2025年特种作业人员考试(裂解(裂化)工艺作业)经典试题及答案

2025年特种作业人员考试(裂解(裂化)工艺作业)经典试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20题）1.裂解原料中，以下哪类烃的裂解性能最佳？（）A.环烷烃B.正构烷烃C.芳烃D.异构烷烃答案：B解析：正构烷烃（如乙烷、丙烷）裂解时C-C键易断裂，生成乙烯、丙烯的选择性高，是优质裂解原料；环烷烃裂解易生成芳烃和焦炭，芳烃基本不裂解，异构烷烃裂解性能介于正构烷烃和环烷烃之间。2.裂解炉正常运行时，辐射段炉管出口温度（COT）的控制范围通常为（）。A.700~750℃B.780~820℃C.820~860℃D.900~950℃答案：C解析：裂解反应为强吸热反应，需高温促进C-C键断裂，但温度过高会加剧二次反应（如聚合、缩合），导致结焦。工业上典型COT控制在820~860℃（轻质原料可适当提高，重质原料需降低）。3.急冷油系统的主要作用是（）。A.降低裂解气温度至露点以下B.终止裂解反应并回收热量C.分离裂解气中的重组分D.提高裂解气压力答案：B解析：裂解气离开辐射段后需快速降温（<0.1秒）以终止二次反应，急冷油（或急冷水）通过直接或间接换热实现此目标，同时回收高温热量用于发生蒸汽。4.裂解炉联锁停车触发条件中，以下哪项不属于关键参数？（）A.稀释蒸汽流量低低B.燃料气压力高高C.炉管管壁温度高高D.引风机故障停机答案：B解析：燃料气压力过高可能导致燃烧器超压，但通常设置压力高高报警而非直接联锁停车；稀释蒸汽中断会导致炉管结焦（联锁停车），炉管超温会烧穿（联锁停车），引风机故障会导致炉膛负压消失（联锁停车）。5.关于裂解反应的停留时间，以下说法正确的是（）。A.停留时间越长，乙烯收率越高B.停留时间过短会导致原料转化率不足C.轻质原料需更长停留时间D.停留时间与裂解炉炉管长度无关答案：B解析：停留时间过短，原料未充分反应（转化率低）；过长则二次反应加剧（乙烯被消耗，生焦增多）。轻质原料（如乙烷）裂解活性高，需更短停留时间（毫秒级）；停留时间=炉管体积/气体体积流量，与炉管长度正相关。6.裂解气压缩系统中，段间设置冷却器的主要目的是（）。A.降低气体温度，减少压缩功B.分离凝液，防止液击C.提高气体压力D.脱除酸性气体答案：A解析：气体压缩时温度升高，段间冷却可降低后续压缩的功耗（气体体积减小），同时分离部分凝液（次要目的）。脱除酸性气体在碱洗塔完成，与压缩段间冷却无关。7.裂解炉烧焦操作中，判断烧焦结束的主要依据是（）。A.烧焦时间达到24小时B.烟气中CO2浓度持续低于0.5%C.炉管出口温度降至常温D.通入空气后炉管无温升答案：B解析：烧焦反应为C+O2→CO2，当炉管内焦炭基本烧尽时，CO2浓度会显著下降（持续低于0.5%）。烧焦时间需根据实际情况调整，炉管出口温度降至常温是烧焦后的冷却步骤，通入空气无温升说明焦炭已烧完（辅助判断）。8.稀释蒸汽的作用不包括（）。A.降低烃分压，提高乙烯收率B.防止炉管结焦C.提供反应所需热量D.携带原料进入辐射段答案：C解析：稀释蒸汽（与原料气混合）通过降低烃分压（相当于减少反应物浓度），促进裂解反应正向进行（乙烯收率提高）；同时冲刷炉管内壁，减少焦炭沉积；其本身不提供热量（热量由燃料燃烧提供）。