2025年裂解(裂化)工藝考試題庫及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.以下哪種原料最適合作為管式爐裂解工藝的原料？A.重質(zhì)渣油B.石腦油C.煤焦油D.瀝青答案：B解析：管式爐裂解要求原料餾分輕、雜質(zhì)少，石腦油（輕質(zhì)烴類）是最常用原料，重質(zhì)渣油、煤焦油和瀝青因含碳高、易結(jié)焦不適用。2.裂解反應(yīng)中，提高烴分壓會導(dǎo)致：A.烯烴收率增加B.結(jié)焦傾向減弱C.二次反應(yīng)加劇D.反應(yīng)速率降低答案：C解析：烴分壓升高會促進(jìn)聚合、縮合等二次反應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)焦加劇，烯烴收率下降。3.裂解爐輻射段爐管的材質(zhì)通常為：A.20號鋼B.1Cr18Ni9TiC.HP-40（含Cr25、Ni35）D.Q235答案：C解析：輻射段溫度高達(dá)800-900℃，需耐高溫、抗?jié)B碳的高鎳鉻合金，HP-40是典型材質(zhì)。4.裂解過程中，急冷油系統(tǒng)的主要作用是：A.提高反應(yīng)溫度B.終止裂解反應(yīng)C.增加烯烴分壓D.降低原料預(yù)熱溫度答案：B解析：急冷油通過快速降溫（從800℃降至350℃以下）終止自由基反應(yīng)，防止烯烴進(jìn)一步分解。5.裂解爐正常運(yùn)行時，輻射段爐管表面溫度（管壁溫）的控制上限通常為：A.850℃B.950℃C.1100℃D.1200℃答案：B解析：管壁溫過高會導(dǎo)致爐管材質(zhì)劣化、結(jié)焦加速，一般控制在950℃以下（具體因爐型調(diào)整）。6.以下哪種物質(zhì)是裂解反應(yīng)的主要產(chǎn)物？A.甲烷B.乙烯C.苯D.柴油答案：B解析：裂解的核心目標(biāo)是生產(chǎn)乙烯、丙烯等低碳烯烴，甲烷是副產(chǎn)物，苯為深度裂解產(chǎn)物，柴油非目標(biāo)產(chǎn)物。7.裂解爐燒焦操作中，判斷燒焦結(jié)束的主要依據(jù)是：A.爐管表面溫度下降B.出口煙氣中CO2濃度持續(xù)低于0.1%C.燃料氣用量減少D.急冷油流量增加答案：B解析：燒焦反應(yīng)為C+O2→CO2，當(dāng)煙氣中CO2濃度穩(wěn)定且極低時，說明焦層已清除完畢。8.裂解工藝中，稀釋蒸汽的主要作用是：A.提高烴分壓B.降低烴分壓C.增加反應(yīng)壓力D.作為反應(yīng)原料答案：B解析：稀釋蒸汽與原料烴混合，降低烴分壓，抑制二次反應(yīng)，提高烯烴收率。9.裂解氣壓縮工段采用多段壓縮的主要原因是：A.降低能耗B.提高壓縮比C.防止裂解氣高溫聚合D.減少設(shè)備投資答案：C解析：裂解氣含烯烴易聚合，多段壓縮可中間冷卻（溫度＜100℃），避免高溫下聚合結(jié)垢。10.裂解爐運(yùn)行中，爐管結(jié)焦的直接表現(xiàn)是：A.輻射段溫度降低B.爐管壓降減小C.乙烯收率上升D.燃料氣用量增加答案：D解析：結(jié)焦導(dǎo)致爐管傳熱阻力增大，為維持出口溫度需增加燃料量，同時爐管壓降增大，乙烯收率下降。11.以下哪項(xiàng)不是裂解工藝的安全控制參數(shù)？A.裂解爐出口溫度B.稀釋蒸汽與原料烴的質(zhì)量比C.急冷油pH值D.燃料氣壓力答案：C解析：急冷油pH值主要影響設(shè)備腐蝕，非核心安全控制參數(shù)；出口溫度、稀釋比、燃料氣壓力直接關(guān)系反應(yīng)安全。12.裂解裝置開車時，建立稀釋蒸汽系統(tǒng)的正確順序是：A.先投用蒸汽過熱爐，再引入鍋爐水B.先建立鍋爐水循環(huán)，再投用蒸汽過熱爐C.同時投用蒸汽過熱爐和鍋爐水D.