Поступление и хранение бутадиена
Отчет по практике - Разное
Другие отчеты по практике по предмету Разное
ями.
Температура воспламенения различных образцов термополимеров бутадиена колеблется от 185 до 305С, температура самовоспламенения от 275С до 435С. Повышенная пожарная опасность термополимеров диеновых углеводородов заключается в их способности самовозгораться на воздухе при обычных температурах.
Наибольшей склонностью к тепловому самовозгоранию обладают пористые термополимеры с хорошо развитой поверхностью, содержащие в своей структуре большое число непредельных групп, способных относительно легко окисляться кислородом воздуха. Автокаталитический процесс окисления протекает с выделением тепла и приводит к самовозгоранию термополимеров.
Окисление бутадиена и взрывоопасность образующихся перекисей.
В присутствии кислорода бутадиен способен окисляться с образованием взрывоопасных перекисных соединений, при этом для окисления достаточны следы кислорода. С повышением температуры, концентрации бутадиена и кислорода скорость окисления бутадиена увеличивается.
В процессе хранения бутадиена без ингибитора в течение 5 месяцев происходит накапливание перекисных соединений с 0,00002 до 0,001 %, значительное увеличение содержания карбонильных соединений и тяжелого остатка. В присутствии ингибиторов скорость окисления значительно ниже.
В результате окисления бутадиена образуются как циклические перекиси, растворимые в бутадиене, так и полимерные перекиси, представляющие собой сополимеры бутадиена с кислородом.
Полимерная перекись бутадиена представляет собой вязкую, маслянистую жидкость желтого цвета, обладающую большой плотностью, плохо растворимую в бутадиене и способную осаждаться из бутадиена в виде концентрированного слоя.
Реакция разложения полимерной перекиси бутадиена экзотермическая. В концентрированном виде она разлагается со взрывом, может детонировать от вспышки или резкого удара, чувствительна к резким повышениям температуры. Скорость реакции разложения полимерной перекиси бутадиена повышается с температурой.
При температуре ниже 27С полимерная перекись бутадиена сравнительно устойчива, поэтому может накапливаться до опасных концентраций и, вследствие плохой растворимости в бутадиене, концентрироваться в нижних слоях. При испарении бутадиена, содержащего полимерную перекись, разложение последней с взрывом возможно уже при температуре 49С. Поскольку полимерная перекись бутадиена имеет большую плотность, чем бутадиен и плохо растворяется в бутадиене, она может накапливаться на дне емкости, в застойных зонах, концентрироваться в губчатом полимере и поэтому представляет наибольшую опасность при хранении, переработке и транспортировке бутадиена.
Самопроизвольная полимеризация бутадиена.
Бутадиен, как и другие диеновые углеводороды, способен самопроизвольно полимеризоваться с образованием высокомолекулярных, димерных и других низкомолекулярных полимеров. Реакция полимеризации ускоряется с повышением температуры и в присутствии кислорода, света, перекисных соединений, ржавчины и т.д.
На самопроизвольную полимеризацию бутадиена существенно влияет присутствие кислорода в газовой фазе над бутадиеном.
Наибольшую опасность при переработке, хранении и транспортировке бутадиена вызывает образование твердого губчатого полимера, нерастворимого в мономере, который в присутствии мономера сам по себе может расти и инициировать полимеризацию. Губчатый полимер забивает и загрязняет оборудование и по мере увеличения своей массы оказывает огромное давление на оборудование, что влечет за собой деформацию и повреждение трубопроводов, арматуры, клапанов и емкостей.
Для предотвращения самопроизвольной полимеризации бутадиена применяют ингибиторы.
Ингибирование процесса окисления и полимеризации бутадиена. Для предотвращения образования перекисных соединений и полимеров диеновых углеводородов применяют различные органические и неорганические соединения.
Так, для стабилизации диенов при хранении используют: паратретичный бутилпирокатехин, параоксидифениламин, парафенилендиамин, ИПОН-11011 и др.
Для ингибирования окисления диеновых углеводородов используют древесно-смоляной антиокислитель, имеющий в своем составе в основном производные фенолов. Для предотвращения образования опасных количеств перекисных соединений полимеров при хранении бутадиена необходимо соблюдать следующие условия:
а) поддерживать минимальное содержание кислорода в газовой фазе над бутадиеном, и в частности, в азоте, используемом для продувки сосудов, трубопроводов и т.д.4
б) применять ингибитор.
В качестве ингибитора рекомендуется использовать ТБК, или древесно-смоляной ингибитор (ДСИ), или ИПОН - 11011.
ТБК представляет собой органическое соединение С10Н14О2.
ИПОН - 11011 (толуольный раствор) - прозрачная жидкость темно-красного цвета без механических включений и воды, растворимая в углеводородах. Массовая доля основного вещества в растворе ингибитора не менее 20 %.
В качестве ингибитора термополимеризации бутадиена возможно применение параоксидифениламина (ПДА).
ПДА представляет собой твердую сплавленную массу серого цвета.
ПДА может применяться для пассивации оборудования в виде 2 % спиртового раствора или как ингибитор в количестве 0,005 % на бутадиен.
Применение ПДА в качестве ингибитора должно предусматривать полную очистку от него перед подачей бутадиена на полимеризацию, т.к. даже 0,00085 % ПДА в бутадиене снижает скорость полим