2025版上海裂解(裂化)工藝考試題庫(kù)[內(nèi)部版]必考點(diǎn)附答案1.選擇題（每題2分，共40分）（1）以下哪項(xiàng)是裂解工藝的核心目標(biāo)？A.生產(chǎn)高辛烷值汽油B.制備乙烯、丙烯等輕質(zhì)烯烴C.提高柴油十六烷值D.降低燃料油粘度答案：B解析：裂解工藝通過(guò)高溫（750-900℃）使重質(zhì)烴類發(fā)生斷鏈、脫氫等反應(yīng)，主要產(chǎn)物為乙烯、丙烯等低級(jí)烯烴，是石化產(chǎn)業(yè)鏈的核心原料；A為催化裂化目標(biāo)，C為柴油加氫精制目標(biāo)，D為減粘裂化目標(biāo)。（2）管式裂解爐中，稀釋蒸汽與原料烴的質(zhì)量比（稀釋比）通常控制在：A.0.1-0.3B.0.3-0.6C.0.6-0.9D.0.9-1.2答案：B解析：稀釋蒸汽的作用是降低烴分壓（促進(jìn)裂解反應(yīng)正向進(jìn)行）、減少結(jié)焦、保護(hù)爐管。工業(yè)上典型稀釋比為0.3-0.6（輕質(zhì)原料取低限，重質(zhì)原料取高限），過(guò)高會(huì)增加能耗，過(guò)低則結(jié)焦加劇。（3）急冷換熱器（廢熱鍋爐）的核心作用是：A.回收熱量產(chǎn)生蒸汽B.終止裂解反應(yīng)C.分離裂解氣中的重組分D.降低裂解氣壓力答案：B解析：裂解反應(yīng)在高溫下（如850℃）進(jìn)行，若不及時(shí)終止，烯烴會(huì)進(jìn)一步發(fā)生聚合、縮合等二次反應(yīng)生成焦炭和重組分。急冷換熱器需在0.01-0.1秒內(nèi)將裂解氣從800℃以上冷卻至350-400℃，優(yōu)先實(shí)現(xiàn)反應(yīng)終止，同時(shí)副產(chǎn)高壓蒸汽（A為次要作用）。（4）裂解爐管結(jié)焦的直接表現(xiàn)為：A.爐管表面溫度（管壁溫）升高B.裂解爐燃料氣用量減少C.裂解氣中甲烷含量降低D.急冷換熱器出口溫度下降答案：A解析：結(jié)焦導(dǎo)致爐管熱阻增大，燃料燃燒熱量難以傳遞至管內(nèi)物料，為維持物料出口溫度，需提高爐溫，表現(xiàn)為管壁溫（TMT）上升；同時(shí)，結(jié)焦使管內(nèi)流通面積減小，系統(tǒng)壓力降增大。（5）以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致裂解反應(yīng)深度不足？A.裂解爐出口溫度（COT）過(guò)高B.原料烴分子量過(guò)小（如乙烷）C.停留時(shí)間過(guò)短D.稀釋蒸汽比過(guò)高答案：C解析：反應(yīng)深度由溫度、停留時(shí)間、烴分壓共同決定。停留時(shí)間過(guò)短（物料在爐管內(nèi)反應(yīng)時(shí)間不足）會(huì)導(dǎo)致裂解不完全，乙烯收率下降；A會(huì)導(dǎo)致過(guò)度裂解（二次反應(yīng)加劇），B中乙烷裂解深度易控制（因其分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單），D中稀釋蒸汽比過(guò)高會(huì)降低烴分壓（促進(jìn)裂解）。（6）裂解氣壓縮系統(tǒng)中，段間冷卻的主要目的是：A.減少壓縮機(jī)功耗B.分離凝液（水和重?zé)N）C.防止烯烴聚合D.以上都是答案：D解析：裂解氣壓縮采用多段壓縮（通常3-5段），段間冷卻可降低氣體溫度（根據(jù)PV=nRT，溫度降低則體積減小，功耗降低）；同時(shí)，冷卻使部分水和C5+重?zé)N冷凝分離（避免進(jìn)入下一段壓縮機(jī)）；此外，低溫可抑制烯烴（如丁二烯）在高溫下聚合結(jié)垢。（7）裂解裝置緊急停車（ESD）觸發(fā)條件不包括：A.裂解爐進(jìn)料中斷B.稀釋蒸汽中斷C.急冷油循環(huán)泵故障D.裂解氣壓縮機(jī)入口壓力波動(dòng)答案：D解析：ESD觸發(fā)條件為威脅裝置安全的緊急情況，如進(jìn)料中斷（爐管超溫結(jié)焦）、稀釋蒸汽中斷（爐管結(jié)焦加劇甚至燒穿）、急冷油循環(huán)泵故障（無(wú)法冷卻裂解氣導(dǎo)致系統(tǒng)超壓）；而壓縮機(jī)入口壓力正常波動(dòng)可通過(guò)調(diào)節(jié)控制，無(wú)需緊急停車。（8）測(cè)定裂解原料特性的關(guān)鍵指標(biāo)是：A.密度B.族組成（PIONA）C.閃點(diǎn)D.