丁二烯聚合类型及部分事故案例
在丁二烯生产装置中,丁二烯聚合物种类主要有:
1.1 丁二烯二聚物丁二烯受热会发生二聚反应,生成4一乙烯基环己烯。
其反应速度取决于温度,且为放热反应。
反应方程式如下。
该化学反应在萃取精馏系统及普通精馏系统均可发生。
1.2 丁二烯热聚物1,3-丁二烯的分子具有共轭双健结构,化学性质较为活泼,然而它的分子空间结构是对称的,较难激化成活性聚合基,但在高温环境中,只要有足够热能,1,3-丁二烯的分子
的双健是能够打开成为双自由基,从而引发聚合。
该化学反应主要发生在萃取精馏系统及一二汽提系统。
1.3 丁二烯端基聚合物如上所述,1,3-丁二烯的分子具有共轭双健结构,化学性质较为活泼,然而它的分子空间结构是对称的,较难激化成活性聚合基,在较低的温度和没有引发剂的作用,聚合的速度极慢,且聚合产物大多是分子量较小的丁二烯二聚物。
图2为聚合速率与温度关系图,图3为聚合速率与引发剂关系图。
在引发剂作用下,操作温度足够高,就能激活1,3-丁二烯取代基,使其按自由基聚合的方式形成端基聚合物。
聚合过程分三个步骤进行:
1.3.1 丁二烯过氧化自聚物形成 1,3-丁二烯与系统中的氧作用,发生氧化反应,生成过氧化自聚物。
这种过氧化自聚物是一种淡黄色油状物质,密度大,易沉积于设备、管线死角上。
2.3.2 自由基的形成丁二烯过氧化自聚物极不稳定,在加热的情况下可断裂成活性自由基。
1.3.3
丁二烯游离基链增长活性自由基与丁二烯分子作用,
按线性方向形成爆米花状端基聚合物
这过程为放热反应,反应速度快;自由基不断转移,使链不断增长,聚合物分子快速增大,体积急剧膨胀。
由于为放热反应,造成局部温度急剧上升,形成恶性循环,严重时产生爆炸。
端基聚合特点是反应速度快、生成物体积大,破坏力极强,是堵塞设备、造成设备损毁、酿成安全事故的重要原因,也是丁二
烯聚合在丁二烯装置主要形式。
2. 影响丁二烯聚合聚的因素分析
2.1 氧的影响氧是形成过氧化物的必要条件,因此,控制丁二烯气相氧含量可达到防止过氧化物产生的目的。
丁二烯装置精馏系统的端基聚合,其根本原因是设备检修置换不合格、负压操作不稳定等导致系统中的氧未能得到很好的控制而造成的。
当气相氧含量增加时,由于过氧化物生成量相应增加,端基聚合反应速率剧增,最后导致丁二烯暴聚。
经本装置统计,丁二烯精馏系统在每次产生暴聚的前一天,系统不是进行了泵的检修,就是清理了过滤器,可能由于程序不当或置换不充分,氧进入系统引起暴聚。
2.2 温度的影响合适的温度是形成丁二烯过氧化物的重要条件,丁二烯过氧化物的生成速度和分解速度都随温度升高而加速,根据日本瑞翁公司的实验研究,当温度小于27 ℃时,过氧化物稳定,分解速度接近零,当温度大于71 ℃时,分解速度大于氧化速度,总的反应转变为解聚反应。
当温度处于27~71 ℃的范围内时,聚合反应速度急剧加快,
2.3 丁二烯浓度的影响丁二烯浓度越高,端聚物增长越快,聚
合速度随丁二烯浓度提高而加速,端基聚合物增长倍数与丁二烯浓度呈指关系。
茂名石化公司化工分部丁二烯装置的端基聚合物堵塞,主要在装置的精馏系统,特别是塔盘及换热器等部位较易发生。
在装置其它系统中很少发生,这主要是由于精馏系统中丁二烯的浓度高达97 %以上,在系统中微量氧的存在下,极易生成过氧化物,引发端基聚合。