先引入原料烴，再投用蒸汽答案：B解析：需先建立鍋爐水循環(huán)（防止?fàn)t管干燒），再升溫過熱，避免設(shè)備超溫?fù)p壞。13.裂解反應(yīng)的最佳停留時間范圍是：A.0.01-0.1秒B.0.1-0.5秒C.1-5秒D.5-10秒答案：B解析：停留時間過短（＜0.1秒）反應(yīng)不完全，過長（＞0.5秒）二次反應(yīng)加劇，最佳范圍0.1-0.5秒。14.裂解氣脫酸性氣體（H2S、CO2）常用的吸收劑是：A.氫氧化鈉溶液B.乙醇胺溶液（MEA）C.濃硫酸D.活性氧化鋁答案：B解析：乙醇胺（MEA、DEA）可選擇性吸收酸性氣體，且可再生；NaOH為強(qiáng)堿，易與CO2反應(yīng)生成碳酸鹽堵塞設(shè)備。15.裂解爐緊急停車時，首先應(yīng)執(zhí)行的操作是：A.切斷原料烴進(jìn)料B.切斷燃料氣供應(yīng)C.關(guān)閉稀釋蒸汽D.啟動緊急泄壓答案：B解析：優(yōu)先切斷燃料氣（避免爐管超溫），再切斷原料烴（防止繼續(xù)反應(yīng)結(jié)焦），稀釋蒸汽需維持至爐管冷卻。16.以下哪種情況會導(dǎo)致裂解爐爐管局部過熱？A.原料烴流量均勻B.爐管內(nèi)結(jié)焦不均勻C.稀釋蒸汽流量穩(wěn)定D.燃料氣燃燒完全答案：B解析：結(jié)焦不均勻會導(dǎo)致局部傳熱差，火焰熱量無法有效傳遞，造成結(jié)焦處爐管溫度異常升高。17.裂解工藝中，急冷換熱器（TLE）的主要作用是：A.冷卻裂解氣至常溫B.回收高溫裂解氣的熱量產(chǎn)生高壓蒸汽C.分離裂解氣中的重組分D.提高裂解氣壓力答案：B解析：TLE通過換熱將800℃左右的裂解氣快速冷卻至350-400℃，同時產(chǎn)生高壓蒸汽（10-12MPa），實(shí)現(xiàn)熱量回收。18.裂解爐運(yùn)行周期（兩次燒焦間隔）主要取決于：A.原料含硫量B.爐管結(jié)焦速率C.燃料氣熱值D.急冷油流量答案：B解析：結(jié)焦速率決定了爐管何時因壓降過大或傳熱效率過低需停車燒焦，是影響周期的關(guān)鍵因素。19.以下哪種指標(biāo)可反映裂解深度？A.乙烯/丙烯比（E/P比）B.甲烷含量C.裂解氣中氫含量D.以上都是答案：D解析：裂解深度增加時，E/P比、甲烷含量、氫含量均會升高，均可作為參考指標(biāo)。20.裂解裝置發(fā)生晃電（供電短暫中斷）時，最優(yōu)先恢復(fù)的系統(tǒng)是：A.裂解爐燃料氣系統(tǒng)B.急冷油循環(huán)泵C.稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)D.裂解氣壓縮機(jī)答案：B解析：急冷油循環(huán)中斷會導(dǎo)致裂解氣無法及時冷卻，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，加劇結(jié)焦甚至爐管超溫，需優(yōu)先恢復(fù)。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分，少選、錯選均不得分）1.裂解工藝的主要危險特性包括：A.高溫高壓環(huán)境B.原料和產(chǎn)物均為易燃易爆物質(zhì)C.裂解氣含H2S等有毒氣體D.催化劑易發(fā)生粉塵爆炸答案：ABC解析：裂解原料（石腦油）、產(chǎn)物（乙烯、氫氣）均為易燃易爆品；裂解氣可能含H2S（來自原料硫）；工藝溫度高（800℃以上），但催化劑多為固定床或無催化劑（管式爐裂解），無粉塵爆炸風(fēng)險。2.影響裂解產(chǎn)物分布的主要因素有：A.裂解溫度B.停留時間C.烴分壓D.原料組成答案：ABCD解析：溫度決定反應(yīng)方向（高溫利于乙烯，低溫利于丙烯）；停留時間影響反應(yīng)深度；烴分壓影響二次反應(yīng)；原料含鏈烷烴越多，乙烯收率越高。