9.以下哪项是裂解装置HSE管理的核心目标？（）A.提高乙烯产量B.确保人员安全、环境无泄漏C.降低燃料消耗D.延长裂解炉运行周期答案：B解析：HSE（健康、安全、环境）管理的核心是保障人员健康、防止安全事故（如火灾、爆炸）、避免环境污染（如烃类、酸性气体泄漏）。其他选项是生产优化目标，非HSE核心。10.裂解气碱洗塔的作用是脱除（）。A.氢气B.甲烷C.硫化氢和二氧化碳D.乙炔答案：C解析：裂解气中含H2S、CO2等酸性气体（来自原料中的硫、氮化合物及裂解反应），需通过碱洗（NaOH溶液）脱除，防止后续设备腐蚀（如低温下形成冰堵）和产品污染。11.裂解炉点火前，必须进行的关键操作是（）。A.通入燃料气置换空气B.检测炉膛可燃气体浓度C.启动急冷油循环D.开启稀释蒸汽答案：B解析：点火前需用氮气置换炉膛内空气（避免燃料气与空气混合爆炸），置换后检测可燃气体浓度（≤0.5%LEL），确认无爆炸风险后方可点火。通入燃料气置换空气会导致混合气体爆炸，是严禁操作。12.裂解装置紧急停车时，首先应执行的步骤是（）。A.切断燃料气供应B.停止原料进料C.关闭稀释蒸汽D.启动泄压系统答案：A解析：紧急停车时，优先切断燃料气（防止炉膛超温或爆炸），同时停止原料进料（避免未反应原料进入系统），稀释蒸汽需保持（防止炉管结焦），泄压系统根据情况启动。13.以下哪类仪表用于监测裂解炉炉管结焦程度？（）A.热电偶（测量COT）B.红外测温仪（测量炉管外壁温度）C.压力变送器（测量炉管压差）D.流量计（测量稀释蒸汽流量）答案：C解析：炉管结焦会导致流通面积减小，原料气通过炉管的压差（入口与出口压力差）增大，因此监测炉管压差可间接判断结焦程度。COT是炉管出口温度，外壁温度反映热传递效率，稀释蒸汽流量与结焦无直接关联。14.裂解气深冷分离中，甲烷化反应器的作用是（）。A.脱除乙炔B.脱除一氧化碳和氢气C.脱除氧气D.脱除微量一氧化碳和二氧化碳答案：D解析：深冷分离前，裂解气中可能残留微量CO、CO2（碱洗未完全脱除），这些组分在低温下会冻结（形成干冰），堵塞设备。甲烷化反应器通过催化反应（CO+3H2→CH4+H2O；CO2+4H2→CH4+2H2O）将其转化为甲烷和水，水通过干燥器脱除。15.关于裂解炉燃料气的选择，以下说法错误的是（）。A.优先使用装置副产的甲烷氢（尾气）B.燃料气热值越高越好C.燃料气需脱除硫化氢（防止炉管腐蚀）D.燃料气压力需稳定（避免燃烧波动）答案：B解析：燃料气热值过高（如纯甲烷）会导致火焰温度过高，可能烧穿炉管；实际生产中需控制热值（通常与乙烷、丙烷等混合），确保燃烧稳定且炉管温度均匀。副产尾气（如甲烷氢）是经济的燃料来源，脱除H2S可防止高温腐蚀（生成SOx），压力稳定是燃烧控制的关键。16.裂解装置开车时，系统氮气置换的合格标准是（）。A.氧气浓度≤0.5%B.可燃气体浓度≤1%C.氮气纯度≥99%D.露点≤-40℃答案：A解析：氮气置换的目的是排除系统内空气（氧气），防止可燃气体（原料、燃料）与氧气混合爆炸。置换合格标准通常为氧气浓度≤0.5%（体积分数）。可燃气体浓度是点火前的检测指标，氮气纯度非关键，露点是干燥后的要求。