1，4-丁二醇儲存條件的優化和分析

郭磊 花小紅

摘要：1，4-丁二醇（Butane-1，4-diol，簡稱BDO）作為一種重要的有機和精細化工原料，它被廣泛應用于醫藥、化工、紡織、造紙、汽車和日用化工等領域。近年由于市場變化價格也有較大幅度攀升，對于BDO市場帶來好的效益。BDO在生產到儲存運輸過程中有較高的要求，作為新建設成立的化工廠，在儲存中所遇到的問題需要結合具體實際來分析原因，本論文討論在BDO儲存初期由合格到不合格再到合格的探索之路。

關鍵詞：1，4-丁二醇色度水分儲存

Optimization and Analysis of Storage Conditions of Butane-1，4-diol

GUO Lei ?HUA Xiaohong

（Oilfield Gas Chemical Technology Co.， Ltd.， Yan'an，Shaanxi Province， 716000 China）

Abstract： As an important organic and fine chemical raw material， Butane-1，4-diol （BDO） is widely used in the fields of medicine， chemical industry， textile， papermaking， automobile and daily chemical industry. In recent years， due to market changes， prices have also increased significantly， which has brought good benefits to the BDO market. BDO has high requirements in the process of production， storage and transportation. As a newly established chemical plant， the problems encountered in storage need to be analyzed in combination with specific reality. This paper discusses the exploration path from qualified to unqualified and then to qualified in the initial stage of BDO storage.

Key Words：Butane-1，4-diol; Chroma; Water content; Storage

中圖分類號：TS176

1，4-丁二醇（Butane-1，4-diol，簡稱BDO）分子式為C4H10O2，外觀為無色或淡黃色油狀液體，是生產聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）工程塑料和PBT纖維的基本原料;PBT塑料是最有發展前途的五大工程塑料之一，具有廣闊的市場前景，可以生產四氫呋喃（THF）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、γ-丁內脂（GBL）和聚氨酯樹脂（PU Resin）、涂料和增塑劑等，以及作為溶劑和電鍍行業的增亮劑等。

1 相關介紹

1，4-丁二醇凝固點20.1℃，合格品1，4-丁二醇99.40ω/%，密度1.015g/cm3，水分0.04ω/%，色度≤10APHA。1，4-丁二醇貯存溫度不低于20℃，以免結晶，應充入干燥氮氣密封貯存，鋼桶包裝應在干燥、通風的環境下貯存。1，4-丁二醇的理化特性要求了更高的貯存條件，任何雜質都會對其產生影響，造成質量不合格，進而影響銷售，造成經濟損失。

存儲，1，4-丁二醇使用的儲罐為3000m3固定頂儲罐，進口、出口安裝緊急切斷閥，安裝有2組呼吸閥-0.3kPa～1.4kPa，緊急釋放閥1.8kPa，3組泡沫發生器等安全附件。使用外盤管熱水伴熱。熱水溫度85-98℃，儲罐正常運行時采用干燥潔凈氮氣充壓保護，氮氣管線安裝自力式壓力調節閥，確保儲罐保持微正壓狀態[1]。

2 不合格產品的出現

1，4-丁二醇的儲存因理化特性的特殊1，4-丁二醇儲罐接收物料后及時對儲罐產品質量進行分析檢測，發現1，4-丁二醇水分和色度升高，超過合格品要求。貯存1，4-丁二醇儲罐類型為固定頂，采用熱水外盤管進行加熱，并充入干燥氮氣確保儲罐壓力保持微正壓[2]。在經過多次化驗結果均不合格后，現場對物料貯存條件進行檢查，經過初步排查，儲罐進口管線、出口管線、回流管線均正常無暴露點，儲罐安全設施呼吸閥工作正常、緊急泄放閥密封正常，氮氣自力式調節閥正常啟停投用正常，氮氣管線也無暴露點，儲罐其他預留口密封完好，均無暴露點，消防泡沫發生器密封完好，無暴露點。經過對儲存條件的反復查看分析，可能存在以下兩點原因：

（1）1，4-丁二醇在儲罐中發生性質變化;

（2）氮氣管線中存在其他氣體串入影響物料質量。

3 調研過程

針對分析出的兩種可能性，分兩步分別進行調研和驗證。

3.1 儲罐物料水分、色度分析

驗證儲罐中存儲的部分1，4-丁二醇是否發生因性質的變化導致物料水分、色度變化，為排除取樣器取樣物料存在唯一性，又分別從儲罐進口或出口分別取樣對比化驗數據，且在每天上午9時-11時間取樣，減少外部環境對化驗結果的影響?；灁祿绫?、表2。

