2025年轻烃装置操作(高级工)考试题库(附含答案)

2025年轻烃装置操作(高级工)考试题库(附含答案)一、单项选择题（每题1分，共20题）1.轻烃装置中，膨胀机入口温度过低时，最可能导致的问题是（）。A.出口压力升高B.叶轮结霜或冰堵C.润滑油黏度降低D.电机电流增大答案：B解析：膨胀机入口温度过低会使天然气中的水分或重烃组分凝结，可能在叶轮表面结霜甚至冰堵，影响设备运行效率和安全性。2.分馏塔操作中，若塔顶回流罐液位持续上涨，且塔顶压力稳定，最可能的原因是（）。A.塔顶冷凝器换热效率下降B.塔底重沸器蒸汽量不足C.回流泵出口阀开度减小D.进料中轻组分含量增加答案：A解析：塔顶回流罐液位上涨通常与液相累积有关。若塔顶压力稳定，说明气相量未显著变化，冷凝器换热效率下降会导致气相冷凝量减少，液相无法及时排出，液位上涨。3.冷剂压缩机（离心式）正常运行时，若轴承温度突然升高5℃且持续上升，优先检查的项目是（）。A.润滑油压力及温度B.压缩机入口流量C.电机功率因数D.冷剂组分变化答案：A解析：轴承温度异常升高的首要原因多为润滑系统问题，如润滑油压力不足、油温过高或油质恶化，导致轴承润滑不良，摩擦生热。4.轻烃装置中，分子筛脱水塔再生时，再生温度一般控制在（）。A.80-120℃B.180-220℃C.280-320℃D.380-420℃答案：B解析：分子筛再生需通过高温脱附水分，温度过低无法彻底再生，过高会破坏分子筛结构，工业上通常控制在180-220℃。5.某装置轻烃收率（C3+收率）较设计值低5%，经检查原料气组成、处理量无变化，最可能的原因是（）。A.脱乙烷塔塔顶温度偏高B.脱丙烷塔塔底温度偏低C.膨胀机转速提高D.冷箱热端温差减小答案：A解析：脱乙烷塔塔顶温度偏高会导致更多C3+组分随塔顶气（乙烷及更轻组分）排出，降低轻烃收率；塔底温度偏低会影响重组分分离，但对C3+收率影响较小。6.关于轻烃装置紧急停车的操作顺序，正确的是（）。A.先停压缩机，再关进料阀，最后切断热源B.先切断热源，再停压缩机，最后关进料阀C.先关进料阀，再停压缩机，最后切断热源D.先切断热源，再关进料阀，最后停压缩机答案：D解析：紧急停车时应优先切断热源（如重沸器蒸汽）防止超温，再关闭进料阀避免物料继续进入系统，最后停压缩机防止喘振或设备损坏。7.冷剂系统（丙烷为冷剂）运行中，若冷剂储罐压力持续下降，且补充冷剂后无改善，最可能的泄漏点是（）。A.压缩机密封处（气相）B.蒸发器液相出口管线C.冷凝器气相入口管线D.储罐底部排污阀（关闭状态）答案：A解析：冷剂储罐压力下降通常是气相泄漏导致（气相压力敏感），压缩机密封处若泄漏气相冷剂，会直接降低系统压力；液相泄漏主要导致冷剂量减少，但压力下降较慢。8.轻烃装置中，在线气相色谱仪主要监测的指标是（）。A.原料气含水量B.塔顶产品中C2组分含量C.塔底重沸器温度D.润滑油机械杂质答案：B解析：气相色谱仪用于分析气体组分，塔顶产品（如乙烷）中C2组分含量需精确控制，避免C3+损失，是关键监测指标。9.膨胀机（透平式）运行时，若入口压力突然下降1MPa，正确的调整措施是（）。A.提高膨胀机转速B.降低出口背压C.减少旁通阀开度D.增加入口加热量答案：C解析：入口压力下降会导致膨胀机做功能力降低，减少旁通阀开度可增加进入膨胀机的气量，维持转速和制冷效果；提高转速可能加剧振动，降低背压需下游系统配合，非紧急调整手段。10.分馏塔操作中，“液泛”现象的典型特征是（）。A.塔顶温度骤降，塔底液位上升B.塔压差急剧增大，塔顶、塔底温度波动C.回流罐液位快速下降，塔底产品变轻D.进料流量突然中断，塔压迅速降低答案：B解析：液泛时塔内气液两相流动受阻，液相累积导致塔压差（塔底与塔顶压力差）急剧增大，同时气液传质效率下降，塔顶、塔底温度出现大幅波动。二、多项选择题（每题2分，共10题）1.轻烃装置开车前，压缩机单机试运的目的包括（）。