醋酸乙烯聚合反應(yīng)

醋酸乙烯聚合反應(yīng)

醋酸乙烯聚合反應(yīng)醋酸乙烯單體是一種簡(jiǎn)單發(fā)生聚合反應(yīng)的化學(xué)中間體,也是很多聚合物和乳液應(yīng)用的組成成分之一。

試驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示,正常狀況下保存的規(guī)格級(jí)醋酸乙烯單體不會(huì)形成聚合物1,但是閱歷證明,聚合引發(fā)劑很簡(jiǎn)單被引入體系中,從而引發(fā)醋酸乙烯單體的聚合反應(yīng)。

正是由于該物質(zhì)簡(jiǎn)單發(fā)生聚合,為防止失控的聚合事故的發(fā)生,應(yīng)實(shí)行多種平安預(yù)防措施。

失控的聚合反應(yīng)是指醋酸乙烯發(fā)生無(wú)法掌握的聚合反應(yīng)。

在可控的狀況下,醋酸乙烯單體會(huì)聚合形成醋酸乙烯聚合物,但是當(dāng)自由基含量過(guò)高時(shí),就會(huì)發(fā)生失控的聚合反應(yīng)。

失控的醋酸乙烯聚合反應(yīng)非常猛烈,產(chǎn)生的壓力波動(dòng)可達(dá)到40巴5801。

而多數(shù)儲(chǔ)罐無(wú)法承受這些壓力環(huán)境。

因此,為了防止失控的聚合反應(yīng)事故的發(fā)生,實(shí)行必要的預(yù)防措施是非常重要的。

通常,一旦自由基引發(fā)了醋酸乙烯單體的聚合反應(yīng),很簡(jiǎn)單形成醋酸乙烯聚合物。

自由基可以通過(guò)多種方式形成,而且當(dāng)其遇到其它自由基以及單體本身時(shí),自由基會(huì)變得特別活躍。

其實(shí)并非全部醋酸乙烯聚合物的形成都會(huì)造成失控的聚合反應(yīng),但是仍需留意可能引起快速的聚合反應(yīng)發(fā)生的因素,以避開(kāi)發(fā)生失控的聚合反應(yīng)。

引起自由基的形成并從而形成醋酸乙烯聚合物的因素主要包括1:暴露在氧氣空氣,,如過(guò)氧化物混和物醋酸乙烯暴露在氧氣或空氣中會(huì)促使過(guò)氧化物的形成1。

醋酸乙烯中的過(guò)氧化物在其分解時(shí)會(huì)造成猛烈的聚合物的形成2。

熱作用會(huì)引發(fā)自由基的形成1。

在室溫下,熱引發(fā)的自由基幾率較低。

但是當(dāng)溫度上升時(shí),熱引發(fā)作用對(duì)醋酸乙烯單體中自由基的產(chǎn)生會(huì)有很大的影響。

為了降低自由基的形成,在醋酸乙烯中應(yīng)添加阻聚劑,作為自由基的凈化劑。

對(duì)苯二酚的穩(wěn)定性作用源于對(duì)苯二酚與自由基發(fā)生反應(yīng),生成特別穩(wěn)定的化合物,從而防止這些自由基與醋酸乙烯單體發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng)。

因此,常常需留意的是,儲(chǔ)存的醋酸乙烯單體中的對(duì)苯二酚的含量會(huì)隨著時(shí)間的變化而漸漸削減。

實(shí)際上,在正常條件下,對(duì)苯二酚的消耗量是相當(dāng)?shù)偷?但是當(dāng)溫度上升或當(dāng)暴露在氧氣中而生成過(guò)氧化物的含量上升時(shí),或在上述提及的其它可能產(chǎn)生自由基的狀況下,對(duì)苯二酚的消耗量會(huì)增加。

人們?cè)詾?對(duì)苯二酚的阻聚作用在氧氣中會(huì)更有效,因此,過(guò)去醋酸乙烯單體直接暴露在空氣中儲(chǔ)存。

然而,現(xiàn)在的討論表明,由于醋酸乙烯的易燃性以及暴露在氧氣中會(huì)形成過(guò)氧化物,醋酸乙烯最好是保存在干燥的氮?dú)猸h(huán)境中3。

