韓立洪

（福建聯(lián)合石油化工有限公司，福建泉州 362800）

福建聯(lián)合石化煉油乙烯一體化項(xiàng)目于2009年11月建成并商業(yè)運(yùn)行，裝置投運(yùn)后經(jīng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化，目前煉油能力己達(dá)14000kt/a。采用全球先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各裝置的穩(wěn)定和最優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行。主要化工產(chǎn)品包括聚乙烯、聚丙烯、對(duì)二甲苯、丁二烯、環(huán)氧乙烷、乙二醇等。

丁二烯化學(xué)結(jié)構(gòu)與其他單烯烴、雙烯烴不同，碳碳雙鍵具有共軛效應(yīng)，其化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡子谛纬啥《┳跃畚?，主要有二聚物、過(guò)氧化物、聚過(guò)氧化物、橡膠狀自聚物、端聚物及糠醛聚合物等。這些丁二烯自聚物會(huì)堵塞設(shè)備與管道，造成系統(tǒng)壓力與壓差上升，傳熱傳質(zhì)惡化，物料輸送不暢，嚴(yán)重時(shí)可致操作無(wú)法進(jìn)行，以及引發(fā)著火、泄漏等重大惡性事故的發(fā)生。為防止或減緩丁二烯自聚物的生成與增加，目前采取的措施之一就是使用阻聚劑，它可使初級(jí)自由基或鏈自由基轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定分子，或形成活性很低不足以使聚合反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的穩(wěn)定自由基，失去引發(fā)聚合反應(yīng)的能力，從而達(dá)到緩聚或阻聚的目的。丁二烯裝置中較為常用的阻聚劑有對(duì)叔丁基鄰苯二酚（TBC）、亞硝酸鈉、N，N-二乙基羥胺（DEHA）、復(fù)合型阻聚劑等。

2009年我公司開始使用國(guó)內(nèi)知名脫硫脫碳溶劑生產(chǎn)商——江蘇太湖新材料控股有限公司生產(chǎn)的對(duì)叔丁基鄰苯二酚（TBC）阻聚劑，TBC質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定。

1 TBC阻聚機(jī)理

TBC含有羥基，可提供氫原子，使活性自由基終止，同時(shí)本身生成較穩(wěn)定的自由基，從而終于鏈傳遞，見(jiàn)式（1）、式（2）所示。此過(guò)程生成的芳基自由基ArO·較穩(wěn)定，它兼具捕獲活性自由基的功能，還可以終止笫2個(gè)動(dòng)力學(xué)鏈，見(jiàn)式（3）。

新生成的ROOArO相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)再引發(fā)聚合反應(yīng)（注意：這一反應(yīng)是可逆的，相對(duì)穩(wěn)定的ArO·仍然會(huì)同烴類RH反應(yīng)生成新的自由基R·，從而導(dǎo)致聚合反應(yīng)的再發(fā)生）。

TBC含有推電子基團(tuán)叔丁基，從而提高了與活性過(guò)氧化自由基結(jié)合的能力。工廠應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明：在丁二烯的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（25～200）×10-6的TBC有良好的阻聚效果。

另TBC受熱時(shí)能吸收氧，自身被氧化為醌，也可防止丁二烯被氧化而生成過(guò)氧化自由基。TBC還是一種強(qiáng)還原劑，其羥基上的氫原子有較強(qiáng)的活潑性，易釋放氫離子，后者與丁二烯過(guò)氧化物游離基反應(yīng)生成不能進(jìn)一步聚合的穩(wěn)定基團(tuán)。丁二烯自由基一經(jīng)形成，TBC即迅速參與上述鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，致自由基銷毀，保持丁二烯單體的穩(wěn)定。

2 TBC阻聚劑實(shí)際應(yīng)用效果

1）塔壓差均在可控范圍，見(jiàn)圖1～圖5。

圖1 碳四進(jìn)料

圖2 一萃上段壓差

圖3 一萃系統(tǒng)壓差

圖4 二萃系統(tǒng)壓差

圖5 精餾系統(tǒng)壓差

2）塔運(yùn)行周期及塔體內(nèi)結(jié)垢狀況：在丁二烯濃度較高時(shí)，丁二烯端基聚合物常在再沸器、塔內(nèi)和塔頂物料流動(dòng)較緩的區(qū)域（Re值?。?，脫輕塔是裝置丁二烯濃度最高塔，最易發(fā)生聚合生成二烯端基聚合物，后者呈白色，或蓬松或硬，幾年來(lái)塔運(yùn)行周期及塔體內(nèi)結(jié)垢狀況如表1所示。

表1 塔運(yùn)行周期及塔體內(nèi)結(jié)垢狀況

3）機(jī)泵過(guò)濾網(wǎng)堵塞狀況。機(jī)泵定期切換檢查過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，有少量褐色垢物，經(jīng)清理不影響裝置運(yùn)行。

4）再沸器結(jié)垢與傳熱能力變化。TBC的應(yīng)用，可降低再沸器結(jié)垢，裝置大修時(shí)安排檢查、清理，傳熱能力有小幅變化，由于設(shè)計(jì)裕量存在，裝置產(chǎn)能不受影響。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)叔丁基鄰苯二酚（TBC）阻聚劑具有較好的阻聚效果，對(duì)裝置節(jié)約能耗，控制設(shè)備結(jié)垢與延長(zhǎng)裝置運(yùn)行周期，增加裝置處理能力，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量有積極影響。