丁二烯儲(chǔ)罐儲(chǔ)存安全措施分析

吳 非，舒立瑩

（北方華錦化學(xué)工業(yè)集團(tuán)乙烯分公司，遼寧盤(pán)錦 124000）

丁二烯儲(chǔ)罐儲(chǔ)存安全措施分析

吳 非，舒立瑩

（北方華錦化學(xué)工業(yè)集團(tuán)乙烯分公司，遼寧盤(pán)錦 124000）

介紹了丁二烯及其聚合物的特性，根據(jù)北方華錦乙烯分公司現(xiàn)狀，簡(jiǎn)述了丁二烯聚合物，如二聚物、橡膠狀自聚物、過(guò)氧化物、端聚物的生成機(jī)理，分析了儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中存在的氧氣、水等影響丁二烯安全儲(chǔ)存的危險(xiǎn)因素，論述了在保證安全生產(chǎn)的前提下，預(yù)防、處理丁二烯聚合物的措施方法，同時(shí)也對(duì)儲(chǔ)運(yùn)丁二烯物料中常用的冷媒循環(huán)做了較為詳細(xì)的介紹。

丁二烯；儲(chǔ)存；措施

1 乙烯公司儲(chǔ)運(yùn)現(xiàn)狀

丁二烯是八大化工基礎(chǔ)有機(jī)原料之一及合成橡膠單體，是性質(zhì)極為活潑的共軛烯烴，容易出現(xiàn)聚合現(xiàn)象，在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中存在安全隱患。丁二烯產(chǎn)品在壓力儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)下以液態(tài)形式存在，由于丁二烯存在特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)（共軛），具有強(qiáng)聚合性。丁二烯發(fā)生聚合后，體積迅速膨脹并伴隨發(fā)熱現(xiàn)象出現(xiàn)，可能導(dǎo)致設(shè)備管路堵塞，嚴(yán)重情況下發(fā)生爆炸。其聚合物主要有丁二烯二聚物、橡膠狀聚合物、丁二烯過(guò)氧化物及丁二烯端基聚合物等。

2 丁二烯自聚合分析

2.1 丁二烯自聚物的生成機(jī)理

2.1.1 丁二烯二聚物

丁二烯在受熱情況下發(fā)生二聚反應(yīng)，其反應(yīng)速率與溫度成正比，且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著二聚反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速度會(huì)逐步加劇。

2.1.2 橡膠狀自聚物

丁二烯中的自由基由于性質(zhì)原因出現(xiàn)自由基聚合現(xiàn)象，進(jìn)而形成橡膠狀自聚物，固態(tài)且體積膨脹，堵塞管路。2.1.3 丁二烯過(guò)氧化自聚物

過(guò)氧化自聚物的形成主要分為兩個(gè)階段。①丁二烯與儲(chǔ)罐內(nèi)的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，生成過(guò)氧化物；②丁二烯過(guò)氧化物發(fā)生自催化反應(yīng)，迅速自聚，生成丁二烯過(guò)氧化自聚物。

2.1.4 丁二烯端聚物

丁二烯氧化物斷鏈后出現(xiàn)活性自由基，或者丁二烯氧化物在鐵銹、水等物質(zhì)的催化下發(fā)生分解反應(yīng)出現(xiàn)活性自由基。當(dāng)丁二烯遇到活性自由基時(shí)，發(fā)生聚合反應(yīng)，生成丁二烯端基聚合物。

2.2 丁二烯聚合的影響因素

丁二烯聚合的影響因素主要有氧氣、水、鐵銹等，氧氣、水、鐵銹的存在會(huì)直接誘發(fā)丁二烯自聚物的生成。同時(shí)聚合也與丁二烯濃度、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的溫度有關(guān)，丁二烯濃度越高聚合反應(yīng)的可能性越大安全隱患越高；儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中儲(chǔ)存溫度越高，聚合反應(yīng)越劇烈，反應(yīng)亦隨著聚合放熱不斷加劇。

3 預(yù)防丁二烯聚合物生成及日常操作維護(hù)的安全措施

3.1 冷循環(huán)操作

丁二烯儲(chǔ)存過(guò)程中，使用丁二烯泵進(jìn)行冷媒循環(huán)，進(jìn)而降低罐內(nèi)溫度。物料濃度越高，對(duì)其溫度控制越要重視，在溫度接近設(shè)定范圍邊界時(shí)，便開(kāi)始冷循環(huán)，保證儲(chǔ)存溫度一直在可控范圍內(nèi)。丁二烯冷媒循環(huán)采用以下操作流程：

