苯乙烯生產(chǎn)裝置聚合物的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

苯乙烯生產(chǎn)裝置聚合物的產(chǎn)生原因及

預(yù)防措施摘要：苯乙烯裝置在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量熱量，在這個過程中苯乙烯通過化學反應(yīng)會生成新的自由基，然后形成新的聚合反應(yīng)，從而產(chǎn)生苯乙烯聚合。因而，本文結(jié)合研究及工作實踐主要研究引起苯乙烯裝置引發(fā)苯乙烯聚合反應(yīng)的因素，并制定相對應(yīng)的策略，抑制苯乙烯聚合物的生成，確保苯乙烯裝置正常生產(chǎn)工作，從而有效地保障化工企業(yè)的經(jīng)濟利益。關(guān)鍵詞：苯乙烯聚；聚合物；脫氫；機理一、 苯乙烯裝置的工作流程分析苯乙烯裝置的工作流程：把乙苯和還沒有進行脫氫的循環(huán)使用的乙苯還有水蒸氣一起放入乙苯蒸發(fā)設(shè)備，設(shè)備經(jīng)過反應(yīng)后，加熱爐會往設(shè)備中添加蒸氣，使設(shè)備內(nèi)的氣體混合，氣體混合后進入第一、第二級乙苯脫氫反應(yīng)設(shè)備，通過高溫和負壓作用下，混合氣體發(fā)生脫氫反應(yīng)，繼而生成苯乙烯、氫氣、苯等物質(zhì)。這些物質(zhì)還要通過熱鍋爐、急冷器、空冷設(shè)備，最后才到油水分離設(shè)備。分離出來的水會通過凝液回收設(shè)備低溫處理后再利用，分離出來的油則再進行精餾工序，進入粗苯乙烯塔和精苯乙烯塔，進一步再生成苤乙烯等物質(zhì)。乙苯氫沒有與其他物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，需求再進行循環(huán)反應(yīng)。在發(fā)生反應(yīng)時，物質(zhì)主要進行反應(yīng)的位置有三個，分別是焦油產(chǎn)出線、汽提塔塔釜、廢熱鍋爐。二、 苯乙烯聚合機理及原因（一）苯乙烯聚合機理結(jié)合實踐來看，苯乙烯生產(chǎn)過程中如果在進行反應(yīng)作用時沒有添加引發(fā)劑，苯乙烯單體發(fā)生反應(yīng)的室內(nèi)溫度下的聚合反應(yīng)較慢。溫度越高，聚合反應(yīng)越快。所以溫度產(chǎn)生的熱能是促進苯乙烯聚合反應(yīng)的主要原因。（二）苯乙烯聚合的原因苯乙烯分子結(jié)構(gòu)與其他物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，比較容易發(fā)生聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)生產(chǎn)的熱能會導致苯乙烯生成新的自由基，從而發(fā)生新的聚合反應(yīng)。通過研究及結(jié)合工作實踐來看，引起苯乙烯聚合反應(yīng)的因素有三個。第一個是溫度。苯乙烯聚合的速度受溫度影響。溫度越高，聚合速度越快。如果溫度超過120度，聚合反應(yīng)的速度會急聚上升，所以在設(shè)備中安裝急冷器可以有效控制溫度，從而掌控苯乙烯的聚合反應(yīng)。第二個是停留時間。苯乙烯聚合物在高溫反應(yīng)下分子會增加，粘度會隨著分子增加而增加，粘度上升也會影響分子的流動速度，苯乙烯流動速度下降后停留時間過長會生成較多的聚合物，聚合物過多會堵塞管線。同時日常生產(chǎn)過程中，廢熱鍋爐底部由于溫度較高往往聚集較多的聚合物。所以當鍋爐溫度上升到94度時，會添加脫鹽鹽水來降低溫度，但是氣體物質(zhì)由于溫度降低又會變成液體物質(zhì)，液體物質(zhì)過多又會產(chǎn)生苯乙烯聚合反應(yīng)。第三個是原料純度。使用原料的純凈度深深影響著苯乙烯聚合反應(yīng)。原料雜質(zhì)多，聚合反應(yīng)后剩余的雜質(zhì)會變成附著物，為聚合物的生產(chǎn)提供了反應(yīng)條件。在正常反應(yīng)狀態(tài)下，如果乙苯中二乙苯的含量低于0.001%，二乙苯容易在溫度較高的條件下反應(yīng)生成二乙烴基本這樣一來往往便會導致設(shè)備堵塞。同時由于催化劑材料中含有鐵離子，可以和凝液發(fā)生反應(yīng)生成絡(luò)合物，并且在濾網(wǎng)位置聚集，從而導致泵上量不足，這就要工作人員經(jīng)常切換使用泵來保證工作正常運行。