2025年乙烯装置操作工职业技能理论考试题库(含答案)

2025年乙烯装置操作工职业技能理论考试题库(含答案)一、基础知识与工艺原理1.【单选】在管式裂解炉辐射段炉管内壁出现“菜花状”突起时，最先应判断为下列哪种机理？A.金属蠕变B.渗碳腐蚀C.焦层剥落D.硫化应力开裂答案：B解析：渗碳腐蚀使碳原子向晶界扩散，体积膨胀导致管壁局部鼓包，外观呈菜花状；蠕变多为轴向鼓胀，焦层剥落呈片状，硫化开裂伴随裂纹而非突起。2.【单选】某装置采用CBLRⅢ型炉，投油量38t/h，稀释比0.55，辐射段出口温度(COT)845℃，下列哪项指标最能直接反映该炉区停留时间长短？A.炉管压降B.横跨段温度C.炉管表面峰值温度D.裂解气甲烷含量答案：A解析：炉管压降与平均流速、停留时间呈单调关系；横跨段温度受传热强度影响，不直接表征停留时间；表面峰值温度反映热通量；甲烷含量受深度裂解程度影响，但非停留时间单一函数。3.【多选】关于超高压蒸汽(US)过热度的工艺意义，下列说法正确的是A.过热度↑→汽轮机效率↑B.过热度↑→汽包应力腐蚀风险↑C.过热度↓→裂解气压缩机段间凝液↑D.过热度↓→汽轮机末级湿度↑答案：A、D解析：过热度高提高汽轮机热效率；但对应力腐蚀无直接关联；段间凝液取决于压缩机入口温度与压力，与US过热度无关；过热度低则蒸汽在膨胀后期提前进入湿区，末级湿度增大。4.【判断】在急冷油塔顶温控制中，若将塔顶汽油干点由165℃降至150℃，则急冷油粘度必然下降。答案：错误解析：降低干点需提高塔顶回流量，塔釜温度下降，急冷油中重馏分减少，粘度应上升而非下降。5.【填空】某裂解炉投料为石脑油（平均分子量100），投量40t/h，稀释蒸汽22t/h，辐射段出口压力0.18MPa（绝），若按理想气体估算，其体积流量为________kNm³/h（保留一位小数）。答案：128.6解析：总摩尔流量=(40000+22000)/100=620kmol/h；标准状态体积=620×22.4=13888Nm³/min=833.3Nm³/s；换算为kNm³/h=833.3×3.6≈1286×0.1=128.6kNm³/h。二、裂解炉与热区操作6.【单选】当裂解炉辐射段炉管出现“热管”报警时，最先采取的在线处理措施是A.降投油量5%B.提高稀释比0.05C.降低COT5℃D.增大底部烧嘴风门答案：B解析：提高稀释比可瞬间降低分压、减缓结焦速率，且对装置负荷影响最小；降油量与降温需协调下游压缩；增大风门可能加剧局部过热。7.【多选】关于裂解炉烧焦过程，下列操作或现象合理的是A.烧焦初期CO₂含量突增后迅速下降B.空气导入时先切至每路10%负荷C.烧焦后期炉管壁温呈锯齿状波动D.烧焦结束判断以CO<0.1%持续30min为准答案：A、B、D解析：初期焦层多，CO₂峰值高；空气导入需低负荷防止超温；后期壁温应平稳，锯齿波动提示焦层不均；CO<0.1%为常用终点指标。8.【计算】某炉管外径127mm，壁厚7mm，材质HPNb，设计温度1050℃，允许应力[σ]=38MPa，若采用Barlow公式核算最大内压，则Pmax=________MPa（保留两位小数）。答案：4.33解析：Barlow公式P=2[σ]t/D=2×38×0.007/0.127=4.330MPa。9.【案例分析】阅读下列DCS趋势并回答问题：趋势描述：某裂解炉在10:00—11:00期间，COT由845℃升至855℃，横跨段温度由650℃升至670℃，炉管压降由0.38MPa升至0.45MPa，排烟O₂由3.2%降至2.1%，裂解气乙烯收率由32.1%降至30.4%。问题：(1)判断最可能的异常根源；(2)给出两条在线调整建议并说明理由。答案：(1)辐射段结焦加剧，导致传热恶化，为维持负荷自动提温，压降升高，乙烯收率下降。(2)建议：①立即提高稀释比0.03，降低烃分压抑制焦生成；②适度降投油量3%，缓解炉管压降，避免局部过热。