運(yùn)動(dòng)粘度答案：B解析：PIONA（烷烴P、異構(gòu)烷烴I、烯烴O、環(huán)烷烴N、芳烴A）組成直接影響裂解產(chǎn)物分布。例如，正構(gòu)烷烴（P）裂解乙烯收率最高（約30-50%），芳烴（A）易結(jié)焦且乙烯收率低（<10%）。（9）裂解爐輻射段爐管材質(zhì)通常為：A.20鋼B.1Cr18Ni9Ti（321不銹鋼）C.HP-40（含Cr25、Ni35的高鎳鉻合金）D.Q235答案：C解析：輻射段爐管需承受高溫（1000℃以上）、高壓（0.1-0.3MPa）及烴類裂解環(huán)境（滲碳腐蝕），HP-40合金（如Cr25Ni35Nb）具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和抗?jié)B碳性能，是工業(yè)裂解爐的標(biāo)準(zhǔn)選材；321不銹鋼最高使用溫度約800℃，無(wú)法滿足要求。（10）裂解氣脫酸性氣體（H?S、CO?）常用吸收劑是：A.30%KOH溶液B.5-15%乙醇胺（MEA）溶液C.濃硫酸D.活性氧化鋁答案：B解析：MEA（一乙醇胺）是弱堿性溶液，可與H?S、CO?發(fā)生可逆反應(yīng)（吸收-再生），適用于裂解氣中酸性氣體的脫除（要求H?S<1ppm，CO?<50ppm）；KOH溶液腐蝕性強(qiáng)且再生能耗高，濃硫酸會(huì)與烯烴反應(yīng)，活性氧化鋁用于干燥而非脫酸。2.判斷題（每題2分，共20分）（1）裂解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此提高溫度有利于乙烯收率無(wú)限增加。（×）解析：溫度升高雖加快一次反應(yīng)（生成乙烯）速率，但二次反應(yīng)（乙烯聚合、生焦）速率增加更快，存在最佳溫度（如石腦油裂解最佳COT為820-850℃）。（2）稀釋蒸汽的作用僅為降低烴分壓，與防止?fàn)t管結(jié)焦無(wú)關(guān)。（×）解析：稀釋蒸汽不僅降低烴分壓（促進(jìn)裂解），還通過(guò)與焦炭前驅(qū)體（如芳烴）反應(yīng)（C+H?O→CO+H?）減緩結(jié)焦，同時(shí)蒸汽的流動(dòng)可沖刷爐管內(nèi)壁，減少焦層沉積。（3）裂解爐管出口溫度（COT）是控制裂解深度的核心參數(shù)，需保持各爐管COT偏差≤10℃。（√）解析：COT偏差過(guò)大（如超過(guò)10℃）會(huì)導(dǎo)致各爐管裂解深度不一致，部分爐管過(guò)度結(jié)焦或乙烯收率下降，工業(yè)上要求COT均勻性≤±5℃。（4）急冷油系統(tǒng)中，急冷油粘度升高是正?，F(xiàn)象，無(wú)需處理。（×）解析：急冷油（主要成分為C9+重芳烴）在循環(huán)過(guò)程中因高溫易發(fā)生聚合，粘度升高會(huì)導(dǎo)致泵揚(yáng)程下降、換熱器堵塞，需定期補(bǔ)充輕柴油或外排部分重組分（控制粘度≤200cSt@50℃）。（5）裂解氣壓縮機(jī)喘振的根本原因是流量低于最小穩(wěn)定流量。（√）解析：喘振是離心式壓縮機(jī)的固有現(xiàn)象，當(dāng)流量低于喘振線時(shí)，氣體在葉輪內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重分離，導(dǎo)致壓力波動(dòng)和機(jī)身振動(dòng)，需通過(guò)防喘振閥回流或放空維持流量。3.簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）（1）簡(jiǎn)述裂解工藝中“停留時(shí)間”的定義及控制原則。答案：停留時(shí)間指物料在裂解爐輻射段爐管內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間（t=爐管體積/物料體積流量）?？刂圃瓌t：①與裂解溫度匹配（高溫短停留，低溫長(zhǎng)停留），如COT=850℃時(shí)，停留時(shí)間約0.1-0.3秒；COT=780℃時(shí)，停留時(shí)間需延長(zhǎng)至0.5-1.0秒。②避免過(guò)長(zhǎng)停留（二次反應(yīng)加劇，乙烯收率下降）或過(guò)短停留（裂解不完全，原料浪費(fèi)）。③根據(jù)原料性質(zhì)調(diào)整（重質(zhì)原料需更短停留，減少結(jié)焦）。（2）列舉裂解爐管結(jié)焦的4個(gè)主要原因及3項(xiàng)預(yù)防措施。