汪繼錄(中國(guó)化學(xué)賽鼎寧波工程有限公司，寧波　315040)

關(guān)于苯乙烯儲(chǔ)存問(wèn)題的幾點(diǎn)探討

汪繼錄(中國(guó)化學(xué)賽鼎寧波工程有限公司，寧波315040)

苯乙烯是一種有機(jī)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(chǔ)存起來(lái)有一定難度。文章從苯乙烯的性質(zhì)、影響苯乙烯儲(chǔ)存的因素出發(fā)，總結(jié)出儲(chǔ)存苯乙烯需要采取的措施。

苯乙烯；聚合物；儲(chǔ)存

苯乙烯是一種聚合單體，用途廣泛。但是在儲(chǔ)存它的過(guò)程中，部分單體會(huì)因?yàn)楦鞣N影響因素發(fā)生氣化反應(yīng)，使得苯乙烯在儲(chǔ)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(huì)像冰溜子一樣倒掛在儲(chǔ)罐內(nèi)頂上。這對(duì)苯乙烯的質(zhì)量造成了嚴(yán)重的影響，也給以這種材料作為生產(chǎn)原料的行業(yè)帶來(lái)了很大的問(wèn)題。阻聚技術(shù)在苯乙烯的儲(chǔ)存過(guò)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(chǔ)存難點(diǎn)

1.1苯乙烯性質(zhì)

苯乙烯是一種化學(xué)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(jìn)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(chǔ)難點(diǎn)

苯乙烯的表面，在一定溫度條件下會(huì)發(fā)生閃然。它的閃點(diǎn)是31.1℃。當(dāng)周?chē)h(huán)境的溫度持續(xù)高于苯乙烯的閃點(diǎn)并達(dá)到較高溫度，它就會(huì)有爆炸危險(xiǎn)。苯乙烯極其容易聚合，聚合過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)聚合物。聚合物不但會(huì)對(duì)苯乙烯的色度產(chǎn)生影響，還會(huì)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(chǔ)罐，也會(huì)造成儲(chǔ)罐管壁和閥門(mén)的堵塞。苯乙烯揮發(fā)出來(lái)的蒸氣會(huì)占據(jù)整個(gè)儲(chǔ)罐的罐壁，而且會(huì)形成像鐘乳石形狀的聚合物。［1］這會(huì)給苯乙烯的質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)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(huì)大打折扣，會(huì)給生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)造成一定困難。而且苯乙烯聚合物含量超標(biāo)時(shí)，會(huì)對(duì)其品質(zhì)造成實(shí)質(zhì)性的威脅，色度、透明度下降，生產(chǎn)銷(xiāo)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(gè)放熱過(guò)程，過(guò)程中溫度會(huì)上升。如果不加以控制，溫度持續(xù)升高會(huì)加快反應(yīng)速度，達(dá)到上限時(shí)，很可能造成蒸汽阻塞儲(chǔ)罐門(mén)閥，更嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)發(fā)生儲(chǔ)罐破裂。而且，苯乙烯聚合物會(huì)使苯乙烯變得粘稠起來(lái)，體積不斷增大，最終可能引發(fā)苯乙烯從儲(chǔ)罐頂部滲出來(lái)的事故。

2　影響苯乙烯存儲(chǔ)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(gè)放熱的過(guò)程，反應(yīng)過(guò)程中熱量不斷積聚，熱量使溫度不斷升高，而較高溫度反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了聚合反應(yīng)。反應(yīng)速率持續(xù)上升，達(dá)到極限時(shí)就會(huì)發(fā)生“爆聚”事故。儲(chǔ)存環(huán)境的溫度，對(duì)苯乙烯的質(zhì)量有很大影響。所以儲(chǔ)存苯乙烯時(shí)一定要對(duì)溫度進(jìn)行控制。國(guó)家有關(guān)儲(chǔ)存苯乙烯的規(guī)定明確要求，儲(chǔ)存苯乙烯的環(huán)境溫度不能超過(guò)25℃，或者可以直接將它儲(chǔ)存在冷藏環(huán)境中。在實(shí)際操作中，還是要依據(jù)儲(chǔ)存時(shí)間或者添加的阻聚劑的種類(lèi)來(lái)選擇合適的儲(chǔ)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(wú)活性自由基，在這個(gè)基礎(chǔ)上還會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)，最終使苯乙烯的聚合反應(yīng)停止下來(lái)。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(duì)叔丁基鄰苯二酚（TBC）。

