2025年高职（煤化工技术）煤化工工艺设计试题及答案

2025年高职（煤化工技术）煤化工工艺设计试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分，共40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，请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.以下哪种原料不属于煤化工常用原料？（）A.煤炭B.石油C.天然气D.生物质2.煤气化过程中，以下哪种气体是主要产物之一？（）A.氢气B.氧气C.氮气D.氯气3.鲁奇气化炉属于哪种类型的气化炉？（）A.固定床气化炉B.流化床气化炉C.气流床气化炉D.熔渣气化炉4.煤液化过程中，直接液化的主要产物是（）A.汽油B.柴油C.甲醇D.芳烃5.下列哪种方法可用于煤气的净化？（）A.蒸馏B.吸附C.过滤D.萃取6.合成氨工艺中，氨合成的催化剂是（）A.铁系催化剂B.铜系催化剂C.镍系催化剂D.铂系催化剂7.甲醇合成反应的主要条件不包括（）A.温度B.压力C.催化剂D.光照8.煤焦油加工过程中，可得到以下哪种产品？（）A.尿素B.沥青C.硫酸铵D.磷酸9.以下哪种不是常见的煤气化工艺？（）A.德士古气化B.壳牌气化C.费托合成D.鲁奇气化10.化工工艺流程图中，设备用（）表示。A.方块B.圆圈C.三角D.菱形11.煤化工工艺设计中，物料衡算的依据是（）A.能量守恒定律B.质量守恒定律C.动量守恒定律D.阿伏伽德罗定律12.合成甲醇时，适宜的反应温度范围是（）A.100-200℃B.200-300℃C.300-400℃D.400-500℃13.以下哪种设备用于煤气的冷却？（）A.压缩机B.冷凝器C.蒸发器D.干燥器14.煤制烯烃工艺中，乙烯和丙烯主要通过（）反应制得。A.聚合B.裂解C.加成D.取代15.化工工艺设计中，管道的标注不包括以下哪项？（）A.管径B.管道材质C.管道颜色D.管道编号16.合成氨工艺中，原料气中氢气和氮气的体积比约为（）A.1:1B.2:1C.3:1D.4:117.以下哪种是煤间接液化的典型工艺？（）A.费托合成B.水煤气变换C.加氢脱硫D.催化重整18.煤气化过程中，提高气化效率的关键因素不包括（）A.气化温度B.气化压力C.煤种D.设备尺寸19.甲醇精馏过程中，塔顶采出的主要成分是（）A.甲醇B.水C.乙醇D.杂质20.化工工艺设计中，工艺流程的确定原则不包括（）A.技术先进B.经济合理C.安全可靠D.外观美观第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请在题中的横线上填上正确答案。1.煤气化的主要目的是将煤转化为______。2.合成氨工艺中，原料气的脱硫方法有______、______等。3.煤液化可分为______和______两种类型。4.化工工艺流程图中，管道用______表示。5.甲醇合成反应的化学方程式为______。（二）简答题（共两题，每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰，语言准确。1.简述煤气化的工艺流程。2.说明合成氨工艺中，影响氨合成反应的主要因素。（三）分析题（共1题，20分）答题要求：结合给定材料，分析问题，阐述观点，论证合理。材料：在某煤化工工艺设计中，设计人员对合成氨工艺进行了优化。原工艺中，合成氨反应温度为450℃，压力为20MPa，采用铁系催化剂。优化后，反应温度调整为400℃，压力调整为15MPa，更换了新型铁系催化剂。经过一段时间的运行，发现氨产量明显提高，能耗降低。请分析此次工艺优化成功的原因。（四）工艺设计题（共1题，10分）答题要求：根据给定的条件，设计一个简单的煤制甲醇工艺流程图，并简要说明各步骤的作用。条件：以煤炭为原料，采用煤气化工艺，经过净化、合成等步骤制备甲醇。（五）计算题（共1题，10分）答题要求：写出计算过程和答案，计算准确，步骤完整。某煤气化装置，每天处理煤量为1000吨，煤中碳含量为70%。假设煤气化过程中碳的转化率为90%，生成的一氧化碳和二氧化碳的摩尔比为3:1。计算每天生成一氧化碳的质量。答案：1.B2.A3.A4.B5.B6.A7.D8.B9.C10.B11.B12.B13.B14.B15.C16.C17.A18.D19.A20.D填空题答案：1.合成气2.干法脱硫、湿法脱硫3.直接液化、间接液化4.粗实线5.CO+2H₂⇌CH₃OH简答题答案：1.煤气化工艺流程：首先将煤破碎筛分，然后送入气化炉，在一定温度、压力和气化剂作用下进行气化反应，生成合成气。合成气经冷却、除尘、洗涤等净化处理后，送往后续工序。2.影响氨合成反应的主要因素：温度，合适温度范围可提高反应速率和平衡转化率；压力，提高压力有利于氨合成；催化剂，能加快反应速率；氢氮比，适宜的氢氮比可提高氨合成效率；惰性气体含量，含量过高会降低反应效率。分析题答案：此次工艺优化成功原因：降低反应温度，减少了反应的能耗；降低压力，设备承受压力减小，节省设备投资和运行成本；更换新型催化剂，活性提高，加快反应速率，从而提高了氨产量。工艺设计题答案：流程图：煤炭→气化炉→合成气→净化装置→合成反应器→甲醇。作用：气化炉将煤转化为合成气；净化装置去除合成气中的杂质；合成反应器中合成气在催化剂作用下反应生成甲醇。计算题答案：煤中碳的质量为1000×70%=700吨。转化的碳的质量为700×90%=630吨。