2025年危险化学品安全作业(裂解裂化工艺)复习题试题含各题型

2025年危险化学品安全作业(裂解裂化工艺)复习题试题含各题型一、选择题1.裂解工艺中，原料在高温下发生碳链断裂反应，该反应的主要热效应为（）A.放热B.吸热C.绝热D.恒温答案：B解析：裂解反应是高分子烃类在高温（700-900℃）下发生碳碳键断裂的过程，需要吸收大量热量以破坏化学键，因此为吸热反应。2.下列哪种物质不属于裂解工艺常见的原料（）A.石脑油B.柴油C.天然气D.液氧答案：D解析：裂解原料通常为富含烷烃、烯烃的烃类物质，如石脑油、柴油、天然气等；液氧为助燃剂，不作为原料使用。3.裂解炉管结焦会导致的后果不包括（）A.传热效率下降B.管内压降增大C.原料转化率提高D.局部过热引发爆管答案：C解析：炉管结焦会形成隔热层，降低传热效率，增加管内阻力，导致局部温度过高，甚至引发炉管破裂；结焦会减少有效反应空间，反而降低原料转化率。4.裂解气分离过程中，为防止烯烃聚合，通常采用的措施是（）A.升高温度B.加入阻聚剂C.降低压力D.增加停留时间答案：B解析：裂解气中含有大量烯烃（如乙烯、丙烯），在高温、高压下易发生聚合反应生成聚合物堵塞设备，加入阻聚剂（如TBC对叔丁基邻苯二酚）可有效抑制聚合反应。5.下列关于裂解装置紧急停车系统（ESD）的说法，错误的是（）A.ESD应独立于DCS系统B.ESD触发后应立即切断原料进料C.ESD动作时需关闭所有加热炉燃料阀D.ESD故障时可通过手动操作替代答案：D解析：ESD为安全联锁系统，需独立于常规控制系统（DCS）以确保可靠性；触发后必须立即切断原料和燃料，防止事故扩大；ESD故障时严禁手动替代，应立即停车检修。6.裂解炉出口温度（COT）过高可能导致的直接后果是（）A.原料转化率降低B.结焦速率加快C.烯烃收率提高D.系统压力下降答案：B解析：COT过高会加剧烃类的脱氢和缩合反应，导致炉管结焦速率显著加快，同时可能生成更多焦炭和小分子气体，降低目标烯烃收率。7.裂解工艺中，为防止炉管内物料停滞引发局部过热，需控制的关键参数是（）A.进料流量B.炉膛温度C.蒸汽稀释比D.原料粘度答案：A解析：进料流量过低会导致物料在炉管内停留时间过长，流速减慢，易引发局部过热结焦；蒸汽稀释比主要影响原料分压，炉膛温度影响反应速率，原料粘度影响流动阻力，但流量是防止停滞的直接参数。8.某裂解装置使用乙烷为原料，其爆炸极限范围为3.0%-12.5%（体积分数），当系统中乙烷浓度为5%时，该环境属于（）A.安全区B.爆炸危险区C.惰性区D.无法判断答案：B解析：乙烷浓度5%处于爆炸极限3.0%-12.5%范围内，遇火源易发生爆炸，属于爆炸危险区。9.裂解气压缩机发生喘振时，应立即采取的措施是（）A.提高压缩机转速B.打开防喘振回流阀C.降低入口压力D.关闭出口阀答案：B解析：喘振是压缩机流量低于最小流量时，气流在叶轮内发生周期性倒流的现象，打开防喘振回流阀可增加压缩机入口流量，使其脱离喘振区；提高转速或降低入口压力可能加剧喘振，关闭出口阀会导致压力骤升引发设备损坏。10.下列哪种物质是裂解工艺中常见的有毒气体，需设置有毒气体检测报警器（）A.氮气B.甲烷C.硫化氢D.二氧化碳答案：C解析：硫化氢（H₂S）是裂解原料中含硫化合物（如硫醇、硫醚）高温分解的产物，具有剧毒，对黏膜和呼吸系统有强烈刺激作用，需设置检测报警器；氮气、甲烷、二氧化碳均为无毒气体（氮气为窒息性气体，但不属于有毒气体）。11.裂解炉紧急停车时，首先应切断的介质是（）A.原料B.燃料C.稀释蒸汽D.冷却水答案：B解析：紧急停车时需优先切断燃料供应，防止炉膛温度持续升高导致炉管过热损坏；若先切断原料，燃料仍燃烧会使炉管干烧，引发更严重后果；稀释蒸汽和冷却水需在切断燃料后逐步调整，以维持系统压力和降温。