初級催化裂化裝置操作工模擬題庫及答案一、選擇題1.催化裂化裝置中，以下哪種原料的裂化反應(yīng)活性最高（）A.烷烴B.環(huán)烷烴C.芳烴D.烯烴答案：A解析：在催化裂化過程中，烷烴的裂化反應(yīng)活性最高。因為烷烴分子結(jié)構(gòu)相對簡單，碳-碳鍵和碳-氫鍵的鍵能相對較低，在催化劑和一定反應(yīng)條件下容易斷裂發(fā)生裂化反應(yīng)。環(huán)烷烴的裂化反應(yīng)活性次之，芳烴的裂化反應(yīng)活性較低，而烯烴雖然也有一定反應(yīng)活性，但總體不如烷烴容易發(fā)生裂化。2.下列不屬于催化裂化裝置主要產(chǎn)品的是（）A.汽油B.柴油C.潤滑油D.液化氣答案：C解析：催化裂化裝置的主要產(chǎn)品有汽油、柴油和液化氣等。催化裂化是將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油的過程，其目的是提高輕質(zhì)油的收率。而潤滑油一般是通過原油的減壓蒸餾、溶劑精制、脫蠟等工藝生產(chǎn)，不屬于催化裂化裝置的主要產(chǎn)品。3.催化裂化反應(yīng)中，熱裂化反應(yīng)是（）A.吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)C.既不吸熱也不放熱D.先吸熱后放熱答案：A解析：熱裂化反應(yīng)是依靠高溫使烴類分子發(fā)生分解的反應(yīng)，在這個過程中需要吸收大量的熱量來打破分子中的化學(xué)鍵，所以熱裂化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。4.催化裂化裝置中，再生器的主要作用是（）A.使催化劑再生B.加熱原料油C.分離反應(yīng)產(chǎn)物D.儲存催化劑答案：A解析：在催化裂化過程中，催化劑在反應(yīng)過程中會因積炭而失去活性。再生器的主要作用就是通過通入空氣等氧化劑，將催化劑上的積炭燒掉，使催化劑恢復(fù)活性，從而可以循環(huán)使用。加熱原料油是加熱爐的作用；分離反應(yīng)產(chǎn)物是分餾塔等設(shè)備的功能；儲存催化劑有專門的催化劑儲罐等，不是再生器的主要作用。5.提升管反應(yīng)器中，油氣與催化劑的接觸時間一般為（）A.0.1-1sB.1-4sC.4-10sD.10-20s答案：B解析：提升管反應(yīng)器是催化裂化裝置的核心反應(yīng)設(shè)備之一。油氣與催化劑在提升管中接觸反應(yīng)，接觸時間一般控制在1-4s。如果接觸時間過短，反應(yīng)不完全；接觸時間過長，會導(dǎo)致過度裂化，增加氣體和焦炭的產(chǎn)率，降低液體產(chǎn)品的收率。二、判斷題1.催化裂化反應(yīng)中，氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是放熱反應(yīng)。（）答案：正確解析：氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是催化裂化過程中的重要反應(yīng)之一。在氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)中，一個烴分子將氫原子轉(zhuǎn)移給另一個烴分子，反應(yīng)過程中會釋放出熱量，所以是放熱反應(yīng)。2.催化裂化裝置的處理能力只與反應(yīng)器的大小有關(guān)。（）答案：錯誤解析：催化裂化裝置的處理能力不僅僅取決于反應(yīng)器的大小。還與原料的性質(zhì)（如原料的密度、餾程、化學(xué)組成等）、催化劑的性能（活性、選擇性、穩(wěn)定性等）、反應(yīng)條件（溫度、壓力、空速等）以及裝置的配套設(shè)備（如加熱爐、分餾塔、再生器等）的操作狀況等多種因素有關(guān)。3.再生器中，燒焦的目的是去除催化劑上的硫和氮。（）答案：錯誤解析：再生器中燒焦的主要目的是去除催化劑上的積炭。在催化裂化反應(yīng)過程中，催化劑表面會沉積大量的焦炭，導(dǎo)致催化劑活性下降。通過燒焦，將焦炭氧化成二氧化碳和一氧化碳等氣體，使催化劑恢復(fù)活性。雖然原料中可能含有硫和氮等雜質(zhì)，但再生器燒焦主要針對的是積炭，而不是去除硫和氮。