下载文档原格式
>>绿色低碳技术<<2018年4月·第3卷·第2期石油石化绿色低碳Green Petroleum & Petrochemicals摘 要：针对苯乙烯在储存过程中出现的聚合问题以及聚合后对产品质量的影响，分析了苯乙烯聚合影响因素，包括阻聚剂、氮封（氧含量）设施、储存温度、工艺操作条件等。
结合实际工作经验，给出处理方案。
特别是苯乙烯储罐内防涂层改造，对苯乙烯储罐延长储存周期及确保产品质量具有关键作用。
对采取相应措施后的苯乙烯储罐进行了2年跟踪观察，对阻聚剂、聚合物的含量进行分析，苯乙烯各项指标达到了优级。
采取措施后，环境效益和经济效益显著。
关键词：苯乙烯 聚合 阻聚剂 氮封（氧含量） 温度 工艺操作苯乙烯防聚合原因分析及应对措施翟士刚（中国石化齐鲁分公司储运厂，山东淄博 255411）收稿日期：2017-11-21作者简介：翟士刚，学士，高级工程师。
2002年毕业于辽宁石油化工大学石油天然气储运专业，现主要从事工艺技术管理工作。
1 聚合影响因素苯乙烯在加热或日光暴露下，或在过氧化物存在时容易聚合，聚合时释放热量，并能引起爆炸。
苯乙烯聚合受多种因素的影响，主要包括阻聚剂、氮封（氧含量）设施、温度、工艺操作条件等。
长期以来，苯乙烯聚合是制约苯乙烯产品质量的重要因素，聚合物像钟乳石一样挂在罐顶，内壁聚合物成层状。
每年检修时都要人工清理、再喷沙处理，工作量相当大，操作费用高。
且苯乙烯聚合物超标、苯乙烯色度及其他质量指标也会下降等，严重时会导致储罐的暴聚。
苯乙烯产品的特点是自身可引发热聚合反应，且反应速度随温度升高而加快，温度升高至65℃左右时反应急剧进行。
1.1 阻聚剂的影响1.1.1 影响原因分析苯乙烯化学性质活泼，在管道运输和储罐储存环节，极易发生聚合，特别是苯乙烯在储存过程中，经常在罐壁、罐顶和人孔附近聚集并形成聚合物，影响产品质量，因此，苯乙烯在输送或储存过程中，必须加入阻聚剂（TBC ）。
第49卷第7期 当 代 化 工 Vol.49，No.7 2020年7月 Contemporary Chemical Industry July ，2020收稿日期： 2020-03-12苯乙烯装置产生聚合物的预防和解决办法阚昊，于宸，金熙俊（中国石油集团东北炼化工程有限公司沈阳分公司，辽宁 沈阳 110167）摘 要：苯乙烯在化工生产中非常重要，它能够生产出聚苯乙烯、丁苯橡胶等合成的高分子材料，应用的领域也非常广泛，例如在纺织、涂料、医疗等领域。
大多数工业生产都是使用乙苯脱氢制苯乙烯工艺，苯乙烯在常温状冴下会发生聚合反应，这种情冴不利于生产的顺利迚行，所以需要对工作过程中产生的苯乙烯聚合问题迚行研究和分析。
提出设计加入阻聚剂系统、提高操作水平、更新填料等有针对性的预防和解决办法，保证整个石化企业的安全稳定生产。
关 键 词：苯乙烯；聚合物；产生；预防；解决办法中图分类号：TE626 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2020）07-1488-04Prevention and Solution of Polymer Formation in Styrene UnitKAN Hao , YU Chen , JIN Xi-jun（CNPC Northeast Refining & Chemical Engineering Co., Ltd.，Shenyang Company, Shenyang Liaoning 110167, China ）Abstract : Styrene is very important in chemical production. It can be used to produce synthetic polymer materials,such as polystyrene and styrene-butadiene rubber. Its application field is also very