2025年危險(xiǎn)化學(xué)品安全作業(yè)(裂解裂化工藝)復(fù)習(xí)題試題含各題型一、選擇題1.裂解工藝中，原料在高溫下發(fā)生碳鏈斷裂反應(yīng)，該反應(yīng)的主要熱效應(yīng)為（）A.放熱B.吸熱C.絕熱D.恒溫答案：B解析：裂解反應(yīng)是高分子烴類在高溫（700-900℃）下發(fā)生碳碳鍵斷裂的過(guò)程，需要吸收大量熱量以破壞化學(xué)鍵，因此為吸熱反應(yīng)。2.下列哪種物質(zhì)不屬于裂解工藝常見的原料（）A.石腦油B.柴油C.天然氣D.液氧答案：D解析：裂解原料通常為富含烷烴、烯烴的烴類物質(zhì)，如石腦油、柴油、天然氣等；液氧為助燃劑，不作為原料使用。3.裂解爐管結(jié)焦會(huì)導(dǎo)致的后果不包括（）A.傳熱效率下降B.管內(nèi)壓降增大C.原料轉(zhuǎn)化率提高D.局部過(guò)熱引發(fā)爆管答案：C解析：爐管結(jié)焦會(huì)形成隔熱層，降低傳熱效率，增加管內(nèi)阻力，導(dǎo)致局部溫度過(guò)高，甚至引發(fā)爐管破裂；結(jié)焦會(huì)減少有效反應(yīng)空間，反而降低原料轉(zhuǎn)化率。4.裂解氣分離過(guò)程中，為防止烯烴聚合，通常采用的措施是（）A.升高溫度B.加入阻聚劑C.降低壓力D.增加停留時(shí)間答案：B解析：裂解氣中含有大量烯烴（如乙烯、丙烯），在高溫、高壓下易發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚合物堵塞設(shè)備，加入阻聚劑（如TBC對(duì)叔丁基鄰苯二酚）可有效抑制聚合反應(yīng)。5.下列關(guān)于裂解裝置緊急停車系統(tǒng)（ESD）的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.ESD應(yīng)獨(dú)立于DCS系統(tǒng)B.ESD觸發(fā)后應(yīng)立即切斷原料進(jìn)料C.ESD動(dòng)作時(shí)需關(guān)閉所有加熱爐燃料閥D.ESD故障時(shí)可通過(guò)手動(dòng)操作替代答案：D解析：ESD為安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，需獨(dú)立于常規(guī)控制系統(tǒng)（DCS）以確?？煽啃?；觸發(fā)后必須立即切斷原料和燃料，防止事故擴(kuò)大；ESD故障時(shí)嚴(yán)禁手動(dòng)替代，應(yīng)立即停車檢修。6.裂解爐出口溫度（COT）過(guò)高可能導(dǎo)致的直接后果是（）A.原料轉(zhuǎn)化率降低B.結(jié)焦速率加快C.烯烴收率提高D.系統(tǒng)壓力下降答案：B解析：COT過(guò)高會(huì)加劇烴類的脫氫和縮合反應(yīng)，導(dǎo)致爐管結(jié)焦速率顯著加快，同時(shí)可能生成更多焦炭和小分子氣體，降低目標(biāo)烯烴收率。7.裂解工藝中，為防止?fàn)t管內(nèi)物料停滯引發(fā)局部過(guò)熱，需控制的關(guān)鍵參數(shù)是（）A.進(jìn)料流量B.爐膛溫度C.蒸汽稀釋比D.原料粘度答案：A解析：進(jìn)料流量過(guò)低會(huì)導(dǎo)致物料在爐管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，流速減慢，易引發(fā)局部過(guò)熱結(jié)焦；蒸汽稀釋比主要影響原料分壓，爐膛溫度影響反應(yīng)速率，原料粘度影響流動(dòng)阻力，但流量是防止停滯的直接參數(shù)。8.某裂解裝置使用乙烷為原料，其爆炸極限范圍為3.0%-12.5%（體積分?jǐn)?shù)），當(dāng)系統(tǒng)中乙烷濃度為5%時(shí)，該環(huán)境屬于（）A.安全區(qū)B.爆炸危險(xiǎn)區(qū)C.惰性區(qū)D.無(wú)法判斷答案：B解析：乙烷濃度5%處于爆炸極限3.0%-12.5%范圍內(nèi)，遇火源易發(fā)生爆炸，屬于爆炸危險(xiǎn)區(qū)。9.裂解氣壓縮機(jī)發(fā)生喘振時(shí)，應(yīng)立即采取的措施是（）A.提高壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速B.打開防喘振回流閥C.降低入口壓力D.關(guān)閉出口閥答案：B解析：喘振是壓縮機(jī)流量低于最小流量時(shí)，氣流在葉輪內(nèi)發(fā)生周期性倒流的現(xiàn)象，打開防喘振回流閥可增加壓縮機(jī)入口流量，使其脫離喘振區(qū)；提高轉(zhuǎn)速或降低入口壓力可能加劇喘振，關(guān)閉出口閥會(huì)導(dǎo)致壓力驟升引發(fā)設(shè)備損壞。10.下列哪種物質(zhì)是裂解工藝中常見的有毒氣體，需設(shè)置有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器（）A.氮?dú)釨.甲烷C.硫化氫D.二氧化碳答案：C解析：硫化氫（H?S）是裂解原料中含硫化合物（如硫醇、硫醚）高溫分解的產(chǎn)物，具有劇毒，對(duì)黏膜和呼吸系統(tǒng)有強(qiáng)烈刺激作用，需設(shè)置檢測(cè)報(bào)警器；氮?dú)?、甲烷、二氧化碳均為無(wú)毒氣體（氮?dú)鉃橹舷⑿詺怏w，但不屬于有毒氣體）。11.裂解爐緊急停車時(shí)，首先應(yīng)切斷的介質(zhì)是（）A.原料B.燃料C.稀釋蒸汽D.冷卻水答案：B解析：緊急停車時(shí)需優(yōu)先切斷燃料供應(yīng)，防止?fàn)t膛溫度持續(xù)升高導(dǎo)致爐管過(guò)熱損壞；若先切斷原料，燃料仍燃燒會(huì)使?fàn)t管干燒，引發(fā)更嚴(yán)重后果；稀釋蒸汽和冷卻水需在切斷燃料后逐步調(diào)整，以維持系統(tǒng)壓力和降溫。