三、苯乙烯裝置聚合物的預(yù)防措施（一） 加入精餾阻聚劑苯乙烯等物質(zhì)使用卸車泵運輸時，要在儲存罐中添加阻聚劑，而且還要根據(jù)運輸苯乙烯的濃度計算出20%-40%的乙苯作為備份原料。然后讓乙苯和阻聚劑進行融合。融合后的液體輸入粗苯乙烯塔或者脫氫凝液罐里，還要按照負荷能力確定輸送量。添加阻聚劑主要是為了避免苯乙烯在進行精餾時產(chǎn)生融合反應(yīng)。如果不添加阻聚劑容易發(fā)生聚合反應(yīng)，發(fā)生聚合反應(yīng)后會導致設(shè)備阻塞，影響設(shè)備正常運行。（二） 阻聚劑的加入對于苯乙烯裝置中需要的阻聚劑添加量沒有設(shè)置標準，所以可以按照實際的生產(chǎn)需求設(shè)置添加量。在正常運行工作中，生產(chǎn)質(zhì)量需要可以根據(jù)實際情況增加添加劑量。此外還需要按照生產(chǎn)時所處季節(jié)進行添加，夏季氣溫較高時需要添加的劑量較多，冬季氣溫較低時可以減少添加的劑量。在日常生產(chǎn)中，要定期對添加阻聚劑的劑量進行研究，根據(jù)研究結(jié)果來查看阻聚劑是否需要添加或減少劑量。使用阻聚劑時，要首先冷卻苯乙烯，然后把物質(zhì)輸送到TBC配制罐中，這些物質(zhì)融合后會變成溶液，接著使用輸送泵把溶液輸送到乙烴成品冷卻器中。最后還要對出口的聚合物進行濃度控制。（三） 加強對聚合管線的管理苯乙烯裝置里進行脫氫反應(yīng)的是沒有添加阻聚劑，在進行反應(yīng)時不采取措施很容易使設(shè)備阻塞。所以在進行反應(yīng)過程中要在聚合的位置使用流動循環(huán)的乙苯原料。此外，長期使用的粗苯乙烯塔、精苯乙烯塔要定期清洗，清洗設(shè)備中長期生成的聚合物。（四） 凝液外送苯乙烯裝置在生產(chǎn)時會生產(chǎn)出凝液，凝液中的氣體提出后的水作為設(shè)備中水、急冷水使用。但是凝液通過汽提后還會殘留一些芳烴，設(shè)備長期使用后芳烴聚集較多后容易生成聚合物，導致設(shè)備堵塞。所以為了防止堵塞，把苯乙烯裝置中的凝液往外輸出，設(shè)備內(nèi)部使用蒸汽凝水。（五） 優(yōu)化工藝苯乙烯裝置操作流程較為復(fù)雜，所以要把操作流程記錄下來制作成操作手冊，對操作者進行培訓并提供操作手冊使用。讓操作者能夠熟練控制設(shè)備的溫度，防止設(shè)備溫度過高，保持塔條液位高度，防止液位超過標準線，保證各個精餾塔中的物料可以快速通過。（六） 及時更新填料苯乙烯發(fā)生聚合的條件比較簡單，比較容易發(fā)生聚合反應(yīng)。由于設(shè)備長時間運行，產(chǎn)生的聚合物和反應(yīng)后生成的雜質(zhì)長期下逐漸在設(shè)備和管線中生成填料層，導致精餾塔壓力升高，嚴重影響精餾塔的分餾效果。所以使用的填料要定期更換，降低壓力。（七） 控制儲存溫度苯乙烯的儲存溫度不能過高，所以在苯乙烯裝置的管線設(shè)置外保冷層，使用保冷效果較好的材料，特殊位置要使用雙層保冷層。氣溫較高的季節(jié)還要優(yōu)化升級工藝，管控儲存罐的溫度來控制苯乙烯的溫度，苯乙烯的溫度超過15度時，就需要進行降溫處理，保證苯乙烯溫度不超過標準溫度。（八） 阻聚涂層除了上述措施之外，針對苯乙烯裝置預(yù)防聚合物地產(chǎn)生我們還可以采取涂刷阻聚涂層。簡單點說，就是在儲存苯乙烯罐內(nèi)部涂抹阻聚物質(zhì)，主要是能夠增加儲存罐頂部和表面的光滑程度，聚合物不容易在罐內(nèi)聚集，減少安全隱患，也減少清洗儲罐的次數(shù)。為此，化工企業(yè)要根據(jù)苯乙烯裝置聚合物產(chǎn)生機理以及儲罐材質(zhì)情況選擇適合的阻聚涂層，隨后安排計劃進行噴涂。四、結(jié)束語總而言之，苯乙烯裝置在運行時，會因為多種原因生成苯乙烯聚合物，比如、溫度、停留時間、生產(chǎn)工藝等。苯乙烯在發(fā)生聚合反應(yīng)時會生成熱量，熱量導致裝置內(nèi)溫度上升又會引起新的聚合反應(yīng)。所以苯乙烯裝置在進行工作時，主要降低裝置內(nèi)的溫度，提高物質(zhì)流動的速度，為苯乙烯提供穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境。參考文獻路強,趙潤波，歐陽瑞,李曉光，韓笑，解慧敏,張志華