12.裂解工艺中，稀释蒸汽的主要作用是（）A.提高原料转化率B.降低烃分压，抑制结焦C.加热原料D.防止设备腐蚀答案：B解析：稀释蒸汽（通常为过热蒸汽）与原料混合后可降低烃类分压，减少分子间碰撞几率，从而抑制焦炭生成；蒸汽不参与反应，对转化率无直接影响，加热由炉膛燃料燃烧提供，防止腐蚀需通过工艺水pH调节等措施实现。13.裂解装置中，防爆墙的设置应满足的要求是（）A.采用轻质材料，泄压方向避开操作区B.采用厚重混凝土，防止爆炸冲击波扩散C.仅设置在反应器周围D.无需考虑泄压面积答案：A解析：防爆墙需采用轻质泄压材料（如轻质墙板、泄压窗），当发生爆炸时可快速破裂泄压，且泄压方向应避开人员操作区和关键设备；厚重混凝土墙无法泄压，可能导致爆炸压力在封闭空间内积聚，引发二次破坏；防爆墙需设置在可能发生爆炸的设备（如反应器、分离器、压缩机厂房）周围，且需根据爆炸物量计算泄压面积。14.裂解气干燥系统中，常用的干燥剂是（）A.活性炭B.分子筛C.硅胶D.生石灰答案：B解析：分子筛（如3A、4A分子筛）具有均匀的微孔结构，对水分子的吸附选择性高，且在高温下可再生重复使用，适用于裂解气深度脱水（要求水含量＜1ppm）；活性炭主要用于吸附有机物，硅胶脱水能力较弱且再生温度低，生石灰（CaO）反应后生成Ca(OH)₂，无法再生，不适用于连续干燥系统。15.下列关于裂解装置火炬系统的说法，正确的是（）A.火炬气可直接排入大气B.火炬头需设置分子密封器防止回火C.火炬系统无需设置点火装置D.火炬气压力越高，燃烧效率越低答案：B解析：分子密封器利用气体密度差异形成气封，防止空气倒流入火炬总管引发回火爆炸；火炬气必须经燃烧后排放，直接排放会造成大气污染和安全隐患；火炬需设置常明灯和自动点火装置，确保火炬气稳定燃烧；火炬气压力越高，流速越快，与空气混合越充分，燃烧效率越高。16.裂解工艺中，原料预热温度过高可能导致的风险是（）A.原料汽化不完全B.炉管结焦加剧C.反应速率降低D.系统压力下降答案：B解析：原料预热温度过高会使原料在进入裂解炉前提前发生部分裂解或聚合反应，生成焦炭前驱物，进入炉管后加剧结焦；预热温度过低可能导致汽化不完全，温度过高不会降低反应速率（反应速率随温度升高而加快），系统压力主要受进料量和分离系统影响。17.操作人员进入裂解炉区进行巡检时，必须佩戴的个人防护装备是（）A.安全帽、安全带、防尘口罩B.安全帽、防护眼镜、隔热手套C.防毒面具、防化服、安全鞋D.耳塞、护目镜、普通手套答案：B解析：裂解炉区存在高温、明火、设备高温表面等风险，需佩戴安全帽（防物体打击）、防护眼镜（防飞溅物）、隔热手套（防烫伤）；安全带适用于高空作业，防尘口罩适用于粉尘环境，防毒面具和防化服适用于有毒物质泄漏场景，耳塞适用于高噪音环境，该区域主要风险为高温和机械伤害，故B选项正确。18.裂解装置中，用于分离裂解气中氢气和甲烷的设备是（）A.脱乙烷塔B.脱丙烷塔C.冷箱D.汽提塔答案：C解析：冷箱利用低温（-100℃以下）将裂解气中的氢气、甲烷等轻组分冷凝分离，通过多级换热和节流膨胀实现分离；脱乙烷塔分离乙烷和丙烯，脱丙烷塔分离丙烷和丁烯，汽提塔用于脱除轻组分或重组分中的挥发性物质，均无法分离氢气和甲烷。19.下列哪种情况可能导致裂解炉管破裂（）A.进料流量波动B.稀释蒸汽压力正常C.炉膛温度均匀D.炉管结焦严重答案：D解析：炉管结焦会导致传热效率下降，局部温度过高，管材在高温下强度降低，长期运行易引发炉管破裂；进料流量波动可能导致温度波动，但不会直接破裂；稀释蒸汽压力正常和炉膛温度均匀是正常操作条件，不会导致破裂。