12.裂解工藝中，稀釋蒸汽的主要作用是（）A.提高原料轉(zhuǎn)化率B.降低烴分壓，抑制結(jié)焦C.加熱原料D.防止設(shè)備腐蝕答案：B解析：稀釋蒸汽（通常為過(guò)熱蒸汽）與原料混合后可降低烴類分壓，減少分子間碰撞幾率，從而抑制焦炭生成；蒸汽不參與反應(yīng)，對(duì)轉(zhuǎn)化率無(wú)直接影響，加熱由爐膛燃料燃燒提供，防止腐蝕需通過(guò)工藝水pH調(diào)節(jié)等措施實(shí)現(xiàn)。13.裂解裝置中，防爆墻的設(shè)置應(yīng)滿足的要求是（）A.采用輕質(zhì)材料，泄壓方向避開操作區(qū)B.采用厚重混凝土，防止爆炸沖擊波擴(kuò)散C.僅設(shè)置在反應(yīng)器周圍D.無(wú)需考慮泄壓面積答案：A解析：防爆墻需采用輕質(zhì)泄壓材料（如輕質(zhì)墻板、泄壓窗），當(dāng)發(fā)生爆炸時(shí)可快速破裂泄壓，且泄壓方向應(yīng)避開人員操作區(qū)和關(guān)鍵設(shè)備；厚重混凝土墻無(wú)法泄壓，可能導(dǎo)致爆炸壓力在封閉空間內(nèi)積聚，引發(fā)二次破壞；防爆墻需設(shè)置在可能發(fā)生爆炸的設(shè)備（如反應(yīng)器、分離器、壓縮機(jī)廠房）周圍，且需根據(jù)爆炸物量計(jì)算泄壓面積。14.裂解氣干燥系統(tǒng)中，常用的干燥劑是（）A.活性炭B.分子篩C.硅膠D.生石灰答案：B解析：分子篩（如3A、4A分子篩）具有均勻的微孔結(jié)構(gòu)，對(duì)水分子的吸附選擇性高，且在高溫下可再生重復(fù)使用，適用于裂解氣深度脫水（要求水含量＜1ppm）；活性炭主要用于吸附有機(jī)物，硅膠脫水能力較弱且再生溫度低，生石灰（CaO）反應(yīng)后生成Ca(OH)?，無(wú)法再生，不適用于連續(xù)干燥系統(tǒng)。15.下列關(guān)于裂解裝置火炬系統(tǒng)的說(shuō)法，正確的是（）A.火炬氣可直接排入大氣B.火炬頭需設(shè)置分子密封器防止回火C.火炬系統(tǒng)無(wú)需設(shè)置點(diǎn)火裝置D.火炬氣壓力越高，燃燒效率越低答案：B解析：分子密封器利用氣體密度差異形成氣封，防止空氣倒流入火炬總管引發(fā)回火爆炸；火炬氣必須經(jīng)燃燒后排放，直接排放會(huì)造成大氣污染和安全隱患；火炬需設(shè)置常明燈和自動(dòng)點(diǎn)火裝置，確?；鹁鏆夥€(wěn)定燃燒；火炬氣壓力越高，流速越快，與空氣混合越充分，燃燒效率越高。16.裂解工藝中，原料預(yù)熱溫度過(guò)高可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)是（）A.原料汽化不完全B.爐管結(jié)焦加劇C.反應(yīng)速率降低D.系統(tǒng)壓力下降答案：B解析：原料預(yù)熱溫度過(guò)高會(huì)使原料在進(jìn)入裂解爐前提前發(fā)生部分裂解或聚合反應(yīng)，生成焦炭前驅(qū)物，進(jìn)入爐管后加劇結(jié)焦；預(yù)熱溫度過(guò)低可能導(dǎo)致汽化不完全，溫度過(guò)高不會(huì)降低反應(yīng)速率（反應(yīng)速率隨溫度升高而加快），系統(tǒng)壓力主要受進(jìn)料量和分離系統(tǒng)影響。17.操作人員進(jìn)入裂解爐區(qū)進(jìn)行巡檢時(shí)，必須佩戴的個(gè)人防護(hù)裝備是（）A.安全帽、安全帶、防塵口罩B.安全帽、防護(hù)眼鏡、隔熱手套C.防毒面具、防化服、安全鞋D.耳塞、護(hù)目鏡、普通手套答案：B解析：裂解爐區(qū)存在高溫、明火、設(shè)備高溫表面等風(fēng)險(xiǎn)，需佩戴安全帽（防物體打擊）、防護(hù)眼鏡（防飛濺物）、隔熱手套（防燙傷）；安全帶適用于高空作業(yè)，防塵口罩適用于粉塵環(huán)境，防毒面具和防化服適用于有毒物質(zhì)泄漏場(chǎng)景，耳塞適用于高噪音環(huán)境，該區(qū)域主要風(fēng)險(xiǎn)為高溫和機(jī)械傷害，故B選項(xiàng)正確。18.裂解裝置中，用于分離裂解氣中氫氣和甲烷的設(shè)備是（）A.脫乙烷塔B.脫丙烷塔C.冷箱D.汽提塔答案：C解析：冷箱利用低溫（-100℃以下）將裂解氣中的氫氣、甲烷等輕組分冷凝分離，通過(guò)多級(jí)換熱和節(jié)流膨脹實(shí)現(xiàn)分離；脫乙烷塔分離乙烷和丙烯，脫丙烷塔分離丙烷和丁烯，汽提塔用于脫除輕組分或重組分中的揮發(fā)性物質(zhì)，均無(wú)法分離氫氣和甲烷。19.下列哪種情況可能導(dǎo)致裂解爐管破裂（）A.進(jìn)料流量波動(dòng)B.稀釋蒸汽壓力正常C.爐膛溫度均勻D.爐管結(jié)焦嚴(yán)重答案：D解析：爐管結(jié)焦會(huì)導(dǎo)致傳熱效率下降，局部溫度過(guò)高，管材在高溫下強(qiáng)度降低，長(zhǎng)期運(yùn)行易引發(fā)爐管破裂；進(jìn)料流量波動(dòng)可能導(dǎo)致溫度波動(dòng)，但不會(huì)直接破裂；稀釋蒸汽壓力正常和爐膛溫度均勻是正常操作條件，不會(huì)導(dǎo)致破裂。20.裂解工藝中，火炬氣回收系統(tǒng)的作用是（）A.減少火炬排放量，提高原料利用率B.降低系統(tǒng)壓力C.去除火炬氣中的有毒物質(zhì)D.