2.4 杂质的影响对于丁二烯生产和储运设备,主要杂质为铁锈(主成分为Fe2O3),铁锈对丁二烯端基聚合是一种催化剂。
铁锈的存在,会以铁锈中的铁离子为活性中心,削弱丁二烯双键键能,诱发丁二烯聚合。
3 预防措施丁二烯聚合的潜在危险性时时刻刻存在于整个装置中,为确保装置正常运行,在生产实践中采取以下了措施。
3.1 严格控制系统中的氧及铁锈在开工前的氮气置换时严格按技术规程进行,增加氧含量分析点,保证系统中氧含量小于0.2 %,要特别加强对压力表、流量计、液位计等各类仪表接管及倒淋的置换和分析,确保这些管径细且物料不流通的管线内氧含量不超标,对于安全阀入口等较大的死角,在管线末端加倒淋或排气阀,便于置换和日常排气,保证置换合格,防止生产过程中氧在死角处积累。
系统中的铁锈用亚硝酸钠纯化溶液对系统进行充分钝化。
3.2 减少设备管线死角生产实践证明,只要存在物料流动不畅的死角部位,在死角部位只要有活性中心存在就容易产生端基聚
合物,造成设备堵塞或损坏。
因此,大修时对部分换热器进行改型,由固定管板改为浮头式,同时丁二烯改为走管程。
对于设备内有隙缝存在时进行双面焊不留死空间,尽可能消除隙缝。
3.3 按量按点注入阻聚剂对叔丁基邻苯二酚(TBC)是氢离子的给予体,它能吸收氧自身被氧化生成醌,同时其OH基上的氢原子活泼,易放出氢原子,氢离子可与单体自由基反应生成稳定基团,从而阻止聚合和过氧化反应的进行。
它还是自由基的副捕获体,具有较强的捕获自由基的能力,引发链自由基一经形成,则迅速与TBC结合,使链反应终止,从而达到破坏自由基活性,保持单体稳定。
丁二烯装置普通精馏部分设计注TBC以减缓聚合。
TBC一般在塔顶加入,若注入量不够,有可能出现TBC有时在塔上部消耗完,而对塔下部保护不够的现象,在生产中一定要按量按点注入。
同样道理在抽提岗位的亚硝酸钠、糠醛也要足量注入。
3.4 采用新型阻聚剂由于普通阻聚剂沸点高,对丁二烯气相聚合保护作用非常差,因此现在有很多丁二烯装置采用挥发性能好些的二乙基羟胺(DEHA)或复合阻聚剂。
茂名石化公司丁二烯装置自1999年8月装置检修后每次开车都要进行一定浓度的二乙基羟胺C4循环清洗以破坏自由基活性,至今茂名石化公司丁二烯装置没有因丁二烯暴聚引起设备损坏和停车事故。
3.5 严格控制工艺操作条件温度与丁二烯聚合密切相关,温度升高,聚合速率加快。
丁二烯装置的精馏岗位丁二烯纯度很高,
塔操作压力和温度也高,在生产中必须严格控制操作条件,严禁超温超压操作,以减缓聚合物的生成速度。
在实际操作中,采取将丁二烯装置的第一精馏塔塔塔顶操作压力由0.47 MPa降至0.4 MPa,顶温降至40 ℃左右进行操作,从而减缓聚合物的生成
丁二烯是一种重要的石油化工基础原料和合成橡胶单体,广泛用于丁苯橡胶、顺丁橡胶、SBS弹性体、ABS树脂等高聚物和己二腈、己二胺等有机化工产品的生产。
其化学结构与其它单烯烃和双烯烃不同,碳碳双键具有共轭效应,决定了它的化学性质非常活泼,容易形成过氧化物。
国内外均发生过多起因丁二烯过氧化物引起的着火,泄漏,爆炸事故,例如1978年8月2日辽宁锦州石油六厂,由于丁二烯过氧化物自然分解引发爆炸;1979年1月黑龙江化工研究所,存储丁二烯钢瓶内过氧化物自然分解引发爆炸;2000年9月21日锦州石化公司,对丁二烯脱水罐进行排水操作过程中,丁二烯过氧化物自然分解引发爆炸;1951年加拿大一化工厂由于丁二烯过氧化物分解引起丁二烯储罐爆炸。
