2025年合成氨生产工(高级)职业技能《理论知识》考试真题及答案

2025年合成氨生产工(高级)职业技能《理论知识》考试练习题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项填入括号内）1.合成氨装置中，一段炉出口甲烷含量突然升高，最可能的原因是（）。A.水碳比降低B.催化剂活性下降C.炉膛负压升高D.燃料气热值升高答案：B解析：甲烷含量升高说明转化反应不完全，催化剂活性下降导致反应速率降低，甲烷转化率下降。2.在氨合成塔内，热点温度持续上移，首先应检查（）。A.循环气量是否减少B.冷激阀是否内漏C.催化剂是否粉化D.塔壁温度是否升高答案：B解析：冷激阀内漏会使上层冷激气量不足，导致反应热无法及时移走，热点上移。3.合成回路中惰气含量升高，对合成塔性能的影响是（）。A.平衡氨浓度升高B.催化剂床层压降降低C.合成率下降D.循环机功耗降低答案：C解析：惰气稀释了氢氮分压，使反应推动力减小，合成率下降。4.高压氨分离器液位突降，最先采取的安全措施是（）。A.关小液氨出口阀B.降低合成塔入口温度C.手动全开液位调节阀D.立即切水冷器循环水答案：A解析：液位突降可能因出口阀失控，先关小出口阀防止高压气窜入低压系统。5.蒸汽转化制氢装置中，碳二及以上组分进入转化管，将直接导致（）。A.炉管结炭B.水碳比升高C.出口CO2降低D.转化炉负压升高答案：A解析：高碳烃在高温下裂解析碳，沉积在催化剂表面，形成结炭。6.合成气压缩机段间冷却器内漏，最直观的现象是（）。A.一段出口压力升高B.循环段入口温度降低C.段间分离器排水量突增D.压缩机轴位移减小答案：C解析：冷却器内漏，冷却水进入气侧，冷凝后积聚在分离器，排水量突增。7.氨合成催化剂还原时，水汽浓度超标的危害是（）。A.还原速度加快B.催化剂孔道烧结C.还原度升高D.还原氢耗降低答案：B解析：水汽与还原态Fe反应生成FeO，再结晶堵塞微孔，比表面积下降。8.合成塔压差增大，循环机电流反而下降，原因是（）。A.催化剂粉化B.塔内件变形C.循环气量减少D.合成率升高答案：C解析：压差增大说明流通面积减小，循环气量被迫下降，电流降低。9.低温甲醇洗装置中，甲醇含水量升高，对CO2吸收的影响是（）。A.吸收度升高B.甲醇黏度下降C.吸收度下降D.再生能耗降低答案：C解析：水降低甲醇极性，CO2溶解度下降，吸收度降低。10.合成氨装置中，设置高压锅炉给水预热器的主要目的是（）。A.提高汽包产汽量B.降低转化炉热负荷C.回收合成气显热D.降低压缩机功耗答案：C解析：利用高温合成气预热锅炉给水，回收高位热能，提高系统热效率。11.合成塔出口氨含量突然降低，而入口组成不变，应首先怀疑（）。A.催化剂活性衰退B.冷激量过大C.循环气量增大D.合成压力降低答案：B解析：冷激气量过大使床层温度整体下移，反应速率下降，出口氨降低。12.高压系统气密试验时，保压24h压降≤0.2MPa，温度修正后仍超标，最可能漏点是（）。A.合成塔大盖B.主阀填料C.换热器管板D.以上皆有可能答案：D解析：高压系统密封点多，任何微漏累积均可导致压降超标，需分段排查。13.转化炉管出现“热管”现象，管壁温度高于同排平均温度80℃，应（）。A.提高入口温度B.降低该管水碳比C.停车更换炉管D.增大燃料气量答案：C解析：热管表明催化剂失活或管壁蠕变，继续运行存在爆裂风险，需停车更换。14.合成气中总硫含量要求≤0.1ppm，主要目的是（）。A.防止甲烷化催化剂中毒B.防止合成催化剂永久中毒C.降低CO2吸收热D.减少设备腐蚀答案：B解析：Fe基合成催化剂对硫极敏感，微量硫即可造成永久失活。15.氨冰机系统蒸发温度升高，则（）。A.制冷系数降低B.压缩机排气温度降低C.制冷量升高D.功耗降低答案：C解析：蒸发温度升高，单位质量制冷量增大，制冷量升高。16.合成塔内件采用径向流结构，较轴向流优点在于（）。A.催化剂装填量大B.压降低、空速高C.热点温度高D.冷激管数量少答案：B解析：径向流通路短，压降小，可提高循环气量，提升单塔产能。17.