增加燃料氣供應(yīng)答案：A解析：火炬氣回收系統(tǒng)將原本排入火炬燃燒的可燃?xì)怏w（如甲烷、乙烷、氫氣等）回收至燃料氣管網(wǎng)，作為燃料使用，可減少浪費(fèi)和大氣污染，提高原料利用率；降低系統(tǒng)壓力是火炬的基本功能，而非回收系統(tǒng)的作用；去除有毒物質(zhì)需通過(guò)預(yù)處理（如脫硫），回收系統(tǒng)主要回收可燃組分；增加燃料氣供應(yīng)是間接結(jié)果，核心作用是減少排放和提高利用率。二、填空題1.裂解反應(yīng)的主要產(chǎn)物為______和______，二者是重要的基本有機(jī)化工原料。答案：乙烯；丙烯2.裂解爐管的材質(zhì)通常為______合金，以耐受高溫和抗結(jié)焦性能。答案：鉻鎳（或Cr-Ni，如HK-40、HP-40）3.裂解工藝中，為防止原料在輸送過(guò)程中凝固，需對(duì)原料管線進(jìn)行______伴熱。答案：蒸汽（或熱水）4.當(dāng)裂解爐管出口溫度（COT）與設(shè)定值偏差超過(guò)______℃時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)觸發(fā)報(bào)警。答案：±5（或±10，根據(jù)具體工藝要求，通常為±5℃）5.裂解氣壓縮機(jī)的軸封采用______密封，以防止裂解氣泄漏。答案：機(jī)械（或干氣+機(jī)械）6.爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備必須采用______型防爆結(jié)構(gòu)。答案：隔爆（或Exd）7.裂解裝置停車后，需用______對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行置換，直至可燃?xì)怏w濃度低于爆炸下限的______%。答案：氮?dú)猓?5（或10，根據(jù)規(guī)范要求，通常為25%LEL）8.稀釋蒸汽與原料的質(zhì)量比稱為______，其值通?？刂圃赺_____范圍內(nèi)。答案：蒸汽稀釋比；0.3-0.8（或0.5-1.0，具體值取決于原料性質(zhì)，如石腦油為0.5-0.8）9.裂解氣中含有的酸性氣體主要是______和______，需通過(guò)堿洗或胺洗工藝脫除。答案：硫化氫（H?S）；二氧化碳（CO?）10.裂解爐進(jìn)行燒焦操作時(shí)，需通入______和______的混合氣，使焦炭發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO?和H?O。答案：空氣（或氧氣）；蒸汽11.當(dāng)裂解裝置發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)首先啟動(dòng)______系統(tǒng)，并切斷______來(lái)源。答案：消防滅火（或噴淋/泡沫）；燃料和原料12.裂解工藝中，原料的______越高，越容易發(fā)生裂解反應(yīng)，生成的烯烴收率也越高。答案：氫碳比（或H/C比）13.有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器的報(bào)警值應(yīng)設(shè)置為______，高報(bào)警值為______。答案：職業(yè)接觸限值的1/2（或低報(bào)警值）；職業(yè)接觸限值（或高報(bào)警值，如硫化氫低報(bào)10ppm，高報(bào)20ppm，具體需符合GBZ2.1標(biāo)準(zhǔn)）14.裂解爐的排煙溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致______降低，需通過(guò)調(diào)節(jié)______來(lái)優(yōu)化。答案：熱效率；空氣過(guò)剩系數(shù)（或風(fēng)門開度/引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速）15.裂解裝置中，防止反應(yīng)器超壓的安全附件是______，其校驗(yàn)周期為______年。答案：安全閥；1三、判斷題1.裂解反應(yīng)和裂化反應(yīng)的主要區(qū)別在于裂解的溫度更高，產(chǎn)物更輕質(zhì)化。（）答案：√解析：裂解（高溫裂解）通常在700-1000℃下進(jìn)行，主要生成乙烯、丙烯等小分子烯烴；裂化（如催化裂化）在400-500℃下進(jìn)行，主要生成汽油、柴油等中間餾分，二者的核心區(qū)別是反應(yīng)溫度和產(chǎn)物分布。2.裂解爐爐膛負(fù)壓應(yīng)控制為微正壓，防止空氣漏入影響燃燒效率。（）答案：×解析：爐膛負(fù)壓需控制為微負(fù)壓（通常-50Pa至-100Pa），若為正壓，高溫?zé)煔夂突鹧嬉讖臓t門、觀察孔溢出，造成人員燙傷和設(shè)備損壞；微負(fù)壓可防止煙氣外漏，同時(shí)保證空氣自然吸入爐膛參與燃燒。3.裂解氣中水分含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)腐蝕和凍堵，需通過(guò)干燥系統(tǒng)脫除。（）答案：√解析：水分在低溫分離系統(tǒng)中會(huì)凍結(jié)成冰，堵塞設(shè)備和管線；同時(shí)，水與裂解氣中的酸性氣體（如CO?、H?S）結(jié)合生成酸，加劇壓縮機(jī)和管道腐蝕，故需通過(guò)分子篩干燥系統(tǒng)將水含量降至1ppm以下。4.裂解裝置停車后，系統(tǒng)內(nèi)殘留的物料可直接排放至火炬系統(tǒng)。（）答案：×解析：停車后系統(tǒng)殘留物料需通過(guò)氮?dú)庵脫Q、降壓、排液等步驟處理，直接排放可能導(dǎo)致火炬系統(tǒng)超負(fù)荷、物料凝結(jié)堵塞管線或有毒物質(zhì)泄漏，應(yīng)先經(jīng)氣液分離后，氣相排入火炬燃燒，液相送污油系統(tǒng)處理。