这些意外爆炸对周围环境产生的破坏作用非常大,一旦发生爆炸,将会给人民生命财产和国民经济发展带来极大的破坏。
因此,研究丁二烯过氧化物的生成机理、特性及预防措施,对保证
丁二烯安全生产,延长丁二烯装置运转周期具有重要意义[1]。
储罐事故案例
中国石油
2015年7月16日,山东日照市岚山区 石大科技有限公司厂区1000立方米液态烃球罐 发生沸腾液体扩展蒸汽云爆炸,现场产生巨大 蘑菇云,并持续燃烧。记者从日照市公安消防 支队了解到,日照消防正在全力扑救。现场有 四个油罐爆炸,周边方圆五公里居民全部撤离。
一、缺陷
一个弯头导致罐区的毁灭
间接原因之一:压力管道管理缺失,专业 管理人员工作失职。 2007年3月,橡胶厂对316#罐区R203 -R207五具储罐所属管线进行了检测,检测结果五具储罐 底部管线存在“管线弯头处壁厚不合格,且腐蚀较严重” 的现象,均判为四级,并将R201 --R204罐底部管线更换 计划列入2007年6月份的检维修计划,但是具体实施中只 对R201罐底部管线进行了更换。
机械工业兰州石油 钻采炼油化工设备质量检测 所对于R202底部管线弯头失 效原因,结论为:弯头材料 存在内在缺陷,其延展性和 冲击韧性不符合国家标准, 长期低温及荷载变化,引起 疲劳,材料低温脆性是造成 开裂的直接原因,介质的泄 漏对开裂口的冲刷以及温度 和塌压等原因,导致开裂部 位继续撕裂,引起局部塑性 变形减薄。
冲击波造成石油 化工厂拔头油罐气相线断 裂,部分铁路槽车移位。 辐射热造成球罐区西侧丙 烯丙烷罐和丙烯罐顶部液 位计上法兰根处泄漏着火, 并形成稳定燃烧,由于消 防队及时予以冷却保护和 隔离,丙烯丙烷罐区未发 生着火爆炸。
1月9日下午14:10,现场地面明火全面扑灭。
直接原因: 316#罐区R202底部2号出口管线第一道阀门后管 线弯头突然失效,碳四物料大量泄漏,汽化后的物料沿铁路 自备线及环形道路蔓延至距罐区北侧约80米处石油化工厂丙 烯腈装置焚烧炉,遇到焚烧炉内明火后引起燃烧,随后在 316球罐区附近引发空间闪爆,是事故发生的直接原因。
事故警示案例
重大事故警示案例2017年12月发生的较大事故(一)江苏聚鑫生物科技有限公司“12•9”爆炸事故2017年12月9日2时左右,江苏省连云港市聚鑫生物科技有限公司发生爆炸事故,造成10人死亡、1人受伤。
事故当天1时40分左右,聚鑫公司四车间夜班操作人员开始压料操作,将二楼保温釜中经脱水后的间二硝基苯用0.58MPa压缩空气压到高位槽。
2时02分47秒压料结束,保温釜泄压过程中放空管出现火光,随机大量烟雾从保温釜上部冒出,周围正在作业的3名操作工见状紧急逃离现场。
2时03分45秒四车间发生爆炸,导致四车间和相邻的六车间坍塌。
经初步分析,“12•9”事故直接原因是:事故企业生产的间二硝基苯产品中副反应产生的杂质酚盐含量较高,由于所采用的工艺技术和设备存在明显问题和缺陷,造成后处理过程中杂质清除不彻底,物料超温,加之企业擅自将压料介质由氮气改为压缩空气,在压送物料过程中发生着火爆炸。
事故详细原因正在进一步调查之中。