高压氨分离器液位计采用放射性同位素Cs137，其半衰期为30年，5年后射线强度衰减约（）。A.5%B.10%C.15%D.20%答案：B解析：I=I0e^(λt)，λ=ln2/T½，5年衰减率≈1e^(0.693×5/30)≈10.7%。18.合成回路引氨时，为防止液击，最先引入的部位是（）。A.合成塔入口B.高压分离器C.氨冷器壳程D.压缩机循环段入口答案：C解析：氨冷器壳程空间大、流速低，液氨可缓慢蒸发，避免液击。19.转化炉烧嘴回火，不可能的原因是（）。A.燃料气压力低B.炉膛负压过大C.烧嘴喷头堵塞D.助燃空气温度高答案：D解析：空气温度高利于燃烧，不会导致回火。20.氨合成反应器出口气体氨含量15%，循环气量120000Nm³/h，氨产量为（）t/d。A.420B.480C.540D.600答案：C解析：氨量=120000×15%×17/22.4=13700kg/h=329t/d，考虑合成率修正约540t/d。21.高压系统采用双止回阀串连，主要目的是（）。A.降低流阻B.防止高压窜低压C.减少噪声D.便于在线检修答案：B解析：双止回阀提供冗余密封，防止高压气窜入低压系统造成超压。22.合成催化剂还原终点判断，最主要的指标是（）。A.出水量B.氢纯度C.热点温度D.塔压差答案：A解析：还原反应Fe3O4+4H2→3Fe+4H2O，出水量达到理论值即还原完成。23.低温甲醇洗H2S吸收塔采用浮阀塔盘，较筛板塔优点在于（）。A.操作弹性大B.压降高C.造价低D.结构简单答案：A解析：浮阀塔盘气量适应范围广，操作弹性大，适合气量波动大的场合。24.合成气压缩机高压缸干气密封一级密封气源来自（）。A.工艺气B.高压氮气C.仪表空气D.蒸汽答案：B解析：一级密封气采用高压氮，既隔离工艺气又防止空气进入。25.氨合成塔出口设置废热锅炉，其传热方式属于（）。A.辐射传热B.对流传热C.传导传热D.相变换热答案：B解析：高温合成气与锅炉给水通过对流换热回收热量。26.转化炉管材料HP40（Cr25Ni35）最高允许壁温为（）。A.950℃B.1000℃C.1050℃D.1100℃答案：C解析：HP40长期抗蠕变极限温度约1050℃，超过则寿命急剧缩短。27.合成回路惰气排放位置一般设在（）。A.合成塔入口B.高压分离器顶部C.循环机出口D.氨冷器出口答案：B解析：高压分离器顶部惰气浓度最高，排放损失氨最少。28.氨合成催化剂添加K2O助剂，其主要作用是（）。A.提高还原度B.促进电子转移，降低活化能C.增加比表面积D.抑制甲烷化答案：B解析：K2O为电子助剂，提高Fe表面电子密度，降低N2解离活化能。29.高压氨罐顶部设置安全阀，其整定压力为设计压力的（）。A.1.05倍B.1.1倍C.1.2倍D.1.5倍答案：B解析：按GB150规定，安全阀整定压力≤1.1倍设计压力。30.合成氨装置能耗指标“吉焦/吨氨”中，占比最大的单元是（）。A.合成压缩B.蒸汽转化C.氨冷冻D.CO2脱除答案：B解析：蒸汽转化包括原料气制备与高温反应，燃料气消耗占总能耗60%以上。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于合成催化剂永久中毒的物质有（）。A.H2SB.PH3C.COD.润滑油答案：A、B解析：H2S、PH3与Fe形成稳定化合物，造成永久中毒；CO、润滑油为可逆中毒或物理覆盖。32.导致合成塔压差升高的机械因素有（）。A.催化剂粉化B.内件变形C.塔板结垢D.循环气量增大答案：A、B、C解析：机械因素指流通面积减小，循环气量增大为操作因素。33.转化炉烧嘴出现“脱火”现象，可采取的措施有（）。A.提高燃料气压力B.降低助燃风量C.减小炉膛负压D.提高燃料气温度答案：A、C解析：脱火因火焰传播速度小于气流速度，提高燃料气压力或减小负压可稳定火焰。34.高压系统气密试验需具备的条件有（）。A.系统吹扫合格B.安全阀投用C.保温完毕D.仪表调试完成答案：A、C、D解析：安全阀需加盲板隔离，防止超压起跳影响试验。35.氨冰机带液运行，可能造成的后果有（）。A.压缩机液击B.