5.安全閥的起跳壓力應(yīng)高于設(shè)備設(shè)計(jì)壓力，以確保設(shè)備安全運(yùn)行。（）答案：×解析：安全閥起跳壓力必須低于設(shè)備設(shè)計(jì)壓力，通常為設(shè)計(jì)壓力的1.05-1.1倍（根據(jù)規(guī)范），若高于設(shè)計(jì)壓力，設(shè)備超壓時(shí)安全閥無(wú)法起跳，可能導(dǎo)致設(shè)備爆炸。6.裂解工藝中，原料的氫碳比越高，生成的氫氣和甲烷量越多。（）答案：√解析：氫碳比（H/C）高的原料（如乙烷，H/C=3.0；丙烷，H/C=2.7）在裂解時(shí)，碳鏈斷裂后易生成更多小分子烷烴和氫氣，而氫碳比低的原料（如石腦油，H/C=2.0-2.2）則生成更多烯烴和焦炭。7.裂解爐管結(jié)焦后，可通過(guò)通入氧氣直接燒焦，無(wú)需控制溫度。（）答案：×解析：燒焦過(guò)程是焦炭與氧氣反應(yīng)生成CO?和CO的放熱反應(yīng)，若直接通入氧氣，反應(yīng)劇烈放熱會(huì)導(dǎo)致爐管局部溫度超過(guò)材質(zhì)耐受極限（如HK-40合金最高使用溫度約1100℃），引發(fā)爐管彎曲或破裂，需控制氧氣濃度和爐膛溫度，采用“低氧、控溫、分步燒焦”的方式進(jìn)行。8.裂解氣壓縮機(jī)出口壓力升高時(shí)，應(yīng)立即降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速以防止超壓。（）答案：×解析：出口壓力升高可能由下游系統(tǒng)阻力增大（如冷凝器堵塞、閥門誤關(guān)）引起，降低轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)流量下降，可能引發(fā)喘振；正確措施是檢查下游系統(tǒng)，打開回流閥或旁路閥降低壓力，若無(wú)法解決則緊急停車。9.裂解裝置中，所有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的防護(hù)罩必須完好，防止人員接觸轉(zhuǎn)動(dòng)部件。（）答案：√解析：轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備（如泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)）的旋轉(zhuǎn)部件（葉輪、聯(lián)軸器、皮帶輪等）存在機(jī)械傷害風(fēng)險(xiǎn)，防護(hù)罩可有效防止人員肢體卷入，是強(qiáng)制安全防護(hù)措施。10.硫化氫是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，需通過(guò)專用檢測(cè)儀才能發(fā)現(xiàn)泄漏。（）答案：×解析：硫化氫具有臭雞蛋味（低濃度時(shí)），高濃度時(shí)會(huì)麻痹嗅覺神經(jīng)，使人失去嗅覺，故不能僅憑氣味判斷是否泄漏，需設(shè)置有毒氣體檢測(cè)儀，但并非無(wú)色無(wú)味。11.裂解爐緊急停車時(shí)，稀釋蒸汽應(yīng)保持通入，直至爐管溫度降至200℃以下。（）答案：√解析：緊急停車后通入稀釋蒸汽可帶走爐管內(nèi)殘留熱量，防止物料停滯結(jié)焦，同時(shí)蒸汽作為惰性介質(zhì)，可隔絕空氣進(jìn)入爐管，避免高溫下爐管氧化；需持續(xù)通入至爐管溫度降至200℃以下，此時(shí)結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)和氧化風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。12.裂解工藝中，火炬總管的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)高于所有排放設(shè)備的最大操作壓力。（）答案：√解析：火炬總管需承受各排放設(shè)備（如反應(yīng)器、塔器、壓縮機(jī)）在事故狀態(tài)下的排放壓力，若總管壓力低于排放設(shè)備壓力，會(huì)導(dǎo)致排放受阻，設(shè)備超壓，故總管設(shè)計(jì)壓力應(yīng)高于所有排放源的最大操作壓力。13.裂解氣分離系統(tǒng)中，溫度越低，分離效果越好，因此應(yīng)盡可能降低操作溫度。（）答案：×解析：溫度降低可提高分離效果，但需考慮能耗和設(shè)備材質(zhì)限制，過(guò)低溫度（如低于-170℃）會(huì)導(dǎo)致甲烷等組分固化，堵塞設(shè)備，同時(shí)增加制冷系統(tǒng)能耗，需在分離效果和能耗間平衡，選擇最優(yōu)操作溫度。14.操作人員進(jìn)入受限空間（如裂解爐管內(nèi)）作業(yè)前，需進(jìn)行氣體檢測(cè)，合格后方可進(jìn)入。（）答案：√解析：受限空間可能存在有毒氣體、缺氧、易燃易爆氣體等風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)《受限空間作業(yè)安全規(guī)程》，作業(yè)前必須檢測(cè)氧含量（19.5%-23.5%）、可燃?xì)怏w濃度（＜25%LEL）和有毒氣體濃度（符合職業(yè)接觸限值），檢測(cè)合格并辦理作業(yè)許可后，方可進(jìn)入。15.裂解裝置中，脫丁烷塔的作用是分離丁烯和戊烷以上重組分。（）答案：√解析：脫丁烷塔的進(jìn)料為裂解氣經(jīng)脫丙烷塔分離后的釜液（主要含丁烯、丁烷、戊烷及重組分），塔頂?shù)玫蕉∠┖投⊥椋玫轿焱榧耙陨现亟M分，實(shí)現(xiàn)丁烯與重組分的分離。16.