17.裂解炉运行中，炉管出现局部红热的主要原因是（）。A.燃料气压力过低B.炉管结焦导致局部热阻增大C.稀释蒸汽流量过高D.原料进料量过大答案：B解析：炉管结焦后，结焦部位热阻增大（焦炭导热性差），燃料燃烧的热量无法有效传递给管内物料，导致炉管外壁温度升高（局部红热），严重时会烧穿炉管。燃料气压力过低会导致火焰偏小，稀释蒸汽流量过高会降低烃分压（但不会导致红热），进料量过大可能导致COT降低（物料吸收热量增多）。18.以下哪项是裂解装置的主要危险化学品？（）A.氢氧化钠（碱液）B.氮气C.蒸汽D.循环水答案：A解析：裂解装置涉及的危险化学品包括：原料（乙烷、石脑油等，易燃）、燃料气（甲烷、氢气，易燃）、碱液（NaOH，腐蚀性）、酸性气体（H2S，有毒）等。氮气（惰性）、蒸汽（高温但非危化品）、循环水（无危险）不属于主要危化品。19.裂解气压缩机喘振的主要现象是（）。A.出口压力升高，流量增大B.机组振动加剧，出口压力波动C.轴承温度降低D.润滑油压力升高答案：B解析：喘振是压缩机在小流量下的不稳定运行状态，表现为气体在叶轮内倒流，导致出口压力周期性波动、机组剧烈振动（可能损坏轴承、密封）。出口压力会降低，流量减小，轴承温度因摩擦增加而升高，润滑油压力可能下降。20.裂解装置停工检修前，系统置换的正确顺序是（）。A.氮气置换→蒸汽吹扫→空气置换B.蒸汽吹扫→氮气置换→空气置换C.原料退料→蒸汽吹扫→氮气置换D.原料退料→氮气置换→蒸汽吹扫答案：C解析：停工检修前需先退尽系统内原料（防止残留），然后用蒸汽吹扫（高温蒸汽可软化、清除炉管内焦炭和油污），最后用氮气置换（排除蒸汽冷凝水，防止设备腐蚀）。空气置换仅在需要进入设备作业时进行（需检测氧气和可燃气体浓度）。二、多项选择题（每题2分，共10题）1.裂解原料的PONA值中，各组分对裂解性能的影响正确的有（）。A.P（烷烃）含量高，乙烯收率高B.O（烯烃）含量高，易发生二次反应C.N（环烷烃）含量高，丙烯收率高D.A（芳烃）含量高，焦炭产率高答案：ABD解析：环烷烃（N）裂解时生成单环芳烃和双环芳烃，乙烯收率低于烷烃，丙烯收率也不高；烯烃（O）在裂解条件下易聚合、缩合（二次反应），芳烃（A）基本不裂解，会沉积为焦炭。2.裂解炉辐射段炉管结焦的主要原因包括（）。A.稀释蒸汽流量不足B.裂解温度过高C.原料中芳烃含量过高D.停留时间过短答案：ABC解析：稀释蒸汽不足会导致烃分压升高（促进结焦反应），温度过高加剧二次反应（生焦），原料芳烃含量高（难裂解，易缩合），停留时间过长（而非过短）会导致结焦。3.裂解装置的安全联锁系统（SIS）应监控的参数包括（）。A.裂解炉燃料气压力低低B.急冷油流量低低C.压缩机轴振动高高D.控制室温度高高答案：ABC解析：SIS用于监控关键设备和工艺参数，防止事故发生。燃料气压力低低会导致火焰熄灭（可能回火爆炸），急冷油流量低低会导致裂解气无法及时降温（炉管超温），压缩机轴振动高高会导致设备损坏（联锁停机）。控制室温度属于环境监控，非SIS核心。4.裂解气碱洗塔运行中，碱液浓度过低可能导致的问题有（）。A.酸性气体脱除不完全B.碱液循环泵气蚀C.塔内设备腐蚀D.