2025年【裂解(裂化)工艺】模拟考试题库及答案

2025年【裂解(裂化)工艺】模拟考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30题）1.烃类裂解过程中，以下哪类反应属于二次反应？A.烷烃脱氢提供烯烃B.烯烃环化提供芳烃C.正构烷烃断链提供小分子烯烃D.甲烷分解提供炭答案：B解析：二次反应是指一次反应提供的烯烃进一步反应，如环化、聚合、缩合等，而烷烃断链、脱氢为一次反应，甲烷分解属于深度裂解。2.裂解炉辐射段炉管材质通常选用（），以耐受高温和腐蚀性介质。A.20钢B.1Cr18Ni9TiC.HP-40NbD.Q235答案：C解析：HP-40Nb（含Cr25%、Ni35%、Nb1%）是裂解炉管常用材料，具有高耐高温和抗渗碳性能。3.裂解原料中，以下哪种烃类的乙烯收率最高？A.正己烷B.环己烷C.甲苯D.异戊烷答案：A解析：正构烷烃裂解乙烯收率最高，环烷烃次之，芳烃最低；异戊烷因支链影响，收率低于正己烷。4.裂解过程中，稀释蒸汽的主要作用是（）。A.降低烃分压，抑制结焦B.提高反应温度C.增加反应压力D.促进二次反应答案：A解析：稀释蒸汽通过降低烃分压，减少烃分子间碰撞，抑制聚合结焦，同时作为载热体。5.裂解炉紧急停炉时，首先应执行的操作是（）。A.切断燃料气供应B.关闭稀释蒸汽C.停止原料进料D.启动紧急泄放阀答案：C解析：紧急停炉时需优先切断原料进料，避免炉管内继续反应导致超温结焦，随后切断燃料气。6.裂解气急冷的主要目的是（）。A.提高乙烯收率B.降低压缩机负荷C.分离重组分D.终止裂解反应答案：D解析：急冷（如急冷油或急冷水）将裂解气从800℃快速冷却至200℃以下，防止二次反应继续进行。7.催化裂化与裂解的主要区别在于（）。A.反应温度不同B.催化剂类型不同C.目标产物不同D.原料来源不同答案：C解析：催化裂化以生产汽油、柴油等液体燃料为主，裂解以生产乙烯、丙烯等小分子烯烃为主。8.裂解炉管结焦的直接后果是（）。A.炉管表面温度降低B.炉管压降减小C.热效率下降D.乙烯收率提高答案：C解析：结焦导致炉管热阻增加，传热效率下降，需提高炉温维持生产，加剧炉管损伤。9.裂解原料的BMCI值（芳烃指数）越低，说明（）。A.原料中芳烃含量越高B.裂解性能越差C.乙烯收率越高D.结焦倾向越严重答案：C解析：BMCI值越低，原料中烷烃含量越高，裂解性能越好，乙烯收率越高。10.裂解气压缩过程中，采用多段压缩的主要原因是（）。A.降低能耗B.防止气体温度过高C.提高压缩比D.减少设备投资答案：B解析：多段压缩可在段间设置冷却器，避免气体温度过高导致聚合或设备损坏。11.裂解催化剂再生的主要目的是（）。A.恢复活性组分B.去除积炭C.调整酸性中心D.提高机械强度答案：B解析：催化剂因积炭失活，再生通过烧焦（通入空气）去除积炭，恢复活性。12.裂解炉出口温度（COT）控制的关键参数是（）。A.燃料气流量B.原料流量C.稀释蒸汽流量D.炉管表面温度答案：A解析：COT主要通过调节燃料气流量控制，确保裂解深度符合要求。13.以下哪种情况会导致裂解炉热效率下降？A.过剩空气系数适当B.炉墙保温良好C.排烟温度升高D.燃料气热值稳定答案：C解析：排烟温度每升高15℃，热效率约下降1%，因此需控制排烟温度。14.裂解气碱洗的主要目的是（）。A.脱除水分B.脱除硫化氢和二氧化碳C.脱除炔烃D.脱除氧气答案：B解析：碱洗（NaOH溶液）用于脱除酸性气体（H₂S、CO₂），防止后续设备腐蚀。15.裂解炉点火前需进行氮气置换，置换合格的标准是（）。A.氧气含量＜0.5%B.烃含量＜0.5%C.氮气含量＞99%D.二氧化碳含量＜1%答案：B解析：置换目的是消除可燃气体（烃类），防止点火时爆炸，通常要求烃含量＜0.5%。