2.3存儲(chǔ)設(shè)備

如果苯乙烯的儲(chǔ)存設(shè)備使用不當(dāng)，很可能造成苯乙烯溫度控制失效。具體表現(xiàn)為，儲(chǔ)罐設(shè)備對(duì)苯乙烯的溫度控制失效，整個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備的制冷系統(tǒng)等不能產(chǎn)生有效控制結(jié)果。儲(chǔ)存設(shè)備的工藝管線長(zhǎng)度超出范圍，整個(gè)儲(chǔ)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(chǔ)罐罐頂?shù)男螤钜约皟?chǔ)罐中的各種零部件不能太突出，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(huì)聚集在這些不平滑的突出物上。另外，亞鐵離子和苯乙烯會(huì)發(fā)生反應(yīng)，形成苯乙烯過(guò)氧化物。這種氧化物對(duì)苯乙烯的聚合反應(yīng)有一定促進(jìn)作用。

3　儲(chǔ)存需要采取的重要措施

3.1優(yōu)化工藝

針對(duì)上述儲(chǔ)存設(shè)備對(duì)苯乙烯的影響，想要有理想的儲(chǔ)存結(jié)果，首先應(yīng)該將儲(chǔ)存工藝改進(jìn)。苯乙烯的儲(chǔ)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(guò)長(zhǎng)并設(shè)置保冷。對(duì)整個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行定期檢查。

3.2合理的儲(chǔ)罐選型

苯乙烯儲(chǔ)罐，選用固定頂儲(chǔ)罐，并設(shè)置保冷。而且在儲(chǔ)罐內(nèi)要涂上阻聚層，使儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)存過(guò)程中整體保持較為平緩的溫度，不會(huì)出現(xiàn)局部溫度升高而發(fā)生聚合反應(yīng)的情況。［2］儲(chǔ)存環(huán)境的溫度，一定要嚴(yán)格控制在25℃以下。

3.3氮封裝置

在儲(chǔ)罐頂部設(shè)置氮?dú)饷芊庋b置，有利于長(zhǎng)期儲(chǔ)存苯乙烯。與此同時(shí)，還可以考慮為對(duì)叔丁基鄰苯二酚增加一些空氣。因?yàn)門(mén)BC防止苯乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)的過(guò)程中，是需要一定量的溶解氧參與的。這樣的雙向保險(xiǎn)有利于安全儲(chǔ)存苯乙烯。

3.4強(qiáng)制換熱

罐區(qū)設(shè)置換熱器，對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行強(qiáng)制換熱，管壁設(shè)置多點(diǎn)溫度計(jì)，當(dāng)溫度超過(guò)23℃時(shí)，連鎖啟動(dòng)循環(huán)泵，當(dāng)罐內(nèi)溫度低于18℃時(shí)，循環(huán)泵關(guān)閉。

4　結(jié)語(yǔ)

苯乙烯是一種用途較多、儲(chǔ)存不易的單體。對(duì)其儲(chǔ)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(chǔ)存質(zhì)量，就對(duì)這些影響因素進(jìn)行有效防止。在儲(chǔ)存過(guò)程中添加適當(dāng)阻聚劑，并設(shè)置氮封裝置。

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

［2］王利強(qiáng)，田鶴，劉立軍，秦玉潔，姜坤，王旭鋒，楊桂云.苯乙烯儲(chǔ)存方案設(shè)計(jì)及保冷計(jì)算［J］.當(dāng)代化工，2015，04：821-824.

汪繼錄（1987-），男，浙江寧波人，學(xué)歷：學(xué)士，研究方向：儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)