丁二烯儲(chǔ)罐系統(tǒng)冷媒循環(huán)主要利用丁二烯裝車泵1300-P041A/B、淺冷冰機(jī)C032進(jìn)行操作，P041A/B泵為了滿足冷媒循環(huán)條件，除裝車付料所需的最小流量回流線外，還設(shè)有冷媒循環(huán)回流管線。當(dāng)接到調(diào)度下達(dá)的丁二烯冷循環(huán)指令后，操作人員先按操作規(guī)程啟動(dòng)淺冷冰機(jī)C032，而后啟動(dòng)冷媒循環(huán)泵1300-P110A/B進(jìn)行冷媒介質(zhì)循環(huán)，接著將1300-E002A/B冷媒手閥開(kāi)啟，并根據(jù)需要冷循環(huán)儲(chǔ)罐A/B使用1300-E002A/B，最后對(duì)應(yīng)儲(chǔ)罐A/B啟動(dòng)只開(kāi)啟冷媒循環(huán)回流閥門的1300-P041A/B。淺冷冰機(jī)主要是通過(guò)單級(jí)螺桿對(duì)制冷劑丙烯進(jìn)行壓縮液化，液化丙烯進(jìn)入1300-E008與冷媒乙二醇進(jìn)行換熱，儲(chǔ)存于1300-V026冷媒儲(chǔ)罐內(nèi)，低溫乙二醇再通過(guò)1300-P110A/B輸送至1300-E002A/B與丁二烯進(jìn)行換熱，換熱后回到E008進(jìn)行降溫?fù)Q熱處理，完成冷媒循環(huán)過(guò)程。淺冷冰機(jī)設(shè)定溫度為-10℃，能夠合理迅速控制丁二烯溫度保持在安全設(shè)定溫度范圍內(nèi)。

3.2 氧含量檢測(cè)

定期檢測(cè)罐內(nèi)氧含量，如氧含量高于0.2%，應(yīng)及時(shí)除氧操作，使用氮?dú)膺M(jìn)行氣相置換，防止氧化物形成。

3.3 儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)處理措施

丁二烯儲(chǔ)存周期不宜過(guò)長(zhǎng)，如需要儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)，適時(shí)通知上游裝置投入阻聚劑以防發(fā)生丁二烯聚合現(xiàn)象出現(xiàn)，并且期間要定期進(jìn)行循環(huán)操作，避免物料長(zhǎng)期靜止。阻聚劑主要有NaNO3、高效阻聚劑對(duì)叔丁基鄰苯二酚、二乙基羥胺。

丁二烯如長(zhǎng)期不使用付料裝車管線，為防止管線保溫性能不佳、物料靜止，導(dǎo)致丁二烯物料出現(xiàn)聚合現(xiàn)象，需通過(guò)位于現(xiàn)場(chǎng)的管線導(dǎo)淋連接氮?dú)膺M(jìn)行反向掃線，使用泵最小流量回流管線使管內(nèi)吹掃回的物料進(jìn)入罐內(nèi)。

3.4 清罐操作安全事項(xiàng)

清罐作業(yè)前要在排空物料后使用氮?dú)庵脫Q，而后使用空氣置換，當(dāng)檢測(cè)氧含量達(dá)到18%后，可攜帶防毒面具、木質(zhì)工具，進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行罐內(nèi)清污。清污過(guò)程注意仔細(xì)，留意“死角”。在完成后對(duì)罐內(nèi)壁進(jìn)行鈍化處理。每次清罐維修后，“死角”處涂抹高效阻聚劑TBC，以防自聚現(xiàn)象出現(xiàn)，造成安全隱患。由于TBC的性質(zhì)，注意TBC在使用時(shí)，要穿戴好防護(hù)用品，勿直接接觸及現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)鐵質(zhì)工具，出現(xiàn)危險(xiǎn)及時(shí)按應(yīng)急預(yù)案處理。

4 結(jié)語(yǔ)

丁二烯聚合物主要呈固態(tài)，體積較液態(tài)丁二烯大，會(huì)阻塞管道，造成管內(nèi)壓力過(guò)高，有爆炸等安全生產(chǎn)隱患。同時(shí)丁二烯聚合物的存在也會(huì)對(duì)下游丁苯橡膠裝置有一定影響，丁二烯聚合物的含量愈高，丁苯橡膠產(chǎn)品合格率也會(huì)相應(yīng)下降。因此，預(yù)防丁二烯聚合物生成，既能夠保障裝置安全生產(chǎn)，也能夠提高成品率，降低不必要損耗從而節(jié)約資源。

[1] 張鐵.丁二烯球罐中聚合物形成的影響因素[J].安全技術(shù)，2014，14（11）：13-19.

Analysis of Storage Safety Measures of Butadiene Storage Tank

Wu Fei，Shu Li-ying

Butadiene and its characteristics of the polymer are introduced，according to the situation of Northern huajin chemical industries group ethylene corporation，this paper expounds the types of butadiene polymer：dimer，rubber autopolymer generating mechanism of the polymer，peroxide，end，and analysis was made on the problems of storage and transportation process of oxygen，water and other risk factors affecting the safe storage of the butadiene，on the premise of guarantee the safety in production are discussed，the method of prevention and treatment measures of butadiene polymer.Meanwhile，for storage and transportation butadiene materials commonly used in refrigerant cycle made a detailed introduction.

butadiene；storage；measure

TQ086.2

B

1003–6490（2017）10–0065–02

2017–07–13

吳非（1992—），男，遼寧錦州人，助理工程師，主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)工藝流程操作工作。