wide, for example the fields of textiles, coatings, medical and so on. Most of the production in the industry uses the ethylbenzene dehydrogenation to styrene process. Styrene easy polymerizes at normal temperature, which is not conducive to the smooth progress of production. Therefore, it is necessary to study and analyze the styrene polymerization problems generated during the work process. In this paper, prevention measures and solutions were proposed,such as adding a polymerization inhibitor system, improving the operation level and updating the filler, so as to ensure safe and stable production of the petrochemical enterprise.Key words : Styrene; Polymer; Formation; Prevention; Solution苯乙烯是应用十分广泛的有机化工原料，是一种聚合单体，化学性质比较活泼，容易发生聚合现象，在生产操作和储存过程中，它很容易受到储存环境如温度和氧气含量、阻止聚合剂含量以及设施的影响而产生质量的变化。
苯乙烯装置聚合物产生的原因及处置方案苯乙烯装置聚合物产生的原因分析及预防措施摘要：苯乙烯装置运行会产生大量热量，同时生成新的自由基而发生新的聚合反应，即为苯乙烯聚合。
文章对苯乙烯装置中苯乙烯聚合成因进行了分析，进而对相关预防措施进行了有效探讨，希望能够为提高苯乙烯装置运行稳定性提供有益参考。
关键词：苯乙烯聚装置；聚合物；产生；预防措施前言在石油化工生产过程中，苯乙烯是生产聚苯乙烯、丁苯橡胶等较为重要原料，在纺织、医疗等行业有着较为重要的应用。
苯乙烯单体活性较强，常温下也可发生聚合，并且温度越高其聚合程度越高，严重影响生产稳定，影响产品质量，以及危害生产设备运行安全。
对此加强对苯乙烯装置聚合物预防研究有着较为重要的现实意义。
有鉴于此，下文将通过对相关文献查阅以及结合自己多年工作实践经验情况下针对苯乙烯装置聚合物的产生与预防措施展开了探讨。
一、苯乙烯装置运作流程苯乙烯装置的生产流程如下：①乙苯与带氢循环乙苯、水蒸气混合进入乙苯蒸发器进行反应；②在加热炉作用下，蒸气在进行进一步混合后输送至第一?、二级乙苯脱氢反应器进行高温负压乙苯脱氢反应；③反应得到的苯乙烯、氢气、苯等，经过废热锅炉、急冷器、空冷等装置过滤、冷却之后进入到油水分离器当中，实现苯乙烯的分离；④未反应的乙苯氢重新进入以上循环反应，直至实现苯乙烯的完全分离。
在整个改成中，苯乙烯聚合主要发生在焦油产出线、汽提塔塔釜、废热锅炉等反应部位。
二、苯乙烯聚合原理与原因（一）苯乙烯聚合原理室温下，未加入引发剂时苯乙烯单聚合速度较慢，而温度越高苯乙烯聚合反应速率也越高，换言之，热能技术将乙烯基单体推向双自由基转化的关键。
（二）苯乙烯聚合原因苯乙烯具备特殊分子构成，聚合活性较大，且聚合反应释放的热量有加速苯乙烯自由基的产生，进而由发生新的聚合反应。
总的来说，苯乙烯聚合成因主要包括三个方面：首先是温度原因。
对苯乙烯聚合反应速度影响最大的当属温度因素。
温度越高其聚合速度越快，尤其是当温度大于120℃时，聚合反应的速度会急剧上升。