A.检查轴承振动及温度B.验证润滑油系统运行可靠性C.测试喘振线是否符合设计D.确认电机转向是否正确答案：ABCD解析：单机试运需全面检查机械性能、润滑系统、控制逻辑及运行特性，确保后续联动试车安全。2.影响脱甲烷塔分离效率的主要因素有（）。A.塔顶回流比B.塔底重沸器热负荷C.原料气中CO2含量D.塔板（或填料）堵塞程度答案：ABD解析：CO2含量过高可能导致冻堵，但正常操作中若已脱除，对分离效率影响较小；回流比、热负荷直接影响气液平衡，塔内件堵塞会降低传质效率。3.轻烃装置中，可能引发压缩机喘振的操作是（）。A.入口流量低于最小喘振流量B.出口压力突然升高C.冷剂组分变轻（分子量减小）D.润滑油温度升高答案：ABC解析：喘振的本质是压缩机流量过低或压比过高，入口流量低、出口压力高（压比增大）、冷剂变轻（相同流量下做功能力下降，易进入喘振区）均可能引发喘振；润滑油温度不直接影响气流特性。4.分子筛脱水塔切换时，需确认的条件包括（）。A.再生塔床层温度降至40℃以下B.运行塔出口露点达标（≤-70℃）C.切换阀密封性能良好D.原料气压力稳定在设计值±0.1MPa答案：ABCD解析：切换需确保再生塔已充分冷却（避免带热影响吸附）、运行塔仍有效、阀门无内漏、系统压力稳定（防止切换时压力波动）。5.轻烃装置停工检修前，氮气置换的合格标准是（）。A.氧含量≤0.5%（体积分数）B.可燃气体浓度≤0.5%LELC.设备内温度≤40℃D.氮气置换流量≥设计流量的80%答案：AB解析：置换目的是消除氧气和可燃气体，氧含量≤0.5%、可燃气体浓度低于爆炸下限（通常≤0.5%LEL）为通用标准；温度和流量是过程控制参数，非最终判定标准。三、判断题（每题1分，共10题）1.膨胀机紧急停机时，应立即关闭入口阀，防止气体倒灌。（）答案：×解析：膨胀机紧急停机时，应先打开旁通阀泄压，再关闭入口阀，直接关闭入口阀可能导致转子因惯性继续转动而吸入低压气体，引发喘振或反转。2.分馏塔操作中，提高回流比可以提高产品纯度，但会增加能耗。（）答案：√解析：回流比增大，塔顶液相回流增加，气液传质更充分，产品纯度提高，但重沸器需提供更多热量，能耗上升。3.冷剂系统中，冷剂充装量过多会导致冷凝器液位过高，换热面积减少，冷凝效果下降。（）答案：√解析：冷剂过多时，冷凝器内液相占据部分管束，有效换热面积减小，气相无法充分冷凝，导致冷凝压力升高，系统效率下降。4.轻烃装置中，原料气预处理（脱水、脱酸）的主要目的是防止设备腐蚀和低温冻堵。（）答案：√解析：水分在低温下会结冰或形成水合物堵塞管道，酸性气体（如H2S、CO2）会腐蚀设备，预处理是关键步骤。5.压缩机轴承振动值超标时，可通过降低转速快速消除振动。（）答案：×解析：振动超标可能由转子不平衡、不对中、轴承磨损等原因引起，盲目降速可能掩盖问题或导致更严重损坏，应停机排查原因。四、简答题（每题5分，共10题）1.简述轻烃装置中“冷箱”的作用及操作中需重点监控的参数。答案：冷箱是利用多股流换热器实现天然气预冷、冷剂复热的关键设备，作用是回收低温物流的冷量，降低装置能耗。操作中需重点监控：①热端温差（控制在设计值±2℃内，防止冷量损失过大）；②各通道压力降（异常升高可能是堵塞或冻堵）；③出口温度（确保进入分离单元的物料温度符合要求）；④冷剂复热后的温度（影响压缩机入口状态）。2.分析轻烃收率（C3+）下降的可能原因（至少列出5项）。答案：①脱乙烷塔塔顶温度偏高，导致C3+随乙烷馏分损失；②膨胀机制冷效果下降（如入口温度过高、转速降低），低温分离效果变差；③原料气中C3+含量本身降低（需核对原料组成）；④分馏塔回流比过小，气液传质不充分；⑤冷箱热端温差增大，冷量回收效率下降，导致进入分离单元的温度升高；⑥压缩机喘振或流量波动，系统压力不稳定影响分离效率。3.写出离心式压缩机启动前“盘车”操作的目的及合格标准。