20.裂解工艺中，火炬气回收系统的作用是（）A.减少火炬排放量，提高原料利用率B.降低系统压力C.去除火炬气中的有毒物质D.增加燃料气供应答案：A解析：火炬气回收系统将原本排入火炬燃烧的可燃气体（如甲烷、乙烷、氢气等）回收至燃料气管网，作为燃料使用，可减少浪费和大气污染，提高原料利用率；降低系统压力是火炬的基本功能，而非回收系统的作用；去除有毒物质需通过预处理（如脱硫），回收系统主要回收可燃组分；增加燃料气供应是间接结果，核心作用是减少排放和提高利用率。二、填空题1.裂解反应的主要产物为______和______，二者是重要的基本有机化工原料。答案：乙烯；丙烯2.裂解炉管的材质通常为______合金，以耐受高温和抗结焦性能。答案：铬镍（或Cr-Ni，如HK-40、HP-40）3.裂解工艺中，为防止原料在输送过程中凝固，需对原料管线进行______伴热。答案：蒸汽（或热水）4.当裂解炉管出口温度（COT）与设定值偏差超过______℃时，系统应触发报警。答案：±5（或±10，根据具体工艺要求，通常为±5℃）5.裂解气压缩机的轴封采用______密封，以防止裂解气泄漏。答案：机械（或干气+机械）6.爆炸危险区域内的电气设备必须采用______型防爆结构。答案：隔爆（或Exd）7.裂解装置停车后，需用______对系统进行置换，直至可燃气体浓度低于爆炸下限的______%。答案：氮气；25（或10，根据规范要求，通常为25%LEL）8.稀释蒸汽与原料的质量比称为______，其值通常控制在______范围内。答案：蒸汽稀释比；0.3-0.8（或0.5-1.0，具体值取决于原料性质，如石脑油为0.5-0.8）9.裂解气中含有的酸性气体主要是______和______，需通过碱洗或胺洗工艺脱除。答案：硫化氢（H₂S）；二氧化碳（CO₂）10.裂解炉进行烧焦操作时，需通入______和______的混合气，使焦炭发生氧化反应生成CO₂和H₂O。答案：空气（或氧气）；蒸汽11.当裂解装置发生火灾时，应首先启动______系统，并切断______来源。答案：消防灭火（或喷淋/泡沫）；燃料和原料12.裂解工艺中，原料的______越高，越容易发生裂解反应，生成的烯烃收率也越高。答案：氢碳比（或H/C比）13.有毒气体检测报警器的报警值应设置为______，高报警值为______。答案：职业接触限值的1/2（或低报警值）；职业接触限值（或高报警值，如硫化氢低报10ppm，高报20ppm，具体需符合GBZ2.1标准）14.裂解炉的排烟温度过高会导致______降低，需通过调节______来优化。答案：热效率；空气过剩系数（或风门开度/引风机转速）15.裂解装置中，防止反应器超压的安全附件是______，其校验周期为______年。答案：安全阀；1三、判断题1.裂解反应和裂化反应的主要区别在于裂解的温度更高，产物更轻质化。（）答案：√解析：裂解（高温裂解）通常在700-1000℃下进行，主要生成乙烯、丙烯等小分子烯烃；裂化（如催化裂化）在400-500℃下进行，主要生成汽油、柴油等中间馏分，二者的核心区别是反应温度和产物分布。2.裂解炉炉膛负压应控制为微正压，防止空气漏入影响燃烧效率。（）答案：×解析：炉膛负压需控制为微负压（通常-50Pa至-100Pa），若为正压，高温烟气和火焰易从炉门、观察孔溢出，造成人员烫伤和设备损坏；微负压可防止烟气外漏，同时保证空气自然吸入炉膛参与燃烧。3.裂解气中水分含量过高会导致压缩机腐蚀和冻堵，需通过干燥系统脱除。（）答案：√解析：水分在低温分离系统中会冻结成冰，堵塞设备和管线；同时，水与裂解气中的酸性气体（如CO₂、H₂S）结合生成酸，加剧压缩机和管道腐蚀，故需通过分子筛干燥系统将水含量降至1ppm以下。