2025年乙烯生產(chǎn)知識(細(xì)選試題)附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.2025年乙烯生產(chǎn)中，以下哪種原料的乙烯收率最高？A.石腦油B.乙烷C.柴油D.加氫尾油答案：B2.影響管式裂解爐裂解深度的關(guān)鍵參數(shù)是？A.停留時(shí)間B.爐管材質(zhì)C.燃料種類D.急冷介質(zhì)答案：A（裂解深度由停留時(shí)間、溫度、烴分壓共同決定，其中停留時(shí)間是核心控制參數(shù)）3.新型乙烯裝置中，急冷油塔的主要作用是？A.回收高溫裂解氣顯熱B.分離重組分油C.降低裂解氣溫度至露點(diǎn)以下D.去除酸性氣體答案：B（急冷油塔通過循環(huán)急冷油噴淋，將裂解氣中沸點(diǎn)高于200℃的重組分冷凝分離，同時(shí)回收部分熱量）4.2025年推廣的“前脫丙烷”分離流程中，脫丙烷塔的操作壓力通常為？A.0.5-1.0MPaB.1.5-2.0MPaC.2.5-3.0MPaD.3.5-4.0MPa答案：B（前脫丙烷流程因提前分離C3及以上組分，脫丙烷塔需在較高壓力下操作以降低冷量消耗）5.乙烯裝置中，碳二加氫反應(yīng)器的主要目的是？A.去除乙炔B.提高乙烯純度C.回收氫氣D.降低能耗答案：A（碳二加氫通過選擇性加氫將乙炔轉(zhuǎn)化為乙烯，避免聚合堵塞設(shè)備）6.2025年某乙烯裝置采用“電加熱裂解爐”技術(shù)，其核心優(yōu)勢是？A.降低CO?排放B.提高裂解溫度均勻性C.減少爐管結(jié)焦D.以上均是答案：D（電加熱替代傳統(tǒng)燃料燃燒，可減少直接碳排放；精確控溫提升溫度均勻性；溫度穩(wěn)定降低結(jié)焦速率）7.裂解氣壓縮機(jī)組設(shè)置段間冷卻的主要原因是？A.防止超溫導(dǎo)致聚合B.減少壓縮功C.分離凝液D.以上均是答案：D（段間冷卻可降低氣體溫度防止聚合，同時(shí)通過等溫壓縮減少功耗，并分離出凝液避免液擊）8.乙烯裝置廢堿液處理中，2025年推薦的“濕式氧化法”主要去除的污染物是？A.硫化物B.碳酸鈉C.油類D.懸浮物答案：A（濕式氧化法通過高溫高壓將廢堿液中的Na?S、NaHS氧化為Na?SO?，實(shí)現(xiàn)硫化物的無害化處理）9.以下哪項(xiàng)不是評價(jià)裂解爐性能的關(guān)鍵指標(biāo)？A.乙烯選擇性B.爐管表面熱強(qiáng)度C.清焦周期D.燃料氣熱值答案：D（裂解爐性能主要關(guān)注產(chǎn)物收率、熱效率、運(yùn)行周期，燃料氣熱值是外部輸入?yún)?shù)，非評價(jià)指標(biāo)）10.2025年某裝置采用“乙烷-石腦油混合裂解”，其主要目的是？A.平衡乙烯與丙烯產(chǎn)量B.降低原料成本C.提高裝置操作彈性D.以上均是答案：D（混合裂解可通過調(diào)整原料比例，靈活調(diào)節(jié)乙烯/丙烯比，同時(shí)利用不同原料的價(jià)格波動降低成本，提升裝置適應(yīng)性）11.裂解爐輻射段爐管材質(zhì)升級為HP-40NbTi后，主要提升的性能是？A.耐高溫氧化性B.抗結(jié)焦性C.高溫強(qiáng)度D.以上均是答案：D（HP-40NbTi通過添加Nb、Ti等元素，增強(qiáng)了爐管在1100℃以上高溫下的抗蠕變性能、抗氧化性及抗結(jié)焦能力）12.乙烯裝置中，甲烷化反應(yīng)器的作用是？A.去除CO、CO?B.生產(chǎn)甲烷C.回收氫氣D.降低冷箱負(fù)荷答案：A（甲烷化反應(yīng)通過Ni基催化劑將CO、CO?與H?反應(yīng)提供CH?和H?O，避免低溫系統(tǒng)凍堵）13.2025年某企業(yè)乙烯裝置綜合能耗降至280kg標(biāo)油/噸乙烯，其關(guān)鍵技術(shù)不包括？A.高效熱偶聯(lián)技術(shù)B.新型膨脹機(jī)應(yīng)用C.原料預(yù)處理深度脫砷D.低溫余熱發(fā)電答案：C（原料脫砷是防止催化劑中毒的措施，與能耗降低無直接關(guān)聯(lián)）14.堿洗塔操作中，若循環(huán)堿液濃度過高（＞20wt%），最可能導(dǎo)致的問題是？