裂解爐的熱效率是指有效利用熱量與燃料燃燒總熱量的比值，熱效率越高，能耗越低。（）答案：√解析：熱效率計(jì)算公式為（有效利用熱量/燃料總發(fā)熱量）×100%，有效利用熱量包括原料升溫、反應(yīng)吸熱、蒸汽產(chǎn)生等，熱效率高表明燃料能量利用率高，裝置能耗（單位產(chǎn)品耗燃料量）相應(yīng)降低。17.裂解工藝中，稀釋蒸汽的作用僅為降低原料分壓，與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。（）答案：×解析：稀釋蒸汽不僅降低烴分壓（抑制結(jié)焦），還可作為熱載體，將熱量帶入反應(yīng)區(qū)，維持反應(yīng)溫度穩(wěn)定；同時(shí)，蒸汽的存在會(huì)影響反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，如抑制二次反應(yīng)（如氫轉(zhuǎn)移、環(huán)化），間接影響反應(yīng)速率和產(chǎn)物分布。18.裂解裝置發(fā)生火災(zāi)時(shí)，若火勢(shì)無(wú)法控制，應(yīng)立即啟動(dòng)緊急停車系統(tǒng)，并組織人員撤離至上風(fēng)向安全區(qū)域。（）答案：√解析：火災(zāi)無(wú)法控制時(shí)，緊急停車可切斷燃料和原料，防止火勢(shì)擴(kuò)大；人員撤離需至上風(fēng)向，避免有毒煙氣和火焰蔓延導(dǎo)致傷亡。19.裂解氣壓縮機(jī)各級(jí)之間設(shè)置冷卻器的目的是降低氣體溫度，提高壓縮效率。（）答案：√解析：氣體壓縮為絕熱過(guò)程，溫度升高，而氣體溫度升高會(huì)導(dǎo)致體積增大、壓縮功增加，且高溫可能引發(fā)氣體聚合或設(shè)備損壞；設(shè)置冷卻器可將壓縮后的氣體降溫，減少下一級(jí)壓縮功，提高壓縮機(jī)效率。20.裂解爐的進(jìn)料預(yù)熱溫度應(yīng)盡可能接近原料的沸點(diǎn)，以減少爐管熱負(fù)荷。（）答案：×解析：進(jìn)料預(yù)熱溫度需根據(jù)原料性質(zhì)確定，若接近沸點(diǎn)，原料在預(yù)熱器內(nèi)可能汽化，導(dǎo)致氣液兩相流動(dòng)，造成預(yù)熱器和爐管進(jìn)料分布不均，引發(fā)局部過(guò)熱結(jié)焦；通常預(yù)熱至原料泡點(diǎn)以下5-10℃，確保液相進(jìn)料，穩(wěn)定流動(dòng)。四、解答題1.簡(jiǎn)述裂解爐管結(jié)焦的危害及預(yù)防措施。答案：危害：（1）傳熱效率下降：焦炭導(dǎo)熱系數(shù)低（約0.1-0.5W/(m·K)，遠(yuǎn)低于金屬爐管的40-50W/(m·K)），導(dǎo)致爐管外壁溫度升高，燃料消耗增加，熱效率降低。（2）管內(nèi)壓降增大：結(jié)焦使?fàn)t管內(nèi)徑減小，流體阻力增加，進(jìn)料流量降低，反應(yīng)停留時(shí)間延長(zhǎng)，進(jìn)一步加劇結(jié)焦。（3）局部過(guò)熱與爐管損壞：結(jié)焦部位傳熱差，局部溫度超過(guò)管材耐受極限（如HK-40合金長(zhǎng)期使用溫度≤1050℃），導(dǎo)致爐管蠕變、鼓包、破裂，甚至引發(fā)火災(zāi)爆炸。（4）產(chǎn)物收率降低：結(jié)焦占據(jù)反應(yīng)空間，原料與催化劑（若為催化裂解）接觸面積減小，且結(jié)焦會(huì)促進(jìn)二次反應(yīng)（如脫氫、縮合），生成更多焦炭和小分子氣體，降低乙烯、丙烯等目標(biāo)產(chǎn)物收率。預(yù)防措施：（1）優(yōu)化原料性質(zhì)：選擇氫碳比高、含硫量低的原料，減少焦炭前驅(qū)物生成；對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理（如脫硫、脫氮），降低雜質(zhì)含量。（2）控制工藝參數(shù)：①維持適宜的進(jìn)料流量和流速，避免流速過(guò)低導(dǎo)致物料停滯；②控制稀釋蒸汽比（通常0.3-0.8），降低烴分壓，抑制結(jié)焦；③控制爐管出口溫度（COT），避免超溫運(yùn)行（如不超過(guò)設(shè)計(jì)值+10℃）。（3）采用抗結(jié)焦技術(shù)：①爐管內(nèi)表面涂層（如滲鋁、陶瓷涂層），降低焦炭附著力；②采用新型爐管結(jié)構(gòu)（如扭曲片管、內(nèi)螺紋管），增強(qiáng)流體湍流程度，提高傳熱效率；③定期在線清焦（如蒸汽-空氣燒焦），周期根據(jù)結(jié)焦速率確定（通常20-60天）。（4）加強(qiáng)操作監(jiān)控：通過(guò)爐管外壁溫度監(jiān)測(cè)（紅外測(cè)溫）、進(jìn)出口壓差變化、燃料氣消耗量等參數(shù)，及時(shí)判斷結(jié)焦趨勢(shì)，必要時(shí)提前停車清焦。2.某裂解裝置裂解氣壓縮機(jī)發(fā)生喘振，請(qǐng)說(shuō)明喘振的現(xiàn)象、原因及應(yīng)急處理步驟。答案：現(xiàn)象：（1）壓縮機(jī)出口壓力、流量劇烈波動(dòng)，壓力表、流量計(jì)指針大幅擺動(dòng)。（2）壓縮機(jī)機(jī)體及管道振動(dòng)加劇，發(fā)出周期性“嗡鳴”或“吼叫聲”。（3）軸承溫度升高，軸位移增大，嚴(yán)重時(shí)可能觸發(fā)振動(dòng)聯(lián)鎖停機(jī)。原因：（1）入口流量過(guò)低：如原料氣供應(yīng)不足、入口過(guò)濾器堵塞、下游系統(tǒng)壓力突然升高（如分離系統(tǒng)堵塞、閥門誤關(guān)）。（2）壓縮比過(guò)高：如出口壓力過(guò)高（下游系統(tǒng)憋壓）或入口壓力過(guò)低（入口管線泄漏、原料氣組分變輕）。