1，4-丁二醇储存条件的优化和分析

2021-02-11郭磊花小红

科技创新导报 2021年24期

郭磊花小红

摘要：1，4-丁二醇（Butane-1，4-diol，简称BDO）作为一种重要的有机和精细化工原料，它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。近年由于市场变化价格也有较大幅度攀升，对于BDO市场带来好的效益。BDO在生产到储存运输过程中有较高的要求，作为新建设成立的化工厂，在储存中所遇到的问题需要结合具体实际来分析原因，本论文讨论在BDO储存初期由合格到不合格再到合格的探索之路。

关键词：1，4-丁二醇色度水分储存

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

中图分类号：TS176

1，4-丁二醇（Butane-1，4-diol，简称BDO）分子式为C4H10O2，外观为无色或淡黄色油状液体，是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）工程塑料和PBT纤维的基本原料;PBT塑料是最有发展前途的五大工程塑料之一，具有广阔的市场前景，可以生产四氢呋喃（THF）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、γ-丁内脂（GBL）和聚氨酯树脂（PU Resin）、涂料和增塑剂等，以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。

1 相关介绍

1，4-丁二醇凝固点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-丁二醇贮存温度不低于20℃，以免结晶，应充入干燥氮气密封贮存，钢桶包装应在干燥、通风的环境下贮存。1，4-丁二醇的理化特性要求了更高的贮存条件，任何杂质都会对其产生影响，造成质量不合格，进而影响销售，造成经济损失。

存储，1，4-丁二醇使用的储罐为3000m³固定顶储罐，进口、出口安装紧急切断阀，安装有2组呼吸阀-0.3kPa～1.4kPa，紧急释放阀1.8kPa，3组泡沫发生器等安全附件。使用外盘管热水伴热。热水温度85-98℃，储罐正常运行时采用干燥洁净氮气充压保护，氮气管线安装自力式压力调节阀，确保储罐保持微正压状态[1]。

2 不合格产品的出现

1，4-丁二醇的储存因理化特性的特殊1，4-丁二醇储罐接收物料后及时对储罐产品质量进行分析检测，发现1，4-丁二醇水分和色度升高，超过合格品要求。贮存1，4-丁二醇储罐类型为固定顶，采用热水外盘管进行加热，并充入干燥氮气确保储罐压力保持微正压[2]。在经过多次化验结果均不合格后，现场对物料贮存条件进行检查，经过初步排查，储罐进口管线、出口管线、回流管线均正常无暴露点，储罐安全设施呼吸阀工作正常、紧急泄放阀密封正常，氮气自力式调节阀正常启停投用正常，氮气管线也无暴露点，储罐其他预留口密封完好，均无暴露点，消防泡沫发生器密封完好，无暴露点。经过对储存条件的反复查看分析，可能存在以下两点原因：

（1）1，4-丁二醇在储罐中发生性质变化;

（2）氮气管线中存在其他气体串入影响物料质量。

3 调研过程

针对分析出的两种可能性，分两步分别进行调研和验证。

3.1 储罐物料水分、色度分析

验证储罐中存储的部分1，4-丁二醇是否发生因性质的变化导致物料水分、色度变化，为排除取样器取样物料存在唯一性，又分别从储罐进口或出口分别取样对比化验数据，且在每天上午9时-11时间取样，减少外部环境对化验结果的影响。化验数据如表1、表2。

对比储罐内成分进行一个月的取样化验数据进行分析，储罐在接收物料后水分和色度有明显变化储罐A中BDO水分由0.07ω/%升至0.41ω/%，色度由18APHA升至36APHA，储罐B中BDO水分由0.08ω/%升至0.37ω/%，色度由18APHA升至147APHA，在储存过程中，储罐储存工艺条件一致，分别也进行物料进出作业，接收上游裝置产品，在经过一段时间后储罐贮存的1，4-丁二醇化验结果中水分和色度相对稳定[3]。

取出少量不合格1，4-丁二醇于取样瓶中，静置一段时间，化验发现色度下降，且前后对比差距明显。

3.2 储罐内部气体成分分析

针对由氮气管线串入其他其他这一可能性，对储罐内部气体组分进行取样分析，同时对氮气主管其他组分进行分析，两组分析结果既可以清楚储罐中组分变化，也可监控氮气主管中是否存在其他其他串入的情况。

对化验数据分析发现，储罐内气体主要组成有氮气、氧气，微量甲烷、乙烷、氢气、反-2-戊烯、异戊烯，且在同一时间的氮气管线中未发现，这部分气体是否会对1，4-丁二醇性质造成影响还需要实验验证[4]。

3.3 技改更换管线

1，4-丁二醇储罐氮气管线设计工艺是与其他装置共用一条由空分装置外送的的氮气管线，而化验结果中出现的部分其他成分很大原因是在某一工艺瞬间串入1，4-丁二醇储罐。因此，为尽可能使用纯净干燥的氮气，单独在空分装置至罐区假设一条氮气输送管线，经历一个月的设计、材料配备、施工、安装、试压、吹扫后完成管道连接工作，正式投用独立氮气管线。

另一项技改为将为储罐自动补充氮气的自力式调节阀由罐底改动位置移到罐顶，这样既提高自力式调节阀反应灵敏度也可以确保储罐压力为微正压，外部空气不易进入储罐对物料产生影响。

3.4 物料再次合格

经过前期多次对1，4-丁二醇储罐物料分析、罐内气体成分分析、氮气管线气体成分分析、架设单独氮气管线等措施和工艺改进，最终在1，4-丁二醇储罐再次接收BDO后化验结果显示纯度99.68ω/%，水分0.04ω/%，色度9 APHA再次达到合格品1，4-丁二醇级别。

不同1，4-丁二醇工艺包产出的产品需要更多时间对产品质量进行记录，确保不会发生化验合格后在储存过程中因不稳定或者其他因素造成产品质量不稳定的现象发生[5]。

3.5 加热实验

在同类化工厂进行考察交流得知过高的温度对1，4-丁二醇质量造成影响，因此增加一组实验，在一截管道中灌入1，4-丁二醇（已经过化验），用蒸汽进行伴热，实验过程中每天对物料进行化验并整理实验数据见图1：

经过加热的1，4-丁二醇色度由加热器的13APHA升到25-23APHA左右，在确保管线密封良好的情况下，高温可能存在对1，4-丁二醇质量造成影响，在后续1，4-丁二醇储存运输过程中应该控制温度。

3.6其他试验

取少量1，4-丁二醇于取样瓶中，敞口放置，温度控制在25摄氏度左右，经过一段时间后色度不发生变化，水分增加。

取少量1，4-丁二醇于取样瓶中，加入用于冷却的循环水，放置一段时间后色度无明显变化，水分增加。

合格品1，4-丁二醇置于空气中。或者在现有输送泵转输过程中对其色度都不会产生影响[6]。

4 结语