A.設(shè)備腐蝕B.堿液結(jié)晶堵塞C.酸性氣體吸收效率下降D.廢堿液量增加答案：B（高濃度堿液在低溫下易析出Na?CO?結(jié)晶，堵塞塔盤或管線）15.以下哪項(xiàng)是2025年乙烯生產(chǎn)“雙碳”目標(biāo)下的關(guān)鍵技術(shù)？A.煤制乙烯B.生物基乙醇脫水制乙烯C.重油催化裂解D.石腦油蒸汽裂解答案：B（生物基乙醇原料來自可再生資源，其生產(chǎn)乙烯的碳足跡顯著低于化石路線，符合碳中和要求）二、填空題（每空1分，共20分）1.管式裂解爐的輻射段與對流段熱負(fù)荷分配通常為____%:____%。（70-80:20-30）2.稀釋蒸汽的主要作用是降低烴分壓、____和____。（抑制結(jié)焦；保護(hù)爐管）3.前脫乙烷流程中，脫乙烷塔塔頂溫度約為____℃，需采用____作為冷劑。（-30~-40；丙烯/乙烯復(fù)疊制冷）4.裂解氣壓縮機(jī)通常采用____段壓縮，段間壓力比控制在____左右。（3-5；2）5.2025年乙烯裝置硫含量控制指標(biāo)為原料總硫≤____ppm，裂解氣總硫≤____ppm。（50；1）6.廢堿液“中和-氧化”聯(lián)合處理中，中和階段需加入____調(diào)節(jié)pH，氧化階段常用____作為氧化劑。（硫酸；空氣/氧氣）7.CO?捕集技術(shù)中，2025年推廣的“膜分離法”對CO?的選擇性需＞____，膜材料多為____聚合物。（30；聚酰亞胺）8.新型微通道反應(yīng)器用于乙烯生產(chǎn)時(shí)，其核心優(yōu)勢是____和____。（強(qiáng)化傳熱；降低停留時(shí)間分布）9.碳三加氫催化劑的活性組分通常為____，載體多采用____。（Pd；Al?O?）10.乙烯收率計(jì)算公式為：乙烯收率（%）=（____/____）×100%。（乙烯產(chǎn)量；原料烴中碳元素總量×乙烯碳收率系數(shù)）三、簡答題（每題6分，共48分）1.簡述石腦油與乙烷作為裂解原料的優(yōu)缺點(diǎn)對比。答案：石腦油優(yōu)點(diǎn)：來源廣、價(jià)格波動小，副產(chǎn)丙烯、丁二烯等價(jià)值高；缺點(diǎn)：乙烯收率低（約25-30%），能耗高，結(jié)焦傾向大。乙烷優(yōu)點(diǎn)：乙烯收率高（約80-85%），能耗低，結(jié)焦少；缺點(diǎn)：來源受限（依賴天然氣/頁巖氣），副產(chǎn)物少（僅甲烷、氫氣），裝置靈活性差。2.急冷系統(tǒng)包含哪些關(guān)鍵設(shè)備？其主要作用是什么？答案：急冷系統(tǒng)包括急冷油塔、急冷水塔、油洗泵、水洗泵、急冷油/水泵換熱器等。作用：①快速冷卻裂解氣（從800℃降至200℃以下），終止二次反應(yīng)；②分離重組分（急冷油塔分離燃料油）和輕組分（急冷水塔分離汽油、稀釋蒸汽）；③回收熱量（產(chǎn)生高壓蒸汽或預(yù)熱原料）。3.前脫乙烷流程與前脫丙烷流程的主要差異及適用場景？答案：差異：①分離順序不同，前脫乙烷先分離C2及以下組分，前脫丙烷先分離C3及以上；②冷量需求不同，前脫乙烷需更低溫度（-100℃以下）分離甲烷/乙烯，前脫丙烷冷量需求較低（-50℃左右）；③操作彈性不同，前脫丙烷對原料組成變化適應(yīng)性更強(qiáng)。適用場景：前脫乙烷適用于乙烷/輕烴裂解（C2含量高），前脫丙烷適用于石腦油/柴油裂解（C3+含量高）。4.裂解爐結(jié)焦的主要影響及預(yù)防措施？答案：影響：①爐管傳熱阻力增加，燃料消耗上升；②爐管局部過熱，縮短使用壽命；③爐管內(nèi)徑減小，壓力降增大，影響裂解深度。預(yù)防措施：①控制裂解溫度和停留時(shí)間（避免過度裂解）；②注入稀釋蒸汽（降低烴分壓）；③使用結(jié)焦抑制劑（如硫、磷化合物）；④優(yōu)化爐管材質(zhì)（如HP-40NbTi）；⑤定期清焦（蒸汽-空氣燒焦法）。5.乙烯壓縮機(jī)油系統(tǒng)的作用及維護(hù)要點(diǎn)？答案：作用：①潤滑軸承和齒輪；②冷卻軸承（帶走摩擦熱）；③提供控制油（驅(qū)動調(diào)速閥、防喘振閥）。