（3）轉(zhuǎn)速波動(dòng)：汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，蒸汽壓力、溫度波動(dòng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電源電壓或頻率波動(dòng)。（4）防喘振系統(tǒng)故障：如防喘振閥卡澀、調(diào)節(jié)失靈，或喘振曲線設(shè)置不合理。應(yīng)急處理步驟：（1）立即打開防喘振回流閥（手動(dòng)或自動(dòng)），增加壓縮機(jī)入口流量，使操作點(diǎn)脫離喘振區(qū)（觀察流量是否回升，壓力波動(dòng)是否減弱）。（2）降低壓縮機(jī)出口壓力：打開出口旁路閥或與下游系統(tǒng)的隔斷閥，必要時(shí)通知下游系統(tǒng)降低壓力（如分離系統(tǒng)降壓）。（3）調(diào)整入口參數(shù)：若入口流量低，檢查原料氣供應(yīng)系統(tǒng)，清理入口過(guò)濾器，或增加補(bǔ)充氣（如氮?dú)猓?；若入口壓力低，檢查入口管線是否泄漏，原料氣壓縮機(jī)是否正常。（4）穩(wěn)定轉(zhuǎn)速：汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，調(diào)整蒸汽壓力、溫度至正常范圍；電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，檢查電源穩(wěn)定性，必要時(shí)手動(dòng)控制轉(zhuǎn)速。（5）停機(jī)檢查：若喘振無(wú)法消除，或振動(dòng)、溫度持續(xù)升高，應(yīng)緊急停壓縮機(jī)，檢查葉輪、軸承、密封等部件是否損壞，防喘振系統(tǒng)是否正常，排除故障后方可重啟。3.簡(jiǎn)述裂解裝置火災(zāi)爆炸事故的常見原因及應(yīng)急處置原則。答案：常見原因：（1）物料泄漏：①設(shè)備管道腐蝕、磨損、疲勞破裂（如爐管結(jié)焦破裂、壓縮機(jī)密封失效）；②閥門、法蘭、墊片等連接部位松動(dòng)或損壞；③操作失誤（如誤開閥門、超壓操作導(dǎo)致設(shè)備爆裂）。（2）明火與點(diǎn)火源：①裂解爐明火、高溫設(shè)備表面（如爐膛溫度＞1000℃）；②靜電放電（如物料流速過(guò)快、設(shè)備未接地）；③電氣火花（如非防爆電氣設(shè)備、線路老化短路）；④外部火源（如動(dòng)火作業(yè)未采取隔離措施）。（3）工藝參數(shù)失控：①超溫超壓（如爐管結(jié)焦導(dǎo)致局部過(guò)熱、壓縮機(jī)喘振壓力驟升）；②物料混合達(dá)到爆炸極限（如裂解氣與空氣混合，濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)）。（4）安全設(shè)施失效：①安全閥、爆破片等超壓泄放裝置失靈；②可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器故障或未及時(shí)報(bào)警；③消防系統(tǒng)（如噴淋、泡沫、滅火器）損壞或壓力不足。應(yīng)急處置原則：（1）報(bào)警與啟動(dòng)預(yù)案：立即撥打現(xiàn)場(chǎng)火警電話，通知調(diào)度和應(yīng)急指揮中心，啟動(dòng)裝置應(yīng)急預(yù)案，組織人員疏散和救援。（2）切斷物料與能源：①緊急停車：切斷原料、燃料供應(yīng)，關(guān)閉相關(guān)閥門，停止壓縮機(jī)、泵等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備；②隔離區(qū)域：關(guān)閉事故設(shè)備與上下游系統(tǒng)的隔斷閥，防止物料持續(xù)泄漏；③降壓排液：通過(guò)安全閥、放空閥將系統(tǒng)壓力降至常壓，液相物料排入污油系統(tǒng)或事故罐。（3）控制火勢(shì)：①初期火災(zāi)：使用現(xiàn)場(chǎng)滅火器（如干粉、二氧化碳）、消防水帶滅火，針對(duì)不同物料選擇合適滅火劑（如油類火災(zāi)用泡沫，電氣火災(zāi)用干粉）；②大面積火災(zāi)：?jiǎn)?dòng)固定消防系統(tǒng)（噴淋、泡沫炮），冷卻周圍設(shè)備（防止受熱爆炸），設(shè)置防火堤或圍堤，防止物料擴(kuò)散。（4）人員疏散與救援：①組織人員沿安全通道至上風(fēng)向撤離，清點(diǎn)人數(shù)，設(shè)立警戒區(qū)，禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入；②對(duì)受傷人員進(jìn)行急救（如燒傷、中毒），并送醫(yī)院救治；③若有人員被困，立即聯(lián)系專業(yè)救援隊(duì)伍（如消防救援），使用隔熱服、空氣呼吸器等裝備施救。（5）環(huán)境監(jiān)測(cè)與后期處理：①檢測(cè)大氣中有毒氣體（如H?S、CO）和可燃?xì)怏w濃度，評(píng)估環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；②火災(zāi)撲滅后，對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行封堵，清理現(xiàn)場(chǎng)殘留物，并檢查設(shè)備損壞情況，制定修復(fù)方案。4.說(shuō)明裂解氣干燥系統(tǒng)的作用、常用干燥劑類型及再生過(guò)程。答案：作用：（1）防止設(shè)備凍堵：裂解氣在低溫分離系統(tǒng)（如冷箱，溫度低至-160℃）中，水分會(huì)凍結(jié)成冰或水合物（如CH?