4.裂解装置停车后，系统内残留的物料可直接排放至火炬系统。（）答案：×解析：停车后系统残留物料需通过氮气置换、降压、排液等步骤处理，直接排放可能导致火炬系统超负荷、物料凝结堵塞管线或有毒物质泄漏，应先经气液分离后，气相排入火炬燃烧，液相送污油系统处理。5.安全阀的起跳压力应高于设备设计压力，以确保设备安全运行。（）答案：×解析：安全阀起跳压力必须低于设备设计压力，通常为设计压力的1.05-1.1倍（根据规范），若高于设计压力，设备超压时安全阀无法起跳，可能导致设备爆炸。6.裂解工艺中，原料的氢碳比越高，生成的氢气和甲烷量越多。（）答案：√解析：氢碳比（H/C）高的原料（如乙烷，H/C=3.0；丙烷，H/C=2.7）在裂解时，碳链断裂后易生成更多小分子烷烃和氢气，而氢碳比低的原料（如石脑油，H/C=2.0-2.2）则生成更多烯烃和焦炭。7.裂解炉管结焦后，可通过通入氧气直接烧焦，无需控制温度。（）答案：×解析：烧焦过程是焦炭与氧气反应生成CO₂和CO的放热反应，若直接通入氧气，反应剧烈放热会导致炉管局部温度超过材质耐受极限（如HK-40合金最高使用温度约1100℃），引发炉管弯曲或破裂，需控制氧气浓度和炉膛温度，采用“低氧、控温、分步烧焦”的方式进行。8.裂解气压缩机出口压力升高时，应立即降低压缩机转速以防止超压。（）答案：×解析：出口压力升高可能由下游系统阻力增大（如冷凝器堵塞、阀门误关）引起，降低转速会导致压缩机流量下降，可能引发喘振；正确措施是检查下游系统，打开回流阀或旁路阀降低压力，若无法解决则紧急停车。9.裂解装置中，所有转动设备的防护罩必须完好，防止人员接触转动部件。（）答案：√解析：转动设备（如泵、风机、压缩机）的旋转部件（叶轮、联轴器、皮带轮等）存在机械伤害风险，防护罩可有效防止人员肢体卷入，是强制安全防护措施。10.硫化氢是一种无色无味的气体，需通过专用检测仪才能发现泄漏。（）答案：×解析：硫化氢具有臭鸡蛋味（低浓度时），高浓度时会麻痹嗅觉神经，使人失去嗅觉，故不能仅凭气味判断是否泄漏，需设置有毒气体检测仪，但并非无色无味。11.裂解炉紧急停车时，稀释蒸汽应保持通入，直至炉管温度降至200℃以下。（）答案：√解析：紧急停车后通入稀释蒸汽可带走炉管内残留热量，防止物料停滞结焦，同时蒸汽作为惰性介质，可隔绝空气进入炉管，避免高温下炉管氧化；需持续通入至炉管温度降至200℃以下，此时结焦风险和氧化风险显著降低。12.裂解工艺中，火炬总管的设计压力应高于所有排放设备的最大操作压力。（）答案：√解析：火炬总管需承受各排放设备（如反应器、塔器、压缩机）在事故状态下的排放压力，若总管压力低于排放设备压力，会导致排放受阻，设备超压，故总管设计压力应高于所有排放源的最大操作压力。13.裂解气分离系统中，温度越低，分离效果越好，因此应尽可能降低操作温度。（）答案：×解析：温度降低可提高分离效果，但需考虑能耗和设备材质限制，过低温度（如低于-170℃）会导致甲烷等组分固化，堵塞设备，同时增加制冷系统能耗，需在分离效果和能耗间平衡，选择最优操作温度。14.操作人员进入受限空间（如裂解炉管内）作业前，需进行气体检测，合格后方可进入。（）答案：√解析：受限空间可能存在有毒气体、缺氧、易燃易爆气体等风险，根据《受限空间作业安全规程》，作业前必须检测氧含量（19.5%-23.5%）、可燃气体浓度（＜25%LEL）和有毒气体浓度（符合职业接触限值），检测合格并办理作业许可后，方可进入。15.裂解装置中，脱丁烷塔的作用是分离丁烯和戊烷以上重组分。