2025年煤化工职称考试题及答案

2025年煤化工职称考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、多选、不选均不得分）1.在煤气化过程中，下列哪种气化剂最适合制备高H₂/CO比的合成气？A.空气B.氧气+水蒸气C.二氧化碳D.氮气答案：B解析：氧气+水蒸气气化时，水蒸气变换反应（CO+H₂O⇌CO₂+H₂）向右进行，显著提高H₂/CO比；空气因含氮稀释，H₂/CO低；CO₂气化反而降低H₂；氮气为惰性组分，不参与反应。2.固定床鲁奇气化炉排渣形态通常为：A.液态渣B.灰团聚渣C.干态灰D.水冷渣答案：C解析：鲁奇炉为固态排渣，渣层温度低于灰熔点，灰以干态排出；液态渣需高于灰熔点，适用于气流床；灰团聚为流化床特征；水冷渣为湿法排渣，非鲁奇传统方式。3.煤直接液化循环溶剂的主要作用是：A.提供活性氢B.溶解煤粉C.控制反应温度D.抑制结焦答案：A解析：循环溶剂富含部分加氢的芳烃，可在400450℃高温下供氢，稳定自由基，抑制缩聚结焦；溶解煤粉为物理作用，非主要目的；控温靠冷氢；抑制结焦是供氢后的结果。4.下列哪项不是甲醇合成催化剂失活的主要原因？A.硫中毒B.热烧结C.水蒸气汽提D.羰基铁沉积答案：C解析：水蒸气为甲醇合成副产物，正常工况下不会汽提失活；硫、氯中毒、热烧结、羰基铁堵塞孔道均为典型失活机理。5.煤制天然气（SNG）甲烷化反应CO+3H₂⇌CH₄+H₂O的ΔH°₂₉₈为：A.−206kJ·mol⁻¹B.−165kJ·mol⁻¹C.−41kJ·mol⁻¹D.+206kJ·mol⁻¹答案：A解析：甲烷化为强放热反应，标准焓变−206kJ·mol⁻¹；−165kJ·mol⁻¹为甲醇合成；−41kJ·mol⁻¹为变换反应；正号表示吸热。6.壳牌气化炉采用下列哪种冷却方式？A.激冷B.废锅C.半激冷D.干法回收答案：B解析：壳牌炉为全废锅流程，回收1350℃合成气显热产高压蒸汽；激冷为Texaco、多喷嘴常用；半激冷为EGas；干法回收指干法除尘，非冷却方式。7.煤焦油加氢精制第一段通常控制反应温度在：A.280320℃B.340380℃C.400440℃D.460500℃答案：B解析：第一段加氢以脱金属、烯烃饱和为主，温度不宜过高，340380℃可抑制热裂化；第二段才升至400℃以上深度加氢裂化。8.下列哪种煤气净化工艺对COS水解最有效？A.低温甲醇洗B.聚乙二醇二甲醚洗C.常温氧化铁干法D.加氢转化+ZnO精脱硫答案：D解析：加氢转化将COS、CS₂加氢为H₂S，再用ZnO精脱至<0.1ppm；低温甲醇洗对COS有物理吸收，但水解效率低；干法氧化铁需水解催化剂辅助。9.煤制烯烃（MTO）反应中，甲醇转化率接近100%时，乙烯+丙烯选择性最高可达：A.30%B.50%C.70%D.90%答案：C解析：SAPO34分子筛催化剂高活性下，双烯选择性约70%，副产丁烯、烷烃、焦炭；90%为理论极限，实际受扩散与副反应限制。10.鲁奇MarkIV气化炉煤锁斗充压气体通常采用：A.氮气B.二氧化碳C.粗合成气D.高压空气答案：C解析：用自产粗合成气充压可节约氮气并减少有效气损失；氮气会稀释合成气；CO₂需额外压缩；空气引入氧，安全隐患大。11.煤间接液化费托合成钴基催化剂相比铁基，其优势是：A.耐硫性强B.水煤气变换活性高C.长链烃选择性高D.催化剂成本低答案：C解析：钴基链增长因子α高，适合生产柴油、石脑油；铁基耐硫、WGS活性高、成本低，但α低。12.下列哪项不是煤化工项目环评重点关注的有害气体？A.苯并[a]芘B.氟化氢C.硫化氢D.氨答案：B解析：氟化氢主要来源于磷化工、铝电解；煤化工特征污染物为苯并芘、H₂S、NH₃、酚、氰化氢等。13.煤热解三相产物中，焦油产率最高的炉型为：A.固定床块煤炉B.气流床粉煤炉C.回转窑D.流化床答案：A解析：固定床块煤热解温度梯度大，挥发分停留时间长，二次裂解少，焦油产率可达812%；气流床高温瞬时裂解，焦油<2%。14.甲醇羰基化制醋酸工艺中，促进剂碘甲烷的作用是：A.稳定铑催化剂B.提高CO分压C.生成乙酰碘中间体D.抑制副产甲烷答案：C解析：碘甲烷与甲醇生成碘甲烷，再与CO插入生成乙酰碘，随后水解为醋酸；铑催化剂本身由Rh(I)稳定，碘甲烷非稳定剂。15.