Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf

Известны случаи, когда изопрен-изобутиленовая фракция при

определенных условиях также дает полимерные вещества, по ви­

ду и свойствам подобные губчатым полимерам дивинила и диви-

нилстирольной смеси.

При ректификации масляного слоя катализата расщепле­ ния диметилдиоксана в производстве изопрена получается дистил-

лат (изопрен-изобутиленовая фракция), состоящий из 75 объемы.

изопрена, 23 объемы. % изобутилена, 2 объемы.% формальдегида и некоторых других примесей. Конденсация паров изопрен-изо­ бутиленовой фракции осуществляется при 450C циркуляционной промышленной водой, которая подается в трубное пространство

конденсатора. Такое распределение потоков по конденсатору осно­ вывалось на предположении, что изопрен-изобутиленовая фракция

в данных условиях не способна полимеризоваться, в то время как

промышленная вода, при подаче ее в межтрубное пространство,

неизбежно загрязнит конденсатор.

Фактически после непродолжительной эксплуатации системы

выяснилось, что межтрубное пространство конденсатора забивает­ ся полимерами и смолами. Поскольку конденсатор имел конструк­ цию жесткого теплообменника, чистка межтрубного пространства

практически исключалась. По мере накопления продуктов полиме­

ризации произошел аварийный разрыв аппарата. Есть основания считать, что разрыв аппарата является следствием образования

полимера изопрена, родственного по свойствам губчатому поли­ меру дивинила.

Из изложенного следует, что при хранении и транспортиро­

вании стабильных сжиженных углеводородных газов, содержащих диеновые углеводороды, которые склонны образовывать термопо­

лимеры и перекисные соединения, необходимо предусматривать дополнительные меры безопасности.

Для предотвращения образования перекисных соединений и губчатого термополимера при хранении дивинила необходимо вы­

полнять следующие профилактические мероприятия:

хранить дивинил в емкостях только под «азотным дыханием».

Содержание кислорода в азоте не должно превышать 0,3 объемн.%;

при хранении дивинила без «азотного дыхания» содержание

кислорода в газовой фазе емкости должно быть не более 0,3 объемн.%. Содержание кислорода в газовой фазе обычно про­ веряется не реже одного раза в неделю. При содержании кисло­

рода выше нормы необходимо стравливать «газовую подушку» до

нормального содержания кислорода; для своевременного обнаружения перекисных соединений не­

обходимо хранящийся дивинил периодически анализировать. При

появлении перекисных соединений дивинил дополнительно заправ­

ляют ингибитором и направляют его для использования;

застойные участки (коллектор на сливо-наливной эстакаде, на­ сосы, тупиковые участки и др.) должны периодически — не реже

одного раза в пять дней — прокачиваться и продуваться азотом;

199

все аппараты и коммуникации, в которых находится дивинил,, необходимо выключать из работы не реже одного раза в год для осмотра и очистки от губчатого полимера;

не реже одного раза в 6 мес. производить осмотр и в случае необходимости очистку аппаратов и участков коммуникаций, в

которых возможен застой дивинила;

все недействующие трубопроводы, штуцера, вентили и прочая арматура, способствующие застою дивинила, должны сниматься или отглушаться;

редко используемые вентили должны не реже одного раза в пя­ тидневку проверяться в работе;

аварийные линии стравливания дивинила из различных аппа­

ратов должны быть обеспечены продувкой азотом с полным вытес­ нением/дивинила из линий;

при обнаружении губчатого термополимера в аппаратах или коммуникациях трубопроводы и арматура должны сниматься и прожигаться ,или заменяться новыми, а аппараты, после проведе­

ния соответствующей подготовки и очистки металлическими щет­ ками, обрабатываться пескоструйными устройствами до полного

удаления губчатого термополимера. Следует иметь в виду, что ос­

татки губчатого термополимера в аппарате и коммуникациях яв­ ляются инициаторами, ускоряющими образование новых количеств

полимера;

при сборке аппаратов, трубопроводов и прочих соединений за­

прещается применение материалов, способствующих образованию

губчатого термополимера: пакли, пенькового шнура, картона,

фибры,., железного и свинцового сурика, раствора хромпика для

пропитки дрокладок, бакелита, никелированных и оцинкованных деталей и алюминиевых частей. Рекомендуется в таких случаях

применять следующие материалы: свинец, освинцованные детали,

дивинис, клингерит, паронит, асбест, пропитанный графитом, кожкартон и бронзовые детали.

При перевозке дивинила в железнодорожных цистернах он за­

правляется ингибитором п-трет-бутилпирокатехином в количестве

0,02%.

Все расширяющееся применение сжиженных углеводородных

газов, высокая степень опасности при их транспортировании, хра­

нении и применении, быстрое.фазвитие очагов пожара до громад­

ных масштабов, сложность, а иногда невозможность тушения по­ жаров — ставят задачу создания» условий, исключающих возмож­ ность возникновения загораний и цх развития до степени пожара.

