| Styrene 스티렌-대량 보관 및 취급 |
메틸 스티렌 (para Methylstyrene / Vinyl Toluene)을 대량으로 보관할 때 중합반응 예방이 가장 큰 문제입니다. 또한, 산화는 장기간 저장 동안 색 형성 또는 free particle 형성에 의해 제품 품질의 저하를 유발할 수 있다.
저장된 메틸 스티렌 (MS)에서 중합체의 형성은 일반적으로 제품 품질을 저하시킨다. 따라서 적절한 재고 관리도 중요하다. 중합반응 특성, 저장 장비의 유지 보수, 적절한 중합 억제제 사용을 이해하고 적절한 운전조건이 유지되면 장기간 안전하게 보관할 수 있습니다.
| 메틸렌의 중합 특성 |
Heat initiated free radical polymerization은 MS 및 스티렌 단량체와 같은 다른 반응성 단량체에서 발생할 수있다. 가열 될 때, 단량체 분자는 불안정해질 수 있고 반응성 자유 라디칼을 형성 할 수있다. 자유 라디칼은 다른 MS 분자와 반응하여 중합 사슬 반응을 개시합니다. 중합반응은 종결 반응이 생길때 까지 고분자 체인은 계속 길어진다. 중합 반응은 발열 성 (에너지는 반응에 의해 생성됨)에 의해 LIQUID의 온도가 증가하여보다 많은 자유 라디칼 및보다 많은 중합의 형성을 가속화시킨다. MS 중합은 자체 중합반응이다. 반응에 의해 생성 된 에너지는 중합 속도와 중합체 생성량을 빠르게 증가시킬 수있다.
대량 저장소에서 운반 또는 저장되는 동안 중합반응을 방지하기 위해 중합억제제가 첨가된다. 억제제는 자유 라디칼과 반응하여 MS 중합체 형성을 방지한다. 벌크 탱크에 반응성 단량체를 저장할 경우 탱크 표면에서 중합체(폴리머)가 생성이된다. 벌크 액체 MS를 저장하는 동안, 일부 MS는 기화되고 발생된 증기는 저장 탱크의 지붕 및 측면의 액적으로 응축된다. 탱크의 지붕 또는 측면에 부착 될 경우 중합반응이 시작할 수있다. 일단 폴리머가 형성되기 시작하면, 추가적인 액 적이 포획되고 탱크 측면에서 폴리머 시트를 형성하기 위해 중합이 증가하거나 지붕 표면에 커다란 축적 물이 형성 될 수있다. 중합체 축적이 충분히 커지면, 중력에 의해 떨어져 나간다. 탱크 표면에 폴리머가 쌓일 가능성을 줄이려면 올바르게 설계된 저장 탱크를 사용해야합니다.
| 저장 탱크 설계 / 탱크 배치 |
메틸 스티렌은 가연성 액체이며 화재 또는 폭발을 일으킬 수있는 조건을 방지해야 한다. 이 위험 등급에 허용되는 장비 설계 및 재료 안전기술을 적용해야 한다. 사용된 저장 탱크는 탱크와 펌프의 적절한 접지 연결을 포함하여 모든 해당 규정 요건을 충족해야한다. MS 저장 탱크는 의도하지 않은 누출이나 유출을 방지 할 수있는 적절한 밀폐 System으로 설치해야한다.
MS 저장에는 자체지지 형 돔 지붕이있는 수직 저장 탱크가 권장됩니다. 탱크는 대기 탱크에 적용 가능한 코드 표준을 충족하도록 설계해야한다.
탱크 배치
저장탱크의 안전장치
| Roof mounted vacuum-pressure relief device |
| Roof mounted manhole/emergency relief device |
| Roof mounted gauging/sampling hatch |
| Side mounted 20" manhole for inspection/cleaning entry |
| Internal sump with drain valve |
| Temperature indicator |
탱크 LINING
탱크 지붕과 측면은 폴리머 축적을 방지하기 위해 매끄러 워야합니다. 적절한 탱크 라이닝 재료를 사용한 탄소강 탱크 구조는 원하는 매끄러운 표면을 제공합니다. 내부 지지대없이 돔 지붕을 사용하면 간단한 라이닝 설치가 가능하며 지붕 표면에 응축 된 모노머 증기가 액체로 신속하게 배출됩니다. 내부 용접 연결부와 용접 조인트는 라이닝 적용 전에 매끄럽게 연마되어야합니다.
응축 된 단량체 증기에는 중합 억제제가 포함되어 있지 않습니다. 억제되지 않은 단량체는 탱크 표면에 모이게되면 중합체 침전물을 형성 할 수 있습니다. 비 다공성, 습윤성없는 부드러운 탱크 라이닝은 억제되지 않은 모노머 액 적의 보유 및 부착을 방지합니다. 결과적으로, 단량체는 중합이 일어나기 전에 억제 된 액체 단량체의 대량으로 빠르게 배출된다. Baked phenolic, 변성 에폭시 및 무기 아연 실리케이트는 모두 액체 수준 이상의 혼입 및 폴리머 축적을 방지하기 위해 잘 작동합니다. 탱크 라이닝은 제조업체의 지침에 따라 적용해야합니다.