4.分餾塔的主要作用是將反應(yīng)產(chǎn)物分離成不同餾分。（）答案：正確解析：催化裂化反應(yīng)產(chǎn)物是一個復(fù)雜的混合物，包含了不同沸點范圍的烴類。分餾塔利用混合物中各組分沸點的不同，通過精餾的原理，將反應(yīng)產(chǎn)物分離成液化氣、汽油、柴油等不同餾分，以滿足不同產(chǎn)品的質(zhì)量和用途要求。5.催化裂化裝置中，提高反應(yīng)溫度一定能提高汽油收率。（）答案：錯誤解析：在一定范圍內(nèi)提高反應(yīng)溫度，會加快裂化反應(yīng)速度，使重質(zhì)油更多地裂化為輕質(zhì)油，可能會提高汽油收率。但當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，會導(dǎo)致過度裂化，生成更多的氣體和焦炭，反而使汽油收率下降。同時，過高的溫度還會對催化劑的活性和選擇性產(chǎn)生不利影響，所以提高反應(yīng)溫度不一定能提高汽油收率。三、簡答題1.簡述催化裂化的主要反應(yīng)類型。答案：催化裂化的主要反應(yīng)類型包括：-裂化反應(yīng)：是催化裂化的核心反應(yīng)，將大分子烴類斷裂成小分子烴類，如烷烴、環(huán)烷烴和芳烴的側(cè)鏈斷裂生成烯烴和較小分子的烷烴。-異構(gòu)化反應(yīng)：包括分子骨架異構(gòu)和雙鍵位置異構(gòu)。例如正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴，能提高汽油的辛烷值。-氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)：一個烴分子上的氫原子轉(zhuǎn)移到另一個烯烴分子上，使烯烴飽和，同時生成芳烴或環(huán)烷烴。-芳構(gòu)化反應(yīng)：烯烴環(huán)化脫氫生成芳烴，環(huán)烷烴脫氫生成芳烴，提高汽油的芳烴含量和辛烷值。-縮合反應(yīng)：小分子烴類聚合成大分子烴類，最終可能生成焦炭，沉積在催化劑表面。2.簡述催化裂化裝置開工前的準(zhǔn)備工作。答案：催化裂化裝置開工前的準(zhǔn)備工作主要包括以下幾個方面：-設(shè)備檢查：對裝置內(nèi)的所有設(shè)備進行全面檢查，包括反應(yīng)器、再生器、分餾塔、加熱爐、換熱器等，檢查設(shè)備的安裝質(zhì)量、密封性、儀表和控制系統(tǒng)的運行情況等，確保設(shè)備無缺陷、無泄漏。-管道系統(tǒng)檢查：檢查管道的連接是否牢固，閥門的安裝和開關(guān)是否靈活，管道的支撐和保溫是否良好，同時進行管道的吹掃和清洗，清除管道內(nèi)的雜物和鐵銹等。-催化劑裝填：按照規(guī)定的方法和程序向反應(yīng)器和再生器中裝填催化劑，確保催化劑的裝填量和裝填質(zhì)量符合要求。-水聯(lián)運：向裝置內(nèi)注入水，進行水聯(lián)運，檢查設(shè)備和管道的運行情況，同時對儀表和控制系統(tǒng)進行調(diào)試，檢查其準(zhǔn)確性和可靠性。-冷油運：在水聯(lián)運合格后，向裝置內(nèi)注入冷油，進行冷油運，進一步檢查設(shè)備和管道的運行情況，同時對機泵等設(shè)備進行試運轉(zhuǎn)，檢查其性能和穩(wěn)定性。-烘爐：對加熱爐等設(shè)備進行烘爐，去除設(shè)備內(nèi)的水分，同時使耐火材料緩慢升溫，防止因溫度變化過快而導(dǎo)致耐火材料開裂。-氣密試驗：對裝置進行氣密試驗，檢查設(shè)備和管道的密封性能，確保裝置無泄漏。-原料油準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好合格的原料油，并將其儲存到原料油罐中，為裝置開工做好準(zhǔn)備。-人員培訓(xùn)：對操作人員進行培訓(xùn)，使其熟悉裝置的工藝流程、設(shè)備性能和操作規(guī)程，掌握開工的步驟和注意事項。3.簡述再生器催化劑跑損的原因及處理方法。答案：-原因：-旋風(fēng)分離器故障：旋風(fēng)分離器是分離催化劑和煙氣的關(guān)鍵設(shè)備，如果旋風(fēng)分離器的磨損、損壞或安裝不當(dāng)，會導(dǎo)致其分離效率下降，使催化劑隨煙氣帶出再生器。