2025年加氢工艺题库及答案

2025年加氢工艺题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.以下哪项不属于加氢反应的主要类型？A.加氢脱硫（HDS）B.加氢脱氮（HDN）C.加氢脱氢（HDD）D.加氢脱金属（HDM）答案：C2.加氢催化剂中，常用的活性组分是？A.铁-钼（Fe-Mo）B.镍-钨（Ni-W）C.铜-锌（Cu-Zn）D.铝-硅（Al-Si）答案：B3.固定床加氢反应器中，催化剂床层的温度分布主要通过哪种方式控制？A.调节原料预热温度B.注入冷氢C.增加循环氢量D.降低反应压力答案：B4.加氢工艺中，氢油比（体积比）的合理范围通常为？A.50-200B.200-500C.500-1500D.1500-3000答案：C5.以下哪种物质对加氢催化剂的毒性最强？A.水（H₂O）B.氨（NH₃）C.硫化氢（H₂S）D.砷（As）答案：D6.加氢裂化与加氢精制的主要区别在于？A.反应压力不同B.是否发生裂解反应C.催化剂类型不同D.原料油馏分不同答案：B7.循环氢中甲烷（CH₄）含量过高的主要危害是？A.降低氢分压B.增加设备腐蚀C.导致催化剂积炭D.提高反应温度答案：A8.加氢装置开工时，催化剂预硫化的目的是？A.去除催化剂表面水分B.将氧化态金属转化为硫化态C.提高催化剂机械强度D.降低催化剂酸性中心答案：B9.以下哪种反应器适用于高金属含量、高残炭的劣质原料？A.固定床反应器B.沸腾床反应器C.移动床反应器D.浆态床反应器答案：B10.加氢反应中，空速（LHSV）的单位是？A.m³/hB.h⁻¹C.MPaD.kg/m³答案：B11.加氢装置紧急停车时，首先应执行的操作是？A.切断原料进料B.关闭循环氢压缩机C.开启泄压阀D.停止加热炉燃料答案：A12.以下哪项不是加氢产品质量的关键指标？A.硫含量B.氮含量C.辛烷值D.密度答案：D（注：密度非关键指标，硫、氮、辛烷值直接反映精制效果）13.加氢催化剂失活的主要原因不包括？A.积炭覆盖活性中心B.金属杂质沉积C.催化剂晶粒烧结D.反应温度过低答案：D14.循环氢中氢纯度（体积分数）一般控制在？A.60%-70%B.70%-80%C.80%-90%D.90%-98%答案：D15.加氢工艺中，提高反应压力对以下哪种反应有利？A.裂解反应（吸热）B.脱硫反应（放热）C.脱氮反应（吸热）D.烯烃饱和（放热）答案：D16.以下哪种物质是加氢裂化的主要产物？A.沥青质B.重质燃料油C.汽油（C5-C12）D.润滑油基础油答案：C17.加氢装置中，高压换热器的主要作用是？A.预热原料油B.冷却反应产物C.回收反应热D.分离气液两相答案：C18.催化剂装填时，反应器底部铺设惰性瓷球的主要目的是？A.支撑催化剂B.均匀分布气流C.防止催化剂流失D.以上都是答案：D19.加氢反应中，氢分压（PH₂）的计算公式为？A.系统总压×氢纯度B.系统总压-各组分分压C.循环氢流量×氢纯度D.原料油流量×氢油比答案：A20.以下哪项是加氢装置节能的关键措施？A.提高反应温度B.降低循环氢量C.优化热交换网络D.增加催化剂装填量答案：C二、判断题（每题1分，共15分）1.加氢反应属于吸热反应，因此提高温度有利于反应进行。（×）（注：多数加氢反应为放热反应，温度过高会导致催化剂积炭）2.加氢精制主要用于生产清洁燃料，而加氢裂化用于提高轻质油收率。（√）3.循环氢中的H₂S含量越低越好，可避免设备腐蚀。（×）（注：过低会导致催化剂酸性中心失活，需控制在适当范围）4.催化剂再生的主要目的是烧除积炭，恢复活性。（√）5.空速越大，原料油与催化剂接触时间越长，反应越完全。（×）（注：空速越大，接触时间越短，反应深度降低）6.加氢装置的高压系统指操作压力≥10MPa的部位。（√）7.氢油比过高会增加压缩机能耗，但可抑制结焦。（√）8.催化剂预硫化时，应先升温后注硫，避免金属氧化物还原。（×）（注：应先注硫再升温，防止金属被氢气还原）9.沸腾床反应器通过催化剂颗粒流动实现等温反应，适合处理劣质原料。（√）10.加氢产品的硫含量可通过在线硫分析仪实时监测。（√）11.