2025能源化工劳动竞赛题库及答案

2025能源化工劳动竞赛题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20题）1.化工生产中，精馏塔操作的关键控制参数是（）。A.塔底温度B.塔顶压力C.回流比D.进料量答案：C2.合成氨工业中，常用的催化剂活性组分是（）。A.氧化铜B.氧化铁C.氧化锌D.氧化铝答案：B3.以下属于一次能源的是（）。A.电力B.焦炭C.天然气D.煤气答案：C4.化工设备中，列管式换热器的主要传热方式是（）。A.传导B.对流C.辐射D.相变传热答案：B5.工业循环冷却水系统中，控制结垢的常用方法是（）。A.提高pH值B.投加阻垢剂C.增加补水量D.降低温度答案：B6.液化石油气（LPG）的主要成分是（）。A.甲烷、乙烷B.丙烷、丁烷C.戊烷、己烷D.乙烯、丙烯答案：B7.加氢裂化过程中，主要目的是（）。A.提高汽油辛烷值B.降低柴油凝点C.生产轻质油品D.脱除硫、氮杂质答案：C8.化工生产中，“三废”指的是（）。A.废水、废气、废热B.废水、废气、废渣C.废油、废气、废渣D.废水、废酸、废碱答案：B9.锅炉运行中，过量空气系数过小会导致（）。A.排烟热损失增加B.化学不完全燃烧损失增加C.机械不完全燃烧损失减少D.炉温降低答案：B10.天然气液化（LNG）的关键工艺是（）。A.脱硫B.脱碳C.深冷液化D.脱水答案：C11.工业上制备硫酸的主要原料是（）。A.硫铁矿（FeS₂）B.石膏（CaSO₄·2H₂O）C.芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）D.硫化氢（H₂S）答案：A12.离心泵启动前需要灌泵的主要原因是（）。A.防止气蚀B.防止气缚C.提高扬程D.增加流量答案：B13.催化裂化过程中，催化剂失活的主要原因是（）。A.高温烧结B.重金属污染C.积炭覆盖活性位点D.晶型转变答案：C14.煤的干馏产物中，液态产物主要是（）。A.焦炭B.煤气C.煤焦油D.粗苯答案：C15.工业循环水系统中，微生物控制的常用药剂是（）。A.缓蚀剂B.阻垢剂C.杀菌剂D.分散剂答案：C16.乙烯生产中，裂解炉的主要原料是（）。A.石脑油B.柴油C.润滑油D.沥青答案：A17.以下不属于清洁能源的是（）。A.太阳能B.风能C.煤炭D.氢能答案：C18.化工管道中，用于控制流量的阀门是（）。A.截止阀B.闸阀C.止回阀D.安全阀答案：A19.工业合成甲醇的主要反应是（）。A.CO+2H₂→CH₃OHB.CO₂+3H₂→CH₃OH+H₂OC.CH₄+H₂O→CO+3H₂D.C+H₂O→CO+H₂答案：A20.空分装置中，分离氧气和氮气的主要依据是（）。A.密度差异B.沸点差异C.溶解度差异D.分子量差异答案：B二、多项选择题（每题2分，共10题，少选、错选均不得分）1.以下属于化工单元操作的有（）。A.精馏B.催化加氢C.过滤D.干燥答案：ACD2.影响化学反应速率的主要因素包括（）。A.温度B.浓度C.催化剂D.压力（气体反应）答案：ABCD3.煤气化的主要产物包括（）。A.COB.H₂C.CH₄D.CO₂答案：ABCD4.化工设备常见的腐蚀类型有（）。A.化学腐蚀B.电化学腐蚀C.应力腐蚀D.晶间腐蚀答案：ABCD5.以下属于新能源的有（）。A.地热能B.页岩气C.潮汐能D.生物质能答案：ACD6.工业锅炉的热损失包括（）。A.排烟热损失B.化学不完全燃烧热损失C.机械不完全燃烧热损失D.散热损失答案：ABCD7.石油炼制的主要工艺包括（）。A.常减压蒸馏B.催化裂化C.加氢精制D.延迟焦化答案：ABCD8.化工生产中，安全“三同时”指的是（）。A.同时设计B.同时施工C.同时投入生产和使用D.同时验收答案：ABC9.以下属于可燃气体的有（）。A.甲烷B.氢气C.一氧化碳D.氮气答案：ABC10.工业废水处理的物理方法包括（）。A.沉淀B.过滤C.气浮D.中和答案：ABC三、填空题（每题1分，共15题）1.化工生产中，衡量物料利用程度的指标是__________。答案：转化率（或收率）2.合成氨反应的化学方程式为__________。答案：N₂+3H₂⇌2NH₃（催化剂，高温高压）3.工业上常用__________法从空气中分离氧气和氮气。答案：深冷空分4.换热器按结构分类，最常见的类型是__________换热器。答案：列管式5.锅炉的三大安全附件是安全阀、__________和水位计。