職業(yè)技能鑒定國家題庫石化分庫試題及答案：氣體分餾裝一、單項選擇題（每題1分，共15題）1.氣體分餾裝置中，丙烯的主要分離依據(jù)是（）。A.密度差異B.沸點差異C.溶解度差異D.分子量差異2.丙烷的標(biāo)準(zhǔn)沸點為（）。A.42.1℃B.0.5℃C.11.7℃D.46.8℃3.精餾塔操作中，若塔頂回流中斷，最可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）。A.塔頂溫度下降B.塔底液位上升C.塔頂產(chǎn)品純度下降D.塔壓驟降4.氣體分餾裝置的原料一般為（）。A.催化裂化液態(tài)烴B.常減壓直餾汽油C.延遲焦化柴油D.重整生成油5.丙烯塔（脫乙烷塔）的操作壓力通常控制在（）。A.0.50.8MPaB.1.62.0MPaC.2.53.0MPaD.3.54.0MPa6.再沸器的主要作用是（）。A.提供塔頂回流B.提供塔底液相熱源C.降低塔內(nèi)壓力D.提高進(jìn)料溫度7.異丁烷的沸點約為（）。A.42.1℃B.0.5℃C.11.7℃D.46.8℃8.精餾過程中，若進(jìn)料狀態(tài)為泡點液體，其q值為（）。A.0B.1C.0.5D.29.氣體分餾裝置中，塔板效率的影響因素不包括（）。A.氣液接觸時間B.塔板間距C.物料腐蝕性D.操作氣速10.丙烷產(chǎn)品中丙烯含量超標(biāo)，可能的原因是（）。A.丙烷塔回流比過大B.丙烷塔底溫度過高C.進(jìn)料中丙烷含量過低D.塔頂冷卻效果過好11.液態(tài)烴中硫含量過高時，對氣體分餾裝置的主要危害是（）。A.降低產(chǎn)品收率B.腐蝕設(shè)備管道C.影響塔板效率D.增加能耗12.空冷器管束結(jié)垢后，最直接的影響是（）。A.風(fēng)機(jī)電流升高B.冷卻效果下降C.管束振動加劇D.介質(zhì)流速加快13.氣體分餾裝置停工吹掃時，通常使用（）作為吹掃介質(zhì)。A.氮氣B.蒸汽C.壓縮空氣D.循環(huán)水14.丙烯產(chǎn)品中乙烷含量超標(biāo)，主要原因是（）。A.脫乙烷塔底溫度過低B.脫乙烷塔壓力過高C.脫乙烷塔回流比過小D.進(jìn)料中乙烷含量過低15.精餾塔的操作彈性是指（）。A.塔板數(shù)的可調(diào)節(jié)范圍B.進(jìn)料量的最大波動范圍C.氣液負(fù)荷的允許變化范圍D.操作壓力的波動范圍二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.氣體分餾裝置的主要產(chǎn)品包括（）。A.丙烯B.丙烷C.異丁烷D.正丁烯2.影響精餾塔分離效果的因素有（）。A.回流比B.塔板數(shù)C.進(jìn)料位置D.塔頂壓力3.塔底再沸器的熱源類型可能包括（）。A.蒸汽B.循環(huán)熱水C.催化裂化中段油D.電加熱4.液態(tài)烴原料需分析的關(guān)鍵指標(biāo)有（）。A.組成（C2~C5含量）B.硫含量C.水含量D.密度5.丙烯塔塔頂壓力升高的可能原因是（）。A.空冷器風(fēng)機(jī)故障B.塔頂回流溫度降低C.進(jìn)料量突然增大D.塔底再沸器熱源中斷6.氣體分餾裝置的安全聯(lián)鎖通常涉及（）。A.塔釜液位低低B.塔頂壓力高高C.回流泵出口壓力低D.循環(huán)水壓力低7.塔板類型中，屬于高效塔板的有（）。A.篩孔塔板B.浮閥塔板C.導(dǎo)向篩板D.固舌塔板8.液態(tài)烴泵抽空的可能原因有（）。A.入口過濾器堵塞B.介質(zhì)溫度過高（接近泡點）C.泵內(nèi)有氣體D.出口閥全開9.裝置能耗的主要來源包括（）。A.蒸汽消耗（再沸器）B.電耗（泵、風(fēng)機(jī)）C.循環(huán)水消耗（冷凝器）D.氮氣消耗（吹掃）10.丙烯產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)通常包括（）。A.純度（≥99.6%）B.乙烷含量（≤0.5%）C.硫含量（≤5ppm）D.水含量（≤30ppm）三、填空題（每題1分，共10題）1.精餾過程的基本原理是利用混合液中各組分的__________差異，通過多次部分汽化和部分冷凝實現(xiàn)分離。2.氣體分餾裝置中，脫丙烷塔的主要作用是分離__________和__________（填寫組分）。3.回流比是指塔頂回流量與__________的比值。