·6H?O、C?H?·7H?O），堵塞換熱器、閥門和管線，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力升高、分離效率下降。（2）避免設(shè)備腐蝕：水分與裂解氣中的酸性氣體（CO?、H?S）結(jié)合生成碳酸、硫酸，對(duì)壓縮機(jī)、管道、塔器等金屬設(shè)備造成腐蝕，縮短設(shè)備壽命。（3）保證產(chǎn)品質(zhì)量：水分會(huì)影響下游產(chǎn)品（如聚乙烯、聚丙烯）的聚合反應(yīng)，導(dǎo)致催化劑中毒或產(chǎn)品性能下降（如分子量分布不均、機(jī)械強(qiáng)度降低）。常用干燥劑類型：（1）分子篩：工業(yè)上最常用，如3A分子篩（孔徑0.3nm），對(duì)水分子有極強(qiáng)吸附選擇性，吸附容量大（可達(dá)自身重量的20%-25%），且可在高溫下再生重復(fù)使用；適用于深度脫水（水含量降至1ppm以下）。（2）活性氧化鋁：吸附容量中等，價(jià)格較低，常用于分子篩干燥前的預(yù)脫水，去除大部分水分（水含量降至10-50ppm），減輕分子篩負(fù)荷。（3）硅膠：吸附容量較低，且在濕度高時(shí)吸附能力強(qiáng)，濕度低時(shí)弱，一般作為輔助干燥劑或在要求不高的場(chǎng)合使用。再生過(guò)程（以分子篩干燥器為例，通常采用雙塔切換操作，一塔吸附，一塔再生）：（1）降壓：將吸附飽和的干燥塔壓力降至0.2-0.5MPa（G），通過(guò)泄壓閥將塔內(nèi)殘余裂解氣排入火炬系統(tǒng)。（2）加熱再生：通入高溫氮?dú)猓ɑ蛉剂蠚馊紵蟮臒釤煔猓?，溫度控制?00-300℃，氣流方向與吸附時(shí)相反（逆流再生），使分子篩吸附的水分脫附，隨氮?dú)鈳С鏊?，再生時(shí)間通常4-8小時(shí)。（3）冷卻：停止加熱，通入常溫氮?dú)猓ɑ蚩諝?，需確保系統(tǒng)無(wú)可燃?xì)怏w）冷卻塔體，溫度降至50-80℃，防止切換吸附時(shí)高溫?fù)p壞下游設(shè)備。（4）升壓：用干燥的裂解氣或氮?dú)鈱⒃偕蟮母稍锼毫ι敛僮鲏毫?，與吸附塔壓力平衡后，切換閥門投入吸附運(yùn)行。5.分析裂解裝置中硫化氫（H?S）的來(lái)源、危害及防護(hù)措施。答案：來(lái)源：（1）原料含硫：裂解原料（如石腦油、柴油、乙烷）中含有的有機(jī)硫化合物（如硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩）在高溫裂解過(guò)程中發(fā)生分解反應(yīng)，生成H?S，反應(yīng)式如：RSH→RH+H?S。（2）設(shè)備腐蝕：系統(tǒng)中存在的酸性水（如急冷水、工藝水）與金屬硫化物（如FeS）反應(yīng)，可能釋放H?S，反應(yīng)式如：FeS+2HCl→FeCl?+H?S↑。（3）再生過(guò)程：如胺法脫硫系統(tǒng)中，富胺液再生時(shí)，H?S從胺液中解吸釋放，進(jìn)入酸性氣處理單元，若再生塔操作異常，可能導(dǎo)致H?S泄漏。危害：（1）毒性危害：H?S是劇毒氣體，對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)為：①低濃度（10-50ppm）：刺激眼結(jié)膜和呼吸道黏膜，引起流淚、咳嗽、胸悶；②中濃度（50-100ppm）：中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制，出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、步態(tài)不穩(wěn)；③高濃度（＞1000ppm）：瞬間麻痹呼吸中樞，導(dǎo)致“電擊樣”死亡。（2）設(shè)備腐蝕：H?S溶于水生成氫硫酸（H?S?H?+HS?），對(duì)碳鋼設(shè)備和管道產(chǎn)生均勻腐蝕；在高溫高壓下，H?S還會(huì)與金屬反應(yīng)生成硫化物（如FeS），導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)壁腐蝕減薄，甚至穿孔泄漏。（3）工藝干擾：H?S會(huì)使裂解氣分離系統(tǒng)中的催化劑（如加氫脫炔催化劑）中毒，降低催化活性；同時(shí)，H?S在低溫下可能與水形成水合物，堵塞設(shè)備和管線。防護(hù)措施：（1）源頭控制：①原料預(yù)處理：對(duì)高硫原料進(jìn)行加氫脫硫，將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為H?S后脫除，降低原料硫含量至＜0.5ppm；②工藝水凈化：對(duì)急冷水、工藝水進(jìn)行脫鹽脫硫處理，減少腐蝕產(chǎn)物FeS的生成。（2）檢測(cè)與報(bào)警：①在H?S可能泄漏的區(qū)域（如裂解爐出口、急冷塔、脫硫單元、壓縮機(jī)區(qū)）設(shè)置有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器，檢測(cè)范圍0-100ppm，低報(bào)值10ppm（職業(yè)接觸限值PC-STEL的1/2），高報(bào)值20ppm（PC-STEL）；②報(bào)警器定期校驗(yàn)（每年至少1次），確保靈敏可靠。（3）個(gè)人防護(hù)：①操作人員進(jìn)入高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域需佩戴正壓式空氣呼吸器（當(dāng)H?S濃度＞20ppm時(shí)）或過(guò)濾式防毒面具（P2000型濾毒罐，適用于濃度＜10ppm）；②配備應(yīng)急救援裝備（如備用空氣呼吸器、急救箱、洗眼器、噴淋裝置），定期檢查維護(hù)。