煤气化过程中合成气冷却与液化技术考核试卷

煤气化过程中合成气冷却与液化技术考核试卷考生姓名：答题日期：得分：判卷人：

本次考核旨在检验考生对煤气化过程中合成气冷却与液化技术的理解和应用能力，包括合成气的冷却方法、液化工艺、设备选型及操作控制等方面。

一、单项选择题（本题共30小题，每小题0.5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.合成气冷却过程中，常用的冷却介质是：（）

A.水

B.二氧化碳

C.氨水

D.冷却水

2.合成气液化过程中，预冷阶段的主要目的是：（）

A.降低合成气温度

B.增加合成气压力

C.提高合成气纯度

D.减少设备投资

3.在合成气冷却塔中，冷却水与合成气逆流接触的优点是：（）

A.提高冷却效率

B.降低冷却水温度

C.减少设备尺寸

D.降低合成气温度

4.合成气液化常用的冷剂是：（）

A.液氮

B.液态二氧化碳

C.液氨

D.冷却水

5.合成气液化过程中，冷凝器的主要作用是：（）

A.冷却合成气

B.冷凝液态合成气

C.去除合成气中的杂质

D.提高合成气压力

6.合成气液化设备中，常用的压缩机类型是：（）

A.离心式压缩机

B.往复式压缩机

C.活塞式压缩机

D.叶片式压缩机

7.合成气液化过程中，气液分离器的主要作用是：（）

A.分离气态和液态合成气

B.减少设备尺寸

C.提高合成气压力

D.降低合成气温度

8.合成气液化过程中，常用的膨胀机是：（）

A.涡轮膨胀机

B.透平膨胀机

C.压缩机

D.轴流膨胀机

9.合成气液化过程中，液态合成气储存的主要设备是：（）

A.冷却塔

B.液化器

C.冷凝器

D.储罐

10.合成气液化过程中，常用的泵类型是：（）

A.离心泵

B.循环泵

C.转子泵

D.喷射泵

11.合成气冷却过程中，余热锅炉的主要作用是：（）

A.回收余热

B.提高冷却水温度

C.降低合成气温度

D.提高合成气压力

12.合成气液化过程中，液态合成气管道的材质通常为：（）

A.不锈钢

B.铝合金

C.钢筋混凝土

D.塑料

13.合成气液化过程中，液态合成气输送的主要设备是：（）

A.冷却塔

B.液化器

C.冷凝器

D.泵

14.合成气冷却过程中，常用的冷却方式是：（）

A.湿式冷却

B.干式冷却

C.混合式冷却

D.高温冷却

15.合成气液化过程中，气液两相流的主要特征是：（）

A.流速低

B.流速高

C.液相密度大

D.气相密度大

16.合成气冷却过程中，冷却水的入口温度一般控制在：（）

A.30-40℃

B.40-50℃

C.50-60℃

D.60-70℃

17.合成气液化过程中，冷凝器的主要传热方式是：（）

A.对流传热

B.辐射传热

C.导热

D.以上都是

18.合成气液化过程中，膨胀机的效率通常在：（）

A.30%-40%

B.40%-50%

C.50%-60%

D.60%-70%

19.合成气冷却过程中，冷却水的出口温度一般控制在：（）

A.30-40℃

B.40-50℃

C.50-60℃

D.60-70℃

20.合成气液化过程中，液态合成气的储存温度通常为：（）

A.-100℃

B.-50℃

C.-20℃

D.0℃

21.合成气冷却过程中，冷却水的循环流量与合成气的流量之比一般为：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

22.合成气液化过程中，冷凝器的冷却面积与合成气的流量之比一般为：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

23.合成气冷却过程中，冷却水的入口压力与出口压力之比一般为：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

24.合成气液化过程中，冷凝器的冷却剂温度与合成气的温度之差一般为：（）

A.10-20℃

B.20-30℃

C.30-40℃

D.40-50℃

25.合成气冷却过程中，冷却水的入口温度与出口温度之差一般为：（）

A.10-20℃

B.20-30℃

C.30-40℃

D.40-50℃

26.合成气液化过程中，液态合成气的储存压力通常为：（）

A.1MPa

B.2MPa

C.3MPa

D.4MPa

27.合成气冷却过程中，冷却水的出口温度与合成气的温度之差一般为：（）

A.10-20℃

B.20-30℃

C.30-40℃

D.40-50℃

28.合成气液化过程中，冷凝器的冷却剂流量与合成气的流量之比一般为：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

29.合成气冷却过程中，冷却水的入口压力与合成气的压力之比一般为：（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

