關(guān)于苯乙烯儲存問題的幾點探討

汪繼錄(中國化學賽鼎寧波工程有限公司，寧波　315040)

關(guān)于苯乙烯儲存問題的幾點探討

汪繼錄(中國化學賽鼎寧波工程有限公司，寧波315040)

苯乙烯是一種有機化合物，在石油化工中有非常重要的作用。但是它的性質(zhì)較為活躍，儲存起來有一定難度。文章從苯乙烯的性質(zhì)、影響苯乙烯儲存的因素出發(fā)，總結(jié)出儲存苯乙烯需要采取的措施。

苯乙烯；聚合物；儲存

苯乙烯是一種聚合單體，用途廣泛。但是在儲存它的過程中，部分單體會因為各種影響因素發(fā)生氣化反應(yīng)，使得苯乙烯在儲罐中凝結(jié)在一起。凝結(jié)的苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)之后，會像冰溜子一樣倒掛在儲罐內(nèi)頂上。這對苯乙烯的質(zhì)量造成了嚴重的影響，也給以這種材料作為生產(chǎn)原料的行業(yè)帶來了很大的問題。阻聚技術(shù)在苯乙烯的儲存過程有很重要的作用，利用阻聚劑能夠防止苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)。

1　苯乙烯儲存難點

1.1苯乙烯性質(zhì)

苯乙烯是一種化學性質(zhì)較為活躍的聚合單體，它能夠聚合。不僅如此，它還可以跟丁二烯等物質(zhì)發(fā)生一定程度的聚合反應(yīng)。在室溫環(huán)境中，它能進行緩慢的聚合，只有添加一定量的阻聚劑才能防止它聚合。

1.2存儲難點

苯乙烯的表面，在一定溫度條件下會發(fā)生閃然。它的閃點是31.1℃。當周圍環(huán)境的溫度持續(xù)高于苯乙烯的閃點并達到較高溫度，它就會有爆炸危險。苯乙烯極其容易聚合，聚合過程中會出現(xiàn)聚合物。聚合物不但會對苯乙烯的色度產(chǎn)生影響，還會使它的透明度下降。另外，將含有太多聚合物的苯乙烯裝入儲罐，也會造成儲罐管壁和閥門的堵塞。苯乙烯揮發(fā)出來的蒸氣會占據(jù)整個儲罐的罐壁，而且會形成像鐘乳石形狀的聚合物。［1］這會給苯乙烯的質(zhì)量帶來嚴重影響。

1.3聚合危害

發(fā)生聚合反應(yīng)的苯乙烯，其質(zhì)量會大打折扣，會給生產(chǎn)、經(jīng)營造成一定困難。而且苯乙烯聚合物含量超標時，會對其品質(zhì)造成實質(zhì)性的威脅，色度、透明度下降，生產(chǎn)銷售必然遭到打擊。

上文已經(jīng)提到，苯乙烯聚合反應(yīng)是一個放熱過程，過程中溫度會上升。如果不加以控制，溫度持續(xù)升高會加快反應(yīng)速度，達到上限時，很可能造成蒸汽阻塞儲罐門閥，更嚴重的時候會發(fā)生儲罐破裂。而且，苯乙烯聚合物會使苯乙烯變得粘稠起來，體積不斷增大，最終可能引發(fā)苯乙烯從儲罐頂部滲出來的事故。

2　影響苯乙烯存儲的因素

2.1溫度

苯乙烯是可以發(fā)生聚合反應(yīng)的單體。其聚合反應(yīng)是一個放熱的過程，反應(yīng)過程中熱量不斷積聚，熱量使溫度不斷升高，而較高溫度反過來又促進了聚合反應(yīng)。反應(yīng)速率持續(xù)上升，達到極限時就會發(fā)生“爆聚”事故。儲存環(huán)境的溫度，對苯乙烯的質(zhì)量有很大影響。所以儲存苯乙烯時一定要對溫度進行控制。國家有關(guān)儲存苯乙烯的規(guī)定明確要求，儲存苯乙烯的環(huán)境溫度不能超過25℃，或者可以直接將它儲存在冷藏環(huán)境中。在實際操作中，還是要依據(jù)儲存時間或者添加的阻聚劑的種類來選擇合適的儲存條件。