答案：压力表6.化工管道的颜色标识中，蒸汽管道通常为__________色。答案：红7.煤的工业分析包括水分、灰分、挥发分和__________。答案：固定碳8.催化重整的主要目的是生产高辛烷值__________和芳烃。答案：汽油9.工业循环冷却水的浓缩倍数是指__________与补充水的含盐量之比。答案：循环水10.液化天然气（LNG）的主要成分是__________，其体积约为气态的1/625。答案：甲烷11.化工生产中，“两重点一重大”指重点监管的危险化工工艺、重点监管的危险化学品和__________。答案：重大危险源12.加氢精制的主要目的是脱除油品中的硫、氮、氧等杂质及__________。答案：不饱和烃13.乙烯装置的核心设备是__________，其作用是将烃类原料高温裂解为烯烃。答案：裂解炉14.工业上制备氯气的主要方法是__________电解法（填原料）。答案：食盐水（或氯化钠溶液）15.化工设备的防腐措施包括选材、表面处理、电化学保护和__________。答案：添加缓蚀剂四、简答题（共8题，第14题为封闭型，每题5分；第58题为开放型，每题7分）封闭型题目：1.简述精馏塔中“回流”的作用。答案：回流是精馏操作的必要条件，其作用包括：①提供塔板上的液相回流，与上升气相接触进行传质；②控制塔内温度分布，维持气液两相平衡；③通过调节回流比，控制塔顶和塔底产品的纯度。2.列出工业锅炉运行中“汽水共腾”的主要现象及预防措施。答案：现象：水位计内水位剧烈波动，表面出现大量泡沫；蒸汽带水，管道发生水击；蒸汽品质恶化。预防措施：控制炉水含盐量（定期排污）；避免负荷骤增；加强汽水分离装置维护；保持适当水位。3.简述催化裂化过程中“再生器”的作用。答案：再生器的作用是将积炭失活的催化剂与空气接触，通过燃烧焦炭恢复催化剂活性，同时产生的高温烟气用于提供反应所需热量（或驱动主风机）。4.说明工业循环冷却水系统中“缓蚀剂”的作用原理。答案：缓蚀剂通过以下方式减缓金属腐蚀：①在金属表面形成保护膜（如氧化膜、沉淀膜），隔离腐蚀介质；②吸附于金属表面，降低腐蚀反应的活化能；③抑制腐蚀电化学反应的阳极或阴极过程（如阳极型缓蚀剂抑制金属溶解，阴极型缓蚀剂抑制氧气还原）。开放型题目：5.结合“双碳”目标，分析能源化工行业可采取的减碳技术路径（至少列出3条）。答案：（示例）①化石能源清洁化：推广煤气化联合循环发电（IGCC）、煤制氢耦合碳捕集（CCUS）；②可再生能源替代：利用光伏/风电制绿氢，替代化石燃料制氢；③工艺优化：通过节能改造（如余热回收、高效换热）降低能耗；④原料结构调整：增加生物质、CO₂等非化石原料的使用（如生物基化学品、CO₂制甲醇）；⑤碳捕集与封存（CCUS）：在炼化、合成氨等行业部署碳捕集装置，减少直接排放。6.某化工厂发生原料罐区泄漏事故，分析可能的原因并提出预防措施。答案：（示例）原因：①设备缺陷（如储罐焊缝开裂、阀门密封失效）；②操作失误（如超压、超装）；③维护不到位（未定期检测腐蚀、未更换老化部件）；④安全管理缺失（无泄漏监测系统、应急演练不足）。预防措施：①定期进行设备检测（如超声波探伤、壁厚监测）；②安装泄漏监测报警装置（如可燃气体检测仪）；③严格执行操作规程（如控制充装量、避免超温超压）；④加强员工培训（熟悉应急处置流程）；⑤完善安全管理制度（如“一机一档”、定期隐患排查）。7.对比“煤制烯烃”与“石脑油制烯烃”的优缺点（从原料成本、环境影响、技术成熟度等方面分析）。答案：（示例）优点：煤制烯烃原料（煤炭）成本低、储量丰富，可减少对石油的依赖；石脑油制烯烃技术成熟、流程短、产品纯度高。缺点：煤制烯烃水耗大（约1015吨水/吨烯烃）、CO₂排放高（约1012吨/吨烯烃）、工艺复杂（需经煤气化、合成气制甲醇、甲醇制烯烃）；石脑油制烯烃依赖石油进口，原料成本受国际油价波动影响大。8.提出提升化工装置“能效”的具体措施（至少5条）。答案：（示例）①优化工艺参数（如降低精馏塔回流比、提高反应器转化率）；②推广高效节能设备（如高效换热器、变频电机、节能泵）；③加强余热回收（如利用反应余热预热进料、驱动蒸汽轮机发电）；④实施能量系统优化（如夹点技术分析，匹配冷热物流）；⑤加强运行管理（如定期清洗换热器结垢、减少设备空转）；⑥采用先进控制技术（如DCS、APC系统，实现精准调控）。五、计算题（共5题，每题8分）1.