廣東化工2008年第6期www.gdchem.com第3卷總第182期丙烯酸的工業(yè)儲存要點馬俊(廣東寰球廣業(yè)工程有限公司,廣東廣州510130)摘要]文章通過對丙烯酸的理化性質(zhì)、反應(yīng)特性、危害性等特性的分析,介紹了丙烯酸在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的儲存難點以及丙烯酸的合反應(yīng)所帶來的危害;并從儲存設(shè)備的材質(zhì)選型、儲存環(huán)境的設(shè)計、防止泄漏及處理的措施、儲存與輸送過程中的溫度控制、以及防止聚合反應(yīng)等各方面,重點介紹了工業(yè)生產(chǎn)中丙烯酸原料儲存的要點,供設(shè)計人員參考、[關(guān)鍵詞丙烯酸;聚合;溫度控制;儲存設(shè)計要點Storage Considerations for Bulk Acrylic AcidMa Ju( GUANGDONG HUANQIU-GUANGYE CONTRACTING ENGINEERING CO, LTD, Guangzhou 510130Abstract: The purpose of the paper was to provide general design information on the safe handling and storage of bulk acrylic acid.The information in the paper was based on physics and chemistry character of acrylic acid Storage considerations for bulk acrylic acidshould be a key part of the design of acrylic acid storage facilities. Also equipment requirement, environmental considerations, emergencyresponse, temperature range were mentioned.Keywords: acrylic acid; polymerization reaction 1; temperature control; design considerations for storage近年來,丙烯酸及其系列產(chǎn)品,主要是其酯類,在生產(chǎn)和的方法應(yīng)用中得到迅速的發(fā)展。如乙烯、丙烯、氯乙烯、丙烯腈等那樣,發(fā)展成為重要的高分子化學(xué)工業(yè)的原料。丙烯酸及其酯類1丙烯酸的特質(zhì)作為高分子化合物的單體,世界總產(chǎn)量已超過百萬噸,而由其1.1丙烯酸的理化性質(zhì)制成的聚合物和共聚物主要是乳液型樹脂)的產(chǎn)量將近500萬t丙烯酸是無色,帶有刺激性氣味的液體,能與水混溶,可這些樹脂的應(yīng)用遍及涂料、塑料、紡織、皮革、造紙、建材以混濬于乙醇、乙醚。丙烯酸主要特性是在與自由基接觸時的強及包裝材料等眾多部門。反應(yīng)性,易于聚合。自由基可由熱、光、紫外線或放射線產(chǎn)生隨著丙烯酸的廣泛應(yīng)用,儲存丙烯酸的環(huán)境、設(shè)備、保護或通過帶有活性基物質(zhì)的過氧化物帶有過氧化物和其他含有措施等關(guān)乎到丙烯酸的儲存質(zhì)量以及生產(chǎn)安全這些問題都日自由基物質(zhì)引發(fā),從而產(chǎn)生聚合。丙烯酸在13℃時凍結(jié),益得到重視。