苯乙烯装置聚合问题分析与对策牛 迪，刘业宏（中国石化青岛炼油化工有限责任公司，山东省青岛市２６６５００）摘要：某公司苯乙烯装置投产运行两个周期以来，装置不同部位发生了不同程度的苯乙烯聚合问题，尤其在三联换热器、空冷器管束及出口、尾气压缩机出口管道及换热器、精馏塔内人孔等处存在严重的聚合物堵塞现象，导致局部停工清理或更换设备。
夏季气温较高时只能降量生产，严重影响了装置的平稳运行，成为影响装置长周期运行的瓶颈。
针对装置容易发生聚合的部位，分析了聚合问题的影响因素，提出了调整相关工艺参数、加强数据监控等优化措施。
利用大检修的机会，对相关流程及设备进行了优化改造，聚合现象有所缓解，运行周期进一步延长。
关键词：苯乙烯 聚合 三联换热器 空冷器管束 尾气压缩机出口管道 某公司乙苯 苯乙烯联合装置于２０１１年８月建成投产，其中乙苯单元采用中国石化自主知识产权的ＳＧＥＢ气相法干气制乙苯技术，苯乙烯单元采用两级负压绝热乙苯脱氢制苯乙烯技术，催化剂采用中国石化催化剂有限公司上海分公司生产的ＧＳ １１催化剂。
工艺生产流程主要由脱氢反应、油水分离和凝液汽提、尾气压缩和吸收、苯乙烯精馏、罐区以及其他辅助系统构成。
２０１５年６月和２０１９年５月装置按计划停工检修，满足“四年一修”的目标。
经过两个运行周期，苯乙烯聚合问题日趋明显，造成较高的物耗及能耗［１］。
对装置聚合问题严重的设备及区域进行分析，提出相应的对策，保障装置的长周期平稳运行。
１ 聚合机理与装置流程１．１ 苯乙烯聚合机理由于结构的特殊性，苯乙烯的化学性质非常活泼，在受热或自由基引发剂存在的条件下，苯乙烯自聚生成聚苯乙烯［２］。
在聚合反应的前期阶段，反应速度是温度的指数函数。
经过前期的快速反应后，反应速度降低，当９０％的单体聚合后，反应速度非常慢。
１．２ 装置流程装置流程见图１。
图１ 苯乙烯装置流程Ｆｉｇ．１ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｔｙｒｅｎｅｕｎｉｔ收稿日期：２０２０－０７－２０；修改稿收到日期：２０２０－１１－２４。
苯乙烯生产装置聚合物的产生原因及预防措施摘要：苯乙烯装置在生产过程中会产生大量热量，在这个过程中苯乙烯通过化学反应会生成新的自由基，然后形成新的聚合反应，从而产生苯乙烯聚合。
因而，本文结合研究及工作实践主要研究引起苯乙烯装置引发苯乙烯聚合反应的因素，并制定相对应的策略，抑制苯乙烯聚合物的生成，确保苯乙烯装置正常生产工作，从而有效地保障化工企业的经济利益。
关键词：苯乙烯聚；聚合物；脱氢；机理一、苯乙烯装置的工作流程分析苯乙烯装置的工作流程：把乙苯和还没有进行脱氢的循环使用的乙苯还有水蒸气一起放入乙苯蒸发设备，设备经过反应后，加热炉会往设备中添加蒸气，使设备内的气体混合，气体混合后进入第一、第二级乙苯脱氢反应设备，通过高温和负压作用下，混合气体发生脱氢反应，继而生成苯乙烯、氢气、苯等物质。
这些物质还要通过热锅炉、急冷器、空冷设备，最后才到油水分离设备。
分离出来的水会通过凝液回收设备低温处理后再利用，分离出来的油则再进行精馏工序，进入粗苯乙烯塔和精苯乙烯塔，进一步再生成苤乙烯等物质。
乙苯氢没有与其他物质产生反应，需求再进行循环反应。
在发生反应时，物质主要进行反应的位置有三个，分别是焦油产出线、汽提塔塔釜、废热锅炉。
二、苯乙烯聚合机理及原因（一）苯乙烯聚合机理结合实践来看，苯乙烯生产过程中如果在进行反应作用时没有添加引发剂，苯乙烯单体发生反应的室内温度下的聚合反应较慢。
温度越高，聚合反应越快。
所以温度产生的热能是促进苯乙烯聚合反应的主要原因。
（二）苯乙烯聚合的原因苯乙烯分子结构与其他物质的分子结构不同，比较容易发生聚合反应。
聚合反应生产的热能会导致苯乙烯生成新的自由基，从而发生新的聚合反应。
通过研究及结合工作实践来看，引起苯乙烯聚合反应的因素有三个。
第一个是温度。
苯乙烯聚合的速度受温度影响。
温度越高，聚合速度越快。
如果温度超过120度，聚合反应的速度会急聚上升，所以在设备中安装急冷器可以有效控制温度，从而掌控苯乙烯的聚合反应。
