2024年【加氢工艺】考试题库及答案

2024年【加氢工艺】考试题库及答案一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分）1.加氢工艺中，以下哪类反应属于放热反应？A.芳烃加氢饱和B.烷烃脱氢C.环烷烃开环D.水煤气变换答案：A2.工业加氢装置中，最常用的固定床反应器类型是？A.绝热式反应器B.等温式反应器C.列管式反应器D.流化床反应器答案：A3.加氢催化剂的活性组分通常为？A.贵金属（Pt、Pd）B.碱金属（Na、K）C.第ⅥB族和Ⅷ族金属硫化物（如MoS₂、NiS）D.稀土金属（La、Ce）答案：C4.加氢裂化与加氢精制的主要区别在于？A.反应压力不同B.原料油馏分不同C.是否发生大分子裂解反应D.催化剂载体不同答案：C5.氢油比（体积比）的定义是？A.循环氢体积流量与原料油体积流量之比B.新氢体积流量与原料油体积流量之比C.总氢（新氢+循环氢）体积流量与原料油体积流量之比D.反应生成氢体积流量与原料油体积流量之比答案：A6.加氢装置中，冷氢的主要作用是？A.提高氢分压B.控制床层温度C.增加反应深度D.防止催化剂积炭答案：B7.以下哪种物质对加氢催化剂的毒性最强？A.硫化氢（H₂S）B.氨（NH₃）C.砷（As）D.水（H₂O）答案：C8.加氢装置开工过程中，催化剂预硫化的目的是？A.去除催化剂表面水分B.使活性金属转化为硫化物以提高活性C.降低催化剂酸性D.增加催化剂机械强度答案：B9.加氢反应中，空速（LHSV）的单位是？A.m³/hB.h⁻¹C.Nm³/m³D.MPa答案：B10.循环氢中甲烷（CH₄）含量过高的主要原因是？A.原料油含氮量高B.反应温度过高导致烃类裂解C.新氢中甲烷杂质多D.催化剂活性下降答案：B11.加氢装置紧急停车时，首先应执行的操作是？A.切断原料油进料B.停止加热炉燃料气C.启动泄压系统D.关闭循环氢压缩机答案：A12.加氢精制过程中，最难脱除的杂质是？A.硫（S）B.氮（N）C.氧（O）D.金属（如Ni、V）答案：B13.以下哪项不是加氢装置的主要设备？A.反应器B.高压换热器C.分馏塔D.催化裂化再生器答案：D14.加氢反应中，提高氢分压对以下哪类反应不利？A.加氢脱硫B.加氢脱氮C.芳烃加氢饱和D.裂解反应（生成小分子烃）答案：D15.催化剂再生的主要目的是？A.恢复因积炭失活的活性B.补充流失的金属组分C.提高催化剂比表面积D.调整催化剂孔结构答案：A16.加氢装置中，高压分离器（高分）的操作温度一般控制在？A.3050℃B.100150℃C.200250℃D.300350℃答案：A17.以下哪种现象表明催化剂发生了金属污染失活？A.床层压差显著增加B.反应温度需要逐步提高才能维持转化率C.循环氢中H₂S含量下降D.产品硫含量突然升高答案：B18.加氢装置的氢源不包括？A.重整装置副产氢B.煤制氢装置C.催化裂化装置副产氢D.电解水制氢（工业大规模应用）答案：D19.加氢反应的最佳温度范围通常为？A.100200℃B.250450℃C.500600℃D.650750℃答案：B20.以下哪项是加氢裂化的主要产品？A.高辛烷值汽油B.低凝点柴油C.沥青D.石油焦答案：B二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分，少选、错选均不得分）1.影响加氢反应深度的主要因素包括？A.反应温度B.氢分压C.空速D.原料油性质答案：ABCD2.加氢催化剂失活的主要原因有？A.积炭（结焦）B.金属（如Ni、V）沉积C.硫中毒（可逆）D.