30.合成气液化过程中，液态合成气的储存温度与合成气的温度之差一般为：（）

A.10-20℃

B.20-30℃

C.30-40℃

D.40-50℃

二、多选题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的选项中，至少有一项是符合题目要求的）

1.合成气冷却过程中，影响冷却效率的因素包括：（）

A.冷却介质温度

B.合成气流量

C.冷却介质流速

D.冷却设备材质

E.环境温度

2.合成气液化过程中，可能产生的非理想现象有：（）

A.气相分离

B.液相分离

C.冷凝液过冷

D.气体膨胀

E.液体过热

3.合成气冷却塔的设计要求包括：（）

A.具有足够的冷却面积

B.便于操作和维护

C.耐腐蚀性强

D.结构简单

E.运行成本低

4.合成气液化设备的主要组成部分有：（）

A.冷凝器

B.膨胀机

C.气液分离器

D.储罐

E.冷却水系统

5.合成气液化过程中的主要热力学参数有：（）

A.温度

B.压力

C.熵

D.焓

E.能量

6.合成气冷却过程中，冷却水的循环方式包括：（）

A.闭式循环

B.开式循环

C.直接冷却

D.间接冷却

E.混合冷却

7.合成气液化过程中的冷却剂选择应考虑的因素有：（）

A.冷却效率

B.成本

C.安全性

D.可靠性

E.环境影响

8.合成气冷却塔的操作控制要点包括：（）

A.保持冷却水温度稳定

B.控制冷却水流量

C.监测设备运行状态

D.防止设备腐蚀

E.保持合成气压力稳定

9.合成气液化过程中的主要设备类型有：（）

A.压缩机

B.膨胀机

C.冷凝器

D.气液分离器

E.储罐

10.合成气液化过程中的主要工艺流程包括：（）

A.预冷

B.冷凝

C.膨胀

D.分离

E.储存

11.合成气冷却过程中，余热利用的主要形式有：（）

A.热能

B.电能

C.化学能

D.机械能

E.光能

12.合成气液化过程中的主要安全措施包括：（）

A.防止泄漏

B.控制压力

C.防止火灾

D.防止爆炸

E.个人防护

13.合成气冷却过程中，冷却水处理的主要目的是：（）

A.提高冷却效率

B.防止设备腐蚀

C.保持水质稳定

D.降低能耗

E.提高设备寿命

14.合成气液化过程中的主要经济效益分析指标有：（）

A.投资回收期

B.运行成本

C.产量

D.质量指标

E.安全指标

15.合成气冷却过程中，冷却设备的选型应考虑的因素包括：（）

A.冷却能力

B.设备尺寸

C.运行成本

D.操作维护

E.环境影响

16.合成气液化过程中的主要环境影响包括：（）

A.温室气体排放

B.水污染

C.土壤污染

D.噪音污染

E.光污染

17.合成气冷却过程中，冷却水的循环系统包括：（）

A.冷却水循环泵

B.冷却水塔

C.冷却水管道

D.冷却水储罐

E.冷却水处理系统

18.合成气液化过程中的主要设备安装要求包括：（）

A.确保设备水平

B.保持设备间距

C.防止设备泄漏

D.确保设备密封

E.防止设备振动

19.合成气冷却过程中，冷却水的循环流量与合成气的流量之比应：（）

A.保持稳定

B.适当增加

C.适当减少

D.根据设备能力调整

E.根据环境温度调整

20.合成气液化过程中的主要运行参数监测包括：（）

A.温度

B.压力

C.流量

D.液位

E.气相成分

三、填空题（本题共25小题，每小题1分，共25分，请将正确答案填到题目空白处）

1.合成气冷却过程中，常用的冷却介质是______。

2.合成气液化常用的冷剂是______。

3.合成气冷却塔中，冷却水与合成气逆流接触的优点是______。

4.合成气液化过程中，预冷阶段的主要目的是______。

5.合成气液化设备中，常用的压缩机类型是______。

6.合成气液化过程中，气液分离器的主要作用是______。

7.合成气液化过程中，液态合成气储存的主要设备是______。

8.合成气冷却过程中，余热锅炉的主要作用是______。

9.合成气液化过程中，液态合成气管道的材质通常为______。

10.合成气冷却过程中，冷却水的入口温度一般控制在______。

11.合成气液化过程中，冷凝器的主要传热方式是______。

12.合成气冷却过程中，冷却水的出口温度一般控制在______。

13.合成气液化过程中，液态合成气的储存温度通常为______。

14.合成气冷却过程中，冷却水的循环流量与合成气的流量之比一般为______。

15.合成气液化过程中，冷凝器的冷却面积与合成气的流量之比一般为______。

16.合成气冷却过程中，冷却水的入口压力与出口压力之比一般为______。

17.合成气液化过程中，冷凝器的冷却剂温度与合成气的温度之差一般为______。