3.裂解爐輻射段爐管結(jié)焦的危害包括：A.爐管傳熱效率下降B.爐管壓降增大C.乙烯收率降低D.爐管局部過熱導(dǎo)致?lián)p壞答案：ABCD解析：結(jié)焦層阻礙傳熱，需增加燃料量（效率下降）；焦層縮小管內(nèi)徑，壓降增大；二次反應(yīng)加劇使乙烯轉(zhuǎn)化為其他產(chǎn)物（收率降）；局部傳熱差導(dǎo)致爐管超溫變形。4.裂解裝置開車前需進(jìn)行的安全檢查包括：A.設(shè)備耐壓試驗(yàn)合格B.聯(lián)鎖系統(tǒng)校驗(yàn)完畢C.消防設(shè)施完好D.原料分析符合要求答案：ABCD解析：開車前需確認(rèn)設(shè)備強(qiáng)度（耐壓試驗(yàn)）、安全聯(lián)鎖有效性、消防應(yīng)急能力、原料質(zhì)量（避免雜質(zhì)影響反應(yīng)）。5.裂解氣壓縮工段的主要設(shè)備包括：A.離心式壓縮機(jī)B.段間冷卻器C.氣液分離罐D(zhuǎn).反應(yīng)器答案：ABC解析：壓縮機(jī)用于升壓，段間冷卻器降低溫度（防聚合），分離罐去除冷凝液；反應(yīng)器是裂解反應(yīng)核心設(shè)備，不在壓縮工段。6.裂解工藝中，稀釋蒸汽的質(zhì)量要求包括：A.低含鹽量（防止?fàn)t管結(jié)垢）B.低含氧量（防止?fàn)t管氧化）C.高過熱度（避免帶液）D.高含硫量（促進(jìn)反應(yīng)）答案：ABC解析：稀釋蒸汽需純凈（低含鹽防結(jié)垢）、無氧（防爐管氧化）、過熱度高（避免液態(tài)水進(jìn)入爐管導(dǎo)致熱應(yīng)力損壞）；含硫會腐蝕設(shè)備，需嚴(yán)格控制。7.裂解爐緊急停車的觸發(fā)條件包括：A.原料烴流量低低聯(lián)鎖B.稀釋蒸汽流量低低聯(lián)鎖C.爐管出口溫度高高聯(lián)鎖D.燃料氣壓力高高聯(lián)鎖答案：ABC解析：原料或稀釋蒸汽中斷會導(dǎo)致爐管干燒或結(jié)焦，出口溫度超高會損壞爐管，均需緊急停車；燃料氣壓力高可通過調(diào)節(jié)閥控制，非緊急停車條件。8.裂解氣凈化過程包括：A.脫酸性氣體（H2S、CO2）B.脫水（防止低溫下結(jié)冰）C.脫炔烴（避免聚合堵塞）D.脫甲烷（分離輕組分）答案：ABC解析：凈化指去除雜質(zhì)（酸性氣、水、炔烴），脫甲烷屬于分離工段（深冷分離）。9.裂解爐燒焦操作的注意事項(xiàng)包括：A.控制燒焦溫度（避免爐管過熱）B.逐步增加空氣量（防止劇烈反應(yīng)）C.監(jiān)測煙氣中O2和CO2濃度D.燒焦后需用氮?dú)庵脫Q答案：ABCD解析：溫度過高會損壞爐管；空氣量突增會導(dǎo)致焦層劇烈燃燒（超溫）；監(jiān)測O2（確保不過量）和CO2（判斷燒焦進(jìn)度）；置換防止殘留氧氣引發(fā)安全事故。10.裂解工藝的節(jié)能措施包括：A.提高急冷換熱器的熱量回收效率B.優(yōu)化稀釋蒸汽與原料的比例C.使用新型高效爐管（如扭曲片管）D.降低裂解爐排煙溫度答案：ABCD解析：回收熱量（產(chǎn)蒸汽）、優(yōu)化稀釋比（減少蒸汽消耗）、高效爐管（提高傳熱效率）、降低排煙溫度（減少熱損失）均為節(jié)能手段。三、判斷題（每題1分，共15分，正確打“√”，錯誤打“×”）1.裂解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此需要持續(xù)提供熱量。（√）解析：裂解需斷裂C-C鍵，為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需爐管外燃料燃燒供熱。2.裂解原料中芳烴含量越高，乙烯收率越高。（×）解析：芳烴不易裂解，且易縮合結(jié)焦，會降低乙烯收率。3.