4.塔板效率的定義是實際塔板分離效果與__________的比值。5.液態(tài)烴的飽和蒸汽壓隨溫度升高而__________（填“升高”或“降低”）。6.丙烯塔的操作壓力控制主要通過調(diào)節(jié)__________的冷卻效果實現(xiàn)。7.裝置緊急停工時，首先應(yīng)切斷__________，防止超溫超壓。8.液態(tài)烴泵的密封形式通常為__________（填寫一種常見類型）。9.再沸器的熱負(fù)荷計算公式為Q=qm×ΔH，其中ΔH代表__________。10.氣體分餾裝置的進(jìn)料通常需經(jīng)__________處理，脫除其中的水分和雜質(zhì)。四、簡答題（每題5分，共5題）1.簡述全回流操作在氣體分餾裝置中的應(yīng)用場景及優(yōu)點。2.分析塔底液位過低對精餾操作的危害。3.列舉三種判斷塔板堵塞的方法。4.說明液態(tài)烴原料中C2組分（乙烷、乙烯）含量過高對裝置的影響。5.簡述丙烯塔塔頂壓力波動的調(diào)節(jié)措施。五、計算題（每題8分，共3題）1.某氣體分餾裝置進(jìn)料量為50t/h，進(jìn)料組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：乙烷2%、丙烯45%、丙烷38%、異丁烷15%。若要求丙烯產(chǎn)品純度≥99.5%（其中丙烷含量≤0.5%），丙烷產(chǎn)品中丙烯含量≤1%，計算丙烯和丙烷的理論產(chǎn)量（假設(shè)無損失）。2.某精餾塔塔頂產(chǎn)品流量為10t/h，回流流量為30t/h，求操作回流比；若該塔的最小回流比為2.5，判斷當(dāng)前操作是否在安全范圍內(nèi)。3.已知丙烯（A）與丙烷（B）的相對揮發(fā)度α=1.15，塔頂餾出液中丙烯摩爾分?jǐn)?shù)xA=0.99，塔底釜液中丙烯摩爾分?jǐn)?shù)xW=0.01，用Fenske方程計算全回流時的最少理論塔板數(shù)（包括塔釜）。六、綜合分析題（每題10分，共2題）1.某氣體分餾裝置丙烯塔（脫乙烷塔）出現(xiàn)塔頂產(chǎn)品中乙烷含量超標(biāo)（指標(biāo)≤0.5%，實際1.2%），同時塔底丙烯含量偏低（指標(biāo)≥98%，實際95%）。請分析可能的原因，并提出處理措施。2.裝置正常生產(chǎn)中，丙烯塔空冷器因電機(jī)故障全部停運(yùn)，導(dǎo)致塔頂溫度快速上升至60℃（正常3540℃），塔壓升至2.2MPa（正常1.82.0MPa）。請描述應(yīng)采取的緊急處理步驟，并說明關(guān)鍵操作的目的。參考答案一、單項選擇題1.B2.A3.C4.A5.B6.B7.C8.B9.C10.B11.B12.B13.B14.A15.C二、多項選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABC5.AC6.AB7.BC8.ABC9.ABC10.ABCD三、填空題1.揮發(fā)度（或沸點）2.C3（碳三）、C4（碳四）3.塔頂產(chǎn)品量4.理論塔板分離效果5.升高6.空冷器/冷凝器7.進(jìn)料8.機(jī)械密封（或雙端面密封）9.介質(zhì)的汽化潛熱（或焓差）10.脫硫（或脫水）四、簡答題1.應(yīng)用場景：裝置開車初期、塔內(nèi)氣液平衡未穩(wěn)定時；產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)整階段；停工前的物料回收。優(yōu)點：無產(chǎn)品采出，塔內(nèi)氣液負(fù)荷最大，可快速建立穩(wěn)定的濃度梯度；分離效率最高，縮短開車時間；減少不合格產(chǎn)品排放。2.危害：塔底再沸器可能因無液體覆蓋而干燒，導(dǎo)致管束超溫?fù)p壞；塔底液位過低會破壞塔內(nèi)物料平衡，導(dǎo)致重組分被攜帶至塔頂，影響產(chǎn)品純度；泵入口壓力不足，可能引發(fā)塔底泵抽空，中斷塔內(nèi)循環(huán)。3.判斷方法：①塔壓差異常升高（正常操作壓差穩(wěn)定，堵塞時壓差隨時間遞增）；②塔頂、塔底產(chǎn)品質(zhì)量同時變差（輕組分從塔底流失，重組分從塔頂帶出）；③塔板溫度分布異常（某層塔板溫度與相鄰板溫差超過5℃，可能為堵塞導(dǎo)致氣液接觸不良）；④采樣分析塔中段液相組成，若與理論值偏差≥2%，可能存在堵塞。