（）答案：√解析：脱丁烷塔的进料为裂解气经脱丙烷塔分离后的釜液（主要含丁烯、丁烷、戊烷及重组分），塔顶得到丁烯和丁烷，塔釜得到戊烷及以上重组分，实现丁烯与重组分的分离。16.裂解炉的热效率是指有效利用热量与燃料燃烧总热量的比值，热效率越高，能耗越低。（）答案：√解析：热效率计算公式为（有效利用热量/燃料总发热量）×100%，有效利用热量包括原料升温、反应吸热、蒸汽产生等，热效率高表明燃料能量利用率高，装置能耗（单位产品耗燃料量）相应降低。17.裂解工艺中，稀释蒸汽的作用仅为降低原料分压，与反应速率无关。（）答案：×解析：稀释蒸汽不仅降低烃分压（抑制结焦），还可作为热载体，将热量带入反应区，维持反应温度稳定；同时，蒸汽的存在会影响反应动力学，如抑制二次反应（如氢转移、环化），间接影响反应速率和产物分布。18.裂解装置发生火灾时，若火势无法控制，应立即启动紧急停车系统，并组织人员撤离至上风向安全区域。（）答案：√解析：火灾无法控制时，紧急停车可切断燃料和原料，防止火势扩大；人员撤离需至上风向，避免有毒烟气和火焰蔓延导致伤亡。19.裂解气压缩机各级之间设置冷却器的目的是降低气体温度，提高压缩效率。（）答案：√解析：气体压缩为绝热过程，温度升高，而气体温度升高会导致体积增大、压缩功增加，且高温可能引发气体聚合或设备损坏；设置冷却器可将压缩后的气体降温，减少下一级压缩功，提高压缩机效率。20.裂解炉的进料预热温度应尽可能接近原料的沸点，以减少炉管热负荷。（）答案：×解析：进料预热温度需根据原料性质确定，若接近沸点，原料在预热器内可能汽化，导致气液两相流动，造成预热器和炉管进料分布不均，引发局部过热结焦；通常预热至原料泡点以下5-10℃，确保液相进料，稳定流动。四、解答题1.简述裂解炉管结焦的危害及预防措施。答案：危害：（1）传热效率下降：焦炭导热系数低（约0.1-0.5W/(m·K)，远低于金属炉管的40-50W/(m·K)），导致炉管外壁温度升高，燃料消耗增加，热效率降低。（2）管内压降增大：结焦使炉管内径减小，流体阻力增加，进料流量降低，反应停留时间延长，进一步加剧结焦。（3）局部过热与炉管损坏：结焦部位传热差，局部温度超过管材耐受极限（如HK-40合金长期使用温度≤1050℃），导致炉管蠕变、鼓包、破裂，甚至引发火灾爆炸。（4）产物收率降低：结焦占据反应空间，原料与催化剂（若为催化裂解）接触面积减小，且结焦会促进二次反应（如脱氢、缩合），生成更多焦炭和小分子气体，降低乙烯、丙烯等目标产物收率。预防措施：（1）优化原料性质：选择氢碳比高、含硫量低的原料，减少焦炭前驱物生成；对原料进行预处理（如脱硫、脱氮），降低杂质含量。（2）控制工艺参数：①维持适宜的进料流量和流速，避免流速过低导致物料停滞；②控制稀释蒸汽比（通常0.3-0.8），降低烃分压，抑制结焦；③控制炉管出口温度（COT），避免超温运行（如不超过设计值+10℃）。（3）采用抗结焦技术：①炉管内表面涂层（如渗铝、陶瓷涂层），降低焦炭附着力；②采用新型炉管结构（如扭曲片管、内螺纹管），增强流体湍流程度，提高传热效率；③定期在线清焦（如蒸汽-空气烧焦），周期根据结焦速率确定（通常20-60天）。（4）加强操作监控：通过炉管外壁温度监测（红外测温）、进出口压差变化、燃料气消耗量等参数，及时判断结焦趋势，必要时提前停车清焦。2.某裂解装置裂解气压缩机发生喘振，请说明喘振的现象、原因及应急处理步骤。答案：现象：（1）压缩机出口压力、流量剧烈波动，压力表、流量计指针大幅摆动。（2）压缩机机体及管道振动加剧，发出周期性“嗡鸣”或“吼叫声”。（3）轴承温度升高，轴位移增大，严重时可能触发振动联锁停机。原因：（1）入口流量过低：如原料气供应不足、入口过滤器堵塞、下游系统压力突然升高（如分离系统堵塞、阀门误关）。