碱液发泡答案：AC解析：碱液浓度过低（如NaOH<10%）时，与H2S、CO2的反应能力下降（脱除不完全），未反应的酸性气体会腐蚀后续设备（如低温下形成酸液）。碱液循环泵气蚀与入口压力有关，碱液发泡通常因杂质（如油类）过多。5.裂解炉点火失败的常见原因包括（）。A.点火枪故障（无火花）B.燃料气压力过低（不足以维持火焰）C.炉膛内氧气浓度过高D.稀释蒸汽未投用答案：AB解析：点火失败可能因点火枪无火花（无法引燃）、燃料气压力低（火焰无法稳定）。炉膛内氧气浓度过高（如置换不彻底）会导致爆炸风险，而非点火失败；稀释蒸汽未投用会导致炉管结焦（非点火失败原因）。6.裂解装置发生烃类泄漏时，现场应急处置措施正确的有（）。A.立即关闭泄漏点前后阀门B.使用非防爆工具堵漏C.疏散现场人员至上风方向D.用蒸汽或氮气稀释泄漏气体答案：ACD解析：烃类泄漏（易燃）时，需关闭阀门切断气源；使用防爆工具（非防爆工具可能产生火花）；疏散至上风方向（避免吸入有毒气体）；蒸汽或氮气可稀释可燃气体浓度（降低爆炸风险）。7.裂解炉烧焦过程中，需重点监控的参数有（）。A.烧焦风（空气）流量B.炉管出口温度C.烟气中CO/CO2浓度D.稀释蒸汽流量答案：ABC解析：烧焦时通入空气（烧焦风）与焦炭反应，需控制流量（避免炉管超温）；炉管出口温度（反应放热导致温度升高，需防止超温）；烟气中CO/CO2浓度（判断烧焦进度）。稀释蒸汽在烧焦时通常关闭（仅在降温阶段投用）。8.裂解气压缩机段间冷却器泄漏的判断方法有（）。A.冷却水出口可燃气体检测B.冷却器壳程压力升高C.压缩机入口流量增大D.冷却水pH值异常（酸性）答案：ABD解析：冷却器泄漏（裂解气进入冷却水侧）时，冷却水出口可检测到可燃气体（如烃类）；壳程（冷却水侧）压力因气体进入而升高；裂解气含酸性气体（如H2S），会导致冷却水pH降低（酸性）。压缩机入口流量与泄漏无直接关联。9.影响裂解产物中乙烯/丙烯（E/P）比的因素有（）。A.裂解原料组成B.裂解温度C.停留时间D.稀释蒸汽比答案：ABCD解析：原料中烷烃含量高（E/P比高），温度升高（E/P比先升后降），停留时间缩短（E/P比升高），稀释蒸汽比增大（降低烃分压，E/P比升高）。10.裂解装置开车前，需进行的确认项目包括（）。A.所有仪表校验合格B.设备密封试验完成（无泄漏）C.消防设施完好D.操作人员培训考核通过答案：ABCD解析：开车前需确认仪表正常（确保参数监测准确）、设备无泄漏（防止物料跑冒）、消防设施可用（应对突发火灾）、人员具备操作能力（避免误操作）。三、判断题（每题1分，共10题）1.裂解反应是吸热反应，因此提高反应温度总能增加乙烯收率。（）答案：×解析：温度过高会加剧二次反应（乙烯被消耗，生焦增多），存在最佳温度范围（如820~860℃）。2.急冷油系统停车后，可立即排空急冷油槽，以便检修。（）答案：×解析：急冷油温度高（>200℃），需先降温（通冷却水），再退油（防止高温油接触空气氧化或引发火灾）。3.裂解炉运行中，炉管压差增大说明结焦加剧。（）答案：√解析：结焦导致炉管流通面积减小，气体通过阻力增大，压差（入口压力-出口压力）升高。4.裂解气压缩机升速过程中，需快速通过临界转速，防止机组共振。（）答案：√解析：临界转速下机组振动剧烈，需快速通过（避免长时间运行导致设备损坏）。5.