Baked phenolic 및 변성 에폭시 코팅은 비전 도성이므로 탱크 바닥과 수직 저장 탱크 벽의 6~8 인치 하단은 무기 아연 규산염 라이닝으로 코팅하여 전기 접지를 제공해야합니다.
Recommended tank linings
• Interzinc 22
• International Protective Coatings
• 6001 Antoine Drive
• Houston, TX 77292
• 713 682-1711
※ 주의 : 무기 아연 코팅은 전기 전도성이 아닙니다. 탱크의 바닥 30cm는 적절한 전기 접지를 제공하기 위해 무기 규산염 라이닝으로 코팅해야합니다.
탱크 단열
MS는 제품의 보관기간 동안 30℃ 이하로 유지하는 것이 중요하다. 탱크에 직사광선이 닿지 않도록 탱크를 적절한 단열재로 보온해야합니다. 매우 따뜻한 기후에서 보관하려면 원하는 범위 내에서 보관 온도를 제어 할 수 있도록 패키지 냉동시스템을 설치해야합니다.
펌프
MS 서비스에는 적절한 기계적 밀봉 기능이있는 자체 프라이밍 원심 펌프를 사용해야합니다. 펌프가 막히지 않도록 펌프가 작동 할 때 펌프를 통한 지속적인 흐름을 확인해야 펌프 내에서 열이 발생할 수 있습니다. MS를 가열하면 상기 한 바와 같이 열적으로 유도 된 자유 라디칼 중합이 일어날 수있다.
중합 억제제
메틸 스티렌은 조기 유리 라디칼 중합을 방지하기위한 억제제로서 트리 부틸 카테콜 (TBC)로 처리된다. 제품은 최소 12ppm에서 최대 50ppm의 TBC 농도로 공급된다. TBC는 양성자 공여체로 작용하여 자유 라디칼을 안정화시키고 자유 라디칼과 단량체 분자와의 반응을 방지하여 중합체 사슬을 개시시킨다.
* TBC : 4-tert-butylcatechol (TBC)
10 ppm의 억제제 수준은 일반적으로 30℃ 최대 온도에서 90일 동안 중합을 방지하는데 효과적이다.
40 ppm의 억제제 수준은 일반적으로 15.5℃ 최대 온도에서 180일 동안 중합을 방지하는데 효과적이다 .
TBC는 효과적이다 산소 존재 하에서 억제제 역할을 수행한다. 따라서 MS 저장 탱크에는 질소 또는 불활성 가스 블랭킷을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
억제제 고갈
TBC 고갈의 가장 중요한 원인은 단량체 저장 온도와 관련이 있습니다. 저장 단량체의 온도는 30℃으로 유지되어야 한다. 온도가 높을 수록 TBC의 분자구조가 파괴되어 단량체가 자유 라디칼 중합에 대해 억제 역할을 하지 못한다.
물속에서의 TBC의 용해성이 크다. MS 저장 탱크 내부에 수분이 있는지 정기적으로 확인해야 한다.
억제제 유지 관리
MS 단량체의 TBC 농도는 ASTM 시험 방법 D4590을 사용하여 측정된다. MS 단량체의 TBC 농도가 10 ppm 미만으로 떨어지면 저장소에 추가 TBC를 추가하여 농도를 원하는 범위로 증가시켜야합니다.
산소 함량 유지
TBC 억제 능력을 유지하기 위해 MS 단량체에서 15ppm의 최소 산소 농도가 필요하다. 대기로 배출되는 벌크 저장에서, 단량체의 간헐적 또는 연속적인 교반은 일반적으로 최소 산소 농도가 유지 되어야 한다. 이송 펌프를 사용하여 탱크를 순환시키는 것은 탱크 교반의 일반적인 방법입니다.
대량 저장시 질소 또는 불활성 가스 패딩 또는 블랭킷 사용은 권장되지 않습니다. 규제 요건으로 인해 불활성 가스 블랭킷이 필요한 경우, MS 단량체에서 최소 산소 농도를 유지하기 위해 엄격한 산소 첨가 시설을 구축해야 한다. 건조한 공기로 분사해야합니다. 산소 함량이 적절한 지 확인하고 적절한 공기 공급을 결정하기 위해 산소농도를 모니터링해야 한다.
폴리머 테스트
MS 단량체에 미리 형성된 중합체의 존재는 간단한 시험 방법 ASTM D2121을 사용하여 측정 될 수있다. MS 폴리머는 모노머에 용해되고 시각적으로 명백하지는 않지만 제품 품질을 저하시키는 양으로 존재할 수 있기 때문에 테스트를 수행해야합니다. MS 단량체의 품질을 알 수 없는 경우, 사용 전에 제품의 중합체 농도를 테스트해야합니다.
제품 품질이 유지되도록 90 일을 초과하는 기간 동안 대량으로 저장된 MS를 정기적으로 모니터링 하는 것이 좋다. 보관 온도는 매일 점검해야하며 제품 분석을 수행해야합니다.
| 테스트 |
주기 |
실험방법 |
| TBC | 주1회 | ASTM D4590 |
| 고분자 | 주1회 | ASTM D2121 |
| 색깔 | 주1회 | ASTM D1209 |
중합반응 속도의 제어 (요약)
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