（2）压缩比过高：如出口压力过高（下游系统憋压）或入口压力过低（入口管线泄漏、原料气组分变轻）。（3）转速波动：汽轮机驱动时，蒸汽压力、温度波动导致转速不稳定；电机驱动时，电源电压或频率波动。（4）防喘振系统故障：如防喘振阀卡涩、调节失灵，或喘振曲线设置不合理。应急处理步骤：（1）立即打开防喘振回流阀（手动或自动），增加压缩机入口流量，使操作点脱离喘振区（观察流量是否回升，压力波动是否减弱）。（2）降低压缩机出口压力：打开出口旁路阀或与下游系统的隔断阀，必要时通知下游系统降低压力（如分离系统降压）。（3）调整入口参数：若入口流量低，检查原料气供应系统，清理入口过滤器，或增加补充气（如氮气）；若入口压力低，检查入口管线是否泄漏，原料气压缩机是否正常。（4）稳定转速：汽轮机驱动时，调整蒸汽压力、温度至正常范围；电机驱动时，检查电源稳定性，必要时手动控制转速。（5）停机检查：若喘振无法消除，或振动、温度持续升高，应紧急停压缩机，检查叶轮、轴承、密封等部件是否损坏，防喘振系统是否正常，排除故障后方可重启。3.简述裂解装置火灾爆炸事故的常见原因及应急处置原则。答案：常见原因：（1）物料泄漏：①设备管道腐蚀、磨损、疲劳破裂（如炉管结焦破裂、压缩机密封失效）；②阀门、法兰、垫片等连接部位松动或损坏；③操作失误（如误开阀门、超压操作导致设备爆裂）。（2）明火与点火源：①裂解炉明火、高温设备表面（如炉膛温度＞1000℃）；②静电放电（如物料流速过快、设备未接地）；③电气火花（如非防爆电气设备、线路老化短路）；④外部火源（如动火作业未采取隔离措施）。（3）工艺参数失控：①超温超压（如炉管结焦导致局部过热、压缩机喘振压力骤升）；②物料混合达到爆炸极限（如裂解气与空气混合，浓度处于爆炸极限范围内）。（4）安全设施失效：①安全阀、爆破片等超压泄放装置失灵；②可燃气体检测报警器故障或未及时报警；③消防系统（如喷淋、泡沫、灭火器）损坏或压力不足。应急处置原则：（1）报警与启动预案：立即拨打现场火警电话，通知调度和应急指挥中心，启动装置应急预案，组织人员疏散和救援。（2）切断物料与能源：①紧急停车：切断原料、燃料供应，关闭相关阀门，停止压缩机、泵等转动设备；②隔离区域：关闭事故设备与上下游系统的隔断阀，防止物料持续泄漏；③降压排液：通过安全阀、放空阀将系统压力降至常压，液相物料排入污油系统或事故罐。（3）控制火势：①初期火灾：使用现场灭火器（如干粉、二氧化碳）、消防水带灭火，针对不同物料选择合适灭火剂（如油类火灾用泡沫，电气火灾用干粉）；②大面积火灾：启动固定消防系统（喷淋、泡沫炮），冷却周围设备（防止受热爆炸），设置防火堤或围堤，防止物料扩散。（4）人员疏散与救援：①组织人员沿安全通道至上风向撤离，清点人数，设立警戒区，禁止无关人员进入；②对受伤人员进行急救（如烧伤、中毒），并送医院救治；③若有人员被困，立即联系专业救援队伍（如消防救援），使用隔热服、空气呼吸器等装备施救。（5）环境监测与后期处理：①检测大气中有毒气体（如H₂S、CO）和可燃气体浓度，评估环境风险；②火灾扑灭后，对泄漏点进行封堵，清理现场残留物，并检查设备损坏情况，制定修复方案。4.说明裂解气干燥系统的作用、常用干燥剂类型及再生过程。答案：作用：（1）防止设备冻堵：裂解气在低温分离系统（如冷箱，温度低至-160℃）中，水分会冻结成冰或水合物（如CH₄·6H₂O、C₂H₆·7H₂O），堵塞换热器、阀门和管线，导致系统压力升高、分离效率下降。（2）避免设备腐蚀：水分与裂解气中的酸性气体（CO₂、H₂S）结合生成碳酸、硫酸，对压缩机、管道、塔器等金属设备造成腐蚀，缩短设备寿命。