答案：主要原因：①原料芳烴含量高（易生焦）；②稀釋蒸汽比過(guò)低（烴分壓高，生焦反應(yīng)加劇）；③停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（二次反應(yīng)生成焦前驅(qū)體）；④爐管局部過(guò)熱（如火嘴偏燒導(dǎo)致管壁溫不均）。預(yù)防措施：①控制原料芳烴含量（如石腦油BMCI值<20）；②維持設(shè)計(jì)稀釋比（如石腦油0.5-0.6）；③優(yōu)化爐管傳熱（調(diào)整火嘴燃燒，避免局部高溫）；④定期燒焦（當(dāng)管壁溫比設(shè)計(jì)值高50℃或壓力降增加20%時(shí)，進(jìn)行蒸汽-空氣燒焦）。（3）說(shuō)明裂解氣分離流程中“前脫乙烷”與“前脫丙烷”的區(qū)別及適用場(chǎng)景。答案：區(qū)別：①前脫乙烷流程：在壓縮后先脫除乙烷及更輕組分（C2-），再分離C3+；前脫丙烷流程：先脫除丙烷及更輕組分（C3-），再分離C4+。②前脫乙烷塔操作溫度更低（-40℃以下），能耗較高；前脫丙烷塔操作溫度較高（-20℃左右），能耗較低。適用場(chǎng)景：①原料中C2以下組分（如乙烷、甲烷）含量高時(shí)（如煉廠氣為原料），前脫乙烷可減少冷量消耗；②原料中C3以上組分（如石腦油裂解）含量高時(shí)，前脫丙烷流程更經(jīng)濟(jì)（因C3+重組分冷凝溫度高，無(wú)需深度冷凍）。（4）分析裂解爐“燃料氣壓力低”的可能原因及處理步驟。答案：可能原因：①燃料氣供應(yīng)系統(tǒng)故障（如壓縮機(jī)停機(jī)、管網(wǎng)泄漏）；②燃料氣分液罐液位過(guò)高（液體堵塞管道）；③燒嘴堵塞（局部阻力增大）；④燃料氣調(diào)節(jié)閥故障（開度不足）。處理步驟：①確認(rèn)燃料氣壓力低報(bào)是否真實(shí)（檢查現(xiàn)場(chǎng)壓力表）；②若分液罐液位高，開啟排液閥降低液位；③若燒嘴堵塞，切換備用燒嘴并清理；④若調(diào)節(jié)閥故障，切手動(dòng)增大開度或啟動(dòng)旁路；⑤若壓力持續(xù)下降至聯(lián)鎖值（如<0.1MPa），觸發(fā)緊急停車（切斷進(jìn)料，通入蒸汽吹掃爐管）。（5）簡(jiǎn)述裂解裝置“三廢”處理的關(guān)鍵措施。答案：①?gòu)U氣：裂解爐燃燒廢氣（含NOx、SOx）通過(guò)低氮火嘴（降低NOx）、煙氣脫硫（如石灰石-石膏法）處理，排放滿足《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB31571-2015）；火炬氣（開停工/事故排放）通過(guò)分子密封器+地面火炬減少噪音和光污染。②廢水：急冷系統(tǒng)含油污水經(jīng)隔油池+氣浮+生化處理（A/O工藝），COD<60mg/L后回用或外排；酸性水（含H?S、NH3）經(jīng)汽提塔回收硫化氫（送硫黃回收裝置）。③固廢：爐管燒焦產(chǎn)生的焦粉（含碳、金屬氧化物）送危廢處理廠；廢催化劑（如急冷油系統(tǒng)阻聚劑廢劑）按HW50類危險(xiǎn)廢物管理，委托有資質(zhì)單位處置。4.案例分析題（20分）某石腦油裂解裝置運(yùn)行中，DCS顯示：裂解爐COT（出口溫度）從830℃升至860℃，同時(shí)爐管管壁溫（TMT）從1050℃升至1120℃，急冷換熱器出口溫度從380℃升至420℃，裂解氣壓縮機(jī)入口壓力從0.12MPa降至0.08MPa。（1）判斷可能發(fā)生的異常工況及原因。（2）提出應(yīng)急處理措施。答案：（1）異常工況及原因：①COT和TMT同時(shí)升高，可能原因?yàn)闋t管結(jié)焦（結(jié)焦導(dǎo)致熱阻增大，燃料燃燒熱量無(wú)法有效傳遞至物料，需提高爐溫維持COT，導(dǎo)致TMT超溫）。②急冷換熱器出口溫度升高，可能因結(jié)焦導(dǎo)致急冷換熱器換熱效率下降（焦層附著在換熱管內(nèi)壁，熱阻增大，裂解氣冷卻效果變差）。③壓縮機(jī)入口壓力下降，可能因裂解氣總量減少（結(jié)焦導(dǎo)致爐管流通面積減小，物料流量降低）或系統(tǒng)泄漏（但結(jié)合其他參數(shù)，結(jié)焦可能性更大）。（2）應(yīng)急處理措施：①立即降低裂解爐燃料氣流量，控制TMT≤1100℃（避免爐管過(guò)熱燒穿）；②增大稀釋蒸汽流量（從設(shè)計(jì)0