排气温度升高C.电机过载D.蒸发压力升高答案：A、C解析：液氨进入压缩腔导致液击，扭矩增大，电机过载。36.低温甲醇洗系统甲醇含水量升高，可采取的措施有（）。A.加大甲醇再生塔釜蒸汽B.投用甲醇干燥器C.降低吸收温度D.加大气提氮量答案：A、B解析：再生塔釜蒸汽增大可蒸出水分，干燥器直接脱除水。37.合成气压缩机喘振迹象包括（）。A.出口压力波动大B.机组振动加剧C.电流大幅摆动D.排气温度降低答案：A、B、C解析：喘振时气流倒流，压力、电流、振动剧烈波动，排气温度升高。38.氨合成回路引氨前需确认的项目有（）。A.系统氮气置换合格B.氨冷器壳程干燥合格C.安全阀投用D.液氨储罐压力正常答案：A、B、D解析：安全阀在引氨初期需隔离，防止误动作。39.转化炉管出现“蛇形”弯曲的原因有（）。A.催化剂装填不均B.炉管局部过热C.炉管壁厚减薄D.入口集气管分配不均答案：A、B、D解析：壁厚减薄为结果而非原因，热应力不均导致弯曲。40.高压氨分离器液位控制采用分程控制，其优点有（）。A.调节范围宽B.小流量时阀芯不易磨损C.响应速度快D.投资低答案：A、B、C解析：分程采用大小阀并联，兼顾宽范围与精度，投资略高。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.合成催化剂还原时，水汽浓度越高，还原速度越快。（×）解析：水汽过高导致催化剂孔道烧结，还原速度反而下降。42.转化炉水碳比升高，出口甲烷含量一定降低。（×）解析：水碳比过高会降低炉温，若温度下降明显，甲烷含量可能升高。43.氨合成反应为放热反应，提高温度会降低平衡氨含量。（√）44.高压系统采用CrMo钢，主要考虑其抗氢腐蚀性能。（√）45.氨冰机排气温度高，可通过开大膨胀阀解决。（×）解析：开大膨胀阀降低蒸发温度，排气温度更高，应关小阀或提高冷却。46.低温甲醇洗吸收温度越低，H2S吸收度越高。（√）47.合成气压缩机循环段入口温度越低，功耗越小。（√）48.高压氨罐液位计失灵，可暂时用罐体称重方式估算液位。（√）49.转化炉管寿命只与壁温有关，与压力无关。（×）解析：寿命与壁温、压力、材质、应力集中等多因素相关。50.合成塔压差增大，可提高循环气量维持产量。（×）解析：压差增大表明流通面积减小，再提循环量将加剧压差，甚至导致循环机喘振。四、简答题（每题5分，共20分）51.简述合成氨装置设置“高压锅炉给水预热器”的节能机理。答案：高温合成气（约450℃）进入预热器，与高压锅炉给水（约105℃）逆流换热，将合成气显热回收至锅炉给水，使其温度升至200℃以上再进入汽包。该措施减少汽包自用蒸汽消耗，降低转化炉燃料气用量，提高系统热效率约1.5%，实现能量梯级利用。52.写出合成催化剂还原主反应式，并说明还原终点判断依据。答案：主反应：Fe3O4+4H2→3Fe+4H2O。还原终点依据：累计出水量达到理论值（催化剂含水量×0.72），且连续4h出水速率<0.2kg/h，同时合成塔出口氢纯度>98%，热点温度不再上升，可判定还原结束。53.简述转化炉管“热管”现象的危害及处理原则。答案：危害：局部过热导致管壁蠕变加速，寿命缩短，严重时爆管，引发火灾、装置停车。处理原则：立即降低该管所在排燃料气量，若温度仍>1050℃，按紧急停车处理，更换炉管；同时检查催化剂活性、流量分配，消除诱因。54.说明氨冰机带液运行的原因及防范措施。答案：原因：蒸发器液位过高、负荷突降、膨胀阀失控、气液分离器失效。防范：设置高液位联锁、采用高效分离器、膨胀阀选型合理、机组前设热交换器过热、加强操作培训。五、计算题（每题10分，共20分）55.某合成氨装置日产氨1500t，合成气消耗定额为2800Nm³/t氨，合成气中惰气含量10%，循环机入口惰气控制≤15%，求每小时惰气排放量（Nm³/h）。答案：合成气总量=1500×2800/24=175000Nm³/h；惰气入塔量=175000×10%=17500Nm³/h；设排放量为X，则(17500)/(175000X)=15%，解得X=5833Nm³/h。56.转化炉出口气体