三、压缩与分离系统10.【单选】在五段离心式裂解气压缩机中，若三段排出温度超连锁值155℃，最先应检查A.三段吸入温度B.三段叶轮结垢C.四段最小流量返回阀D.二段中间冷却器效率答案：B解析：叶轮结垢导致多变指数上升，排出温度最先异常；吸入温度与中间冷却器影响前段；四段返回阀对三段温度无直接作用。11.【多选】关于乙烯精馏塔高压方案(2.1MPa)与低压方案(0.6MPa)比较，下列说法正确的是A.高压方案塔顶可用冷却水冷凝B.低压方案塔釜可用低压蒸汽加热C.高压方案塔径更小D.低压方案乙烯回收率更高答案：A、C、D解析：高压方案冷凝温度高，可用冷却水；塔顶压力高→气相密度大→塔径小；低压方案塔顶温度低，损失小，回收率高；低压塔釜需更低压力蒸汽，而非低压蒸汽。12.【计算】某乙烯塔进料100t/h，组成C₂H₄84%、C₂H₆15%、CH₄1%，塔顶出料90t/h，乙烯纯度99.9%，则乙烯回收率为________%（保留两位小数）。答案：98.81解析：进料乙烯量=100×0.84=84t/h；塔顶乙烯量=90×0.999=89.91t/h；回收率=89.91/84×100%=98.81%。13.【判断】在脱乙烷塔顶冷凝器采用40℃丙烯冷剂时，若冷凝器出口温度回升至35℃，则必然表明传热面积不足。答案：错误解析：温度回升可能因冷剂液位低、不凝气积聚或控制阀故障，不一定为面积不足。四、冷区与制冷14.【单选】当丙烯冷剂系统出现“一段吸入压力低低”连锁时，最先应动作的设备是A.丙烯压缩机防喘振阀B.一段用户液位调节阀C.一段吸入罐液位调节阀D.丙烯冷凝器水泵答案：A解析：防喘振阀快开可瞬间提高一段吸入压力，避免压缩机喘振；其余阀门动作滞后。15.【多选】关于乙烯冷剂“热泵”流程，下列描述正确的是A.可节省丙烯冷剂用量B.乙烯压缩机同时承担冷剂与产品气输送C.热泵流程乙烯损失率更低D.适用于高压法乙烯精馏塔答案：A、B、D解析：热泵将塔顶气相压缩后作塔釜热源，节省丙烯；压缩机兼作回流；损失率与流程无关；高压塔顶温度高，压缩后温升可满足再沸需求。16.【计算】某丙烯冷剂在20℃蒸发，冷凝温度35℃，若压缩机绝热效率75%，则单位质量理论功为________kJ/kg（丙烯物性：h蒸发20℃=398kJ/kg，h冷凝35℃=250kJ/kg，绝热指数k=1.14）。答案：162.7解析：理想压缩功W=(k/(k1))R(T₂T₁)，T₁=253K，压比P₂/P₁=12.9，T₂=T₁(P₂/P₁)^((k1)/k)=253×12.9^0.123=353K；W=1.14/0.14×0.574×(353253)=162.7kJ/kg。五、安全与环保17.【单选】裂解炉燃料气总管设置速闭阀的主要目的是A.防止回火B.紧急切断C.控制空燃比D.降低NOx答案：B解析：速闭阀在事故状态下2s内切断燃料，防止炉膛爆炸；回火由阻火器防止；空燃比由调节阀控制。18.【多选】下列属于乙烯装置重大危险源的有A.裂解气压缩机入口分液罐B.乙烯球罐区C.丙烯冷剂储罐D.碱洗塔答案：A、B、C解析：依据GB18218，裂解气、乙烯、丙烯均属易燃气体，临界量分别为50t、50t、50t，上述容器储量常超临界量；碱洗塔介质为碱液，不属重大危险源。19.【案例分析】某装置大修后开车，碱洗塔顶H₂S在线仪显示2ppm，但下游干燥器出口CO₂检测突增至200ppm，且干燥器压降由0.02MPa升至0.08MPa。请分析原因并给出处理措施。答案：原因：碱洗塔开车初期碱液循环不足或浓度低，导致H₂S穿透，H₂S在干燥器内与分子筛中残存Ni²⁺反应生成NiS，堵塞孔道，CO₂吸附容量下降，导致CO₂穿透且压降升高。措施：①立即切换备用干燥器，隔离故障床层；②提高碱洗塔碱浓度至8%并加大循环量，确保H₂S<0.5ppm；③对故障床层进行200℃热氮再生，去除NiS。六、仪表与控制系统20.