某合成氨装置日处理原料气（含H₂75%、N₂25%，体积分数）50000m³（标准状态），假设H₂转化率为80%，求每日合成的NH₃质量（NH₃摩尔质量17g/mol，标准状态气体摩尔体积22.4L/mol）。答案：原料气中H₂体积：50000×75%=37500m³=37,500,000LH₂物质的量：37,500,000/22.4≈1,674,107mol转化的H₂物质的量：1,674,107×80%=1,339,286mol反应式：N₂+3H₂→2NH₃，3molH₂生成2molNH₃NH₃物质的量：1,339,286×(2/3)≈892,857molNH₃质量：892,857×17≈15,178,569g≈15.18吨2.某换热器将流量为1000kg/h的原油从20℃加热到80℃，加热介质为150℃的饱和蒸汽（冷凝潜热2114kJ/kg），原油的平均比热容为2.2kJ/(kg·℃)，忽略热损失，求蒸汽消耗量（kg/h）。答案：原油需热量Q=m×c×ΔT=1000×2.2×(8020)=132,000kJ/h蒸汽消耗量m=Q/潜热=132,000/2114≈62.44kg/h3.某硫酸厂用硫铁矿（FeS₂含量85%）生产硫酸，假设硫的转化率为98%，求1吨硫铁矿可生产98%硫酸（H₂SO₄）的质量（FeS₂摩尔质量120g/mol，H₂SO₄摩尔质量98g/mol）。答案：FeS₂中S的质量分数：(2×32)/120≈53.33%1吨硫铁矿含S质量：1000×85%×53.33%≈453.33kgS转化为H₂SO₄的关系：1molS→1molH₂SO₄（实际反应：4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂；2SO₂+O₂→2SO₃；SO₃+H₂O→H₂SO₄，1molFeS₂含2molS，生成2×2=4molH₂SO₄？需修正：正确关系为1molFeS₂含2molS，生成2×1=2molH₂SO₄，因S从1价→+6价，每个S原子失去7e⁻，O₂得4e⁻，配平后：4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂；8SO₂+4O₂→8SO₃；8SO₃+8H₂O→8H₂SO₄，故4molFeS₂生成8molH₂SO₄，即1molFeS₂生成2molH₂SO₄。修正计算：FeS₂物质的量：1000×85%×1000g/120g/mol≈7083.33mol生成H₂SO₄物质的量：7083.33×2×98%≈13,883.33mol（转化率98%）H₂SO₄质量（纯）：13,883.33×98g/mol≈1,360,566g≈1360.57kg98%硫酸质量：1360.57/0.98≈1388.34kg4.某循环水系统补充水量为50m³/h，蒸发损失率为1.5%（按循环水量计算），排污率为0.5%，求循环水量（m³/h）。答案：设循环水量为Qm³/h蒸发损失量=1.5%Q，排污量=0.5%Q，风吹损失忽略补充水量=蒸发损失+排污量→50=0.015Q+0.005Q→50=0.02Q→Q=2500m³/h5.某加热炉热效率为85%，燃料（天然气）低位热值为36MJ/Nm³，处理物料需热量为100MJ/h，求每小时天然气消耗量（Nm³/h）。答案：燃料提供热量=物料需热量/热效率=100/0.85≈117.65MJ/h天然气消耗量=117.65/36≈3.27Nm³/h六、综合分析题（共2题，每题15分）1.某炼油厂催化裂化装置出现“催化剂跑损”现象（催化剂随烟气排出量异常增加），请分析可能原因并提出处理措施。答案：可能原因：①旋风分离器故障：如翼阀卡涩、叶片磨损，导致催化剂分离效率下降；②催化剂强度不足：磨损指数高，细粉含量多，易被烟气夹带；③操作参数异常：如再生器藏量过低（料位不足，旋风分离器入口线速过高）、主风流量过大（烟气线速超过临界值）；④设备泄漏：旋风分离器壳体或料腿焊缝开裂，催化剂从泄漏点逃逸；⑤原料性质变化：原料重金属含量高（如Ni、V），导致催化剂烧结，颗粒变大或变脆。处理措施：①检查旋风分离器运行状态（通过测压、窥镜观察），修复或更换损坏部件；②切换为高强度催化剂（降低磨损指数），控制催化剂细粉（<40μm）含量≤10%；③调整操作参数：维持再生器合理藏量（如料位≥50%），降低主风流量至设计值（控制烟气线速<20m/s）；④停工检修，对旋风分离器及料腿进行无损检测（如射线探伤），修复泄漏点；⑤优化原料预处理（如电脱盐、加氢预处理），降低重金属含量，