二、多项选择题（每题3分，共10题）1.影响裂解深度的主要因素包括（）。A.反应温度B.停留时间C.烃分压D.原料组成答案：ABCD解析：裂解深度由温度（越高越深）、停留时间（越长越深）、烃分压（越低越深）及原料性质共同决定。2.裂解炉管结焦的判断依据有（）。A.炉管表面温度（管壁温）升高B.炉管压降增大C.裂解气中甲烷含量下降D.乙烯收率下降答案：ABD解析：结焦导致传热受阻，管壁温升高；管内流通面积减小，压降增大；二次反应加剧，乙烯收率下降；甲烷作为裂解产物，含量可能升高。3.裂解装置的安全联锁系统（SIS）通常监控的参数包括（）。A.裂解炉出口温度超高B.稀释蒸汽中断C.燃料气压力过低D.急冷油流量过低答案：ABCD解析：SIS需监控关键参数，如超温、蒸汽中断（防止炉管结焦）、燃料气低压（防止回火）、急冷油低流量（防止反应未终止）。4.裂解原料预处理的主要步骤包括（）。A.脱除金属杂质B.脱水C.脱硫D.脱芳烃答案：ABC解析：原料需脱除金属（如Na、Ca）防止催化剂中毒，脱水防止设备冻堵，脱硫防止腐蚀和环境污染；脱芳烃非必要，因部分芳烃可作为高附加值产品原料。5.裂解气分离过程中，深冷分离法的主要单元包括（）。A.压缩与冷却B.干燥C.精馏分离D.吸附脱炔答案：ABCD解析：深冷分离流程包括压缩冷却（至-100℃以下）、干燥（除水）、精馏（分离各组分）、脱炔（如催化加氢）等。6.催化裂化装置中，催化剂失活的原因有（）。A.积炭覆盖活性中心B.高温导致晶型破坏（烧结）C.金属杂质（如Ni、V）污染D.原料中硫含量过高答案：ABC解析：积炭、烧结、金属污染是主要失活原因；硫含量过高主要影响产品质量，非催化剂失活主因。7.裂解炉正常操作中，需重点监控的工艺指标有（）。A.裂解炉出口温度（COT）B.稀释蒸汽与原料烃的质量比（汽烃比）C.辐射段炉管压降D.急冷油温度答案：ABCD解析：COT控制裂解深度，汽烃比影响结焦，炉管压降反映结焦程度，急冷油温度影响反应终止效果。8.裂解装置的环保控制指标包括（）。A.烟气中SO₂排放浓度B.废水中COD含量C.噪声污染D.裂解气中乙烯回收率答案：ABC解析：环保指标关注污染物排放（SO₂、COD）、噪声等；乙烯回收率属经济指标。9.裂解炉停炉烧焦的操作步骤包括（）。A.切断原料和燃料，通入蒸汽-空气混合物B.控制烧焦温度＜800℃C.监测烟气中CO₂浓度判断烧焦终点D.烧焦结束后用氮气置换答案：ABCD解析：烧焦需通入蒸汽（保护炉管）和空气（提供O₂），控制温度防止炉管损坏；CO₂浓度下降至接近零为终点；置换防止残留氧气引发安全事故。10.裂解气压缩机喘振的主要原因有（）。A.入口流量过低B.出口压力过高C.气体分子量变化D.润滑油温度过高答案：ABC解析：喘振是因流量低于最小稳定流量，或压比过高（出口压力高），气体分子量变化（影响压缩特性）导致；润滑油温度影响轴承润滑，非喘振主因。三、判断题（每题1分，共20题）1.裂解是吸热反应，需持续供热；裂化是放热反应，可自热维持。（√）解析：裂解需高温（750-900℃）吸热，裂化（如催化裂化）因原料裂化放热大于缩合生焦吸热，总体放热。2.裂解原料中，环烷烃的乙烯收率高于正构烷烃。（×）解析：正构烷烃裂解乙烯收率最高，环烷烃次之，芳烃最低。3.稀释蒸汽的加入会提高烃分压，从而抑制二次反应。（×）解析：稀释蒸汽降低烃分压，减少分子碰撞，抑制聚合结焦。4.裂解炉管结焦后，为维持裂解深度需提高炉出口温度（COT）。（√）解析：结焦导致传热效率下降，需提高COT补偿热量损失，维持裂解深度。5.催化裂化使用的催化剂主要是沸石（分子筛），而裂解一般不使用催化剂（蒸汽裂解）。（√）解析：蒸汽裂解为热裂解，无催化剂；催化裂化依赖分子筛催化剂提高轻质油收率。