碱洗塔碱液浓度越高，酸性气体脱除效果越好，因此应尽量提高浓度。（）答案：×解析：碱液浓度过高（如NaOH>20%）会导致塔内结晶（碳酸钠、硫化钠析出），堵塞塔板和管线。6.裂解装置发生H2S泄漏时，现场人员应佩戴过滤式防毒面具（防有机气体）撤离。（）答案：×解析：H2S是酸性气体，过滤式防毒面具需配防酸性气体的滤毒罐（如综合滤毒罐）；若浓度过高（>1000ppm），需使用正压式空气呼吸器。7.裂解炉点火时，应先开燃料气阀门，再启动点火枪。（）答案：×解析：应先启动点火枪（产生火花），再缓慢开启燃料气阀门（防止燃料气积聚后爆炸）。8.稀释蒸汽中断时，应立即停原料进料并切断燃料气。（）答案：√解析：稀释蒸汽中断会导致炉管内烃分压升高，结焦速率急剧增加（需紧急停车保护炉管）。9.裂解气深冷分离中，脱甲烷塔的作用是分离甲烷和氢气。（）答案：×解析：脱甲烷塔用于分离甲烷（塔底）和氢气（塔顶），但实际需结合压力和温度控制（如高压低温下甲烷液化，氢气为气相）。10.裂解装置停工时，可直接用空气置换系统内烃类气体。（）答案：×解析：空气与烃类混合可能爆炸，需先用氮气置换（氧气浓度<0.5%），再用空气置换（仅在需要检修时）。四、简答题（每题5分，共4题）1.简述裂解炉“三门一板”的具体内容及调节目的。答案：“三门一板”指燃料气的油门（或燃气阀）、风门、看火门和烟道挡板。调节目的：通过油门控制燃料量（调节炉温）；风门调节空气量（确保燃料完全燃烧，避免冒黑烟或生成CO）；看火门用于观察火焰状态；烟道挡板调节炉膛负压（一般控制-5~-15Pa），保证燃烧废气顺利排出，防止冷空气倒灌。2.列举裂解炉紧急停车的主要触发条件（至少5项）。答案：（1）稀释蒸汽流量低低（联锁值，防止炉管结焦）；（2）炉管管壁温度高高（超过设计值，防止烧穿）；（3）燃料气压力低低（火焰熄灭，可能回火爆炸）；（4）引风机/鼓风机故障停机（炉膛负压消失，燃烧无法维持）；（5）急冷油/急冷水流量低低（裂解气无法及时降温，超温）；（6）原料进料中断（无物料吸收热量，炉管超温）。3.裂解气压缩系统段间设置分液罐的作用是什么？分液罐液位过高会导致哪些问题？答案：作用：分离压缩后裂解气中的凝液（如汽油、水），防止液体进入下一段压缩机（避免液击损坏叶轮）。液位过高时，凝液可能被带入压缩机（液击），导致叶轮损坏；同时，分液罐容积减小，分离效果下降，更多液体进入后续系统（堵塞管线或设备）。4.简述裂解装置HSE管理中“三废”的处理措施。答案：（1）废气：裂解炉燃烧废气（含NOx、SOx）通过低氮燃烧器、脱硫装置处理后达标排放；工艺废气（如火炬气）通过火炬系统焚烧（减少VOCs排放）。（2）废水：含油废水经隔油池、气浮池处理，含硫废水经汽提塔脱除H2S，最终进入污水处理厂（COD、硫化物等指标达标后排放）。（3）废渣：废催化剂（如甲烷化催化剂）送有资质的单位回收；炉管清焦产生的焦炭（无毒性）可综合利用（如作为燃料）。五、案例分析题（共20分）背景：某裂解装置运行中，DCS显示裂解炉（编号C-101）辐射段炉管出口温度（COT）从840℃快速升至880℃，同时炉管压差（入口-出口）由25kPa升至35kPa，炉膛温度分布不均（局部区域温度升高）。现场检查发现燃料气压力稳定（0.4M