丁二烯储罐储存安全措施分析

吴 非，舒立莹

（北方华锦化学工业集团乙烯分公司，辽宁盘锦 124000）

丁二烯储罐储存安全措施分析

吴 非，舒立莹

（北方华锦化学工业集团乙烯分公司，辽宁盘锦 124000）

介绍了丁二烯及其聚合物的特性，根据北方华锦乙烯分公司现状，简述了丁二烯聚合物，如二聚物、橡胶状自聚物、过氧化物、端聚物的生成机理，分析了储运过程中存在的氧气、水等影响丁二烯安全储存的危险因素，论述了在保证安全生产的前提下，预防、处理丁二烯聚合物的措施方法，同时也对储运丁二烯物料中常用的冷媒循环做了较为详细的介绍。

丁二烯；储存；措施

1 乙烯公司储运现状

丁二烯是八大化工基础有机原料之一及合成橡胶单体，是性质极为活泼的共轭烯烃，容易出现聚合现象，在储运过程中存在安全隐患。丁二烯产品在压力储运状态下以液态形式存在，由于丁二烯存在特殊的化学结构（共轭），具有强聚合性。丁二烯发生聚合后，体积迅速膨胀并伴随发热现象出现，可能导致设备管路堵塞，严重情况下发生爆炸。其聚合物主要有丁二烯二聚物、橡胶状聚合物、丁二烯过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机理

2.1.1 丁二烯二聚物

丁二烯在受热情况下发生二聚反应，其反应速率与温度成正比，且该反应为放热反应，随着二聚反应的进行，反应速度会逐步加剧。

2.1.2 橡胶状自聚物

丁二烯中的自由基由于性质原因出现自由基聚合现象，进而形成橡胶状自聚物，固态且体积膨胀，堵塞管路。2.1.3 丁二烯过氧化自聚物

过氧化自聚物的形成主要分为两个阶段。①丁二烯与储罐内的氧发生氧化反应，生成过氧化物；②丁二烯过氧化物发生自催化反应，迅速自聚，生成丁二烯过氧化自聚物。

2.1.4 丁二烯端聚物

丁二烯氧化物断链后出现活性自由基，或者丁二烯氧化物在铁锈、水等物质的催化下发生分解反应出现活性自由基。当丁二烯遇到活性自由基时，发生聚合反应，生成丁二烯端基聚合物。

2.2 丁二烯聚合的影响因素

丁二烯聚合的影响因素主要有氧气、水、铁锈等，氧气、水、铁锈的存在会直接诱发丁二烯自聚物的生成。同时聚合也与丁二烯浓度、储运过程中的温度有关，丁二烯浓度越高聚合反应的可能性越大安全隐患越高；储运过程中储存温度越高，聚合反应越剧烈，反应亦随着聚合放热不断加剧。

3 预防丁二烯聚合物生成及日常操作维护的安全措施

3.1 冷循环操作

丁二烯储存过程中，使用丁二烯泵进行冷媒循环，进而降低罐内温度。物料浓度越高，对其温度控制越要重视，在温度接近设定范围边界时，便开始冷循环，保证储存温度一直在可控范围内。丁二烯冷媒循环采用以下操作流程：

丁二烯储罐系统冷媒循环主要利用丁二烯装车泵1300-P041A/B、浅冷冰机C032进行操作，P041A/B泵为了满足冷媒循环条件，除装车付料所需的最小流量回流线外，还设有冷媒循环回流管线。当接到调度下达的丁二烯冷循环指令后，操作人员先按操作规程启动浅冷冰机C032，而后启动冷媒循环泵1300-P110A/B进行冷媒介质循环，接着将1300-E002A/B冷媒手阀开启，并根据需要冷循环储罐A/B使用1300-E002A/B，最后对应储罐A/B启动只开启冷媒循环回流阀门的1300-P041A/B。浅冷冰机主要是通过单级螺杆对制冷剂丙烯进行压缩液化，液化丙烯进入1300-E008与冷媒乙二醇进行换热，储存于1300-V026冷媒储罐内，低温乙二醇再通过1300-P110A/B输送至1300-E002A/B与丁二烯进行换热，换热后回到E008进行降温换热处理，完成冷媒循环过程。浅冷冰机设定温度为-10℃，能够合理迅速控制丁二烯温度保持在安全设定温度范围内。

3.2 氧含量检测

定期检测罐内氧含量，如氧含量高于0.2%，应及时除氧操作，使用氮气进行气相置换，防止氧化物形成。

3.3 储存时间过长处理措施

丁二烯储存周期不宜过长，如需要储存时间延长，适时通知上游装置投入阻聚剂以防发生丁二烯聚合现象出现，并且期间要定期进行循环操作，避免物料长期静止。阻聚剂主要有NaNO3、高效阻聚剂对叔丁基邻苯二酚、二乙基羟胺。

丁二烯如长期不使用付料装车管线，为防止管线保温性能不佳、物料静止，导致丁二烯物料出现聚合现象，需通过位于现场的管线导淋连接氮气进行反向扫线，使用泵最小流量回流管线使管内吹扫回的物料进入罐内。

3.4 清罐操作安全事项

清罐作业前要在排空物料后使用氮气置换，而后使用空气置换，当检测氧含量达到18%后，可携带防毒面具、木质工具，进入罐内进行罐内清污。清污过程注意仔细，留意“死角”。在完成后对罐内壁进行钝化处理。每次清罐维修后，“死角”处涂抹高效阻聚剂TBC，以防自聚现象出现，造成安全隐患。由于TBC的性质，注意TBC在使用时，要穿戴好防护用品，勿直接接触及现场出现铁质工具，出现危险及时按应急预案处理。

4 结语

丁二烯聚合物主要呈固态，体积较液态丁二烯大，会阻塞管道，造成管内压力过高，有爆炸等安全生产隐患。同时丁二烯聚合物的存在也会对下游丁苯橡胶装置有一定影响，丁二烯聚合物的含量愈高，丁苯橡胶产品合格率也会相应下降。因此，预防丁二烯聚合物生成，既能够保障装置安全生产，也能够提高成品率，降低不必要损耗从而节约资源。

[1] 张铁.丁二烯球罐中聚合物形成的影响因素[J].安全技术，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

吴非（1992—），男，辽宁锦州人，助理工程师，主要从事油气储运工艺流程操作工作。