（3）保证产品质量：水分会影响下游产品（如聚乙烯、聚丙烯）的聚合反应，导致催化剂中毒或产品性能下降（如分子量分布不均、机械强度降低）。常用干燥剂类型：（1）分子筛：工业上最常用，如3A分子筛（孔径0.3nm），对水分子有极强吸附选择性，吸附容量大（可达自身重量的20%-25%），且可在高温下再生重复使用；适用于深度脱水（水含量降至1ppm以下）。（2）活性氧化铝：吸附容量中等，价格较低，常用于分子筛干燥前的预脱水，去除大部分水分（水含量降至10-50ppm），减轻分子筛负荷。（3）硅胶：吸附容量较低，且在湿度高时吸附能力强，湿度低时弱，一般作为辅助干燥剂或在要求不高的场合使用。再生过程（以分子筛干燥器为例，通常采用双塔切换操作，一塔吸附，一塔再生）：（1）降压：将吸附饱和的干燥塔压力降至0.2-0.5MPa（G），通过泄压阀将塔内残余裂解气排入火炬系统。（2）加热再生：通入高温氮气（或燃料气燃烧后的热烟气），温度控制在200-300℃，气流方向与吸附时相反（逆流再生），使分子筛吸附的水分脱附，随氮气带出塔外，再生时间通常4-8小时。（3）冷却：停止加热，通入常温氮气（或空气，需确保系统无可燃气体）冷却塔体，温度降至50-80℃，防止切换吸附时高温损坏下游设备。（4）升压：用干燥的裂解气或氮气将再生后的干燥塔压力升至操作压力，与吸附塔压力平衡后，切换阀门投入吸附运行。5.分析裂解装置中硫化氢（H₂S）的来源、危害及防护措施。答案：来源：（1）原料含硫：裂解原料（如石脑油、柴油、乙烷）中含有的有机硫化合物（如硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩）在高温裂解过程中发生分解反应，生成H₂S，反应式如：RSH→RH+H₂S。（2）设备腐蚀：系统中存在的酸性水（如急冷水、工艺水）与金属硫化物（如FeS）反应，可能释放H₂S，反应式如：FeS+2HCl→FeCl₂+H₂S↑。（3）再生过程：如胺法脱硫系统中，富胺液再生时，H₂S从胺液中解吸释放，进入酸性气处理单元，若再生塔操作异常，可能导致H₂S泄漏。危害：（1）毒性危害：H₂S是剧毒气体，对人体的危害主要表现为：①低浓度（10-50ppm）：刺激眼结膜和呼吸道黏膜，引起流泪、咳嗽、胸闷；②中浓度（50-100ppm）：中枢神经系统抑制，出现头痛、恶心、呕吐、步态不稳；③高浓度（＞1000ppm）：瞬间麻痹呼吸中枢，导致“电击样”死亡。（2）设备腐蚀：H₂S溶于水生成氢硫酸（H₂S⇌H⁺+HS⁻），对碳钢设备和管道产生均匀腐蚀；在高温高压下，H₂S还会与金属反应生成硫化物（如FeS），导致设备内壁腐蚀减薄，甚至穿孔泄漏。（3）工艺干扰：H₂S会使裂解气分离系统中的催化剂（如加氢脱炔催化剂）中毒，降低催化活性；同时，H₂S在低温下可能与水形成水合物，堵塞设备和管线。防护措施：（1）源头控制：①原料预处理：对高硫原料进行加氢脱硫，将有机硫转化为H₂S后脱除，降低原料硫含量至＜0.5ppm；②工艺水净化：对急冷水、工艺水进行脱盐脱硫处理，减少腐蚀产物FeS的生成。（2）检测与报警：①在H₂S可能泄漏的区域（如裂解炉出口、急冷塔、脱硫单元、压缩机区）设置有毒气体检测报警器，检测范围0-100ppm，低报值10ppm（职业接触限值PC-STEL的1/2），高报值20ppm（PC-STEL）；②报警器定期校验（每年至少1次），确保灵敏可靠。（3）个人防护：①操作人员进入高风险区域需佩戴正压式空气呼吸器（当H₂S浓度＞20ppm时）或过滤式防毒面具（P2000型滤毒罐，适用于浓度＜10ppm）；②配备应急救援装备（如备用空气呼吸器、急救箱、洗眼器、喷淋装置），定期检查维护。