水热失活（高温下载体烧结）答案：ABD（注：硫对加氢催化剂通常为可逆吸附，部分情况下可视为“促进活性”，故C不选）3.加氢装置的安全联锁系统（SIS）通常监测的参数包括？A.反应器床层最高温度B.高压分离器液位C.循环氢压缩机轴振动D.加热炉炉膛温度答案：ABCD4.加氢工艺中，循环氢的作用有？A.提供反应所需氢气B.带走反应热，控制床层温度C.减少催化剂结焦D.降低氢分压，抑制过度裂解答案：ABC5.加氢精制的主要目标产物特性包括？A.低硫含量（≤10ppm）B.低氮含量（≤5ppm）C.高芳烃含量D.高饱和烃含量答案：ABD6.以下关于加氢装置开停工的说法正确的是？A.开工时需先建立循环氢流程，再引入原料油B.停工时需先降低反应温度，再切断原料油C.催化剂预硫化时需控制H₂S浓度（通常≤1%）D.紧急停工时应快速泄压至常压答案：ABC（注：紧急停工时快速泄压可能导致设备损坏，通常需按程序逐步泄压，故D错误）7.加氢装置中，高压换热器的常见类型有？A.浮头式换热器B.U型管式换热器C.板式换热器（高压场景少用）D.螺纹锁紧环式换热器答案：ABD8.以下哪些操作可能导致加氢反应器床层温度骤升？A.原料油含硫量突然降低（硫为弱放热反应抑制剂）B.冷氢注入量突然减少C.循环氢流量突然增加D.催化剂活性突然升高（如再生后）答案：ABD9.加氢产品分馏系统的主要设备包括？A.稳定塔（脱除轻组分）B.分馏塔（分离不同馏分）C.汽提塔（脱除H₂S）D.再生塔（催化剂再生）答案：ABC10.加氢装置的节能措施包括？A.优化换热网络，提高热回收率B.降低循环氢流量（在保证反应的前提下）C.使用高效节能型压缩机D.提高反应温度以减少加热炉燃料消耗答案：ABC（注：提高反应温度可能增加能耗，故D错误）三、填空题（共10题，每题1分，共10分）1.加氢催化剂的载体通常为________（最常用材料）。答案：γ氧化铝（γAl₂O₃）2.工业加氢装置中，反应压力范围一般为________MPa（加氢精制）至________MPa（加氢裂化）。答案：310；10203.氢油比的单位是________（体积比）。答案：Nm³/m³（标准立方米每立方米）4.加氢反应中，空速（LHSV）的定义是________与________的比值。答案：原料油体积流量；催化剂体积5.循环氢中H₂纯度一般要求≥________%（体积分数），以保证反应效率。答案：856.加氢装置的核心反应区是________，其内部装填________。答案：反应器；催化剂7.加氢过程中，硫化氢（H₂S）的作用具有双重性：过低会导致催化剂________，过高会抑制________反应（如脱氮）。答案：失活（或“还原”）；脱氮8.加氢产品的硫含量通常通过________方法检测（列举一种）。答案：微库仑法（或“X射线荧光法”）9.加氢装置的关键安全指标包括________（列举1项）。答案：高压设备泄漏率（或“氢分压”“反应器温差”）10.加氢裂化的主要反应类型包括________、________和________。答案：加氢饱和；裂解；异构化四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述加氢精制与加氢裂化的主要区别（从反应目的、原料、产品、操作条件四方面回答）。答案：①反应目的：加氢精制以脱除杂质（S、N、O、金属）和饱和烯烃为主；加氢裂化以将大分子烃裂解为小分子（如柴油、汽油）为主。②原料：加氢精制原料为轻质或中质馏分油（如直馏柴油）；加氢裂化原料为重质油（如减压蜡油）。③产品：加氢精制产品为清洁燃料（如低硫柴油）；加氢裂化产品为轻质油品（如汽油、煤油）。