附:省安委办关于深刻吸取连云港“12·9”重大爆炸事故教训进一步强化危化品安全生产工作的紧急通知苏安办电〔2017〕26号各设区市人民政府:2017年12月9日,连云港聚鑫生物科技有限公司发生重大爆炸事故,造成10人死亡、1人受伤,引起社会广泛关注,影响重大。
12月17日,国家安全监管总局在连云港召开“12·9”重大爆炸事故现场会,深入剖析了事故原因和存在的深层次问题。
事故的发生,说明我省安全生产管理工作还有薄弱环节,安全监管仍有盲区,一些企业对安全生产重视程度不够高、责任落实不够到位、措施不够有力,特别是部分化工企业自动化控制水平偏低,没有做到全流程、全覆盖,距离本质安全还有很大差距,设计、建设、安全评价等第三方机构履责不到位,安全监管也流于形式,埋下安全隐患。
为认真贯彻落实“12·9”重大爆炸事故现场会议精神,深刻吸取事故教训,现就进一步强化危化品安全生产工作通知如下:一、深刻吸取事故教训,开展警示教育各地要立即组织召开化工企业主要负责人和安全管理人员会议,开展事故警示教育活动,集中观看事故警示教育片,认真贯彻落实“12·9”重大爆炸事故现场会议精神,深刻吸取事故教训,查找危险化学品安全生产工作中存在的问题和薄弱环节,周密部署下一步工作,切实解决安全生产工作中存在的突出问题。
最新丁二烯装置历年事故汇编
丁二烯装置历年事故汇编丁二烯装置历年事故汇编(草案)案例1时间:1999年6月22日一、事故经过:6月22日上午8:50,室内PICA-109、FRCA-118调节阀首先动作,然后所有处于自动状态的调节阀相继动作,控制室仪表盘报警声响,报警灯亮,室内按紧急停车按钮PB-1、PB-2、PB-3作紧急停车处理。
二、原因分析:由于仪表风突然中断,造成处于自动状态的调节阀相继动作:气开调节阀阀位全关,气开调节阀则阀位全开。
装置操作系统处于失控状态,无法正常调节控制,被迫进行紧急停车。
三、应急措施:1、按紧急停车按钮PB-1、PB-2、PB-3。
2、开B-GB101压缩机四只小油槽液面控制阀旁路。
3、按紧急停车步骤做好后处理工作。
四、经验及整改措施:1、外管网在切换仪表风管线时没有通知车间,并且在切换过程中程序出错。
2、仪表风管线整改:仪表风总线与N2总管加一3/4″管线,当仪表风中断或压力不足需要提高压力时,由N2替代或补充。
案例2时间:1999年12月8日一、事故经过:12月8日下午12:30,第二萃取精馏塔系统停车,CM出口接临时管线到B-DA106进料,B-DA107塔丁二烯自身循环,B-DA106物料通过不合格管线返回FB-1314,9日二萃部分开始检修,10日下午,二萃部分开车,11日凌晨5:00产品合格。
二、原因分析:1、丁二烯的性质丁二烯-1.3因双键存在,化学性质较为活泼,在第二萃取系统会有高分子的胶状直链聚合物生成。
2、运转周期长负荷高:丁二烯装置由于连续高负荷运转,运行连续时间已达10个多月,系统结焦(胶)情况较严重,尤以B-DA103、104、105二萃系统最为严重,从操作波动情况来看,已严重影响正常生产,威胁到丁二烯产品质量及生产负荷的提高。
3、阻聚剂:萃取系统阻隔聚剂糠醛(化A)在循环溶剂中的含量偏低。
4、系统氧含量的控制:丁二烯热聚物三要素:一定的丁二烯-1.3浓度+湿度+氧气,在过滤器切换过程中因没有进行N2置换,氧气通过过滤器切换过程带入系统,是正常生产过程中氧气带入系统的主要途径之一。
[整理]丁二烯装置历年事故汇编.