紧急泄压时，应快速将系统压力降至常压，防止超温。（×）（注：需按规程分级泄压，避免设备应力损坏）12.循环氢压缩机停机后，应立即停止原料进料。（√）13.催化剂失活后，只能通过更换新剂恢复活性。（×）（注：部分失活可通过再生恢复）14.加氢装置的火灾危险性主要源于高压氢气泄漏。（√）15.提高反应压力会增加设备投资，但可提高氢分压，促进反应。（√）三、简答题（每题5分，共30分）1.简述加氢工艺的主要目的。答案：①去除原料油中的硫、氮、氧、金属等杂质，生产清洁燃料（如低硫柴油、汽油）；②通过裂解反应将重质油转化为轻质油（如石脑油、航煤），提高轻质油收率；③改善油品性质（如安定性、十六烷值），满足产品质量要求。2.加氢催化剂为何需要预硫化？答案：新鲜催化剂活性组分通常以氧化态（如MoO₃、NiO）存在，氧化态金属对加氢反应活性较低。预硫化通过注入硫化剂（如DMDS），在氢气环境下将氧化态金属转化为硫化态（如MoS₂、NiS），形成具有高活性的金属硫化物相，显著提高催化剂的加氢、脱硫、脱氮等反应活性。3.氢油比过高或过低对加氢反应的影响？答案：①过高：增加循环氢压缩机负荷和能耗；降低反应温度（氢气热容大），可能影响反应深度；②过低：原料油与氢气接触不充分，反应不完全；床层热量无法及时带走，导致局部超温、催化剂结焦。4.循环氢中H₂S含量为何需要控制？答案：①H₂S是加氢脱硫反应的产物，适量H₂S可抑制催化剂酸性中心的过度氢解反应（如裂化），保护催化剂活性；②含量过低：催化剂金属硫化物可能被氢气还原为金属态，活性下降；③含量过高：H₂S与氨（NH₃）反应提供硫氢化铵（NH4HS），堵塞管道；同时加剧设备腐蚀（尤其湿H₂S环境）。5.固定床加氢反应器床层温差过大的可能原因及处理措施？答案：原因：①原料油性质波动（如硫含量、干点变化）；②催化剂床层局部结焦或粉化，导致气流分布不均；③冷氢注入量或位置异常；④仪表故障（如热电偶失效）。处理：①稳定原料油性质；②适当提高冷氢量，调整注入点；③检查催化剂床层压差，若压差过高需停工处理；④校验仪表，确认温度测量准确性。6.加氢装置开工过程中，“恒温硫化”阶段的作用是什么？答案：恒温硫化阶段（通常在230-260℃）是硫化反应的关键阶段。在此温度下，硫化剂（如DMDS）分解提供H₂S，与催化剂中的金属氧化物充分反应提供金属硫化物。恒温可确保硫化反应完全进行，避免因升温过快导致硫化剂未分解完全，或局部温度过高引起催化剂烧结。四、综合分析题（每题7分，共15分）1.某加氢装置运行中，反应器床层最高点温度突然从380℃升至410℃（设计温度420℃），请分析可能原因及处理步骤。答案：可能原因：①原料油硫/氮含量突然升高，放热反应加剧；②循环氢量降低（如压缩机故障），热量无法及时带走；③冷氢阀故障，冷氢注入量减少；④催化剂活性异常升高（如积炭脱落，暴露新活性中心）。处理步骤：①立即降低反应温度（降低加热炉出口温度）；②增大冷氢注入量，重点向超温床层注冷氢；③检查循环氢流量及压缩机运行状态，若流量不足启动备用机；④分析原料油性质，若杂质含量超标，切换原料或降低处理量；⑤密切监测床层温度，若持续上升至420℃以上，启动紧急泄压（按规程分级泄压），防止超温损坏催化剂和设备。2.某加氢装置催化剂运行6个月后，发现产品硫含量从5ppm升至20ppm（设计指标≤10ppm），同时床层压差由0.3MPa升至0.5MPa（设计≤0.4MPa），判断催化剂失活类型并提出应对措施。答案：失活类型分析：①积炭失活：床层压差升高（催化剂孔道堵塞），反应活性下降（硫含量超标）；②金属沉积失活：原料中金属杂质（如Ni、V）沉积在催化剂表面，覆盖活性中心；③可能伴随烧结失活（长期高温运行导致催化剂晶粒长大）。应对措施：①调整操作条件：适当提高反应温度（1-3℃），补偿活性损失；②优化原料预处理：加强原料过滤，降低金属杂质含量；③分析循环氢纯度，若氢纯度下降，增加排废氢量，提高氢分压；④若指标持续恶化，停工再生催化剂（烧炭处理）；⑤再生后活性仍不足，更换新催化剂。3.加氢装置发生氢气泄漏着火，简述应急处置流程。答案：①立即启动紧急停车程序：切断原料进料，停止