6.裂解气急冷后，重组分（如裂解汽油）通过精馏分离，轻组分（乙烯、丙烯）通过深冷分离。（√）解析：急冷后分离出重组分，轻组分经压缩、深冷（-100℃以下）精馏分离。7.裂解炉点火时，若首次点火失败，应立即重新点火。（×）解析：需重新置换炉膛（至少10分钟），排除残留可燃气体，防止爆炸。8.裂解装置的安全泄放系统（如安全阀）应直接排放至大气，避免憋压。（×）解析：泄放气体需引入火炬系统燃烧处理，防止可燃气体泄漏引发爆炸或污染。9.裂解原料的氢含量越高（H/C比高），乙烯收率越高。（√）解析：H/C比高（如烷烃）裂解时提供烯烃的氢转移更充分，乙烯收率高；H/C比低（如芳烃）易生焦。10.裂解炉辐射段的作用是提供裂解所需的大部分热量，对流段的作用是预热原料和稀释蒸汽。（√）解析：辐射段通过燃料燃烧直接加热炉管（占总热负荷70-80%），对流段利用烟气余热预热物料。四、简答题（每题5分，共10题）1.简述裂解过程中结焦的主要机理及预防措施。答案：结焦机理：烃类在高温下发生聚合、缩合反应，提供多环芳烃及焦炭，沉积在炉管内壁。预防措施：①控制裂解深度（避免过度反应）；②降低烃分压（加入稀释蒸汽）；③优化炉管材质（如渗铝管抗结焦）；④控制停留时间（缩短高温区停留时间）；⑤定期烧焦清焦。2.裂解炉出口温度（COT）过高或过低对生产有何影响？答案：COT过高：①二次反应加剧，乙烯收率下降；②炉管结焦速率加快，缩短运行周期；③炉管超温，材质寿命降低。COT过低：①一次反应不完全，原料转化率低；②乙烯、丙烯收率下降；③重组分（如裂解汽油）产量增加，影响产品分布。3.简述裂解气压缩过程中“段间冷却”的作用。答案：作用：①降低气体温度，防止高温下烯烃聚合堵塞设备；②使部分重组分冷凝分离，减少后续系统负荷；③提高压缩效率（温度降低，气体密度增大，压缩功减少）；④保护压缩机叶轮，避免高温变形或损坏。4.催化裂化与蒸汽裂解的主要区别（至少4点）。答案：①目标产物：催化裂化以汽油、柴油为主；蒸汽裂解以乙烯、丙烯为主。②反应条件：催化裂化温度较低（450-530℃）、压力稍高（0.15-0.3MPa）；蒸汽裂解高温（750-900℃）、低压（0.1-0.2MPa）。③催化剂：催化裂化使用分子筛催化剂；蒸汽裂解无催化剂（热裂解）。④原料：催化裂化用重质油（如减压蜡油）；蒸汽裂解用轻质油（如石脑油、轻柴油）或气体（乙烷、丙烷）。5.裂解装置紧急停车的触发条件有哪些？答案：触发条件：①稀释蒸汽中断（防止炉管结焦）；②原料中断（避免炉管超温）；③燃料气压力过低（防止回火爆炸）；④裂解炉出口温度超高（超过设计值）；⑤急冷系统故障（反应无法终止）；⑥安全联锁系统（SIS）触发（如炉管泄漏、设备超压）。五、案例分析题（每题10分，共2题）1.某裂解装置运行中，裂解炉辐射段炉管表面温度（管壁温）持续上升，同时炉管压降增大，乙烯收率下降。请分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①炉管结焦（主要原因）：结焦导致传热受阻，管壁温升高；管内流通面积减小，压降增大；二次反应加剧，乙烯收率下降。②原料性质变化：原料中芳烃或胶质含量增加，结焦倾向增大。③操作参数异常：如稀释蒸汽量不足（烃分压升高）、停留时间过长（反应过度）。处理措施：①确认原料组成，若芳烃含量过高，切换优质原料；②检查稀释蒸汽流量，确保汽烃比符合设计值（如0.3-0.6）；③适当降低裂解炉出口温度（COT），减少二次反应；④若结焦严重，安排停炉烧焦（通入蒸汽-空气混合物清除焦炭）；⑤烧焦后检查炉管是否变形或损伤，必要时更换。2.某裂解气压缩机运行中出现喘振现象，伴随剧烈振动和噪音。请分析可能原因及应急处理步骤。答案：可能原因：①入口流量过低（低于最小稳