維護(hù)要點(diǎn)：①定期檢測油質(zhì)（粘度、酸值、顆粒度）；②控制油溫（40-50℃）；③確保過濾器壓差＜0.1MPa；④停機(jī)時(shí)啟動輔助油泵防止軸瓦磨損；⑤避免水分/雜質(zhì)混入（設(shè)置除油器、干燥器）。6.堿洗塔的工作原理及操作控制關(guān)鍵點(diǎn)？答案：原理：利用NaOH溶液與裂解氣中的H2S、CO2等酸性氣體反應(yīng)（2NaOH+H2S=Na2S+2H2O；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O），實(shí)現(xiàn)酸性氣體脫除?？刂脐P(guān)鍵點(diǎn)：①堿液濃度（5-15wt%，過高易結(jié)晶，過低吸收效率低）；②堿液循環(huán)量（保證氣液接觸時(shí)間）；③塔底溫度（40-60℃，避免低溫結(jié)晶）；④廢堿排放速率（維持塔內(nèi)Na2CO3濃度＜25wt%）。7.熱裂解與催化裂解的機(jī)理差異及2025年催化裂解的發(fā)展方向？答案：機(jī)理差異：熱裂解通過高溫（750-900℃）引發(fā)自由基反應(yīng)（鏈引發(fā)-增長-終止）；催化裂解利用酸性催化劑（如ZSM-5）的酸性位點(diǎn)，通過正碳離子機(jī)理（質(zhì)子化-裂解-異構(gòu)化）降低反應(yīng)溫度（500-650℃）。發(fā)展方向：①高選擇性催化劑（提高乙烯/丙烯比）；②抗結(jié)焦催化劑（延長運(yùn)行周期）；③與電加熱結(jié)合的低碳工藝；④處理重質(zhì)原料（如渣油）的催化裂解技術(shù)。8.乙烯裝置的能量集成策略有哪些？答案：①熱聯(lián)合：利用裂解氣高溫?zé)崃堪l(fā)生高壓蒸汽（驅(qū)動壓縮機(jī)），急冷水熱量預(yù)熱原料或發(fā)電；②制冷系統(tǒng)優(yōu)化：采用丙烯/乙烯復(fù)疊制冷，減少冷量損失；③熱泵技術(shù)：利用脫甲烷塔塔頂氣（-160℃）與塔底液（-140℃）的溫差，通過熱泵回收冷量；④低溫余熱利用：將急冷水塔出口水（40℃）用于生活區(qū)供暖或工藝預(yù)熱水；⑤電機(jī)驅(qū)動替代蒸汽透平（減少蒸汽消耗）。四、計(jì)算題（共22分）1.某乙烷裂解裝置，原料乙烷流量為100t/h，乙烷轉(zhuǎn)化率為65%，乙烯選擇性為88%（以轉(zhuǎn)化的乙烷計(jì)），求乙烯產(chǎn)量（t/h）。（6分）解：轉(zhuǎn)化的乙烷量=100×65%=65t/h乙烯摩爾收率=88%×（2×28）/（30）=88%×56/30≈1.645（乙烯分子量28，乙烷30）乙烯產(chǎn)量=65×1.645≈106.9t/h（注：實(shí)際計(jì)算需考慮碳平衡，正確公式應(yīng)為：乙烯產(chǎn)量=原料乙烷量×轉(zhuǎn)化率×選擇性×（乙烯分子量×2）/（乙烷分子量×2）=100×0.65×0.88×（28×2）/（30×2）=100×0.65×0.88×28/30≈52.05t/h，此處原計(jì)算有誤，正確答案約52.05t/h）2.某石腦油裂解裝置，年處理石腦油120萬噸（密度0.72t/m3），綜合能耗為300kg標(biāo)油/噸乙烯，乙烯年產(chǎn)量40萬噸，求裝置年能耗（萬噸標(biāo)油）及石腦油單耗（t/t乙烯）。（6分）解：年能耗=40×300=12000噸標(biāo)油=1.2萬噸標(biāo)油石腦油單耗=120/40=3t/t乙烯3.某裝置廢堿液產(chǎn)生量為5m3/h，其中硫化物濃度為8000mg/L（以S2?計(jì)），采用濕式氧化法處理，反應(yīng)式為2S2?+3O?=2SO?2?，求每小時(shí)需氧量（kg）。（5分）解：S2?質(zhì)量=5×1000L×8000mg/L=40,000,000mg=40kgS2?摩爾數(shù)=40,000g/32g/mol=1250mol根據(jù)反應(yīng)式，2molS2?需3molO?，故O?摩爾數(shù)=1250×3/2=1875molO?質(zhì)量=1875×32g=