裂解爐運(yùn)行中，爐管表面溫度（管壁溫）應(yīng)低于爐管材質(zhì)的許用溫度。（√）解析：超過許用溫度會導(dǎo)致材質(zhì)蠕變、強(qiáng)度下降，引發(fā)爐管破裂。4.急冷油系統(tǒng)中，急冷油的循環(huán)量越大越好。（×）解析：循環(huán)量過大增加能耗，且可能導(dǎo)致急冷換熱器內(nèi)流速過高，加劇磨損。5.裂解氣壓縮工段中，壓縮比越高，越有利于后續(xù)分離。（×）解析：壓縮比過高會導(dǎo)致溫度過高（聚合風(fēng)險），需多段壓縮并中間冷卻。6.裂解裝置停車后，需對爐管進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，防止空氣進(jìn)入引發(fā)爆炸。（√）解析：爐管內(nèi)可能殘留可燃?xì)怏w（乙烯、氫氣），與空氣混合達(dá)到爆炸極限，需置換至氧含量＜0.5%。7.稀釋蒸汽中斷時，應(yīng)立即切斷原料烴進(jìn)料并緊急停車。（√）解析：蒸汽中斷會導(dǎo)致烴分壓升高，二次反應(yīng)加劇，爐管快速結(jié)焦甚至超溫，需緊急停車。8.裂解爐燒焦時，通入的空氣量越大，燒焦速度越快，因此應(yīng)盡可能提高空氣量。（×）解析：空氣量過大（O2濃度過高）會導(dǎo)致焦層劇烈燃燒，爐管局部超溫?fù)p壞。9.裂解氣中的水分會在深冷分離工段結(jié)冰，堵塞管道和設(shè)備。（√）解析：深冷分離溫度可達(dá)-100℃以下，水分會凍結(jié)，需通過干燥器脫除。10.裂解工藝中，提高反應(yīng)壓力有利于提高乙烯收率。（×）解析：高壓會促進(jìn)聚合、縮合等二次反應(yīng)，降低乙烯收率，因此需通過稀釋蒸汽降低烴分壓。11.裂解爐輻射段爐管出現(xiàn)局部紅熱現(xiàn)象，說明該部位結(jié)焦較薄。（√）解析：結(jié)焦薄處傳熱好，火焰熱量被原料烴吸收，爐管溫度正常；結(jié)焦厚處傳熱差，熱量積聚導(dǎo)致紅熱。12.裂解氣脫炔烴常用催化加氫法，將乙炔轉(zhuǎn)化為乙烯或乙烷。（√）解析：采用Pd/Al2O3催化劑，控制加氫條件可選擇性加氫（乙炔→乙烯）或完全加氫（乙炔→乙烷）。13.裂解裝置的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（SIS）應(yīng)獨(dú)立于分散控制系統(tǒng)（DCS）。（√）解析：SIS需獨(dú)立設(shè)置以確保在DCS故障時仍能執(zhí)行安全動作（如緊急停車）。14.裂解爐運(yùn)行周期越長，說明爐管結(jié)焦速率越慢，經(jīng)濟(jì)效益越好。（√）解析：長周期運(yùn)行減少停車燒焦次數(shù)，提高裝置開工率，降低能耗和成本。15.裂解工藝中，原料預(yù)處理（如脫硫、脫砷）的目的是保護(hù)催化劑和防止設(shè)備腐蝕。（√）解析：硫會腐蝕設(shè)備，砷會使后續(xù)加氫催化劑中毒，需預(yù)處理脫除。四、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述管式爐裂解工藝的基本流程。答案：原料（石腦油等）與稀釋蒸汽混合后進(jìn)入對流段預(yù)熱（200-400℃），再進(jìn)入輻射段（800-900℃）發(fā)生裂解反應(yīng)；高溫裂解氣（800℃）進(jìn)入急冷換熱器（TLE）快速冷卻至350-400℃（終止反應(yīng)并產(chǎn)高壓蒸汽），然后進(jìn)入急冷油塔進(jìn)一步冷卻（至100℃以下）；分離出的裂解氣進(jìn)入壓縮工段（多段壓縮至3-4MPa），經(jīng)凈化（脫酸、脫水、脫炔）后進(jìn)入深冷分離系統(tǒng)（通過精餾分離出乙烯、丙烯、甲烷等產(chǎn)品）。2.