2.2阻聚劑

苯乙烯的聚合反應(yīng)，是自由基反應(yīng)引起的。在苯乙烯中添加阻聚劑，能夠讓阻聚劑和自由基發(fā)生快速反應(yīng)。它倆反應(yīng)能夠生成無活性自由基，在這個基礎(chǔ)上還會發(fā)生歧化反應(yīng)，最終使苯乙烯的聚合反應(yīng)停止下來。阻聚劑能夠產(chǎn)生很好的阻聚效果。阻聚劑有很多，常用的防止苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)的阻聚劑主要是對叔丁基鄰苯二酚（TBC）。

2.3存儲設(shè)備

如果苯乙烯的儲存設(shè)備使用不當，很可能造成苯乙烯溫度控制失效。具體表現(xiàn)為，儲罐設(shè)備對苯乙烯的溫度控制失效，整個儲存設(shè)備的制冷系統(tǒng)等不能產(chǎn)生有效控制結(jié)果。儲存設(shè)備的工藝管線長度超出范圍，整個儲存系統(tǒng)不能有效置換，苯乙烯溫度上升，品質(zhì)發(fā)生變質(zhì)。儲罐罐頂?shù)男螤钜约皟拗械母鞣N零部件不能太突出，否則苯乙烯發(fā)生氣化之后產(chǎn)生的形狀似“鐘乳石”的產(chǎn)物，會聚集在這些不平滑的突出物上。另外，亞鐵離子和苯乙烯會發(fā)生反應(yīng)，形成苯乙烯過氧化物。這種氧化物對苯乙烯的聚合反應(yīng)有一定促進作用。

3　儲存需要采取的重要措施

3.1優(yōu)化工藝

針對上述儲存設(shè)備對苯乙烯的影響，想要有理想的儲存結(jié)果，首先應(yīng)該將儲存工藝改進。苯乙烯的儲存設(shè)備，應(yīng)該避免選用跟苯乙烯發(fā)生反應(yīng)的材料。設(shè)備中的管線等不能過長并設(shè)置保冷。對整個儲存設(shè)備應(yīng)該進行定期檢查。

3.2合理的儲罐選型

苯乙烯儲罐，選用固定頂儲罐，并設(shè)置保冷。而且在儲罐內(nèi)要涂上阻聚層，使儲罐內(nèi)壁變得光滑。在阻聚層中添加一定量的阻聚劑，能夠很好的控制苯乙烯的聚合反應(yīng)。另外，儲罐內(nèi)部應(yīng)該設(shè)置性能良好的攪拌裝置，能夠使苯乙烯在儲存過程中整體保持較為平緩的溫度，不會出現(xiàn)局部溫度升高而發(fā)生聚合反應(yīng)的情況。［2］儲存環(huán)境的溫度，一定要嚴格控制在25℃以下。

3.3氮封裝置

在儲罐頂部設(shè)置氮氣密封裝置，有利于長期儲存苯乙烯。與此同時，還可以考慮為對叔丁基鄰苯二酚增加一些空氣。因為TBC防止苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)的過程中，是需要一定量的溶解氧參與的。這樣的雙向保險有利于安全儲存苯乙烯。

3.4強制換熱

罐區(qū)設(shè)置換熱器，對儲罐進行強制換熱，管壁設(shè)置多點溫度計，當溫度超過23℃時，連鎖啟動循環(huán)泵，當罐內(nèi)溫度低于18℃時，循環(huán)泵關(guān)閉。

4　結(jié)語

苯乙烯是一種用途較多、儲存不易的單體。對其儲存產(chǎn)生影響的因素比較多，主要的影響因素是苯乙烯極易發(fā)生的聚合反應(yīng)。為提高儲存質(zhì)量，就對這些影響因素進行有效防止。在儲存過程中添加適當阻聚劑，并設(shè)置氮封裝置。

［1］姚建軍.苯乙烯安全儲存方法的分析與研究［J］.廣州化工，2012，23：192-194.

［2］王利強，田鶴，劉立軍，秦玉潔，姜坤，王旭鋒，楊桂云.苯乙烯儲存方案設(shè)計及保冷計算［J］.當代化工，2015，04：821-824.

汪繼錄（1987-），男，浙江寧波人，學歷：學士，研究方向：儲運設(shè)計