ГЛАВА Ï

ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ СЖИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ

Большинство нефтехимических предприятий, являющихся круп­

ными потребителями сжиженных углеводородных газов (бутан,

изобутан, изобутилен, пропан-пропиленовая фракция и т. п.), раз­

200

мещаются в непосредственной близости от нефтеперерабатываю­

щих заводов и центральных газофракционирующих установок (ЦГФУ), которые поставляют углеводородное сырье.

Другие нефтехимические предприятия снабжаются углеводо­

родным сырьем по магистральным трубопроводам протяженностью

до 50 км.

Отдельные нефтехимические заводы получают сжиженные уг­

леводородные газы полностью по железнодорожному транспорту

или используют этот вид транспортирования в дополнение к тру­

бопроводному способу снабжения.

Вновь проектируемые и строящиеся нефтехимические предприя­

тия, как правило, размещают в промышленных районах производ­

ства углеводородного сырья.

Трубопроводный транспорт

Трубопроводный способ транспортирования сжиженных угле­

водородных газов является наиболее экономичным и безопасным. В этом можно убедиться на примере освоения производства одного

нефтехимического предприятия.

Основным сырьем для производства мономера синтетического

каучука служила бутановая фракция, которая должна была по­

ступать по трубопроводам от нефтехимического комбината, распо­ ложенного в 40 км, и газобензинового завода, расположенного на расстоянии 160 км. На нефтехимическом предприятии были смон­ тированы четыре сферические емкости по 600 м3 каждая для прие­

ма бутановой фракции из магистральных трубопроводов. К началу

пуска производства монтаж магистральных трубопроводов не был

закончен, поэтому вынуждены были доставлять бутановую фрак­

цию в железнодорожных цистернах. Несмотря на то, что для уве­ личения емкости склада сырья временно подключили сферические

резервуары, предназначенные для хранения других продуктов, а

также при работе завода не на полной мощности, длительное вре­ мя не удавалось наладить ритмичную эксплуатацию производства.

При удаленности поставщика сырья всего лишь на 250 км в зим­

нее время железнодорожные цистерны с бутановой фракцией на­ ходились в пути до 6 суток, в связи с чем часто приходилось со­

кращать объем производства вплоть до полного его останова.

А в это время железнодорожные цистерны накапливались на од­ ной из многочисленных передаточных железнодорожных станций,

а потом «прорывались» целыми составами на подъездные пути нефтехимического предприятия. В отдельные дни число цистерн было более 50. Их приходилось распределять по всем железнодо­ рожным тупикам, вследствие чего возникала аварийная ситуация

на большой территории.

Однажды при отогреве замерзшего трубопровода вблизи сли­

во-наливной эстакады произошло загорание углеводородов, при­

чем в это время у эстакады находились под сливом 10 цистерн с

201

бутановой фракцией. Только благодаря самоотверженным дейст­

виям обслуживающего персонала и машиниста мотовоза удалось

увезти цистерны из-под огня и избежать крупной аварии.

После того как ввели в эксплуатацию бутанопровод от нефте­

химического комбината стало возможным улучшить ритмичность работы производства. Второй бутанопровод от газобензинового завода решили использовать для транспортирования природного

газа, в связи с чем запроектировали новый склад для сжиженных

углеводородных газов большого объема, расположив его на оп­ ределяемом нормами расстоянии от завода. Позднее было приня­

то решение о строительстве нового бутанопровода.

Из приведенного примера следует, что применение трубопровод­ ного транспорта позволяет значительно сократить запас сжижен­ ных газов на предприятии без нарушения условий ритмичной экс­

плуатации производства.

Бутан, изобутан, пропан и пропилен транспортируются по тру­ бопроводам только в сжиженном состоянии. Транспортирование

этилена из-за его физических и химических свойств довольно

сложно и требует значительных материальных затрат. Критичес­ кая температура этилена составляет 9,8 °С, критическое давление

52,7 кгс/см2.

Исходя из физико-химических характеристик этилена его мож­

но транспортировать в двух состояниях: в газообразном при дав­

лении ниже критического и в сжиженном при низкой температуре

(до —105 °С) и атмосферном давлении или при высоком давлении

и температуре, близкой к окружающей.

За рубежом этилен обычно перекачивают по трубопроводам,

используя следующие режимы:

до допустимого максимума, который, согласно правилам безопас­

ности в западноевропейских странах, равен 100 кгс/см2). Перека­

чиваемый при этих условиях продукт находится в состоянии сжи­ маемой жидкости с плотностью 250—400 г/л;

докритический режим перекачки, при котором в системе под­ держивается давление ниже критического. Практически при докри-

тическом режиме поддерживается давление от атмосферного до

45 кгс/см2, при котором сжижение этилена начинается при темпе­

ратуре 50 °С. Этилен находится в газообразном состоянии с плот­

ностью от 2 до 100 г/л.

В настоящее время в нашей стране производства, потребляю­

щие этилен, входят в состав промышленных предприятий, полу­

чающих этилен пиролизом углеводородного сырья. Поэтому у нас

еще не существует проблемы транспортирования этилена на даль­

ние расстояния. Однако специфические условия производства и

потребления этилена в связи с намечающимся бурным развитием

этой отрасли нефтехимической промышленности выдвигают дан­

202