苯乙烯装置易发生聚堵的部位及预防措施

2.1、温度、停留时间、负荷的影响 苯乙烯的聚合受温度及压力的影响极大。 苯乙烯在生产过程的热引发聚合反应速度随 着温度的增加成指数关系增长。随着温度的 升高，苯乙烯的聚合速度明显加快，聚合程 度明显加深，苯乙烯的粘度不断增加，减慢 其流动速度。苯乙烯在高温环境下停留时间 越长，反应程度越深。
2.2、杂质的影响 原料乙苯中二乙苯含量高，经脱氢反应 生成二乙烯基苯，在高温下很极易聚合， 它们往往堵塞在空冷器入口。 如果异丙苯含量严重超标，反应中生成 的聚合物为α-甲基苯乙烯，它们与填料的碎 屑及精馏系统中的杂质聚合，更容易在粗 苯乙烯塔的分布器中统形成聚堵，堵塞分 布孔。
苯乙烯装置易发生聚堵的部位 及预防措施
2011.01
一、苯乙烯的自聚和阻聚机理 1.1、乙苯脱氢反应机理： 乙苯通过强吸热脱氢反应生成苯乙烯， C6H5C2H5=C6H5C2H3+H2
1.2、产品苯乙烯的自聚和阻聚机理 苯乙烯的自聚一般是在贮存过程中发生 的，它的基本反应为：苯乙烯自由基的生 成、自由基的抑制和苯乙烯的氧化。 氧可以从二聚物中脱氢生成过氧化自由 基： C10H11C6H5+O2→ROO’
二、苯乙烯装置内聚堵的原因分析 苯乙烯装置发生聚堵现象的原因分析 苯乙烯在装置中形成聚堵主要是由受热引起 的热聚合，苯乙烯单体在常温下聚合速度很 慢，但随着温度升高，聚合速度加快，由于 苯乙烯聚合反应为放热反应，故一旦发生聚 合反应，反应速度会自动加速。苯乙烯聚合 主要发生在脱氢系统的废热锅炉、空冷器、 油水分离系统、汽提系统和精馏的分离塔。
影响乙苯预热温度
造成反应压力降升高，影响反 应的选择性及转化率 造成汽包上水困难，影响安全 生产 影响油水分离效果，影响精馏 工段的平稳运行 影响空冷的冷却效果
粗苯乙烯塔填 料
精苯乙烯塔 急冷水管线
填料中发现白色结晶状物质，后用水洗解 决
进料口下方填料聚堵 发现橡胶状聚合物将管线堵死
严重影响分离效果
2.3、催化剂中钾盐形成的聚堵 催化剂在蒸汽升温和降温的过程中， 不 可避免的造成钾流失，从而其在脱氢反应 的后部流速相对慢些的地方形成钾盐聚合 物而附着在管壁上，随着时间的推移，形 成聚堵，最容易形成钾盐聚堵的地方就是 在三联换热器和废热锅炉的底部，形成钾 盐后，压力差增大，流速减慢，苯乙烯聚 合物在钾盐上挂壁，形成钾盐与苯乙烯聚 合物的混合体，形成聚堵。
国内部分同类装置易聚点：
装置部位 聚合情况 后果
乙苯预热器管 层
废热锅炉管层 废热锅炉壳层 油水分离罐及 其管线 空冷器
检修时发现管程有一半以上被铁锈色聚合 物堵死
由黑色聚合物及白色钾盐类化合物堵一半 左右 发现与其相连管线有大量聚合物 水相出口及门形管被聚合物堵死，后在线 开口铺设一条临时管线 入口汽相管及空冷管束聚堵
当没有氧存在时，TBC与苯乙烯自由基 的反应速度并不很快，同时由于苯乙烯的 浓度远远高于TBC的浓度，TBC几乎不起阻 聚作用。当有氧存在时，苯乙烯自由基与 氧的反应速度非常快，能迅速转化成过氧 化自由基，每个TBC分子能以很快的速度终 止四个过氧化自由基。从而起到阻止聚合 的作用。
1.3、热聚合 苯乙烯在装置中形成聚合主要是受热引起的 热聚合。苯乙烯自由基的热激发生成机理为： 首先生成苯乙烯的二聚物，然后二聚物与另 一苯乙烯分子反应而生成自由基。 方程式如下： 2C6H5C2H3→C10H11C6H5 C10H11C6H5+C6H5C2H3→C10H11C6H5+C6 H5C’=CH3（苯乙烯自由基R’）
为回收聚苯乙烯循环液所至 停急冷水，影响脱氢的冷却效 果
粗苯乙烯塔分 布器
，停车处理聚合 物
除了以上所提及的聚堵现象外，压力 表引压管线，局部管线、液面计、平衡管 也经常发生聚堵现象。因此如何防止聚堵 现象发生是开好苯乙烯装置的关键。
谢谢大家！