對比儲罐內成分進行一個月的取樣化驗數據進行分析，儲罐在接收物料后水分和色度有明顯變化儲罐A中BDO水分由0.07ω/%升至0.41ω/%，色度由18APHA升至36APHA，儲罐B中BDO水分由0.08ω/%升至0.37ω/%，色度由18APHA升至147APHA，在儲存過程中，儲罐儲存工藝條件一致，分別也進行物料進出作業，接收上游裝置產品，在經過一段時間后儲罐貯存的1，4-丁二醇化驗結果中水分和色度相對穩定[3]。

取出少量不合格1，4-丁二醇于取樣瓶中，靜置一段時間，化驗發現色度下降，且前后對比差距明顯。

3.2 儲罐內部氣體成分分析

針對由氮氣管線串入其他其他這一可能性，對儲罐內部氣體組分進行取樣分析，同時對氮氣主管其他組分進行分析，兩組分析結果既可以清楚儲罐中組分變化，也可監控氮氣主管中是否存在其他其他串入的情況。

對化驗數據分析發現，儲罐內氣體主要組成有氮氣、氧氣，微量甲烷、乙烷、氫氣、反-2-戊烯、異戊烯，且在同一時間的氮氣管線中未發現，這部分氣體是否會對1，4-丁二醇性質造成影響還需要實驗驗證[4]。

3.3 技改更換管線

1，4-丁二醇儲罐氮氣管線設計工藝是與其他裝置共用一條由空分裝置外送的的氮氣管線，而化驗結果中出現的部分其他成分很大原因是在某一工藝瞬間串入1，4-丁二醇儲罐。因此，為盡可能使用純凈干燥的氮氣，單獨在空分裝置至罐區假設一條氮氣輸送管線，經歷一個月的設計、材料配備、施工、安裝、試壓、吹掃后完成管道連接工作，正式投用獨立氮氣管線。

另一項技改為將為儲罐自動補充氮氣的自力式調節閥由罐底改動位置移到罐頂，這樣既提高自力式調節閥反應靈敏度也可以確保儲罐壓力為微正壓，外部空氣不易進入儲罐對物料產生影響。

3.4 物料再次合格

經過前期多次對1，4-丁二醇儲罐物料分析、罐內氣體成分分析、氮氣管線氣體成分分析、架設單獨氮氣管線等措施和工藝改進，最終在1，4-丁二醇儲罐再次接收BDO后化驗結果顯示純度99.68ω/%，水分0.04ω/%，色度9 APHA再次達到合格品1，4-丁二醇級別。

不同1，4-丁二醇工藝包產出的產品需要更多時間對產品質量進行記錄，確保不會發生化驗合格后在儲存過程中因不穩定或者其他因素造成產品質量不穩定的現象發生[5]。

3.5 加熱實驗

在同類化工廠進行考察交流得知過高的溫度對1，4-丁二醇質量造成影響，因此增加一組實驗，在一截管道中灌入1，4-丁二醇（已經過化驗），用蒸汽進行伴熱，實驗過程中每天對物料進行化驗并整理實驗數據見圖1：

經過加熱的1，4-丁二醇色度由加熱器的13APHA升到25-23APHA左右，在確保管線密封良好的情況下，高溫可能存在對1，4-丁二醇質量造成影響，在后續1，4-丁二醇儲存運輸過程中應該控制溫度。

3.6其他試驗

取少量1，4-丁二醇于取樣瓶中，敞口放置，溫度控制在25攝氏度左右，經過一段時間后色度不發生變化，水分增加。

取少量1，4-丁二醇于取樣瓶中，加入用于冷卻的循環水，放置一段時間后色度無明顯變化，水分增加。

合格品1，4-丁二醇置于空氣中。或者在現有輸送泵轉輸過程中對其色度都不會產生影響[6]。

4 結語

經過對物料、氣體組分等的化驗數據對比和改進的部分工藝措施，最終1，4-丁二醇A/B儲罐均滿足物料儲存的條件，化驗結果也均達到國標要求。更穩定的儲罐壓力控制和純凈干燥的氮氣以及合適的伴熱系統控制有利于儲罐在投用初期確保物料不發生污染，質量達標。

參考文獻

[1]方志勇， 李高林. 1，4-丁二醇低壓加氫催化劑國產化及其工業應用[J]. 工業催化， 2020， 28（5）：74-78.

[2]余艷，楊丹.影響藥物制劑穩定性因素及其解決方法[J].科技資訊，2020，18（17）：207-208.

[3]鄔智高，鄭琪，貝偉浩，等.論創新的冒險屬性及化工行業創新需求[J].文化創新比較研究，2019，3（16）：39-41.

[4]謝優雅， 王新紅， 鄧少亮，等. γ-Al_2O_3對1，4-丁二醇脫水制備四氫呋喃的研究[J]. 遼寧化工， 2020， 49（2）：30-32.

[5]余慧娟.探究化工材料檢測中化學分析的有效應用[J]科技資訊，2020，18（11）：39-40.

[6]鮑紅坤.PBT的熱降解動力學及其熔體輸送模擬研究[D].上海：東華大學，2018.