苯乙烯装置产生聚合物的预防和解决办法摘要：苯乙烯是生产聚苯乙烯、丁二烯橡胶等高分子合成材料的重要化工单体之一，广泛应用于纺织、涂料等领域，产品纯度为99%。
由于苯乙烯单体的高活性，可以在室温下聚合，温度越高，越容易影响正常生产，是生产厂必须面对的问题，它不仅影响产品的质量，而且造成经济损失。
在脱水催化剂的作用下，苯乙烯经两级绝热减压反应器生产脱水液，再经蒸馏精馏塔生产苯乙烯。
苯乙烯精馏塔产品顶部聚合物含量经常超标，不符合产品质量要求，本文分析了影响因素，提出了相应的对策，为其它器件的设计提供了指导。
关键词：苯乙烯装置；聚合物；预防；解决办法1苯乙烯简介苯乙烯是一种重要的化工生产原料，多用于生产聚苯乙烯、丁苯橡胶等材料，在纺织、医药等领域有广泛的应用。
其对人的眼睛、上呼吸道粘膜等有刺激作用，会导致一些慢性病的发生，同时其也会污染水体、土壤和大气等。
苯乙烯单体较为活泼，即使在常温下就能够发生聚合变化，而且随着温度的升高，聚合程度也越高，极大地影响了工业生产的稳定性。
这一问题是苯乙烯装置在运行过程中所不可避免的问题，对产品质量有直接的影响，而且还容易影响生产设备的安全。
因此，关于苯乙烯装置聚合物产生的预防措施也在不断研究和实践过程中，目前主要使用的方法有降低温度、提高乙苯纯度等。
2聚合机理苯乙烯与不饱和涂料具有双重关系，且容易与其它物质发生聚合，这也是苯乙烯广泛应用的原因，而这种不饱和的双重结合也是自由链式反应的机理。
在高温或接触过程中，金属催化自由基的形成，称为链式促进剂，并通过两种方式加速聚合过程，这取决于介质中氧的存在。
氧与自由基发生反应，过氧化氢会导致进一步的反应，产生更多的自由基。
在这种情况下，需要抗氧化剂来抑制聚合物的形成。
连锁反应通过产生新的自由基，引发不同物体的反应。
断链通常是通过形成非活性分子和活性基团来实现的。
首先，聚合速度受多种因素影响，反应温度的升高会加速聚合；自由基和单体的浓度决定聚合速度。
机械化工苯乙烯聚合原因分析及研究周艳红（中国石化扬子石油化工有限公司，江苏 南京 210048）摘要：苯乙烯是一种应用广泛的化工原料，化学性质活泼，容易聚合。
本文介绍了分析了阻聚剂含量、氮封、贮存温度、工艺操作条件以及铁锈等因素对苯乙烯聚合的影响。
结合实际生产，从贮存温度控制、阻聚剂含量、贮罐加氮封和工艺操作等方面，提出了抑制苯乙烯聚合的防控措施，为苯乙烯贮罐的安全稳定运行提供保证。
关键词：苯乙烯；贮存；聚合原因；措施苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，不溶于水，能与乙醇乙醚等有机溶剂互溶，是一种重要的化工原料，可以生产聚苯乙烯、丁苯橡胶等合成高分子材料，广泛应用于纺织、涂料、医药等领域。
其单体的化学性质活泼，在常温下即可聚合，该聚合反应是放热反应，不加以控制会导致温度持续上升甚至引发贮罐爆炸。
苯乙烯的聚合问题是所有苯乙烯在生产过程中必须面临的问题，不仅影响苯乙烯产品质量，造成经济损失，还影响贮存设施的安全，因此，在苯乙烯贮存过程中如何降低苯乙烯的聚合产物,减少苯乙烯的聚合损失,已经成为各大化工企业中普遍关注的生产难题[1]。
1 聚合原因分析1.1 贮存温度温度是影响苯乙烯聚合的重要因素，苯乙烯聚合的速度会随着温度的升高而加快，所以苯乙烯储存时应该控制贮存温度。
温度升高，聚合物生成的速率加快，TBC消耗含量增加，贮存时间随之明显缩短。
根据SH/3007-2014表3.4中规定苯乙烯的贮存温度为5-20℃，因此在日常的生产中，应根据其贮存要求和环境温度严格控制贮存温度[2]。
1.2 阻聚剂含量苯乙烯在贮存过程中，产生的自由基离子经过与苯乙烯分子的碰撞形成苯乙烯聚合物。
加入TBC阻聚剂后通过中和活性自由基，生成稳定化合物从而阻断苯乙烯的聚合反应，起到阻聚作用。
根据GB3915—2011可以知道，苯乙烯产品中TBC含量为10-15mg/kg，但是从安全和经济角度考虑，加入TBC的量宜控制在10-20mg/kg，不应低于10 mg/kg。