4.影響：①C2組分沸點低（乙烷88.6℃），易積聚在丙烯塔塔頂，導(dǎo)致塔頂壓力升高，需增加空冷/水冷負(fù)荷，能耗上升；②若C2含量過高，丙烯塔無法完全分離，丙烯產(chǎn)品中乙烷含量超標(biāo)，影響聚合級丙烯質(zhì)量；③乙烷在系統(tǒng)中循環(huán)，增加塔內(nèi)氣相負(fù)荷，可能導(dǎo)致液泛，降低分離效率；④液態(tài)烴中C2過多時，原料罐區(qū)壓力升高，增加安全風(fēng)險。5.調(diào)節(jié)措施：①檢查空冷器/冷凝器運(yùn)行狀態(tài)，若風(fēng)機(jī)故障或管束結(jié)垢，切換備用風(fēng)機(jī)或清洗管束；②調(diào)整塔頂回流量（壓力高時增加回流，降低氣相負(fù)荷；壓力低時減少回流）；③檢查進(jìn)料組成，若輕組分（C2）突然增加，聯(lián)系上游裝置調(diào)整原料；④投用塔頂壓力副線閥（緊急時通過放火炬泄壓，但需控制排放速率）；⑤確認(rèn)儀表指示是否正常（防止壓力變送器故障導(dǎo)致假信號）。五、計算題1.解：設(shè)丙烯產(chǎn)量為P（t/h），丙烷產(chǎn)量為Q（t/h）。進(jìn)料中丙烯總量：50×45%=22.5t/h；進(jìn)料中丙烷總量：50×38%=19t/h。丙烯產(chǎn)品中丙烷含量≤0.5%，即P×0.5%≤丙烯產(chǎn)品中丙烷量；丙烷產(chǎn)品中丙烯含量≤1%，即Q×1%≤丙烷產(chǎn)品中丙烯量。物料平衡（丙烯）：22.5=P×99.5%+Q×1%物料平衡（丙烷）：19=P×0.5%+Q×99%聯(lián)立方程解得：P≈22.3t/h，Q≈18.9t/h2.解：操作回流比R=回流量/塔頂產(chǎn)品量=30/10=3.0；最小回流比Rmin=2.5，當(dāng)前R=3.0>Rmin，操作在安全范圍內(nèi)（通常要求R≥1.2Rmin）。3.解：Fenske方程：Nmin=lg[(xA/(1xA))×((1xW)/xW)]/lgα1（塔釜為理論板時需+1）代入數(shù)據(jù)：xA=0.99，xW=0.01，α=1.15分子項：lg[(0.99/0.01)×(0.99/0.01)]=lg(99×99)=lg(9801)=3.991分母項：lg1.15≈0.0607Nmin=3.991/0.06071≈65.71≈64.7，取整65塊（包括塔釜時為66塊）。六、綜合分析題1.原因分析：①脫乙烷塔回流比過低：回流不足導(dǎo)致塔頂輕組分（乙烷）無法充分冷凝，隨丙烯產(chǎn)品帶出；同時塔內(nèi)上升氣相量不足，重組分（丙烯）無法被充分提餾至塔底。②進(jìn)料位置不當(dāng)：若進(jìn)料口偏上，重組分（丙烯）未充分提餾即進(jìn)入塔頂；若偏下，輕組分（乙烷）未充分精餾即進(jìn)入塔底。③塔底再沸器熱源不足：熱負(fù)荷低導(dǎo)致塔底溫度偏低，丙烯汽化量少，塔底丙烯含量降低，同時氣相上升量不足，影響塔頂分離。④塔板堵塞或效率下降：塔板堵塞導(dǎo)致氣液接觸不良，分離效率降低，輕重組分交叉污染。處理措施：①提高回流比（增加回流量或減少塔頂采出量），增強(qiáng)精餾段分離效果；②調(diào)整進(jìn)料位置至設(shè)計值（通常根據(jù)進(jìn)料組成選擇最佳進(jìn)料板）；③增加再沸器蒸汽量，提高塔底溫度（控制在設(shè)計值±2℃），增加氣相負(fù)荷；④若壓差持續(xù)升高，可能為塔板堵塞，需停工檢查塔內(nèi)件，清理堵塞物；⑤采樣分析進(jìn)料組成，若C2含量突然升高，聯(lián)系上游裝置調(diào)整原料。2.緊急處理步驟：①切斷熱源：立即降低再沸器蒸汽量（或關(guān)閉蒸汽閥），減少塔底汽化量，防止塔壓繼續(xù)上升；②降低進(jìn)料：減少或切斷裝置進(jìn)料，降低塔內(nèi)氣相負(fù)荷；③啟用緊急冷卻：若空冷器備用風(fēng)機(jī)可啟動，優(yōu)先恢復(fù)；若無法恢復(fù)，全開塔頂冷凝器循環(huán)水閥（若為水冷），或聯(lián)系調(diào)度增加循環(huán)水流量；④控制塔壓：若塔壓持續(xù)高于2.1MPa（安全泄放壓力），緩慢打開塔頂放火炬閥泄壓（注意控制排放速率，避免物料大量