文章將根據(jù)丙烯酸特性,分析和探討儲存丙烯酸對許多中國煤化工銅、黃銅,而對不銹的設(shè)計要點和避兔丙烯酸因聚合面產(chǎn)生的重大生產(chǎn)安全事故鋼不發(fā)CNMHGO[收稿日期]200803-11[作者簡分馬俊(1982),男,廣東南海人,本科,助理工程師,主要從事化工程設(shè)計工作。2008年第6期廣東化工第35卷總第182期www.gdchem.com表1丙烯酸理化性質(zhì)數(shù)據(jù)表丙烯酸的二聚反應(yīng)是自發(fā)產(chǎn)生的,所以即使在穩(wěn)定溫度的Tab 1 Properties and characteristics of acrylic acid儲存條件下也是無法避免的,而二聚物形成的速率是由溫度變化所決定,雖然二聚物并沒有危害性,但會影響到丙烯酸的質(zhì)燃燒熱量和性能,從而影響其產(chǎn)品的質(zhì)量。冰點℃/(k mol由于丙烯酸的冰點與閃點溫差不大,過高或過低的儲存溫沸點℃閃點℃度都會導(dǎo)致不同程度的危險。如果在容器中過熱,有劇烈聚合相對密度(水=1)的危險,丙烯酸及酯聚合釋放的能量相當高,聚合產(chǎn)生的氣體相對蒸氣密度(空氣可能撐破密閉或狹小的容器。在儲存期間,為盡可能減少丙烯酸的自聚反應(yīng)(形成雙聚物),可采用盡可能低的儲存溫度以降爆炸下限低反應(yīng)速度,但由于約小于13℃時丙烯酸會凝固,而融解丙飽和蒸氣壓kPa130399℃)%(V/)烯酸固體產(chǎn)生的局部過熱可能會引發(fā)聚合反應(yīng),所以丙烯酸系統(tǒng)必須嚴格控制在合適的溫度范圍,以免形成局部高溫或者低12丙烯酸聚合反應(yīng)與溫度的關(guān)系溫CH2=CH-COOHCH,=CH-COO+H丙烯酸CH2=CH-CO0-+CH2-CH-COOH-CH2=CH-COO-CH2-CH-COOHCH2" CH-CO0-CH2-CH2-COOH離子態(tài)丙烯酸二聚物1.3丙烯酸危險性采用含有銅、銀等金屬的合金材料,否則會破壞儲存設(shè)備的穩(wěn)健康危害:對皮膚、眼睛和呼吸道有強烈刺激作用。定性和令原料變質(zhì)從而影響最終產(chǎn)品的色變。在儲存之前,要燃爆危險:易燃,具腐蝕性、強刺激性,可致人體灼傷。確保使用的運輸設(shè)備和準備用的儲存容器不含其他物質(zhì)或者危險特性:在狹小空間有爆炸和火災(zāi)危險;產(chǎn)品被加熱到產(chǎn)品。閃點以上或發(fā)生噴射或噴霧可形成可燃性空氣混合物。如果阻22儲存設(shè)備區(qū)域的設(shè)計與泄漏保護聚劑耗盡或產(chǎn)品接觸過熱熱源,有自發(fā)劇烈自聚的危險;當加丙烯酸的泄漏會對整個廠房的用地以及用水均造成重大熱時或在紫外線輻射時,有產(chǎn)生自聚反應(yīng)風(fēng)險,沒有加阻聚劑的影響,因此儲存丙烯酸的罐區(qū)必須要設(shè)置防火堤,并且要使的產(chǎn)品可能出現(xiàn)自發(fā)聚合,例如,通過周圍的熱量;聚合產(chǎn)生防火堤內(nèi)的總體積至少是罐區(qū)內(nèi)最大罐的體積的11倍。在裝熱量,聚合產(chǎn)生的氣體可能撐破密閉或狹小的容器,反應(yīng)可能卸載丙烯酸的區(qū)域(如泵區(qū))也需要根據(jù)裝卸總量設(shè)置污水溝引起燃燒。消耗完氧氣的液相有自發(fā)聚合的危險。自由基的形和收集池,以便收集泄漏的物料。在防止泄漏的同時,必須做成可能引起放熱聚合和過氧化物或其它基成分反應(yīng);在鏈式自好防火措施,通過現(xiàn)場溫度監(jiān)測儀表的監(jiān)測,控制阻聚劑注入由基反應(yīng)引發(fā)劑如過氧化物)存在下有自發(fā)聚合的危險;可以系統(tǒng)、消防水、消防泡沫等,降低或處理因聚合反應(yīng)而發(fā)生的與硝酸反應(yīng);與強氧化劑接觸將發(fā)生爆炸性聚合危害。