丁二烯装置历年事故汇编(草案)案例1时间:1999年6月22日一、事故经过:6月22日上午8:50,室内PICA-109、FRCA-118调节阀首先动作,然后所有处于自动状态的调节阀相继动作,控制室仪表盘报警声响,报警灯亮,室内按紧急停车按钮PB-1、PB-2、PB-3作紧急停车处理。
二、原因分析:由于仪表风突然中断,造成处于自动状态的调节阀相继动作:气开调节阀阀位全关,气开调节阀则阀位全开。
装置操作系统处于失控状态,无法正常调节控制,被迫进行紧急停车。
三、应急措施:1、按紧急停车按钮PB-1、PB-2、PB-3。
2、开B-GB101压缩机四只小油槽液面控制阀旁路。
3、按紧急停车步骤做好后处理工作。
四、经验及整改措施:1、外管网在切换仪表风管线时没有通知车间,并且在切换过程中程序出错。
2、仪表风管线整改:仪表风总线与N2总管加一3/4″管线,当仪表风中断或压力不足需要提高压力时,由N2替代或补充。
案例2时间:1999年12月8日一、事故经过:12月8日下午12:30,第二萃取精馏塔系统停车,CM出口接临时管线到B-DA106进料,B-DA107塔丁二烯自身循环,B-DA106物料通过不合格管线返回FB-1314,9日二萃部分开始检修,10日下午,二萃部分开车,11日凌晨5:00产品合格。
二、原因分析:1、丁二烯的性质丁二烯-1.3因双键存在,化学性质较为活泼,在第二萃取系统会有高分子的胶状直链聚合物生成。
2、运转周期长负荷高:丁二烯装置由于连续高负荷运转,运行连续时间已达10个多月,系统结焦(胶)情况较严重,尤以B-DA103、104、105二萃系统最为严重,从操作波动情况来看,已严重影响正常生产,威胁到丁二烯产品质量及生产负荷的提高。
3、阻聚剂:萃取系统阻隔聚剂糠醛(化A)在循环溶剂中的含量偏低。
4、系统氧含量的控制:丁二烯热聚物三要素:一定的丁二烯-1.3浓度+湿度+氧气,在过滤器切换过程中因没有进行N2置换,氧气通过过滤器切换过程带入系统,是正常生产过程中氧气带入系统的主要途径之一。
同类丁二烯装置事故案例汇编
国内外同类装置事故汇编1兰州石化分公司“1•7”爆炸火灾事故1.1 事故企业概况兰州石化分公司现有总资产约340亿,员工2.74万人,下属9个生产分厂,90套炼化生产装置,原油加工能力1050万吨/年,乙烯生产能力70万吨/年。
这次事故涉及的合成橡胶厂有10套生产装置,主要包括10万吨/年和5.5万吨/年丁苯橡胶装置、5万吨/年和1.5万吨/年丁腈橡胶装置等;石油化工厂有6套生产装置,主要包括25万吨/年乙烯装置、6万吨/年线性低密度聚乙烯装置、14万吨/年高密度聚乙烯装置等。
发生事故的316号罐区始建于1969年,共有29个中间物料储罐,分属于兰州石化分公司石油化工厂和合成橡胶厂。
合成橡胶厂负责管理4个裂解碳四球罐和3个丁二烯球罐,7个球罐容积均为120M3。
石油化工厂负责管理的22个储罐中,有10个为立式储罐(属压力容器),储存拔头油、丙烯、丙烷和1-丁烯;另外12个为常压立式罐,分别储存碳九、抽余油、加氢汽油等重组分。
1.2 事故简要经过1月7日17时16分左右,合成橡胶厂316罐区操作工在巡检中发现裂解碳四球罐(R202)出口管路弯头处泄漏,立即报告当班班长。
17时18分,当班班长打电话向合成橡胶厂生产调度室报告现场发生泄漏,并要求派消防队现场监护。
17时20分,位于泄漏点北面约50米的丙烯腈装置焚烧炉操作工向石油化工厂生产调度室报告R202所在罐区产生白雾,接着又报告白雾迅速扩大。
17时21分,合成橡胶厂316罐区当班班长再次向生产调度室报告现场泄漏严重。
17时24分,现场即发生爆炸。
之后又接连发生数次爆炸,爆炸导致316号罐区四个区域引发大火。
