丁二烯儲罐儲存安全措施分析

吳 非，舒立瑩

（北方華錦化學工業集團乙烯分公司，遼寧盤錦 124000）

丁二烯儲罐儲存安全措施分析

吳 非，舒立瑩

（北方華錦化學工業集團乙烯分公司，遼寧盤錦 124000）

介紹了丁二烯及其聚合物的特性，根據北方華錦乙烯分公司現狀，簡述了丁二烯聚合物，如二聚物、橡膠狀自聚物、過氧化物、端聚物的生成機理，分析了儲運過程中存在的氧氣、水等影響丁二烯安全儲存的危險因素，論述了在保證安全生產的前提下，預防、處理丁二烯聚合物的措施方法，同時也對儲運丁二烯物料中常用的冷媒循環做了較為詳細的介紹。

丁二烯；儲存；措施

1 乙烯公司儲運現狀

丁二烯是八大化工基礎有機原料之一及合成橡膠單體，是性質極為活潑的共軛烯烴，容易出現聚合現象，在儲運過程中存在安全隱患。丁二烯產品在壓力儲運狀態下以液態形式存在，由于丁二烯存在特殊的化學結構（共軛），具有強聚合性。丁二烯發生聚合后，體積迅速膨脹并伴隨發熱現象出現，可能導致設備管路堵塞，嚴重情況下發生爆炸。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理

2.1.1 丁二烯二聚物

丁二烯在受熱情況下發生二聚反應，其反應速率與溫度成正比，且該反應為放熱反應，隨著二聚反應的進行，反應速度會逐步加劇。

2.1.2 橡膠狀自聚物

丁二烯中的自由基由于性質原因出現自由基聚合現象，進而形成橡膠狀自聚物，固態且體積膨脹，堵塞管路。2.1.3 丁二烯過氧化自聚物

過氧化自聚物的形成主要分為兩個階段。①丁二烯與儲罐內的氧發生氧化反應，生成過氧化物；②丁二烯過氧化物發生自催化反應，迅速自聚，生成丁二烯過氧化自聚物。

2.1.4 丁二烯端聚物

丁二烯氧化物斷鏈后出現活性自由基，或者丁二烯氧化物在鐵銹、水等物質的催化下發生分解反應出現活性自由基。當丁二烯遇到活性自由基時，發生聚合反應，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、鐵銹的存在會直接誘發丁二烯自聚物的生成。同時聚合也與丁二烯濃度、儲運過程中的溫度有關，丁二烯濃度越高聚合反應的可能性越大安全隱患越高；儲運過程中儲存溫度越高，聚合反應越劇烈，反應亦隨著聚合放熱不斷加劇。

3 預防丁二烯聚合物生成及日常操作維護的安全措施

3.1 冷循環操作

丁二烯儲存過程中，使用丁二烯泵進行冷媒循環，進而降低罐內溫度。物料濃度越高，對其溫度控制越要重視，在溫度接近設定范圍邊界時，便開始冷循環，保證儲存溫度一直在可控范圍內。丁二烯冷媒循環采用以下操作流程：

丁二烯儲罐系統冷媒循環主要利用丁二烯裝車泵1300-P041A/B、淺冷冰機C032進行操作，P041A/B泵為了滿足冷媒循環條件，除裝車付料所需的最小流量回流線外，還設有冷媒循環回流管線。當接到調度下達的丁二烯冷循環指令后，操作人員先按操作規程啟動淺冷冰機C032，而后啟動冷媒循環泵1300-P110A/B進行冷媒介質循環，接著將1300-E002A/B冷媒手閥開啟，并根據需要冷循環儲罐A/B使用1300-E002A/B，最后對應儲罐A/B啟動只開啟冷媒循環回流閥門的1300-P041A/B。淺冷冰機主要是通過單級螺桿對制冷劑丙烯進行壓縮液化，液化丙烯進入1300-E008與冷媒乙二醇進行換熱，儲存于1300-V026冷媒儲罐內，低溫乙二醇再通過1300-P110A/B輸送至1300-E002A/B與丁二烯進行換熱，換熱后回到E008進行降溫換熱處理，完成冷媒循環過程。淺冷冰機設定溫度為-10℃，能夠合理迅速控制丁二烯溫度保持在安全設定溫度范圍內。

3.2 氧含量檢測

定期檢測罐內氧含量，如氧含量高于0.2%，應及時除氧操作，使用氮氣進行氣相置換，防止氧化物形成。

3.3 儲存時間過長處理措施

丁二烯儲存周期不宜過長，如需要儲存時間延長，適時通知上游裝置投入阻聚劑以防發生丁二烯聚合現象出現，并且期間要定期進行循環操作，避免物料長期靜止。阻聚劑主要有NaNO3、高效阻聚劑對叔丁基鄰苯二酚、二乙基羥胺。

丁二烯如長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，導致丁二烯物料出現聚合現象，需通過位于現場的管線導淋連接氮氣進行反向掃線，使用泵最小流量回流管線使管內吹掃回的物料進入罐內。

3.4 清罐操作安全事項

清罐作業前要在排空物料后使用氮氣置換，而后使用空氣置換，當檢測氧含量達到18%后，可攜帶防毒面具、木質工具，進入罐內進行罐內清污。清污過程注意仔細，留意“死角”。在完成后對罐內壁進行鈍化處理。每次清罐維修后，“死角”處涂抹高效阻聚劑TBC，以防自聚現象出現，造成安全隱患。由于TBC的性質，注意TBC在使用時，要穿戴好防護用品，勿直接接觸及現場出現鐵質工具，出現危險及時按應急預案處理。

4 結語

丁二烯聚合物主要呈固態，體積較液態丁二烯大，會阻塞管道，造成管內壓力過高，有爆炸等安全生產隱患。同時丁二烯聚合物的存在也會對下游丁苯橡膠裝置有一定影響，丁二烯聚合物的含量愈高，丁苯橡膠產品合格率也會相應下降。因此，預防丁二烯聚合物生成，既能夠保障裝置安全生產，也能夠提高成品率，降低不必要損耗從而節約資源。

[1] 張鐵.丁二烯球罐中聚合物形成的影響因素[J].安全技術，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，主要從事油氣儲運工藝流程操作工作。