2025年特种作业人员考试(裂解(裂化)工艺作业)历年参考题库含答案详解

2025年特种作业人员考试(裂解(裂化)工艺作业)历年参考题库含答案详解一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.烃类裂解过程中，最常用的稀释剂是（）。A.氮气B.水蒸气C.二氧化碳D.氢气答案：B详解：水蒸气作为稀释剂可降低烃分压，抑制二次反应，同时保护炉管、减少结焦，是裂解工艺的标准选择。2.裂解炉辐射段炉管的主要材质是（）。A.普通碳钢B.低合金钢C.高镍铬合金D.不锈钢答案：C详解：裂解炉辐射段温度高达8001000℃，需高镍铬合金（如HK40）耐受高温和腐蚀。3.裂解反应中，乙烯收率最高的原料是（）。A.石脑油B.轻柴油C.乙烷D.重质油答案：C详解：乙烷属于低碳烷烃，裂解时主要产物为乙烯，收率可达80%以上，是优质裂解原料。4.裂解气急冷的主要目的是（）。A.提高乙烯浓度B.终止裂解反应C.降低能耗D.分离重组分答案：B详解：急冷（如急冷油或急冷水）可在0.010.1秒内将裂解气从800℃降至300℃以下，防止二次反应（如聚合、缩合）。5.裂解炉联锁停车的触发条件不包括（）。A.燃料气压力低于设定值B.稀释蒸汽流量正常C.炉管出口温度超上限D.引风机故障停机答案：B详解：稀释蒸汽中断会导致烃分压升高、结焦加剧，是联锁触发条件；流量正常时不触发。6.裂解装置中，甲烷化反应器的作用是（）。A.脱除CO和CO₂B.分离氢气C.提高乙烯纯度D.回收热量答案：A详解：甲烷化反应通过催化剂将CO、CO₂与H₂反应生成CH₄和H₂O，实现深度净化裂解气。7.裂解炉结焦的主要原因是（）。A.反应温度过低B.烃分压过高C.稀释蒸汽过量D.停留时间过短答案：B详解：烃分压过高（如蒸汽量不足）会促进脱氢缩合反应，导致焦炭在炉管内壁沉积。8.裂解气压缩机组的轴封通常采用（）。A.填料密封B.机械密封C.干气密封D.迷宫密封答案：C详解：干气密封利用洁净氮气或氢气作为密封介质，适用于高压、易燃裂解气的无泄漏密封。9.裂解装置中，火炬系统的作用是（）。A.回收可燃气体B.处理紧急排放的可燃气体C.加热原料D.储存燃料答案：B详解：火炬用于装置停车、事故时排放的可燃气体（如裂解气、燃料气）的安全燃烧，防止爆炸。10.裂解工艺中，控制反应停留时间的主要手段是（）。A.调节炉管长度B.调节原料流量C.调节稀释蒸汽量D.调节炉膛温度答案：B详解：停留时间=炉管体积/（原料+蒸汽体积流量），调节原料流量可直接控制停留时间。11.裂解炉热效率的计算中，不包括的热量是（）。A.原料预热吸收的热量B.烟气带走的热量C.炉体散热损失D.蒸汽冷凝释放的热量答案：D详解：热效率=（原料吸热+蒸汽过热吸热）/燃料总发热量，蒸汽冷凝放热不属于有效利用热。12.裂解气深冷分离的关键温度是（）。A.30℃B.70℃C.100℃D.160℃答案：C详解：裂解气中乙烯、乙烷的分离需在100℃左右（如脱甲烷塔塔顶温度），利用沸点差异进行精馏。13.裂解装置中，硫化氢的主要脱除方法是（）。A.碱洗B.水洗C.吸附D.催化氧化答案：A详解：通过NaOH溶液（碱洗塔）吸收H₂S生成Na₂S，是裂解气净化的标准步骤。14.裂解炉点火前，必须进行的操作是（）。A.通入燃料气B.检测炉膛可燃气体浓度C.关闭所有风门D.启动急冷系统答案：B详解：点火前需用氮气置换炉膛，检测可燃气体浓度＜0.5%LEL（爆炸下限），防止爆燃。15.裂解工艺中，乙烯损失的主要途径是（）。A.设备泄漏B.二次反应生成丙烯C.溶解于急冷油D.随燃料气排放答案：A详解：设备密封点（如阀门、法兰）泄漏是乙烯损失的主要原因，需定期检测维护。二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分）1.裂解原料的质量指标包括（）。A.馏程B.密度C.含硫量D.芳烃指数（BMCI）答案：ABCD详解：馏程（沸点范围）、密度（反映烃类组成）、含硫量（影响设备腐蚀）、BMCI（芳烃含量指标，越低越易裂解）均为原料关键指标。2.裂解炉运行中需监控的关键参数有（）。A.炉管出口温度（COT）B.