关于丁二烯储运罐区安全设计的研究

关于丁二烯储运罐区安全设计的研究

姜峰

天津大沽化工股份有限公司 天津滨海新区 300455

摘要：因为丁二烯的性质影响，使其非常容易产生聚合反应，尤其是在储运当中，聚合反应更加明显，从而会引发严重的安全事故。因此为避免丁二烯储运过程产生聚合反应，本文便对丁二烯储运灌区安全设计展开了研究，着重提出需要注意的事项，希望给丁二烯储运安全带来帮助。

关键词：丁二烯；储运罐区；安全设计

丁二烯是石油领域极为关键的一个材料，其是液化烃一类，在常温、常压下呈气状，该气体无色，带有芳香味。因具有共轭碳-碳双键，所以极其活泼，并很容易产生聚合反应，生成聚合物，从而堵塞装置。当装置发生堵塞时，就很容易产生爆炸，所以为避免事故发生，就必须对丁二烯储运罐区展开安全设计，进而有效防止事故产生。

一、丁二烯自聚物

通常在常温、常压下，丁二烯就能发生自聚反应，生成很多的自聚物。自聚物出现的原因有两个，一个是本身自聚导致的，另一个是氧化导致的。

（一）本身自聚形成的自聚物

本身自聚形成的自聚物又被叫做丁二烯二聚物，因为是由2个分子的丁二烯自聚，该自聚物呈液黏状，具有很大的芳香味，非常容易爆炸。一般丁二烯二聚物生成和温度有很大的关系，当温度上升10℃时，丁二烯二聚物生成速度就会变快1倍。

（二）氧化形成的反应物

丁二烯极易与水、铁锈、金属离子和硫化铁发生氧化，形成很多的氧化物及过氧化物，在这些物质当中，对储运影响较大的有四个物质，分别为：过氧化物、聚过氧化物、橡胶状自聚物和端聚物。第一，过氧化物。其产生于丁二烯含氧条件中，该物质的稳定性很差，非常容易发生聚合反应。第二，聚过氧化物。当其分子量越来越大时，就会从液体变成固体，从而堆积于装置中，但该物质的属性极不稳定，一旦出现撞击、加热情况，就会马上分解自燃，最终爆炸。第三，橡胶状自聚物。其属于多个丁二烯聚合的物质，呈链状结构，在有机溶剂当中仅溶胀，不溶解，所以会严重堵塞装置。第四，端聚物。其属于交联的树脂状聚合物，颜色包括：无色、黄色和褐色，极其的坚硬，不易溶于有机溶剂，并且端聚物会一直膨胀，不仅堵塞装置，还会造成爆炸。

二、丁二烯罐区的安全设计

丁二烯自聚物会严重影响到丁二烯罐区的安全，所以必须对其储运罐区采取安全防护。

（一）注意储存温度

当丁二烯的温度小于27℃时，自聚反应会极慢，由此可通过降低储存温度来阻止自聚反应。我国大型的丁二烯储罐温度都处于8-10℃。要是超过该温度范围，就会使用泵把丁二烯给抽出来，然后和冷媒展开换热，直到处于规定的温度范围时，再放回储罐中，所以储罐上需要安装温度检测装置，一旦检测到丁二烯的温度超过正常范围时，就立即实施降温手段。因为丁二烯储罐对温度要求很大，所以至少安装两台远传温度计。

（二）采取氮封

要想避免丁二烯氧化物生成，就必须减少储罐的氧量，要求氧量要在0.1％以下。即便储罐的压力设计是全真空的，但在出料以及温度较低的时候，管口法兰以及阀门等位置肯定会有一些空气进入，这样就导致了罐中氧量变多，从而加大了丁二烯自聚的可能性，所以为了避免上述现象的出现，就运用了氮封设备，安装在丁二烯的储罐上。如果压力变小，则加入氮气；如果压力变大，则借助泄放阀把气体全部排出至火炬系统。另外，还应在罐顶安装检测氧量的装置，以免罐中的氧量过大。

（三）运用阻聚剂及化学清洗

在丁二烯当中，常用的阻聚剂包括：TBC、DEHA和亚硝酸钠。首先，TBC。其属于强还原剂，能够和丁二烯的自由基发生反应，形成稳定的基团，从而防止链发生再反应；还可吸收氧形成醌，从而避免丁二烯产生氧化反应。不过TBC的沸点很高、挥发性很差，所以阻聚范围有限。其次，DEHA。其不仅能阻止链增长，而且还能和氧反应，减少氧量。不过仅运用DEHA，其运用量会极其大，因为其具有挥发性，所以就将其与TBC一同运用，形成了一种复合式的阻聚剂，其中TBC与DEHA以某种比例调制而成，不仅达到了液相阻聚效果，而且还具有气相阻聚作用。最后，亚硝酸钠。其属于还原剂的一种，有除氧作用，不过极少单独使用，因为亚硝酸钠难溶于丁二烯，所以主要用亚硝酸钠水溶液对系统展开化学清洗，以除掉钝化的铁锈，避免铁离子对丁二烯发生催化作用。

（四）使用注水及切水设备

对于注水设备来说，因为丁二烯是液化烃一类，其具有易燃易爆性，所以当储罐发生泄漏的时候，就会产生很大的伤害，轻则火灾，重则爆炸。因此就必须在储罐上安装注水设备，一旦发现储罐的阀门或者法兰产生泄漏，就应当马上加入消防水，以使小密度的丁二烯液体处于上面，从而阻止其泄漏。虽然水无法从根本上解决丁二烯泄漏问题，但可以极大程度的降低危害后果，所以安装注水设备是非常关键的。对于切水来说，应在泄漏问题解决以后，把水切除，并运用二次切水罐，把储罐的水放入切水罐中，然后借助切水罐向外放水。要是不安装切水罐，则切水线的最后一个阀门必须运用自动关闭式的，以迅速关阀，这样能有效避免丁二烯泄漏，造成安全隐患。

（五）准确检测液位和压力

在丁二烯储运罐区必须安装液位检测设备，以准确检测出液位的高度。如果液位过高，就会引发储罐泄漏；如果液位过低，就会导致泵损伤，所以必须准确检测液位，并安装报警系统。另外，在丁二烯的储运罐区还要安装压力检测设备，以准确检测压力。如果压力过高，就用控制回路把超出的气体排出。因为丁二烯非常容易发生自聚，所以应当安装三台远传压力表，其中一台控制回路，两台参照及报警。同时在储运罐区安装安全阀，如果压力不断上涨，就借助安全阀把超出的气体排出，需要注意的是在安装安全阀以前，要先安装爆破片。

三、总结

通过上述内容可知，丁二烯具有易燃易爆特性，同时非常容易发生自聚反应，尤其是在储运过程中，从而引发严重的爆炸风险，所以必须对丁二烯储运罐区展开安全设计，以免发生危险，良好检测温度、压力和液位。

参考文献

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