摘要:眾所周知,丁二烯的閃點低、引燃能量小、爆炸下限低、爆炸范圍大,遇到火源就有燃燒爆炸的危險,一旦發(fā)生爆炸著火事故,也會造成嚴(yán)重的破壞。它作為液化氣的一種組成成分,在處置和儲存過程中,經(jīng)常發(fā)生自聚,產(chǎn)生聚合物,因此搞好丁二烯的安全儲運至關(guān)重要。
??????? 關(guān)鍵詞:丁二烯;過氧化物;儲運;安全儲運
??????? 1.丁二烯易產(chǎn)生的幾種有害物質(zhì)及抑制方法
??????? 1.1二聚物
??????? 1.1.1二聚物的物理化學(xué)性質(zhì)、安全特性及生成機理
??????? 二聚物指的是:4-乙烯基環(huán)己烯,是一種粘滯性的、可流動的、非常容易爆炸的液體,有強烈的甜芳香味,顏色由無色到淡黃色。液態(tài)和氣態(tài)均可引發(fā)爆炸,可形成爆炸性的過氧化物,可致癌,二聚物對聚合反應(yīng)有影響,是通過兩個丁二烯分子不可避免地交連生成,它的生成速度受溫度和儲存時間的影響,與加阻聚劑多少無關(guān)。
??????? 1.1.2二聚物的抑制方法
??????? 到目前為止,還沒有已知的化學(xué)抑制劑。為減少二聚物的生成,要求丁二烯在適宜的低溫和短時間儲存。如果長時間儲存,丁二烯應(yīng)在25℃以下。貯罐的含氧量要在0.3%以下,液相含氧量要小于6mg/L,過氧化物應(yīng)小于10ml/L,并加入30-50mg/L,TBC阻聚劑和木焦油。儲存系統(tǒng)應(yīng)保溫并防止日曬。
??????? 1.2丁二烯過氧化物
??????? 1.2.1丁二烯過氧化物的物理化學(xué)性質(zhì),安全特性
??????? 丁二烯過氧化物由-C4H6-和-O-O-單元組成,其組成為(C4H602)n,分子量在1000-2000,是一種粘滯的、淺黃色、糖漿狀、可流動的液體,相對密度比液體丁二烯重,幾乎不溶于液體丁二烯,但可溶于苯和苯乙烯中,對熱敏感,可引發(fā)聚合。由于丁二烯過氧化物在液體丁二烯中可沉積分層為兩相,過氧化物的量累計具有潛在的危險。極不穩(wěn)定,受低熱、摩擦、震動或與氧化物接觸時,極易發(fā)生爆炸。
??????? 1.2.2丁二烯過氧化物的生成機理
??????? 丁二烯過氧化物的生成主要與丁二烯接觸的氧的量和溫度有關(guān)。丁二烯過氧化聚合物的生成是游離基型反應(yīng),氧與丁二烯反應(yīng)生成過氧化單體,溶于丁二烯中,游離基反應(yīng)可導(dǎo)致聚合形成油狀或糖漿狀過氧化聚合物。丁二烯的氧化速度隨溫度的升高而增加,但是分解速度也隨溫度的升高而加快。當(dāng)溫度高于7l℃時,分解速度大于氧化速度,所以過氧化聚合物難以積累。當(dāng)溫度低于27℃時,丁二烯過氧化聚合物相當(dāng)穩(wěn)定,不易爆炸分解,但很容易積累增多。當(dāng)溫度低于20-27℃時,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,在低溫下,只要有足夠的氧存在,丁二烯仍可能形成爆炸性的過氧化聚合物。鐵離子存在可催化過氧化物的生成反應(yīng)。
??????? 1.2.3丁二烯過氧化物的抑制方法
??????? 防止接觸并徹底除凈與丁二烯中的氧是最有效的辦法。一般丁二烯工廠在儲存系統(tǒng)中控制氧含量在0.1%以內(nèi)。在生產(chǎn)裝置上要排除系統(tǒng)中的氧,用99.9%的氮氣置換,使系統(tǒng)中的氧含量在0.1%以下;裝置開工或貯罐投用前應(yīng)先除銹;若只控制氧含量在0.1%以下,是不足以完全抑制過氧化聚合物生成的,但要求控制更低的氧比較困難,還需要向貯罐或裝置中,連續(xù)或預(yù)置抗氧劑,一般推薦使用TBC、NaN0:、木焦油。近年來,逐步過渡使用二乙基羥胺;定期對生產(chǎn)系統(tǒng)和回收系統(tǒng)的丁二烯過氧化物進行徹底破壞和清除,所采用的辦法是用0.5%左右的硫酸亞鐵溶液在80-90℃蒸煮24小時以上,也可用NaNO:水溶液浸泡1-2天進行清理;減少停留時間,減少設(shè)備、管線死角;盡量降溫降壓操作,丁二烯儲存溫度要低于27℃;及時停工;丁二烯的貯罐和其它容器管道,每年至少徹底清理一次。
??????? 1.3“米花狀”聚合物
??????? 物理外觀同“玉米花”相似,聚合物具備玻璃狀、針狀的外觀。較硬并且脆,易于撕裂。一般無色,有時是深黃、深茶色或咖啡色。由于其不飽和屬性,暴露于空氣中可自燃,可造成管線、容器堵塞,容器漲裂。丁二烯系統(tǒng)中少量氧與丁二烯作用,生成過氧化物,在鐵離子的催化作用下,產(chǎn)生自由基,連鎖聚合,導(dǎo)致鏈增長,生成高交連度的塊狀聚合物。端基聚合物一旦形成,即使沒有氧存在,也可持續(xù)生成,不易終止。生成原因:與溫度和純度有關(guān)。在濃度高于85%的丁二烯中生成。溫度越高,越容易生成。丁二烯在容器中停留時間過長,或容器有死角,也容易生成。
??????? 1.4橡膠狀聚合物和海綿狀聚合物
??????? 由多個丁二烯分子結(jié)合而成,具有彈性,不溶于碳四和丁二烯中。當(dāng)過氧化物存在和溫度較高時,可加速生成。易堵塞設(shè)備和管線。保持較低的儲存溫度,避免接觸空氣。
??????? 1.5丁二烯中炔烴及反常反應(yīng)
??????? 丁二烯中,一般具有乙烯基乙炔、丙炔、丁炔等炔烴類雜質(zhì),具有爆炸危險性。乙烯基乙炔濃度超過45%,或濃度為20%,氣相分壓達(dá)到0.25MPa時,可分解自爆。如果丁二烯在儲存過程中,與銅、銀、汞、鎂接觸,會不可避免的形成非常容易爆炸的乙炔化物。所以,應(yīng)避免與上述金屬接觸。