煤制乙二醇工艺中，草酸二甲酯加氢反应压力通常控制在：A.0.5MPaB.1.5MPaC.3.0MPaD.5.0MPa答案：C解析：草酸酯加氢为气固液三相反应，3MPa可抑制副产甲醇、乙醇，并保证足够的氢分压；过高压力增加设备投资。16.下列哪种煤性质指标对Shell气化炉运行最敏感？A.灰熔点STB.哈氏可磨性HGIC.干燥无灰基挥发分VdafD.全水分Mt答案：A解析：Shell炉采用液态排渣，要求ST<1400℃，过高需加助熔剂；HGI影响磨煤功耗，但非敏感；Vdaf、Mt影响火焰稳定性，可调整氧煤比补偿。17.煤直接液化残渣的主要利用途径不包括：A.气化制氢B.道路沥青改性C.焚烧发电D.制备碳纤维答案：D解析：残渣富含重质芳烃、预沥青烯，可气化、加氢改性沥青或燃烧；碳纤维需高取向度聚丙烯腈或中间相沥青，残渣杂质高、灰分高，难以制备。18.低温甲醇洗再生塔顶尾气中最主要的组分是：A.CO₂B.H₂SC.N₂D.CH₄答案：A解析：再生塔顶解析气CO₂占90%以上，经压缩液化或尿素装置利用；H₂S富集至克劳斯段；N₂、CH₄为微量。19.费托合成浆态床反应器设置蜡过滤器的目的是：A.回收催化剂B.控制床层膨胀C.防止气泡聚并D.降低黏度答案：A解析：浆态床催化剂粒径10100μm，随蜡产品带出，需在线过滤返回，保证浓度；床层膨胀由气速控制；气泡聚并用气体分布器；黏度由温度调节。20.煤制氢装置PSA解吸气常用的处理方式为：A.直排大气B.送火炬燃烧C.作转化炉燃料D.压缩回PSA入口答案：C解析：解吸气含CO、CH₄、H₂，热值1020MJ·m⁻³，送转化炉燃烧可节约燃料气；直排污染；火炬浪费；压缩回入口无意义。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）21.下列哪些措施可降低气流床气化炉比氧耗？A.提高煤浆浓度B.降低煤粉粒度C.预热氧气D.提高气化压力答案：A、C、D解析：提高煤浆浓度减少蒸发耗热；预热氧气降低反应需热；提高压力增加反应速率，减少氧耗；降低粒度提高反应性，但对比氧耗影响小。22.煤焦油加氢裂化催化剂需具备的功能包括：A.加氢脱金属B.芳烃饱和C.异构化D.选择性裂化答案：A、B、D解析：焦油金属、硫、氮高，需保护剂脱金属；芳烃饱和提高十六烷值；选择性裂化控制中间馏分；异构化非必需，低温下易过度裂化。23.下列属于煤制天然气项目能耗计算边界内的单元有：A.煤气化B.空分C.甲烷化D.克劳斯硫回收答案：A、B、C解析：能耗计算至SNG产品，包括空分、气化、变换、净化、甲烷化；硫回收为环保单元，能耗不计入主产品。24.甲醇合成回路“弛放气”主要作用有：A.控制惰性气浓度B.调节H/C比C.回收氢气D.维持系统压力答案：A、C解析：弛放气排放CH₄、N₂惰性气，防止累积；经PSA回收氢返回；H/C比由新鲜气调节；压力由压缩机控制。25.下列哪些因素会加剧费托合成催化剂积碳？A.高CO转化率B.低H₂/CO比C.高温D.高压答案：A、B、C解析：高转化率CO歧化2CO→C+CO₂；低H₂/CO减少加氢，碳链终止生成碳；高温加速Boudouard反应；高压抑制积碳，增加链增长。26.煤制乙二醇工艺中，亚硝酸甲酯再生反应需控制的关键参数有：A.O₂/NO比例B.反应温度C.水含量D.反应器材质答案：A、B、C解析：O₂/NO比例影响副产硝酸；温度高分解，低则再生慢；水多生成硝酸腐蚀；材质为304L，非关键参数。27.下列哪些属于煤化工项目地下水污染防治措施？A.装置区防渗B.污水零排放C.监控井D.事故池答案：A、B、C、D解析：一级防渗+零排放杜绝源头；监控井定期取样；事故池收集消防水，防止扩散。28.煤热解多联产系统提高焦油品质的方法有：A.快速升温B.短停留时间C.氢气气氛D.催化热解答案：B、C、D解析：短停留减少二次裂解；氢气气氛供氢稳定自由基；催化剂降低焦油含氧量；快速升温提高产率但不一定提质。29.下列哪些属于煤气化细渣资源化利用途径？A.水泥掺合料B.铝硅填料C.陶粒制备D.土壤改良答案：A、B、C解析：细渣含玻璃体、活性硅铝，可作水泥混合材、填料、陶粒；盐分高、重金属高，不宜直接改良土壤。30.煤液化油加氢精制装置设置循环氢脱硫的目的有：A.降低反应器压降B.防止催化剂硫中毒C.提高氢分压D.减少设备腐蚀答案：C、D解析：循环氢脱除H₂S可提高有效氢分压，抑制腐蚀；硫中毒指原料硫，循环氢脱硫不降低原料硫；压降与颗粒堵塞相关。