在碳鋼槽罐中儲(chǔ)存醋酸乙烯單體會(huì)增加生成醋酸乙烯聚合物的機(jī)率。

試驗(yàn)證明,保存在碳鋼儲(chǔ)罐中對(duì)苯二酚的消耗量是保存在彩色玻璃儲(chǔ)罐中的兩倍3。

此外,碳鋼儲(chǔ)罐中的鐵銹對(duì)醋酸乙烯單體造成了更大的不穩(wěn)定作用,同時(shí)也會(huì)造成對(duì)苯二酚的消耗。

因此,為了降低引發(fā)聚合物形成的機(jī)率,醋酸乙烯單體應(yīng)儲(chǔ)存在純潔的碳鋼儲(chǔ)罐中。

為了預(yù)防鐵銹引發(fā)形成聚合物,在制造新的儲(chǔ)罐時(shí),建議使用不銹鋼制造儲(chǔ)罐,這樣基本上就不會(huì)產(chǎn)生鐵銹1。

在塞拉尼斯,我們的產(chǎn)品儲(chǔ)罐中尚未發(fā)生過(guò)醋酸乙烯失控的聚合反應(yīng),但是我們見(jiàn)過(guò)在循環(huán)罐和反應(yīng)釜中發(fā)生未曾預(yù)料到的,猛烈的聚合反應(yīng)。

在這兩種狀況下,我們已經(jīng)勝利地應(yīng)用過(guò)程危急分析方法來(lái)確定導(dǎo)致這些意外事故發(fā)生的因素。

這些因素包括污染、過(guò)量的引發(fā)劑尤其是過(guò)氧化物、過(guò)量的單體、稀釋劑量太少以及冷卻不足。

對(duì)這些危急的分析,可以使用諸如故障樹(shù)以及大事樹(shù)之類的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具來(lái)掌握風(fēng)險(xiǎn)。

這些工具進(jìn)展為有效措施來(lái)降低這些大事發(fā)生的頻率,并減輕事故后果。

牢靠的數(shù)字掌握系統(tǒng),強(qiáng)大的管理掌握諸如標(biāo)準(zhǔn)操作流程和項(xiàng)目清單培訓(xùn)均可降低危急大事發(fā)生的頻率。

例如,采納平安儀表系統(tǒng)可以淬滅反應(yīng),使得反應(yīng)釜中只殘留廢渣而沒(méi)有其它損害。

假如反應(yīng)釜沒(méi)有了強(qiáng)大的危急規(guī)避系統(tǒng),意外發(fā)生的醋酸乙烯單體聚合反應(yīng)大事會(huì)造成反應(yīng)釜裂開(kāi)、反應(yīng)物的泄漏,而且潛在的可燃性會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。

而火災(zāi)會(huì)造成其它儲(chǔ)罐過(guò)熱、失靈,從而引起次生事故和再生事故,將會(huì)呈現(xiàn)多米諾骨牌效應(yīng)。

因此,為了降低發(fā)生醋酸乙烯失控的聚合反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)實(shí)行以下條件原則:儲(chǔ)存留意事項(xiàng):應(yīng)在純潔的、無(wú)鐵銹的碳鋼或不銹鋼儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存應(yīng)于干燥的氮?dú)庵袃?chǔ)存應(yīng)留意管道連接,由于管道連接可能會(huì)引入污染物或不相容物質(zhì)備注:當(dāng)醋酸乙烯單體中對(duì)苯二酚含量為百萬(wàn)分之三至百萬(wàn)分之五時(shí),其儲(chǔ)存時(shí)間不應(yīng)超過(guò)六個(gè)月;當(dāng)醋酸乙烯單體中對(duì)苯二酚含量為百萬(wàn)分之十四至百萬(wàn)分之十七時(shí),其的儲(chǔ)存時(shí)間不應(yīng)超過(guò)十二個(gè)月。

假如遵循以上指導(dǎo)原則,則失控的醋酸乙烯聚合反應(yīng)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)大大的降低。

反應(yīng)釜留意