2025年合成氨工艺考试模拟题库含答案

2025年合成氨工艺考试模拟题库含答案一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）1.合成氨工艺中，原料气经脱硫、变换、脱碳后，最终需要将总硫含量控制在（）以下，以防止催化剂中毒。A.0.1ppmB.1ppmC.10ppmD.100ppm答案：A2.中压法合成氨的操作压力通常为（）A.1-5MPaB.15-30MPaC.50-70MPaD.80-100MPa答案：B3.合成氨反应的最佳温度范围是（），此温度下催化剂活性与反应速率达到平衡。A.200-300℃B.300-400℃C.400-500℃D.500-600℃答案：C4.合成塔内件中，用于回收反应热并预热入塔气的关键部件是（）A.催化剂筐B.热交换器C.气体分布器D.防爆膜答案：B5.氢氮比（H₂/N₂）是合成氨工艺的重要控制指标，理论最佳值为（）A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1答案：C6.以下不属于合成氨原料气净化步骤的是（）A.脱硫B.脱碳C.甲烷化D.压缩答案：D7.低温甲醇洗工艺主要用于脱除原料气中的（）A.氢气B.一氧化碳C.二氧化碳和硫化氢D.氮气答案：C8.合成氨催化剂的主要活性成分是（）A.氧化铜B.氧化铁（还原后为α-Fe）C.氧化锌D.氧化铝答案：B9.当合成塔入口氨含量过高时，最可能导致的后果是（）A.反应速率加快B.催化剂活性提高C.合成塔出口氨含量下降D.系统压力降低答案：C10.氨分离过程中，常用的分离方法是（）A.水洗吸收B.低温冷凝C.膜分离D.活性炭吸附答案：B11.变换反应（CO+H₂O→CO₂+H₂）的最佳温度控制依据是（）A.催化剂活性温度B.反应放热最大化C.原料气流量D.系统压力答案：A12.合成氨装置紧急停车时，首先应采取的措施是（）A.切断原料气供应B.开启放空阀泄压C.停止循环机运行D.降低合成塔温度答案：A13.以下关于合成氨系统循环气的描述，错误的是（）A.循环气中惰性气体（CH₄、Ar）需定期排放B.循环气流量影响合成塔空速C.循环气中氨含量越高越有利于反应D.循环气氢氮比需严格控制答案：C14.甲烷化反应（CO+3H₂→CH₄+H₂O）的主要目的是（）A.生产甲烷作为燃料B.彻底脱除微量CO和CO₂C.提高氢气浓度D.降低系统压力答案：B15.合成氨装置中，用于提供反应所需氮气的主要来源是（）A.空气分离B.水煤气C.天然气转化D.煤制气答案：A16.催化剂还原过程中，控制水汽浓度的主要目的是（）A.防止催化剂氧化B.避免催化剂过度还原C.减少氢气消耗D.防止催化剂粉化答案：D17.合成塔热点温度是指（）A.塔内最高温度点B.催化剂床层入口温度C.塔壁温度D.出口气体温度答案：A18.以下哪种情况会导致合成氨系统压力升高（）A.循环气流量减少B.合成塔转化率提高C.惰性气体排放阀开度减小D.氨分离效果增强答案：C19.液氨储存的临界温度为（），超过此温度液氨无法通过加压液化。A.132.4℃B.232.4℃C.332.4℃D.432.4℃答案：A20.合成氨工艺中，每生产1吨液氨约需消耗（）标准立方米的新鲜原料气（以天然气为原料）。A.800-1000B.1800-2000C.2800-3000D.3800-4000答案：B二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，每题至少2个正确选项）1.合成氨原料气的主要来源包括（）A.天然气蒸汽转化B.煤的气化C.重油部分氧化D.电解水制氢答案：ABC2.以下属于合成氨催化剂毒物的有（）A.H₂SB.O₂C.H₂O（高温下）D.CH₄答案：ABC3.合成塔操作中需重点监控的参数有（）A.入口温度B.热点温度C.系统压力D.循环气氢氮比答案：ABCD4.低温甲醇洗工艺的优点包括（）A.同时脱除H₂S和CO₂B.溶剂再生能耗低C.对设备腐蚀性小D.操作温度高答案：ABC5.