儲罐內(nèi)保持與含氧5%~21%的氣體環(huán)境接觸,而不要2丙烯酸的儲存設(shè)計要點使用采用惰性氣體封存的儲罐23監(jiān)測和控制儲存、輸送設(shè)備的溫度在丙烯酸應(yīng)用高速發(fā)展期間,由于過熱而產(chǎn)生聚合引發(fā)的根據(jù)丙烯酸的特性,儲存溫度應(yīng)盡量保持在15~25℃爆炸性工業(yè)危害事件屢有發(fā)生,這都是由于對丙烯酸的儲存設(shè)無論是原料儲罐、緩沖罐、檢測罐,都建議在靠近罐體底部設(shè)計考慮不周導(dǎo)致溫度控制不當甚至失控造成的,也有由于無法置2個或以上的高溫連鎖報警溫度計,產(chǎn)品儲存溫度不能低最適當吸入氧氣(儲罐呼吸系統(tǒng)的失靈)或采用不當?shù)淖杈蹌┑刃≈甘緶囟?。其中一個設(shè)計為40℃,如儲存容器內(nèi)溫度達40℃引起的事故。在設(shè)計方面可以從儲存環(huán)境、儲存溫度的自動化時,緊急切斷輸送閥門,關(guān)閉系統(tǒng),穩(wěn)定系統(tǒng)后再啟動使用控制、防止聚合等方面綜合考慮,使丙烯酸能在穩(wěn)定的狀態(tài)下另一個設(shè)計為60℃,如果儲存容器內(nèi)溫度達到60℃時,緊輸送或儲存。急切斷輸送閥門,關(guān)閉系統(tǒng),立即疏散所有在其附近的人員21設(shè)備材質(zhì)的選用中國煤化工熱是無法遵免的,為了選取適當?shù)膬Υ?、輸送設(shè)備的材質(zhì),對安全、健康、環(huán)境防止CNMHG盡量選取發(fā)熱量小的以及原料的存儲質(zhì)量,有著重要的意義。儲存丙烯酸的設(shè)備一泵,而且要求泵要配有自動溫度監(jiān)測器,以便實時監(jiān)測到泵所般采用304不銹鋼或316不銹鋼,不適宜使用碳鋼鐵),不能產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)致物料升溫的程度的狀況,一旦超過預(yù)設(shè)溫度廣東化工2008年第6期www.gdchem.com第35卷總第182期(如25℃)時,自動調(diào)節(jié)泵的頻率或緊急停泵,以便溫度急升液內(nèi)沒有任何阻聚劑,因而該冷凝液所附著的位置會發(fā)生聚引發(fā)急速聚合。合),可以對這些位置進行蒸汽或蒸汽凝液伴熱的方法,避免24防止在輸送管道中產(chǎn)生聚合物不希望冷凝處發(fā)生冷凝,進而避免汽相管線內(nèi)發(fā)生聚合。應(yīng)定因為有空氣存在,產(chǎn)品的輸送速度必須保持緩慢,避免產(chǎn)期檢查這些伴熱點,確保伴熱系統(tǒng)運行良好生靜電和火花因為在任何時候產(chǎn)品罐循環(huán)噴嘴管口應(yīng)浸沒在2.73液相存在的地方防止聚合的方法液面以下。所有含有丙烯酸及其酯產(chǎn)品的管線,塔罐容器及裝在丙烯酸的處理過程中,對產(chǎn)品的儲罐要求至少保留卸槽車務(wù)必保證靜電接地良好。另外管線的溫度也需要調(diào)節(jié)10%以上空間儲存空氣,保證足夠量氧氣的存在,因為阻聚在穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi),伴熱介質(zhì)的溫度一般不宜超過45℃,使用劑的阻聚功能的發(fā)揮需要氧氣的參與。定期維持儲罐內(nèi)物料的蒸汽融化凝結(jié)的丙烯酸具有暴案的風(fēng)險,因而管道應(yīng)采用電伴循環(huán),保證液相內(nèi)氧氣的濃度,嚴格控制儲存溫度在15~25℃。