【单选】裂解炉COT热电偶采用双支K型，若其中一支显示值漂移+15℃，而另一支正常，DCS应优先A.自动切除漂移支B.报警并取平均值C.报警并取高选D.报警并取低选答案：A解析：依据IEC61511，安全相关测量需冗余表决，漂移支失去代表性，应自动切除并以单支模式继续控制，同时报警。21.【多选】关于裂解气压缩机防喘振阀的PID参数整定，下列说法正确的是A.比例度宜小B.积分时间宜长C.微分作用可不加D.应采用反作用答案：B、C、D解析：防喘振阀需缓慢平稳，比例度宜大（增益小），积分时间长避免振荡；气体系统微分作用易放大噪声；阀为气开式，控制器反作用。22.【计算】某乙烯装置采用DCS联锁，要求裂解气压缩机三段排出温度≥155℃时延时2s停车，若温度变送器量程0—200℃，DCS扫描周期100ms，则温度上升速率需达到________℃/s才会在2s内触发。答案：7.75解析：触发阈值=155℃，扫描周期0.1s，共20次扫描；假设线性上升，最小速率=155/20=7.75℃/s。七、设备与机械23.【单选】乙烯球罐采用9%Ni钢，其30℃冲击功要求≥A.27JB.47JC.70JD.100J答案：C解析：依据GB12337，9%Ni钢30℃冲击功≥70J；27J为碳钢要求，47J为低合金钢。24.【多选】关于裂解气透平膨胀机，下列说法正确的是A.一般采用径流式B.叶轮材质174PHC.需设置入口过滤器≥5μmD.转速通常<10000rpm答案：A、B、C解析：小型膨胀机用径流式；174PH耐低温冲击；过滤器防固体颗粒；实际转速常>20000rpm。25.【计算】某乙烯装置急冷油循环泵，流量1800m³/h，扬程80m，效率82%，介质密度950kg/m³，则轴功率为________kW（保留整数）。答案：463解析：P=ρgQH/η=950×9.81×(1800/3600)×80/0.82=463kW。八、节能与优化26.【单选】在裂解炉空气预热器投用情况下，若排烟温度由140℃降至110℃，则炉效率约提高A.0.5%B.1.2%C.2.0%D.3.0%答案：B解析：按燃料低热值42MJ/kg、过量空气系数1.1估算，排烟温度每降20℃，效率提高约0.8%，30℃约1.2%。27.【多选】下列措施可降低乙烯装置综合能耗的有A.裂解炉对流段加设Hybrid技术B.采用双塔脱丙烷C.乙烯塔热泵D.提高丙烯冷剂蒸发温度答案：A、C、D解析：Hybrid技术回收烟气余热；热泵节省再沸蒸汽；提高蒸发温度降低压缩功；双塔脱丙烷增加回流，能耗上升。28.【计算】某装置年运行8000h，通过将丙烯冷剂蒸发温度由20℃升至15℃，压缩机轴功率下降3200kW，电价0.6元/kWh，则年节约电费________万元。答案：1536解析：3200×8000×0.6/10000=1536万元。九、模拟与综合应用29.【情景综合】某装置计划由石脑油切换为加氢尾油（HTO），已知：HTO密度0.84g/cm³，BMCI25，芳烃含量8%，裂解温度需提高10℃以维持乙烯收率。请回答：(1)切换前需确认炉管材质哪项性能指标？(2)若保持投油量不变，稀释比应如何调整并给出理由。(3)列出切换过程中DCS需重点监控的3个关键参数。答案：(1)需确认炉管高温蠕变强度，因COT提高10℃，管壁温度约升高12—15℃，需验证仍在材质允许范围内。(2)稀释比应提高0.05—0.08，因HTO分子量大、芳烃高，易结焦，提高稀释比降低烃分压抑制生焦。(3)①COT趋势，防止超温；②炉管压降，判断结焦速率；③裂解气甲烷含量，反映深度裂解程度。30.【论述】结合“双碳”背景，阐述乙烯装置在2030年前实现CO₂排放强度降低20%的技术路径，要求给出定量测算示例（以100万t/a装置为基准），并评估各路径贡献率。答案示例：基准：100万t/a乙烯，CO₂排放强度1.8t/t乙烯，总量180万t。路径A：裂解炉电气化改造，替代30%