（4）工藝控制：①脫硫單元穩(wěn)定運(yùn)行：胺法脫硫系統(tǒng)控制胺液濃度（如MDEA濃度25%-30%）、再生溫度（110-120℃），確保H?S脫除效率＞99%；②設(shè)備防腐：對(duì)含H?S的設(shè)備和管道采用耐腐蝕材質(zhì)（如不銹鋼、合金）或內(nèi)涂層，定期進(jìn)行壁厚檢測(cè)和腐蝕速率評(píng)估。（5）應(yīng)急處置：①泄漏處理：立即撤離下風(fēng)向人員，佩戴空氣呼吸器關(guān)閉泄漏閥門，用蒸汽或氮?dú)庀♂岒?qū)散H?S氣體，禁止明火；②中毒急救：將中毒者移至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢，若呼吸心跳停止，立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇，并送醫(yī)院治療。6.簡(jiǎn)述裂解爐緊急停車的操作步驟及注意事項(xiàng)。答案：操作步驟：（1）觸發(fā)緊急停車按鈕（ESD按鈕）：立即按下現(xiàn)場(chǎng)或控制室的緊急停車按鈕，自動(dòng)切斷燃料供應(yīng)（關(guān)閉燃料氣/油調(diào)節(jié)閥），停止原料進(jìn)料（關(guān)閉原料調(diào)節(jié)閥），打開稀釋蒸汽旁路閥，維持稀釋蒸汽流量。（2）切斷燃料與原料：①手動(dòng)確認(rèn)燃料氣總管切斷閥、各燒嘴閥門關(guān)閉，防止燃料泄漏；②關(guān)閉原料泵出口閥，停原料泵，關(guān)閉原料預(yù)熱器進(jìn)出口閥，隔離原料系統(tǒng)。（3）維持稀釋蒸汽與惰性氣體：①繼續(xù)通入稀釋蒸汽（流量為正常操作的50%-80%），吹掃爐管內(nèi)殘留物料，防止結(jié)焦和堵塞，持續(xù)時(shí)間30-60分鐘，直至爐管出口溫度降至300℃以下；②若系統(tǒng)存在可燃?xì)怏w聚集風(fēng)險(xiǎn)，通入氮?dú)庵脫Q，維持爐膛微負(fù)壓（-50Pa至-100Pa）。（4）停輔助系統(tǒng)：①停裂解氣壓縮機(jī)，打開防喘振回流閥，關(guān)閉進(jìn)出口閥；②停急冷油泵、工藝水泵等輔助設(shè)備，關(guān)閉相關(guān)閥門；③停止冷箱、精餾塔等分離系統(tǒng)的加熱和冷卻，按正常停車程序降壓。（5）降溫與隔離：①爐膛降溫：關(guān)閉引風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)，打開爐門自然通風(fēng)降溫，禁止強(qiáng)制通風(fēng)過(guò)快導(dǎo)致爐管熱應(yīng)力過(guò)大；②系統(tǒng)隔離：關(guān)閉與上下游裝置的隔斷閥，打開放空閥將系統(tǒng)壓力降至常壓，液相物料排入事故罐。注意事項(xiàng)：（1）人員安全：緊急停車過(guò)程中，避免在爐區(qū)、管道法蘭等可能泄漏的區(qū)域停留，佩戴好個(gè)人防護(hù)裝備（安全帽、防護(hù)眼鏡、隔熱手套），防止高溫燙傷或物料噴濺。（2）防止超壓超溫：密切監(jiān)控爐管出口溫度、爐膛溫度、系統(tǒng)壓力，若出現(xiàn)異常升高，立即打開放空閥泄壓，防止設(shè)備超壓爆炸。（3）避免物料停滯：稀釋蒸汽必須持續(xù)通入，確保爐管內(nèi)無(wú)物料殘留，防止停蒸汽后物料凝固堵塞爐管；原料切斷后，需確認(rèn)泵出口閥關(guān)閉，防止泵反轉(zhuǎn)或物料倒流。（4）環(huán)保與火炬系統(tǒng)：排放的氣相物料需經(jīng)火炬系統(tǒng)燃燒后排放，禁止直接放空；液相物料按環(huán)保要求處理，防止污染土壤和水體。（5）記錄與匯報(bào)：詳細(xì)記錄停車時(shí)間、原因、各參數(shù)變化及操作步驟，及時(shí)向調(diào)度和主管部門匯報(bào)，為后續(xù)事故分析和重啟提供依據(jù)。（6）重啟準(zhǔn)備：停車后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查（如爐管結(jié)焦情況、閥門狀態(tài)、安全設(shè)施完好性），排除故障后方可按規(guī)程重啟。7.論述裂解工藝中如何實(shí)現(xiàn)“安全、穩(wěn)定、高效”運(yùn)行的目標(biāo)。答案：裂解工藝具有高溫、高壓、易燃易爆、有毒有害等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“安全、穩(wěn)定、高效”運(yùn)行需從工藝優(yōu)化、設(shè)備管理、操作規(guī)范、安全保障等多方面綜合施策，具體措施如下：（一）安全運(yùn)行保障1.工藝參數(shù)嚴(yán)格控制：（1）溫度：裂解爐出口溫度（COT）波動(dòng)控制在±2℃以內(nèi)，防止超溫導(dǎo)致爐管結(jié)焦或破裂；爐膛溫度均勻性控制在±50℃，避免局部過(guò)熱。（2）壓力：反應(yīng)器、塔器、壓縮機(jī)等設(shè)備壓力控制在設(shè)計(jì)壓力的90%以下，設(shè)置安全閥、爆破片等超壓泄放裝置，定期校驗(yàn)確?？煽?。（3）流量與液位：維持進(jìn)料流量、稀釋蒸汽流量穩(wěn)定，避免大幅波動(dòng)；塔器液位控制在30%-70%，防止液泛或干塔。2.設(shè)備本質(zhì)安全：（1）選材與制造：高溫設(shè)備（如裂解爐管）采用耐熱合金（如HK-40、HP-40），耐壓設(shè)備按ASME標(biāo)準(zhǔn)制造，焊接質(zhì)量進(jìn)行100%無(wú)