熱方式,更容易穩(wěn)定和調(diào)節(jié)溫度274再穩(wěn)定阻聚劑2.5應(yīng)避免的條件能夠迅速阻止丙烯酸產(chǎn)品聚合的溶劑:40%(w)吩噻嗪的儲存時,其容器的上部空間不得小于10%,避免產(chǎn)品上DMF溶液。在如下情況出現(xiàn)時,需要向丙烯酸儲罐加入再穩(wěn)部氧含量小于5%;受熱、紫外線和其它高能射線、陽光直曬、定阻聚劑:液相丙烯酸,溫度上升達到30℃且每小時溫升超超期貯存、阻聚劑耗盡、超溫、溫度低于結(jié)晶點。過5℃,液相丙烯酸溫度已升至40℃,丙烯酸儲罐附近發(fā)生26應(yīng)避免接觸的物質(zhì)火災(zāi);已將一種已知的聚合反應(yīng)的引發(fā)劑意外地加入丙烯酸儲存時,應(yīng)避免容器、輸送設(shè)備、管道等存在以下物質(zhì):中;在任何情況下,任何沒有經(jīng)過適當培訓(xùn)的人員都不得接近自由基形成物、自由基引發(fā)劑、過氧化物、硫醇、硝基化合物、物料溫度已達50℃的儲罐。溫度達到60℃,通報地方政府過硼酸鹽、疊氮化物、醚、酮、醛、胺、硝酸鹽、亞硝酸鹽、疏散所有人氧化劑、還原劑、強堿、活性堿、酸酐、?；取鉄o機酸、2.7.5丙烯酸及酯的聚合聚合物清理方法情性氣體聚合反應(yīng)發(fā)生在受熱,缺氧以及沒有足夠量的阻聚劑溶液27防止聚合發(fā)生的方法的情況下,操作人員絕對禁止使用蒸汽來處理丙烯酸及酯類產(chǎn)27.1采用阻聚劑品或試圖使用蒸汽吹通含有丙烯酸及酯類產(chǎn)品的管線任何已阻聚劑PTZ,效果最好,一般用于丙烯酸、丙烯酸丁酯工經(jīng)形成的聚合物應(yīng)在氫氧化鈉溶液循環(huán)堿洗和充分水洗后使藝,用于粗丙烯酸產(chǎn)品的儲存和運輸,同時也用作丙烯酸及酯用機械方法清理,或手工處理,或使用高壓水槍清理。系列產(chǎn)品的再穩(wěn)定劑阻聚劑MEHQ,效果較緩和,滿足丙烯酸酯系列產(chǎn)品家3結(jié)論戶對阻聚要求不高又不希望有顏色影響其最終產(chǎn)品的要求,可以上是一些丙烯酸儲存設(shè)計中的部分要點,隨著技術(shù)的不用于丙烯酸酯產(chǎn)品的運輸和貯存。斷進步,加之對其研究的不斷深入,應(yīng)用技術(shù)的逐漸成熟,相空氣(主要是其中所含的氧),在大多數(shù)情況下,空氣是阻信會有越來越多成本低效果好的儲存方式,得到更加廣泛地應(yīng)聚功能的附加要素,其本身也起聚劑的功能。由于阻聚劑一般都是大分子量高沸點的固體,儲存、運輸和處置過程中,它們只能存在于液相中,而汽相中沒有阻聚劑參考文獻因此為了避免聚合,要保證在所有有液相存在的地方都要含有[]《合成樹脂及塑料技術(shù)全書》編委會合成樹脂及塑料技術(shù)全書M,北阻聚劑,在所有汽相存在的地方都要避免冷凝。京:中國石化出版社,2006272汽相存在的地方防止聚合的方法[2]劉光啟,馬連湘,劉杰,化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊一有機卷M].北京尾氣管線避免冷凝和積液;在儀表取壓管處通入氮氣或空化學(xué)工業(yè)出版社,2002氣;(氧分子通過與碳活性基作用引起鏈抑制而作穩(wěn)定劑,氧[3陶子斌《丙烯酸生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)》M北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200氣必須含在作為丙烯酸及酯儲罐密封氣體中,才能阻止丙烯酸蒸汽的聚合)直接通入一股空氣;必須保證尾氣系統(tǒng)保持一股(本文文獻格式:馬俊.丙烯酸的工業(yè)儲存要點廣東化工,有效的富氧空氣吹掃;為防止汽相管線發(fā)生局部冷凝(此冷凝2008,35(6):58-60)中國煤化工歡迎訂閱歡長甲