（4）工艺控制：①脱硫单元稳定运行：胺法脱硫系统控制胺液浓度（如MDEA浓度25%-30%）、再生温度（110-120℃），确保H₂S脱除效率＞99%；②设备防腐：对含H₂S的设备和管道采用耐腐蚀材质（如不锈钢、合金）或内涂层，定期进行壁厚检测和腐蚀速率评估。（5）应急处置：①泄漏处理：立即撤离下风向人员，佩戴空气呼吸器关闭泄漏阀门，用蒸汽或氮气稀释驱散H₂S气体，禁止明火；②中毒急救：将中毒者移至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，若呼吸心跳停止，立即进行心肺复苏，并送医院治疗。6.简述裂解炉紧急停车的操作步骤及注意事项。答案：操作步骤：（1）触发紧急停车按钮（ESD按钮）：立即按下现场或控制室的紧急停车按钮，自动切断燃料供应（关闭燃料气/油调节阀），停止原料进料（关闭原料调节阀），打开稀释蒸汽旁路阀，维持稀释蒸汽流量。（2）切断燃料与原料：①手动确认燃料气总管切断阀、各烧嘴阀门关闭，防止燃料泄漏；②关闭原料泵出口阀，停原料泵，关闭原料预热器进出口阀，隔离原料系统。（3）维持稀释蒸汽与惰性气体：①继续通入稀释蒸汽（流量为正常操作的50%-80%），吹扫炉管内残留物料，防止结焦和堵塞，持续时间30-60分钟，直至炉管出口温度降至300℃以下；②若系统存在可燃气体聚集风险，通入氮气置换，维持炉膛微负压（-50Pa至-100Pa）。（4）停辅助系统：①停裂解气压缩机，打开防喘振回流阀，关闭进出口阀；②停急冷油泵、工艺水泵等辅助设备，关闭相关阀门；③停止冷箱、精馏塔等分离系统的加热和冷却，按正常停车程序降压。（5）降温与隔离：①炉膛降温：关闭引风机和送风机，打开炉门自然通风降温，禁止强制通风过快导致炉管热应力过大；②系统隔离：关闭与上下游装置的隔断阀，打开放空阀将系统压力降至常压，液相物料排入事故罐。注意事项：（1）人员安全：紧急停车过程中，避免在炉区、管道法兰等可能泄漏的区域停留，佩戴好个人防护装备（安全帽、防护眼镜、隔热手套），防止高温烫伤或物料喷溅。（2）防止超压超温：密切监控炉管出口温度、炉膛温度、系统压力，若出现异常升高，立即打开放空阀泄压，防止设备超压爆炸。（3）避免物料停滞：稀释蒸汽必须持续通入，确保炉管内无物料残留，防止停蒸汽后物料凝固堵塞炉管；原料切断后，需确认泵出口阀关闭，防止泵反转或物料倒流。（4）环保与火炬系统：排放的气相物料需经火炬系统燃烧后排放，禁止直接放空；液相物料按环保要求处理，防止污染土壤和水体。（5）记录与汇报：详细记录停车时间、原因、各参数变化及操作步骤，及时向调度和主管部门汇报，为后续事故分析和重启提供依据。（6）重启准备：停车后对系统进行全面检查（如炉管结焦情况、阀门状态、安全设施完好性），排除故障后方可按规程重启。7.论述裂解工艺中如何实现“安全、稳定、高效”运行的目标。答案：裂解工艺具有高温、高压、易燃易爆、有毒有害等特点，实现“安全、稳定、高效”运行需从工艺优化、设备管理、操作规范、安全保障等多方面综合施策，具体措施如下：（一）安全运行保障1.工艺参数严格控制：（1）温度：裂解炉出口温度（COT）波动控制在±2℃以内，防止超温导致炉管结焦或破裂；炉膛温度均匀性控制在±50℃，避免局部过热。（2）压力：反应器、塔器、压缩机等设备压力控制在设计压力的90%以下，设置安全阀、爆破片等超压泄放装置，定期校验确保可靠。（3）流量与液位：维持进料流量、稀释蒸汽流量稳定，避免大幅波动；塔器液位控制在30%-70%，防止液泛或干塔。2.设备本质安全：（1）选材与制造：高温设备（如裂解炉管）采用耐热合金（如HK-40、HP-40），耐压设备按ASME标准制造，焊接质量进行100%无