18.合成气冷却过程中，冷却水的入口温度与出口温度之差一般为______。

19.合成气液化过程中，液态合成气的储存压力通常为______。

20.合成气冷却过程中，冷却水的出口温度与合成气的温度之差一般为______。

21.合成气液化过程中，冷凝器的冷却剂流量与合成气的流量之比一般为______。

22.合成气冷却过程中，冷却水的入口压力与合成气的压力之比一般为______。

23.合成气液化过程中，液态合成气的储存温度与合成气的温度之差一般为______。

24.合成气冷却过程中，冷却水的循环系统包括______。

25.合成气液化过程中的主要运行参数监测包括______。

四、判断题（本题共20小题，每题0.5分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）

1.合成气冷却过程中，冷却效率越高，能耗就越低。（）

2.合成气液化过程中，预冷阶段可以提高后续冷却效率。（）

3.合成气冷却塔中，冷却水与合成气逆流接触可以减少冷却水的温度变化。（）

4.合成气液化设备中，压缩机的主要作用是提高合成气的压力。（）

5.合成气液化过程中，气液分离器可以防止液态合成气进入压缩机。（）

6.合成气液化过程中，液态合成气的储存压力越高，储存时间越长。（）

7.合成气冷却过程中，余热锅炉可以提高能源利用效率。（）

8.合成气液化过程中，冷却剂的选择对液化效率没有影响。（）

9.合成气冷却塔的操作控制中，保持冷却水温度稳定是最重要的。（）

10.合成气液化过程中的主要设备类型包括压缩机、膨胀机和冷凝器。（）

11.合成气冷却过程中，冷却水的循环流量越大，冷却效率越高。（）

12.合成气液化过程中的冷却剂流量与合成气的流量之比越大，液化效果越好。（）

13.合成气冷却过程中，冷却水的入口压力越高，冷却效率越低。（）

14.合成气液化过程中，冷凝器的冷却面积与合成气的流量之比越大，冷却效率越高。（）

15.合成气冷却过程中，冷却水的入口温度越高，冷却效率越低。（）

16.合成气液化过程中，液态合成气的储存压力越高，液化成本越低。（）

17.合成气冷却过程中，冷却水的循环系统中的水泵故障不会影响冷却效果。（）

18.合成气液化过程中的主要安全措施包括防止泄漏和防止火灾。（）

19.合成气冷却过程中，冷却水的处理对设备寿命没有影响。（）

20.合成气液化过程中的主要经济效益分析指标包括投资回收期和运行成本。（）

五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1.请简要阐述合成气冷却过程中的主要冷却方法及其优缺点。

2.论述合成气液化过程中的关键步骤及其对液化效率的影响。

3.结合实际，分析合成气冷却与液化设备选型的考虑因素，并举例说明。

4.针对合成气冷却与液化过程中的安全风险，提出相应的预防和控制措施。

六、案例题（本题共2小题，每题5分，共10分）

1.案例题：

某合成气液化项目，设计合成气流量为5000Nm³/h，合成气进料温度为200℃，冷却水入口温度为30℃，出口温度为45℃。已知冷凝器采用冷却水作为冷却介质，冷却水流量为5000Nm³/h，冷却水入口温度为30℃，出口温度为40℃。请计算：

（1）冷却水在冷凝器中的温升是多少？

（2）假设冷凝器效率为95%，请计算合成气在冷凝器中的冷凝率。

2.案例题：

某合成气冷却与液化装置，采用多级冷却和膨胀过程。第一级冷却采用冷却水冷却，冷却水入口温度为30℃，出口温度为35℃，冷却水流量为2000Nm³/h。第二级冷却采用液氨冷却，液氨入口温度为-40℃，出口温度为-30℃，液氨流量为1500Nm³/h。合成气流量为5000Nm³/h，进料温度为200℃，出口温度为-40℃。请分析以下问题：

（1）该装置中冷却水与液氨的冷却效率比较。

（2）分析该装置冷却与液化过程中的能量损失。

标准答案

一、单项选择题

1.A

2.A

3.A

4.A

5.B

6.A

7.A

8.D

9.D

10.A

11.A

12.A

13.D

14.A

15.D

16.A

17.A

18.A

19.C

20.A

21.A

22.D

23.A

24.A

25.A

二、多选题

1.ABCDE

2.ABCDE

3.ABCDE

4.ABCDE

5.ABCDE

6.ABCDE

7.ABCDE

8.ABCDE

9.ABCDE

10.ABCDE

11.ABCDE

12.ABCDE

13.ABCDE

14.ABCDE

15.ABCDE

16.ABCDE

17.ABCDE

18.ABCDE

19.ABCDE

20.ABCDE

三、填空题

1.冷却水

2.液氨

3.提高冷却效率

4.降