事故发生后,企业和地方消防部门调集460余名消防官兵、86台各类消防车辆迅速赶到现场,展开扑救。
鉴于着火物料多为轻质烃类,扑救十分困难,现场抢险灭火指挥部决定,对4个着火区实行控制燃烧,同时对周边罐采取隔离冷却保护措施。
大火直到9日19时才基本扑灭。
典型事故二十一:中石油兰州石化“1.7”罐区爆炸事故
典型事故二十一:中石油兰州石化“1.7”罐区爆炸事故一、事故调查分析(一)事故概要1、事故简介2010年1月7日17时24分,兰州石化公司316#罐区发生火灾、爆炸事故,事故共造成6人死亡、1人重伤、5人轻伤,未造成次生事故和环境污染。
2、事故原因(1)直接原因设备缺陷。
由于316#罐区R202球罐出料管弯头母材焊缝热影响区存在组织缺陷,致使该弯头局部脆性开裂,导致碳四物料大量泄漏,泄漏汽化后的碳四物料蔓延至罐区东北侧丙烯腈装置焚烧炉,遇焚烧炉明火引燃爆炸。
(2)间接原因①特种设备安全监督管理不到位Ⅰ、未按规程规定对事故管线进行定期检验没有按照国家质监总局2003年6月试行的《在用工业管道定期检验规程》规定,对在用工业管道进行全面定期检验,致使R202球罐出料管线母材存在的组织缺陷未被发现和整改。
Ⅱ、未按规定落实事故管线更换计划2007年3月,经检验发现R203、R206、R207球罐底部进出物料管线腐蚀严重、壁厚减薄,定为4级,企业下达了R201、R202、R203、R204球罐底部进出物料管线更换计划。
实际仅更换了R201球罐底部进出物料管线,R202、R203、R204球罐底部进出物料管线一直未更换。
②设备管理人员没有认真履行设备管理职责设备管理部门和有关管理人员,没有按照规定要求对碳四车间R202等球罐进出物料管线进行全面检测检验,在R202球罐管线更换计划下达后,又没有履行监督落实职责,致使事故隐患长期存在并最终导致事故发生。
③安全应急处置设施不完善316#罐区自1986年建成投运以来,未按照《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)规定,对储罐进出物料管道设置自动联锁切断装置,致使事故状态下无法紧急切断泄漏源,导致泄漏扩大并引发事故。
(二)基本情况1、兰州石化公司基本情况兰州石化公司拥有原油加工能力1050万吨/年、乙烯生产能力70万吨/年、化肥生产能力52万吨/年、合成树脂生产能力124.5万吨/年、合成橡胶生产能力17.5万吨/年、炼油催化裂化剂生产能力5万吨/年。
储罐事故案例
该球罐自投用后两年零两个月使用期间,球罐经 常处于较低容量,只有三次达到额定容量,第三次封装后 四天,即在18日破裂。 该球罐投用后,一直没有进行过检查,破裂前, 安全阀正常,排污阀正常关闭。球罐的主体材质为15MnVR, 内径9200毫米,壁厚25毫米,容积400立方米,用于贮存 液化石油气。
事故原因: 1.根据断口特征和断裂力学的估算,该球罐的 破裂是属于低应力的脆性断裂,主断裂源在上环焊缝的内 壁焊趾上,长约65毫米。 2.经宏观及无损检验,上、下环焊缝焊接质量很差, 焊缝表面及内部存在很多咬边、错边、裂纹、熔合不良、 夹渣及气孔等缺陷。 3.事故发生前在上下环焊缝内壁焊趾的一些部位 已存在纵向裂纹,这些裂纹与焊接缺陷(如咬边)有关。 4.球罐投入使用后,从未进行检验,制造、安装中 的先天性缺陷未及时发现和消除,使裂纹扩展、当球罐内 压力稍有波动便造成低应力脆性断裂。
事故暴露出以下主要问题: 一是事故单位对所加入原油脱硫剂的安全可靠性 没有进行科学论证。 二是原油脱硫剂的加入方法没有正规设计,没有 对加注作业进行风险辨识,没有制定安全作业规程。 三是原油接卸过程中安全管理存在漏洞。指挥协 调不力,管理混乱,信息不畅,有关部门接到暂停卸油作 业的信息后,没有及时通知停止加剂作业,事故单位对承 包商现场作业疏于管理,现场监护不力。 四是事故造成电力系统损坏,应急和消防设施失 效,罐区阀门无法关闭。 另外,港区内原油等危险化学品大型储罐集中布 置,也是造成事故险象环生的重要因素 。
