1
～
3:1。7.
根据权利要求6所述的改善尿素加工的增效尿素组合物，其特征在于：所述聚合氨基酸衍生物类物质选用聚琥珀酰亚胺与糖类物质的混合物，其中聚琥珀酰亚胺选用由天冬氨酸经热聚法生产的聚琥...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦永康，马军，董文浩，粟媛媛，范占权，张阔，李华帅，赵川，
申请(专利权)人：河北协同化学有限公司，
类型：发明
国别省市：