④操作条件：加氢精制压力较低（310MPa）、温度较低（300400℃）；加氢裂化压力较高（1020MPa）、温度较高（350450℃）。2.分析循环氢纯度下降的可能原因及处理措施。答案：可能原因：①新氢补充量不足（新氢纯度低或压缩机故障）；②系统泄漏（氢气外漏，烃类杂质积累）；③驰放气流量过小（未及时排出甲烷等杂质）；④反应深度过高（烃类裂解生成更多甲烷）。处理措施：①提高新氢补充量或切换高纯度氢源；②检查高压系统密封点，修复泄漏；③增大驰放气流量，排出杂质；④降低反应温度或空速，减少裂解反应。3.简述加氢催化剂预硫化的操作步骤及注意事项。答案：操作步骤：①催化剂装填后，建立循环氢流程；②升温至150200℃，注入硫化剂（如二硫化碳、DMDS）；③控制升温速率（≤15℃/h），在230℃、300℃、350℃分别恒温硫化；④当循环氢中H₂S浓度稳定（≥1%）且催化剂床层无温升，视为硫化结束。注意事项：①硫化剂注入前需确认循环氢中无氧气（O₂≤0.5%）；②控制床层温升（≤25℃），防止超温；③硫化废气需经处理（如碱洗）后排放；④记录各阶段H₂S浓度和床层温度，确认硫化完全。4.列举加氢装置的主要危险有害因素及对应的安全防护措施。答案：危险有害因素：①高压氢气泄漏（爆炸风险）；②高温高压设备（烫伤、设备损坏）；③硫化氢（H₂S）中毒；④催化剂粉尘（呼吸道伤害）。防护措施：①定期检测高压系统泄漏（使用氢气检测仪），设置可燃气体报警仪；②设备设置安全阀、爆破片，操作中控制压力波动；③作业人员佩戴H₂S检测仪和防毒面具，设置洗眼器；④催化剂装填时佩戴防尘口罩，采用负压吸尘装置。5.对比固定床与沸腾床加氢反应器的特点（适用场景、操作弹性、催化剂更换方式）。答案：①适用场景：固定床适用于原料杂质少（金属≤10ppm）、反应条件较温和的场景；沸腾床适用于高金属（>100ppm）、高残炭的重质油（如渣油）加氢。②操作弹性：固定床操作弹性小（空速、温度调整范围窄）；沸腾床可通过调整催化剂循环量适应原料变化，操作弹性大。③催化剂更换方式：固定床需停工后更换催化剂；沸腾床可在线添加/排出催化剂（连续置换）。五、应用题（共2题，每题10分，共20分）1.计算类：某加氢装置原料油体积流量为200m³/h（20℃），循环氢体积流量为30000Nm³/h（标准状态），新氢体积流量为5000Nm³/h（标准状态）。（1）计算氢油比（体积比）；（2）若原料油密度为850kg/m³，氢油比（质量比）是多少？（氢气密度取0.0899kg/Nm³）答案：（1）氢油比（体积比）=循环氢流量/原料油流量=30000Nm³/h÷200m³/h=150Nm³/m³（注：氢油比通常指循环氢与原料油的体积比，新氢一般不计入）。（2）原料油质量流量=200m³/h×850kg/m³=170000kg/h；氢气质量流量=（30000+5000）Nm³/h×0.0899kg/Nm³=35000×0.0899≈3146.5kg/h；氢油比（质量比）=3146.5kg/h÷170000kg/h≈0.0185（或1.85%）。2.分析类：某加氢装置运行中，反应器床层温差（入口与出口温度差）突然从30℃升至50℃，同时产品硫含量升高至50ppm（正常≤10ppm）。试分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①催化剂失活：积炭或金属污染导致活性下降，反应深度不足，硫未完全脱除；同时，未反应的硫化物在床层后段发生放热反应（如部分加氢），导致温差增大。②原料油性质变化：原料油硫含量突然升高（如切换高硫原油），反应热增加，温差增大；但催化剂活性未同步提升，导致脱硫不完全。③循环