改进与启示: 国家出台了《锅炉压力容器安全监察暂行条 例》 (Q:ห้องสมุดไป่ตู้一年?)。
垫片老化引发的泄漏爆炸
西安市液化气罐“3.05”爆炸事故
事故经过: 1998年3月5日15:45分,西安煤气公司液化石油 气管理所的一容积为400立方、储存170吨液化气的11号球 罐根部发生泄漏。6分钟后,西安市消防队赶到现场,用 水枪驱散泄漏的液化气。由于液化气的气化温度很低,以 致喷出的消防水变成了水雾,与此同时,现场采取了切断 电源、清除一切火源、禁止在现场附近行驶车辆等措施。 在用去80条棉被对泄漏部位封堵,并对泄漏的储罐进行了 注水后,18:40,堵漏取得了明显效果。18:45,泄漏的液 化气发生了闪爆。7名消防战士和5名液化气站工作人员牺 牲,伤32人。社会影响极大。
丁二烯聚合类型及部分事故案例
在丁二烯生产装置中,丁二烯聚合物种类主要有:1.1 丁二烯二聚物丁二烯受热会发生二聚反应,生成4一乙烯基环己烯。
其反应速度取决于温度,且为放热反应。
反应方程式如下。
该化学反应在萃取精馏系统及普通精馏系统均可发生。
1.2 丁二烯热聚物1,3-丁二烯的分子具有共轭双健结构,化学性质较为活泼,然而它的分子空间结构是对称的,较难激化成活性聚合基,但在高温环境中,只要有足够热能,1,3-丁二烯的分子的双健是能够打开成为双自由基,从而引发聚合。
该化学反应主要发生在萃取精馏系统及一二汽提系统。
1.3 丁二烯端基聚合物如上所述,1,3-丁二烯的分子具有共轭双健结构,化学性质较为活泼,然而它的分子空间结构是对称的,较难激化成活性聚合基,在较低的温度和没有引发剂的作用,聚合的速度极慢,且聚合产物大多是分子量较小的丁二烯二聚物。
图2为聚合速率与温度关系图,图3为聚合速率与引发剂关系图。
在引发剂作用下,操作温度足够高,就能激活1,3-丁二烯取代基,使其按自由基聚合的方式形成端基聚合物。
聚合过程分三个步骤进行:1.3.1 丁二烯过氧化自聚物形成 1,3-丁二烯与系统中的氧作用,发生氧化反应,生成过氧化自聚物。
这种过氧化自聚物是一种淡黄色油状物质,密度大,易沉积于设备、管线死角上。
2.3.2 自由基的形成丁二烯过氧化自聚物极不稳定,在加热的情况下可断裂成活性自由基。
1.3.3丁二烯游离基链增长活性自由基与丁二烯分子作用,按线性方向形成爆米花状端基聚合物这过程为放热反应,反应速度快;自由基不断转移,使链不断增长,聚合物分子快速增大,体积急剧膨胀。
由于为放热反应,造成局部温度急剧上升,形成恶性循环,严重时产生爆炸。
端基聚合特点是反应速度快、生成物体积大,破坏力极强,是堵塞设备、造成设备损毁、酿成安全事故的重要原因,也是丁二烯聚合在丁二烯装置主要形式。
2. 影响丁二烯聚合聚的因素分析2.1 氧的影响氧是形成过氧化物的必要条件,因此,控制丁二烯气相氧含量可达到防止过氧化物产生的目的。
丁二烯生产装置爆炸事故发生的原因及防范措施
丁二烯生产装置爆炸事故发生的原因及防范措施发布时间:2021-09-13T01:10:05.057Z 来源:《基层建设》2021年第17期作者:单宝忠[导读] 摘要:随着丁二烯抽提装置规模的扩大,年产10kt以上装置不断出现,丁二烯生产装置的安全生产与长期运行已成为一个亟待解决的问题。
身份证号码:6402211989****XXXX摘要:随着丁二烯抽提装置规模的扩大,年产10kt以上装置不断出现,丁二烯生产装置的安全生产与长期运行已成为一个亟待解决的问题。
基于此,本文首先阐述了丁二烯的相关概述,并详细探讨了丁二烯生产装置爆炸事故原因及其防范措施。