燃料气热值C.稀释蒸汽与原料比（SOR）D.炉膛氧含量答案：ACD详解：COT（控制裂解深度）、SOR（控制烃分压）、炉膛氧含量（影响燃烧效率和炉管寿命）是核心监控参数；燃料气热值需稳定但非实时监控重点。3.裂解气急冷系统的组成包括（）。A.急冷油塔B.急冷水塔C.油洗泵D.水洗泵答案：ABCD详解：急冷油塔（用重质油冷却裂解气）、急冷水塔（用循环水进一步冷却）及配套泵组共同构成急冷系统。4.裂解装置的安全联锁系统（SIS）触发后，会执行的动作有（）。A.切断燃料气供应B.关闭原料进料阀C.开启稀释蒸汽旁路D.启动紧急泄压答案：ABD详解：联锁触发后需切断燃料（停炉）、切断原料（防止继续反应）、紧急泄压（防止超压）；稀释蒸汽通常保持供应以吹扫炉管。5.裂解炉结焦的判断依据包括（）。A.炉管表面温度（管壁温）升高B.燃料气用量增加C.裂解气出口压力下降D.乙烯收率降低答案：ABD详解：结焦导致炉管传热效率下降，需更多燃料维持COT（燃料用量增加），管壁温升高；同时二次反应加剧，乙烯收率降低；结焦会使炉管阻力增大，出口压力上升（而非下降）。6.裂解气压缩过程中，段间冷却的目的是（）。A.减少压缩功B.分离凝液C.防止高温聚合D.提高压缩比答案：ABC详解：冷却可降低气体体积（减少压缩功），冷凝重组分（分离凝液），避免高温下烯烃聚合堵塞设备；压缩比由级数决定，与冷却无关。7.裂解装置的主要职业病危害因素有（）。A.高温B.噪声C.硫化氢D.苯系物答案：ABCD详解：裂解炉高温（＞800℃）、压缩机噪声（＞85dB）、酸性气中的H₂S、裂解副产物中的苯（致癌物）均为主要危害因素。8.裂解工艺中，提高乙烯收率的措施有（）。A.优化原料（降低BMCI）B.提高裂解温度（但不超结焦极限）C.缩短停留时间D.增加稀释蒸汽量答案：ABCD详解：低BMCI原料（少芳烃）、高温（促进一次反应）、短停留（减少二次反应）、高蒸汽量（降低烃分压）均能提高乙烯收率。9.裂解炉停炉烧焦的步骤包括（）。A.切断原料，通入蒸汽吹扫B.通入空气与焦炭反应C.控制烧焦温度（＜800℃）D.检测烟气中CO₂浓度判断烧焦终点答案：ABCD详解：停炉后先用蒸汽吹扫残留烃类，再通空气（或空气+蒸汽）使焦炭氧化为CO₂，控制温度防止炉管过热，当CO₂浓度降至0.1%以下时结束。10.裂解装置发生乙烯泄漏时，应急处置措施包括（）。A.立即切断泄漏源B.启动现场可燃气体报警C.用雾状水稀释扩散D.无关人员向上风方向撤离答案：ABCD详解：泄漏时需切断源（如关阀）、触发报警、喷水稀释（降低浓度）、人员撤离至安全区域（上风或侧风）。三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.烃类裂解的主要反应类型包括__________、__________和二次反应（如聚合、缩合）。答案：脱氢反应、断链反应2.裂解炉的辐射段与对流段的热量分配比例约为__________（辐射段占比）。答案：70%80%3.裂解气压缩通常采用__________压缩机（类型），级数一般为__________级。答案：离心式；354.裂解工艺中，稀释蒸汽与原料的质量比（SOR）一般控制在__________（石脑油原料）。答案：0.50.85.裂解炉管的结焦周期通常为__________（时间范围），需定期烧焦。答案：4090天6.裂解气深冷分离中，脱甲烷塔的操作压力约为__________MPa（表压）。答案：3.03.57.裂解装置中，硫化氢的最高允许浓度（PCTWA）为__________mg/m³（职业接触限值）。答案：108.裂解炉点火时，必须使用__________（设备），禁止用普通打火机。答案：电子点火器9.裂解急冷油的主要成分是__________（烃类），其粘度需控制在__________（范围）以保证流动性。答案：裂解燃料油（C9以上重烃）；200500mm²/s（100℃）10.裂解装置的安全色中，红色表示__________，黄色表示__________。答案：禁止、危险；警告、注意四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述烃类裂解的基本原理及主要产物。