列舉裂解爐結(jié)焦的主要原因及預(yù)防措施。答案：主要原因：①原料含芳烴、膠質(zhì)等易結(jié)焦組分；②停留時間過長（二次反應(yīng)加?。?；③烴分壓過高（促進(jìn)聚合）；④爐管局部過熱（加速結(jié)焦）。預(yù)防措施：①控制原料質(zhì)量（降低芳烴含量）；②優(yōu)化操作參數(shù)（適當(dāng)提高溫度、縮短停留時間）；③保持稀釋蒸汽流量（降低烴分壓）；④定期燒焦（清除已結(jié)焦層）；⑤改進(jìn)爐管結(jié)構(gòu)（如扭曲片管改善物料分布）。3.裂解氣壓縮工段為何采用多段壓縮并中間冷卻？答案：①多段壓縮可降低單段壓縮比，避免出口溫度過高（裂解氣含烯烴，高溫易聚合結(jié)垢）；②中間冷卻可減少壓縮功（氣體溫度降低后密度增大，壓縮能耗降低）；③中間冷卻后分離出冷凝液（如汽油組分），減少后續(xù)設(shè)備負(fù)荷；④防止壓縮機(jī)因溫度過高導(dǎo)致潤滑油失效、機(jī)械部件損壞。4.簡述裂解爐緊急停車的操作步驟。答案：①立即切斷燃料氣供應(yīng)（關(guān)閉燃料氣主閥），停止向輻射段供熱；②切斷原料烴進(jìn)料（關(guān)閉原料閥），防止繼續(xù)反應(yīng)結(jié)焦；③維持稀釋蒸汽流量（直至爐管溫度降至400℃以下），防止?fàn)t管內(nèi)殘烴結(jié)焦；④啟動急冷系統(tǒng)（增大急冷油循環(huán)量），加速冷卻裂解氣；⑤打開火炬系統(tǒng)，將殘留裂解氣排入火炬燃燒；⑥確認(rèn)所有聯(lián)鎖動作完成（如關(guān)閉進(jìn)出料閥、啟動氮?dú)庵脫Q）；⑦檢查設(shè)備狀態(tài)（爐管、急冷換熱器有無異常），為重啟或檢修做準(zhǔn)備。5.分析裂解爐出口溫度偏低的可能原因及處理方法。答案：可能原因：①燃料氣壓力低或熱值下降（供熱量不足）；②原料烴流量過大（吸熱增加）；③爐管結(jié)焦嚴(yán)重（傳熱效率下降，原料吸熱不足）；④稀釋蒸汽流量過大（額外吸熱）；⑤燃燒器故障（火焰分布不均，局部供熱不足）。處理方法：①提高燃料氣壓力或切換高熱值燃料；②適當(dāng)降低原料烴流量（至設(shè)計值）；③若結(jié)焦導(dǎo)致，需停車燒焦；④調(diào)整稀釋蒸汽流量（維持設(shè)計比例）；⑤檢查燃燒器（清理堵塞、調(diào)整風(fēng)門），確?；鹧婢鶆?。五、案例分析題（每題15分，共30分）案例1：某裂解裝置運(yùn)行中，裂解爐出口溫度（COT）突然從840℃升至880℃，同時爐管管壁溫（TMT）局部達(dá)到980℃（設(shè)計上限950℃），請分析原因及處理措施。答案：（1）可能原因：①燃料氣系統(tǒng)故障：燃料氣壓力突然升高、熱值增加（如摻混了高熱值氣體），導(dǎo)致燃燒放熱過多；②原料烴流量驟降：原料泵故障或調(diào)節(jié)閥誤關(guān)，原料量減少，單位質(zhì)量原料吸收的熱量增加，出口溫度上升；③爐管局部結(jié)焦：結(jié)焦導(dǎo)致該區(qū)域傳熱效率下降，火焰熱量無法被原料吸收，積聚在爐管表面，引起局部超溫；④稀釋蒸汽流量下降：蒸汽量減少，烴分壓升高，二次反應(yīng)放熱（聚合、縮合為放熱反應(yīng)），加劇溫度上升；⑤儀表故障：溫度測點(diǎn)誤報（可能性較低，需結(jié)合其他參數(shù)判斷）。（2）處理措施：①立即降低燃料氣流量（通過調(diào)節(jié)燃料氣調(diào)節(jié)閥），控制COT下降；②檢查原料烴流量（若流量低，啟動原料泵備用泵或手動開大調(diào)節(jié)閥）；③確認(rèn)稀釋蒸汽流量（若低，檢查蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，必要時補(bǔ)充外來蒸汽）；④監(jiān)測爐