[發明專利]一種增效含氮肥料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210550122.9
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN102976857A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 戴鋒
• 申請（專利權）人: 浙江奧復托化工有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/08
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種增效含氮肥料及其制備方法，屬于化工技術領域。

背景技術

氮素是植物營養三要素之一，氮肥的生產和施用對世界農業的發展功不可沒。就肥效而言——氮肥>磷肥>鉀肥，氮肥在我國農業增產中所起的作用最大。在我國，化肥施用量中氮肥所占比例最大，占我國化肥總施用量的61.2%，占世界氮肥年施用總量的30%左右，居世界首位。我國從70年代初開始大量使用氮肥，至2010年中國氮肥施用量是美國的3倍、法國的1.5倍、德國的1.6倍。“十一五”期間，我國年均農用氮肥消費量為3057萬噸（折純氮），年均農用尿素消費量4072萬噸（實物量）。受全球金融危機影響，2009、2010年因出口量變化引起庫存波動導致表觀消費變化較大，實際農業消費量并沒有太大變化。到“十一五”末，農用氮肥和尿素消費量分別在3000萬噸（折純氮）和4000萬噸（實物）左右。氮肥使用量增加的初衷，是與糧食作物的增產高度相關的。在人多地少的我國，為了保障國家糧食安全，政府采取了一系列措施來增加糧食產量，包括引進高產作物、提高復種指數、改善灌溉條件和使用化肥。糧食取得高產的同時，氮肥的消耗量也逐年增加。1997年我國氮肥自給自足，到了2005年氮肥施用量已達到近3000萬噸（折純氮），約為1960年的55倍；截止2011年末我國年氮肥施用量已達4000多萬噸（折純氮），占全球總產量的33%，其中，我國經濟作物以1/3的種植面積就占了一半的氮肥消費量。

中國氮肥施用量巨大，但肥效低下，氮肥的利用率只有35%左右，尤其在大水漫灌的條件下，利用率低于10%。國際上發達農業的氮肥生產效率一般在每公斤氮肥產出55~80公斤糧食，而我國的這一數字為22公斤左右。在蘋果園，我們的當季氮肥利用率為25%；露地蔬菜為18%~30%，設施蔬菜僅為3%~8%，同國外先進水平相比存在不小的差距。過量的氮肥施用不僅消耗大量能源，造成嚴重污染。還導致土壤環境惡化，并影響到食品安全。中國每年因不合理施肥，使得通過氣態、淋洗和徑流等各種途徑離開農田的氮素達1000多萬噸，直接經濟損失約300億元。

Lagreid等報道，西歐國家中22%耕地的地下水NO₃^-超過50mg/L；我國太湖流域調查，蘇、浙、滬二省一市16個縣內76個飲用井水硝態氮和亞硝態氮的超標率已分別達38%和58%。美國20世紀70年代對574個湖泊水體的監測結果表明，有77%處于富營養化狀態。20世紀90年代調查，我國近70%的淡水湖泊達到富營養化。

氮肥在土壤反硝化細菌的作用下而產生的氮氧化合物，特別是N₂O作為一種重要的溫室氣體而倍受國際碳減排運動的關注（1噸N₂O的升溫潛勢相當于300噸CO₂）。近20年來，全球大氣中N₂O的濃度以0.2%-0.3%的年增長率遞增，目前N₂O在全球溫室效應中的貢獻率已達到10%。全球農業系統的N₂O年排放量超過6TgN(10¹²g或百萬噸N)，來自陸地系統的NO_x占全球的1/3。肥料的生產和施用，每年向大氣中輸入的NH₃達8TgN(10¹²g或百萬噸N)以上。中國的氮肥用量占到世界的1/3左右，我國的N₂O、NO_x、NH₃等與氮肥施用密切相關的氣體排放對全球貢獻，如同CO₂、CH₄一樣受到世界關注。

常用的氮肥品種可分為銨態氮肥、硝態氮肥、銨態硝態氮肥和酰胺態氮肥4種類型。銨態氮肥包括硫酸銨、氯化銨、碳酸氫銨、氨水和液體氨；硝態氮肥包括硝酸鈉、硝酸鈣；銨態硝態氮肥包括硝酸銨、硝酸銨鈣和硫硝酸銨；酰胺態氮肥包括尿素、氰氨化鈣。

20世紀40～50年代，硫酸銨是最主要的氮肥；60年代，硝酸銨代替了硫酸銨；進入70年代以來,尿素成為領先的氮肥品種；80年代碳酸氫銨在中國大量生產，是中國的主要氮肥品種之一。液氨或含氨溶液是最廉價的氮肥，在美國和西歐一些國家用得很普遍。