答案：烃类裂解是在高温（750900℃）、低烃分压条件下，大分子烃断裂为小分子烯烃（一次反应），同时伴随烯烃脱氢、聚合等二次反应的过程。主要产物为乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃，副产物包括甲烷、氢气、芳烃及焦炭。2.裂解炉运行中，如何判断炉管结焦程度？答案：（1）炉管表面温度（管壁温）升高：结焦导致传热受阻，需更高管壁温维持炉管出口温度（COT）；（2）燃料气用量增加：传热效率下降，需更多燃料维持COT；（3）裂解气出口压力上升：结焦使炉管流通面积减小，阻力增大；（4）乙烯收率下降：二次反应加剧，烯烃转化为焦炭或重组分。3.裂解气急冷系统中，急冷油与急冷水的作用有何区别？答案：急冷油（重质油）用于初级急冷，将裂解气从800℃快速降至200300℃，终止裂解反应；同时回收高温热量（产生中压蒸汽），并洗除裂解气中的重质焦油。急冷水（循环水）用于次级急冷，将裂解气从200300℃冷却至4050℃，进一步回收热量（产生低压蒸汽），并洗除裂解气中的水溶性杂质（如硫化氢、氨）。4.裂解装置联锁系统（SIS）的主要功能是什么？列举3个典型联锁触发条件。答案：功能：当工艺参数超安全极限时，自动执行停车或安全措施，防止事故发生。典型触发条件：（1）燃料气压力低于最低设定值（防止回火爆炸）；（2）稀释蒸汽流量低于最小设定值（防止炉管结焦）；（3）炉管出口温度（COT）高于最高设定值（防止炉管超温损坏）；（4）引风机故障停机（防止炉膛正压，可燃气体外泄）。5.裂解工艺中，为什么要控制稀释蒸汽的品质？需控制哪些指标？答案：稀释蒸汽品质差（如含盐、带液）会导致：（1）盐类沉积在炉管内壁，降低传热效率并加速结焦；（2）液态水进入炉管会引起局部骤冷，导致炉管热应力损伤。需控制指标：（1）电导率（＜5μS/cm，控制含盐量）；（2）露点（高于裂解气温度，防止带液）；（3）氧含量（＜10ppb，防止炉管氧化腐蚀）。五、综合应用题（共5题，每题10分，共50分）1.案例分析：某裂解装置运行中，裂解炉炉管出口温度（COT）突然上升20℃，同时燃料气流量未变。试分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：（1）原料流量下降（如进料泵故障），导致停留时间延长，裂解反应更彻底，COT上升；（2）稀释蒸汽流量下降（如蒸汽阀故障），烃分压升高，反应速率加快；（3）炉管局部结焦，传热效率下降，相同燃料下COT上升；（4）原料组成变轻（如乙烷比例增加），裂解吸热减少，COT上升。处理措施：（1）检查原料流量计，确认进料量；若泵故障，启动备用泵；（2）检查蒸汽流量及阀门开度，若蒸汽中断，触发联锁停炉；（3）监测炉管管壁温，若局部超温，降低燃料量并准备停炉烧焦；（4）分析原料组成，调整裂解深度（如降低COT设定值）。2.计算：某裂解炉处理石脑油原料，流量为100t/h，稀释蒸汽与原料质量比（SOR）为0.6，原料平均分子量为100，蒸汽平均分子量为18。求裂解炉辐射段入口的烃分压（总压为0.15MPa，假设为理想气体）。答案：蒸汽流量=100×0.6=60t/h=60,000kg/h=60,000,000g/h；原料摩尔流量=100,000kg/h÷100g/mol=1,000,000mol/h；蒸汽摩尔流量=60,000,000g/h÷18g/mol≈3,333,333mol/h；总摩尔流量=1,000,000+3,333,333=4,333,333mol/h；烃分压=总压×（原料摩尔流量/总摩尔流量）=0.15MPa×（1,000,000/4,333,333）≈0.0346MPa（34.6kPa）。3.操作分析：裂解气压缩机组一段出口温度异常升高（正常40℃，现为60℃），可能原因及处理？答案：可能原因：（1）段间冷却器结垢，换热效率下降；（2）冷却水量不足或水温升高；（3）压缩机入口温度过高（如急冷系统故障）；（4）压缩机内泄漏（级间密封损坏，高压气体窜入低压段）。处理措施：（1）检查冷却器进出口温差，若温差减小，