-操作波動：如再生器的壓力、溫度、藏量等操作參數(shù)波動過大，會影響催化劑的流化狀態(tài)，使催化劑容易被攜帶出再生器。-催化劑性質(zhì)變化：如果催化劑的粒度分布、密度等性質(zhì)發(fā)生變化，如細粉含量增加，會導(dǎo)致催化劑的流化性能變差，容易被煙氣帶走。-設(shè)備泄漏：再生器、管道等設(shè)備出現(xiàn)泄漏，會使催化劑從泄漏處流失。-處理方法：-檢查旋風(fēng)分離器：對旋風(fēng)分離器進行檢查和維修，修復(fù)磨損或損壞的部件，確保其分離效率。-穩(wěn)定操作參數(shù)：嚴格控制再生器的壓力、溫度、藏量等操作參數(shù)，避免操作波動。-調(diào)整催化劑性質(zhì)：通過補充新鮮催化劑、控制催化劑的老化等方法，調(diào)整催化劑的性質(zhì)，使其保持良好的流化性能。-查找并修復(fù)泄漏點：對再生器、管道等設(shè)備進行全面檢查，查找泄漏點并及時修復(fù)。四、計算題1.某催化裂化裝置處理原料油的流量為200t/h，反應(yīng)后得到汽油的產(chǎn)量為80t/h，柴油的產(chǎn)量為60t/h，液化氣的產(chǎn)量為30t/h，求該裝置的液體產(chǎn)品收率。答案：液體產(chǎn)品包括汽油、柴油和液化氣。液體產(chǎn)品總產(chǎn)量=汽油產(chǎn)量+柴油產(chǎn)量+液化氣產(chǎn)量=80+60+30=170t/h液體產(chǎn)品收率=（液體產(chǎn)品總產(chǎn)量÷原料油流量）×100%=（170÷200）×100%=85%所以，該裝置的液體產(chǎn)品收率為85%。2.已知某催化裂化裝置再生器的燒焦量為5t/h，空氣的過剩系數(shù)為1.2，求每小時需要通入再生器的空氣量（假設(shè)燒焦產(chǎn)生的氣體為二氧化碳和一氧化碳，且二氧化碳和一氧化碳的摩爾比為3:1，空氣的含氧量按21%計，碳的相對原子質(zhì)量為12，氧氣的相對分子質(zhì)量為32）。答案：首先，計算燒焦過程中碳的燃燒反應(yīng)。碳燃燒生成二氧化碳的反應(yīng)：\(C+O_{2}=CO_{2}\)碳燃燒生成一氧化碳的反應(yīng)：\(2C+O_{2}=2CO\)設(shè)生成二氧化碳的碳的物質(zhì)的量為\(3x\)mol，生成一氧化碳的碳的物質(zhì)的量為\(x\)mol。則總的碳的物質(zhì)的量\(n(C)=(3x+x)\)mol=\(4x\)mol已知燒焦量為\(5t=5\times10^{6}g\)，碳的相對原子質(zhì)量為\(12\)，根據(jù)\(n=\frac{m}{M}\)，可得\(4x=\frac{5\times10^{6}}{12}\)，解得\(x=\frac{5\times10^{6}}{48}\)mol。生成二氧化碳消耗的氧氣的物質(zhì)的量\(n_{1}(O_{2})=3x\)mol，生成一氧化碳消耗的氧氣的物質(zhì)的量\(n_{2}(O_{2})=\frac{x}{2}\)mol。則實際消耗的氧氣的物質(zhì)的量\(n(O_{2})=3x+\frac{x}{2}=\frac{6x+x}{2}=\frac{7x}{2}\)mol。將\(x=\frac{5\times10^{6}}{48}\)代入，可得\(n(O_{2})=\frac{7}{2}\times\frac{5\times10^{6}}{48}\)mol=\(\frac{35\times10^{6}}{96}\)mol。因為空氣的過剩系數(shù)為\(1.2\)，所以實際需要的氧氣的物質(zhì)的量\(n_{實}(O_{2})=1.2\times\frac{35\times10^{6}}{96}\)mol?？諝獾暮趿堪碶(21\%\)計，設(shè)需要空氣的物質(zhì)的量為\(n_{空氣}\)，則\(n_{空氣}=\frac{n_{實}(O_{2})}{0.21}\)。\(n_{空氣}=\frac{1.2\times\frac{35\times10^{6}}{96}}{0.21}=\frac{1.2\times35\times10^{6}}{96\times0.21}\)mol=\(\frac{42\times10^{6}}{20.16}\)mol≈