合成氨系统中，惰性气体的主要成分是（）A.甲烷B.氩气C.氧气D.二氧化碳答案：AB6.以下关于氨合成反应的描述，正确的有（）A.放热反应B.体积缩小反应C.可逆反应D.低温高压有利于平衡正向移动答案：ABCD7.合成氨装置的主要设备包括（）A.合成塔B.循环压缩机C.氨分离器D.变换炉答案：ABCD8.催化剂还原时的注意事项包括（）A.控制升温速率B.保证还原气中H₂浓度C.及时排放还原产生的水D.高温下快速完成还原答案：ABC9.合成氨系统压力异常升高的可能原因有（）A.循环机故障导致流量减少B.惰性气体排放阀堵塞C.合成塔转化率下降D.氨分离器液位过低答案：ABC10.合成氨工艺的节能措施包括（）A.回收反应余热发电B.使用高效催化剂降低反应温度C.优化氢氮比减少循环量D.提高系统操作压力答案：ABC三、判断题（共10题，每题1分，共10分，正确填“√”，错误填“×”）1.合成氨反应中，催化剂能提高平衡转化率。（）答案：×2.原料气脱硫的目的是防止变换催化剂和合成催化剂中毒。（）答案：√3.甲烷化反应会消耗氢气，因此需控制原料气中CO和CO₂的含量。（）答案：√4.合成塔内件的主要作用是固定催化剂并实现热量交换。（）答案：√5.循环气中氨含量越高，越有利于氨的分离，因此应尽量提高入口氨含量。（）答案：×6.液氨储存罐的压力主要由储存温度决定。（）答案：√7.变换反应是吸热反应，因此需要外部供热。（）答案：×（变换反应是放热反应）8.合成氨装置中，压缩工段的能耗占总能耗的30%以上。（）答案：√9.催化剂粉化会导致床层阻力增加，影响装置运行。（）答案：√10.紧急停车时，应立即关闭合成塔进出口阀，防止气体倒流。（）答案：×（应先切断原料气，再逐步泄压）四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述合成氨工艺中原料气净化的主要步骤及目的。答案：原料气净化包括脱硫、变换、脱碳和精制（甲烷化或深冷分离）。脱硫是脱除H₂S等硫化物，防止催化剂中毒；变换是将CO与H₂O反应生成CO₂和H₂，提高氢气含量；脱碳是脱除CO₂，减少对合成反应的影响；精制是脱除微量CO、CO₂，确保合成催化剂活性。2.合成塔操作中，如何控制热点温度？若热点温度过高会产生哪些后果？答案：控制热点温度的方法包括调节循环气量、入口温度、氢氮比及催化剂活性。热点温度过高会导致催化剂烧结失活、设备超温损坏，同时可能引发副反应增加能耗。3.分析氢氮比偏离3:1对合成氨反应的影响。答案：氢氮比低于3:1时，氮气过量，会增加循环气中氮气浓度，降低有效气体分压；高于3:1时，氢气过量，会导致循环气中氢气积累，两者均会降低合成塔转化率，增加循环能耗。4.简述氨分离器的工作原理及操作要点。答案：氨分离器利用氨在低温下易液化的特性，通过降低温度（或加压）使氨从气相中冷凝分离。操作要点包括控制分离温度（-10~0℃）、维持适当液位防止带液、定期排放油污避免堵塞。5.合成氨装置正常停车与紧急停车的主要区别是什么？紧急停车的关键步骤有哪些？答案：正常停车是有计划的逐步降负荷、泄压、置换；紧急停车是因突发故障（如停电、设备泄漏）需快速终止反应。关键步骤：切断原料气供应→开启紧急放空泄压→停止循环机→关闭合成塔进出口阀→通入氮气置换系统。五、案例分析题（共2题，每题15分，共30分）案例1：某合成氨装置运行中，循环气中甲烷含量持续上升，合成塔出口氨含量下降，系统压力缓慢升高。试分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：（1）惰性气体排放阀开度不足或堵塞，导致甲烷（惰性气体）积累；（2）原料气中甲烷含量异常升高（如天然气转化不完全）；（3）排放管线堵塞。处理措施：（1）检查惰性气体排放阀，增大开度或疏通管线；（2）分析原料气成分，调整转化炉操作参数降低甲烷含量；（3）若排放无效，可临时降低负荷运行，同时排查堵塞点；（4）监测系统压力，防止超压，必要时开启紧急放空。案例2：合成氨催化剂还原过程中，床层温度突然下降，水汽浓度快速升高。试分