自聚是指防止罐区储罐内所储存的物料在储运过程中产生自聚物、端聚物、过氧化物等发生变质反应的行为。研究表明,丁二烯、戊二烯、苯乙烯、丙烯、醋酸乙烯等烯烃自聚速度与温度成指数关系,特别是在温度27℃左右时出现拐点,这些烯烃自聚将随温度升高而高速增长。因此烯烃尤其是二烯类化工产品的存储温度一定要低于30℃。烯烃存储压力越高越易自聚,一般应控制压力在0.2-0.3MPa。为了更为安全,石油石化行业要求烯烃类存储在≤27℃下。
为了防止烯烃等化工产品发生自聚,各石化公司采取了氮气置换、减少含氧量、收送料活罐、控制静置时间、加入阻聚剂等各种手段,但是与这些影响因素相比,储罐内的温度对烯烃自聚的影响是主要的条件。比如,丁二烯一般存储在具有厚70mm以上保冷层的球罐中,如条件有限有时丁二烯也会存储在无保冷层的普通球罐中。相对较新的装置在成品丁二烯物料存储上,依靠设计的循环冷却设施,都能将丁二烯控制在15℃左右,降低来自丁二烯自聚的风险。而相对建设较早的罐区则没有丁二烯物料自身循环冷却设施,高温季节仅依靠水喷淋或通入冷氮气来降低储罐温度,而且丁二烯装置外输送成品的温度也无有效控制手段,因此,在环境温度较高的情况下容易发生自聚。
通过涂刷志盛威华节能隔热保冷涂层进行主动降温,是加强丁二烯、戊二烯、苯乙烯、丙烯、醋酸乙烯等烯烃类存储安全系数的经济有效的方法。
志盛威华ZS-221防晒隔热涂料(单组份水性)、ZS-223热反射防腐涂料(单组份油性)综合太阳热反射率可达96%以上,涂刷在钢铁表面,在夏季可降低钢铁表面10-50℃,在太阳辐照下涂层外表面仅高于气温2-10℃,可通过高反射的形式主动降低太阳热对储罐的影响。涂层耐候自洁,质保期内涂层不老化、黄变、脱落、粉化,涂层的太阳热反射功能衰减率不高于1%。在正常情况下ZS-221防晒隔热涂料可确保5年以上的有效寿命,ZS-223热反射防腐涂料则可提供长达15年的有效服务。
造成丁二烯、戊二烯、苯乙烯、丙烯、醋酸乙烯等烯烃聚合的原因是多方面的,主要与以下因素有关:烯烃纯度、系统温度、压力、氧含量、设备及管线中的铁锈、活性中心体的清除程度以及阻聚剂的种类和计入量。氧、水和铁锈是丁二烯、戊二烯、苯乙烯、丙烯、醋酸乙烯等烯烃过氧化物产生的必要条件。根据二烯烃类自聚物的形成机理,除丁二烯二聚物外,丁二烯、戊二烯等二烯烃其它自聚物的产生都需要有氧的存在;根据丁二烯过氧化物的分解机理,水和铁锈参与了过氧化物的分解反应,促进了过氧自由基的形成,故水和铁锈可看做过氧化物分解的催化剂。因此,避免丁二烯系统中氧、水和铁锈的存在是避免丁二烯、戊二烯等二烯烃自聚物形成的根本方法。
通过充入氮气的方式进行球罐内降温虽然有效,但充入氮气时也易因设备原因带入氧气,且此工艺还将依赖于能源供给及制氮设备的稳定性,任何环节出问题都将会为丁二烯、戊二烯、苯乙烯、丙烯、醋酸乙烯等烯烃的存储带来巨大损失。而志盛威华ZS-221、ZS-223都是主动反射太阳热来达到降低罐体温度,减少热量渗入罐内的免能源高科技节能材料。不会受到能源及设备稳定性的影响,其降温是主动、有效、稳定的。
志盛威华专工研究发现:丁二烯如在室温下(23-25℃)与空气接触24h能自聚生成120ppm的过氧化物,50℃下相同的时间,能生成460PPM的过氧化物。由此可见,丁二烯的自聚随着温度的提升而加快,且温度对丁二烯的自聚速率影响大。通过ZS-221、ZS-223主动降温后,即使在恶劣天气,球罐内丁二烯超温发生自聚,因ZS-221、ZS-223的存在,自聚速度也会减缓。
多家石油化工企业通过涂刷ZS-221或ZS-223产品后,丁二烯、戊二烯、苯乙烯、丙烯、醋酸乙烯等烯烃的存储温度更易调控,烯烃质量更为稳定,降低了烯烃自聚产生端聚物的概率,避免了丁二烯、戊二烯、苯乙烯、丙烯、醋酸乙烯等烯烃在存储过程中变质、爆炸、自燃等问题。
ZS-221、ZS-223系列太阳热反射涂料不仅可以用在丁二烯、戊二烯、苯乙烯、丙烯、醋酸乙烯等烯烃的储罐上进行降温防自聚,在其他轻质油如:甲醇、乙醇、汽油、石脑油、C5、异丁烷、柴油、液化石油气、溶剂油、石油苯、石脑油、丙烷、甲基叔丁基醚、聚苯乙烯、丙烯等储罐上也有良好的效果,可有效降低罐内介质温度,减少温差,平衡压力从而减少小呼吸的产生。该系列涂料也可应用在屋顶进行民居、厂房、粮库、库房、市政设施的降温节能领域。