关键词:丁二烯;生产装置;爆炸事故;措施近年来,我国丁二烯装置在生产、储运中发生了多起安全事故,造成人员伤亡及财产损失。
此外,下游橡胶、甲基叔丁装置等整个乙烯装置上下游生产波动,甚至导致装置非计划停产,严重影响了装置的整体经济效益。
这些事故表明,丁二烯装置尤其是乙腈法丁二烯装置的生产技术及安全管理有待进一步提高。
一、丁二烯简介丁二烯是一种有机化合物,化学式C4H6,无色气体,有轻微芳香气味。
熔点-108.9℃,沸点-4.4℃,相对密度0.6211(20/4℃);不溶于水,易溶于乙醇、甲醇、丙酮、乙醚、氯仿等性质。
它是合成橡胶、树脂、尼龙等的原料,主要工艺是丁烷和丁烯脱氢或碳四馏分分离,具有麻醉、刺激粘膜、易液化等特点,临界温度161.8,临界压力4.26MPa,与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限为2.16~11.47%(体积)。
丁二烯是合成橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶)的主要原料。
随着苯乙烯塑料的发展,苯乙烯与丁二烯的共聚已被用于生产多功能树脂(如ABS树脂、SBS树脂、BS树脂、MBS树脂),因此,丁二烯在树脂生产中占有重要地位。
此外,丁二烯还用于生产乙烯降冰片烯(乙丙橡胶的第三单体)、1,4-丁二醇(工程塑料)、己二腈(尼龙66单体)、环丁砜、蒽醌、四氢呋喃等,是重要的基础化工原料。
储罐事故案例
事故原因: 这起液化气泄漏事故是由于法兰的固定螺栓松紧不均 匀,使得法兰间的垫圈长时间受到不均匀的压力,而受压 较高一侧的垫圈迅速老化,因而引起泄漏。 自救不力,缺乏相应的堵漏工具,未能在第一时间内 采取有效措施实施堵漏是导致事故进一步扩大的主要原因。 其次是现场指挥不当,延误了救援时机。在危险尚未完全 消除的情况下接通电源,从而导致了爆炸。缺乏专业队伍、 缺乏必要的监测仪器和没有科学的预案,也是事故未得到 及时控制的原因。
1. HAZOP分析方法简介
应开却关
轻质柴油 铁路槽车 经泵房卸油
பைடு நூலகம்应关却开
柴油储罐
石脑油储罐 液位99.64%
开启状态
爆炸
事故原因: 三个专家组: 1997年6月30日,受北京市人民政府的聘请,9人专 家组赶赴北京东方化工厂(第一专家组)。 在大量调查分析的基础上,专家组拿出了“6.27”事 故原因分析报告的初稿,分析原因表明,6月27日上午, 罐区进行石脑油卸油作业,到晚上8时前交接班后,铁路油 罐车开始向料罐区卸轻柴油。由于操作工开错了阀门,把 该送到轻柴油B罐中的轻柴油送到了已装满石脑油A罐中去 了,因为石脑油A罐已装满,所以,导致大量的石脑油冒 顶外溢,冒顶溢出的大量石脑油挥发成可燃气体,很快整 个罐区弥漫着高浓度的石脑油油气,遇到明火发生爆炸, 随后又引起乙烯的爆炸及整个罐区大火。 (W:液态乙 烯T?)
事故单位基本情况及事故经过: 国际储运公司是中国石油大连中石油国际事业公司与 大连港股份公司的合资企业。国际储运公司原油罐区内建 有20个储罐,库存能力185万立方米;周边还有其他单位 大量原油罐区、成品油罐区和液体化工产品罐区,储存原 油、成品油、苯、甲苯等危险化学品。
事故当天,新加坡太平洋石油公司所属30万吨“宇 宙宝石”油轮在向国际储运公司原油罐区卸送最终属于中 油燃料油股份有限公司(中国石油控股的下属子公司)的 原油;中油燃料油股份有限公司委托天津辉盛达石化技术 有限公司(以下简称辉盛达公司)负责加入原油脱硫剂作 业,辉盛达公司安排上海祥诚商品检验技术服务有限公司 大连分公司(以下简称祥诚公司)在国际储运公司原油罐 区输油管道上进行现场作业。所添加的原油脱硫剂由辉盛 达公司生产 。