答案：目的：①检查转子是否灵活，有无卡阻或摩擦；②确认轴承、密封等部件安装正确；③使润滑油在轴承内均匀分布，避免启动时干摩擦。合格标准：手动盘车3-5圈，转动阻力均匀无卡滞，无异常声响；电动盘车（若有）运行10-15分钟，轴承温度无异常升高，振动值≤25μm（峰值）。4.简述分子筛脱水塔“再生”操作的主要步骤。答案：①停止吸附，将塔内压力降至0.1-0.2MPa（微正压）；②引入再生气体（通常为干燥后的低分气或氮气），以设计流量（如500-800Nm³/h）通入塔底；③缓慢升温至180-220℃（升温速率≤30℃/h），恒温4-6小时，脱附分子筛吸附的水分；④停止加热，用再生气体吹扫降温至40℃以下；⑤关闭再生气体，充压至操作压力，准备切换至吸附状态。5.轻烃装置运行中，发现冷剂压缩机出口温度突然升高15℃（从90℃升至105℃），请分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①压缩比增大（如出口压力升高或入口压力降低）；②冷剂组分变轻（分子量减小，压缩功增加）；③中间冷却器换热效率下降（冷却水量不足或结垢）；④润滑油量不足或油温过高，轴承摩擦生热传递至介质；⑤入口过滤器堵塞，实际流量低于设计值，导致压缩功集中。处理措施：①检查出口压力（如下游系统是否堵塞），调整背压至正常值；②分析冷剂组分，补充重组分（如丙烷）；③检查中间冷却器冷却水流量及温度，清洗管束；④确认润滑油压力、温度，必要时切换备用油泵；⑤清理入口过滤器，恢复正常流量。五、案例分析题（每题10分，共2题）案例1：某轻烃装置（处理量50×10⁴Nm³/d，原料气C3+含量8%）运行中，DCS显示脱丙烷塔塔底温度（设计值120℃）降至105℃，同时塔底产品（稳定轻烃）中C5含量从45%升至55%，塔顶产品（丙烷）中C4含量从2%升至8%。试分析原因及处理措施。答案：原因分析：（1）塔底重沸器热负荷不足：可能是蒸汽压力降低、重沸器管束结垢（换热系数下降）、蒸汽调节阀故障（开度不足）。热负荷不足导致塔底温度降低，重组分（C5+）无法充分汽化，更多C5+留在塔底，同时轻组分（C4）无法被蒸汽携带至塔顶，导致塔顶丙烷中C4含量超标。（2）进料位置不当：若进料口上移，导致进料中重组分在塔底累积，轻组分未充分分离。（3）回流比过大：过量回流液降低了塔内上升蒸汽量，削弱了传质效果，导致分离效率下降。处理措施：（1）检查重沸器蒸汽压力（设计0.8MPa），若低于0.7MPa，联系锅炉提高蒸汽压力；若蒸汽压力正常，排查调节阀开度（DCS显示50%，实际可能卡涩），手动全开确认；若仍无改善，切换至备用重沸器，清洗原重沸器管束。（2）确认进料位置（设计为第15层塔板），若因阀门误操作导致进料口上移（如第12层），调整至设计位置。（3）降低回流比（从3.5降至3.0），观察塔顶、塔底温度变化，若C4含量下降，说明回流比调整有效。案例2：冬季某轻烃装置运行中，膨胀机入口温度（设计-85℃）降至-95℃，且出口温度（设计-110℃）降至-125℃，同时轻烃收率较前日下降3%。现场检查发现冷箱入口原料气温度（设计-40℃）降至-50℃，冷箱热端温差（设计8℃）升至12℃。试分析原因及应急处理步骤。答案：原因分析：（1）冷箱热端温差增大：可能是冷箱内某通道堵塞（如原料气带液，重烃或水合物在换热器内冻结），导致冷量回收效率下降。原料气在冷箱内被过度冷却（入口温度-50℃低于设计-40℃），进入膨胀机前温度过低（-95℃），虽然膨胀机出口温度更低（-125℃），但由于冷箱堵塞，低温物流（如膨胀机出口气）的冷量无法有效传递给原料气，反而导致系统冷量过剩，部分轻烃（如C3）在冷箱内提前冷凝，未进入分馏塔，随干气排出，收率下降。（2）原料气带液：冬季气温低，原料气预处理（脱水、脱烃）效果可能下降，携带的液相在冷箱内低温下冻结，堵塞通道。应急处理步