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丁二烯的安全储运

  
评论: 更新日期:2014年12月26日

摘要:众所周知,丁二烯的闪点低、引燃能量小、爆炸下限低、爆炸范围大,遇到火源就有燃烧爆炸的危险,一旦发生爆炸着火事故,也会造成严重的破坏。它作为液化气的一种组成成分,在处置和储存过程中,经常发生自聚,产生聚合物,因此搞好丁二烯的安全储运至关重要。
        关键词:丁二烯;过氧化物;储运;安全储运
        1.丁二烯易产生的几种有害物质及抑制方法
        1.1二聚物
        1.1.1二聚物的物理化学性质、安全特性及生成机理
        二聚物指的是:4-乙烯基环己烯,是一种粘滞性的、可流动的、非常容易爆炸的液体,有强烈的甜芳香味,颜色由无色到淡黄色。液态和气态均可引发爆炸,可形成爆炸性的过氧化物,可致癌,二聚物对聚合反应有影响,是通过两个丁二烯分子不可避免地交连生成,它的生成速度受温度和储存时间的影响,与加阻聚剂多少无关。
        1.1.2二聚物的抑制方法
        到目前为止,还没有已知的化学抑制剂。为减少二聚物的生成,要求丁二烯在适宜的低温和短时间储存。如果长时间储存,丁二烯应在25℃以下。贮罐的含氧量要在0.3%以下,液相含氧量要小于6mg/L,过氧化物应小于10ml/L,并加入30-50mg/L,TBC阻聚剂和木焦油。储存系统应保温并防止日晒。
        1.2丁二烯过氧化物
        1.2.1丁二烯过氧化物的物理化学性质,安全特性
        丁二烯过氧化物由-C4H6-和-O-O-单元组成,其组成为(C4H602)n,分子量在1000-2000,是一种粘滞的、浅黄色、糖浆状、可流动的液体,相对密度比液体丁二烯重,几乎不溶于液体丁二烯,但可溶于苯和苯乙烯中,对热敏感,可引发聚合。由于丁二烯过氧化物在液体丁二烯中可沉积分层为两相,过氧化物的量累计具有潜在的危险。极不稳定,受低热、摩擦、震动或与氧化物接触时,极易发生爆炸。
        1.2.2丁二烯过氧化物的生成机理
        丁二烯过氧化物的生成主要与丁二烯接触的氧的量和温度有关。丁二烯过氧化聚合物的生成是游离基型反应,氧与丁二烯反应生成过氧化单体,溶于丁二烯中,游离基反应可导致聚合形成油状或糖浆状过氧化聚合物。丁二烯的氧化速度随温度的升高而增加,但是分解速度也随温度的升高而加快。当温度高于7l℃时,分解速度大于氧化速度,所以过氧化聚合物难以积累。当温度低于27℃时,丁二烯过氧化聚合物相当稳定,不易爆炸分解,但很容易积累增多。当温度低于20-27℃时,氧化速度迅速降低,但氧在丁二烯中的溶解速度迅速增加,所以,在低温下,只要有足够的氧存在,丁二烯仍可能形成爆炸性的过氧化聚合物。铁离子存在可催化过氧化物的生成反应。
        1.2.3丁二烯过氧化物的抑制方法
        防止接触并彻底除净与丁二烯中的氧是最有效的办法。一般丁二烯工厂在储存系统中控制氧含量在0.1%以内。在生产装置上要排除系统中的氧,用99.9%的氮气置换,使系统中的氧含量在0.1%以下;装置开工或贮罐投用前应先除锈;若只控制氧含量在0.1%以下,是不足以完全抑制过氧化聚合物生成的,但要求控制更低的氧比较困难,还需要向贮罐或装置中,连续或预置抗氧剂,一般推荐使用TBC、NaN0:、木焦油。近年来,逐步过渡使用二乙基羟胺;定期对生产系统和回收系统的丁二烯过氧化物进行彻底破坏和清除,所采用的办法是用0.5%左右的硫酸亚铁溶液在80-90℃蒸煮24小时以上,也可用NaNO:水溶液浸泡1-2天进行清理;减少停留时间,减少设备、管线死角;尽量降温降压操作,丁二烯储存温度要低于27℃;及时停工;丁二烯的贮罐和其它容器管道,每年至少彻底清理一次。
        1.3“米花状”聚合物
        物理外观同“玉米花”相似,聚合物具备玻璃状、针状的外观。较硬并且脆,易于撕裂。一般无色,有时是深黄、深茶色或咖啡色。由于其不饱和属性,暴露于空气中可自燃,可造成管线、容器堵塞,容器涨裂。丁二烯系统中少量氧与丁二烯作用,生成过氧化物,在铁离子的催化作用下,产生自由基,连锁聚合,导致链增长,生成高交连度的块状聚合物。端基聚合物一旦形成,即使没有氧存在,也可持续生成,不易终止。生成原因:与温度和纯度有关。在浓度高于85%的丁二烯中生成。温度越高,越容易生成。丁二烯在容器中停留时间过长,或容器有死角,也容易生成。
        1.4橡胶状聚合物和海绵状聚合物
        由多个丁二烯分子结合而成,具有弹性,不溶于碳四和丁二烯中。当过氧化物存在和温度较高时,可加速生成。易堵塞设备和管线。保持较低的储存温度,避免接触空气。
        1.5丁二烯中炔烃及反常反应
        丁二烯中,一般具有乙烯基乙炔、丙炔、丁炔等炔烃类杂质,具有爆炸危险性。乙烯基乙炔浓度超过45%,或浓度为20%,气相分压达到0.25MPa时,可分解自爆。如果丁二烯在储存过程中,与铜、银、汞、镁接触,会不可避免的形成非常容易爆炸的乙炔化物。所以,应避免与上述金属接触。

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