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.鲁奇气化炉煤气中CH₄体积分数可达812%，高于气流床。答案：√解析：固定床干馏层长，热解气含大量CH₄、焦油；气流床高温，CH₄<0.1%。32.费托合成铁基催化剂比钴基更适合低H₂/CO比的生物质合成气。答案：√解析：铁基WGS活性高，可将多余CO变换为H₂，适应H₂/CO≈0.7的生物质气；钴基需H₂/CO≥1.6。33.甲醇合成催化剂Cr₂O₃ZnO属于低温铜基体系。答案：×解析：Cr₂O₃ZnO为高压高温（320380℃，2530MPa）催化剂，铜基为低温（200280℃，510MPa）。34.煤制天然气项目甲烷化反应器采用绝热固定床串联，段间需设废锅或补冷。答案：√解析：绝热温升大，每段CO转化率约60%，温升150℃，需段间冷却控制温度，防止飞温。35.草酸二甲酯加氢制乙二醇反应中，Cu/SiO₂催化剂失活主因为Cu⁰烧结。答案：√解析：Cu⁰颗粒长大降低比表面，加氢活性下降；SiO₂提供分散，但高温水热环境易烧结。36.低温甲醇洗操作温度降低，CO₂溶解度线性增加。答案：×解析：CO₂溶解度随温度降低呈指数增加，非线性。37.煤直接液化装置循环溶剂供氢指数（HDI）越高，反应器结焦趋势越小。答案：√解析：HDI高表示溶剂富含氢化芳烃，供氢快，自由基被及时饱和，抑制缩合结焦。38.Shell气化炉水冷壁采用“钉头管+耐火涂层”结构，涂层主要成分为SiC。答案：×解析：涂层为Cr₂O₃Al₂O₃系高铬耐火材料，抗熔渣侵蚀；SiC易氧化。39.煤焦油中沥青质含量越高，加氢裂化催化剂床层压降上升越快。答案：√解析：沥青质易吸附金属杂质，形成致密滤饼，堵塞催化剂孔口，导致压降升高。40.煤制烯烃MTP工艺采用ZSM5分子筛，其丙烯/乙烯比可达6以上。答案：√解析：ZSM5孔径0.55nm，抑制乙烯扩散，丙烯选择性高；SAPO34双烯比≈1。四、填空题（每空1分，共20分）41.煤的气化反应C+H₂O⇌CO+H₂的标准焓变ΔH°₂₉₈=________kJ·mol⁻¹。答案：+131解析：吸热反应，需外部供热。42.鲁奇炉煤气化粗煤气经________变换后，可满足城市燃气CO<10%要求。答案：耐硫宽温解析：CoMo系耐硫变换，避免脱硫后升温能耗。43.甲醇合成反应器床层最大允许温升为________℃，超过将加速副反应。答案：30解析：铜基催化剂热点>280℃易失活，需严格控制。44.费托合成钴基催化剂助剂Re的作用是________。答案：促进Co还原，抑制烧结解析：Re与Co形成合金，降低还原温度，提高分散度。45.煤制乙二醇工艺中，亚硝酸甲酯再生塔尾气含硝酸，需用________溶液洗涤。答案：碱液（Na₂CO₃或NaOH）解析：中和硝酸，防止设备腐蚀。46.煤热解三相产物中，________产率与煤的挥发分呈线性正相关。答案：焦油+水+热解气总和解析：挥发分高，热解产物总量高，但焦油峰值在Vdaf≈35%。47.Shell气化炉水冷壁汽包压力通常控制在________MPa，以保证强制循环。答案：4.5解析：对应饱和水温度~260℃，与炉膛温差大，保证热流密度。48.煤液化循环溶剂中，________族组分供氢能力最强。答案：四氢萘解析：四氢萘在400℃下脱氢生成萘，放氢速率快，HDI高。49.低温甲醇洗装置甲醇再生采用________塔，塔底设________再沸器。答案：热再生；贫液解析：热再生塔底用蒸汽再沸器解析H₂S，贫液冷却循环。50.煤制天然气项目能耗指标以________kgce/kNm³SNG表示。答案：1.35解析：国家能效基准值，先进装置可达1.25。五、简答题（每题10分，共30分）51.简述气流床气化炉与固定床气化炉在煤质适应性上的主要差异，并给出各自最优煤质指标。答案：气流床采用高温（14001600℃）、短停留（58s），要求煤的灰熔点ST<1350℃，灰分<15%，水分<8%，可磨性HGI>50，粒度<0.1mm，以确保熔渣流动性、输送稳定性；高灰熔点煤需加助熔剂，增加氧耗。固定床鲁奇炉采用固态排渣，要求煤的灰熔点ST>1250℃，灰分<25%，粒度650mm，热稳定性TS+6>70%，粘结指数GR.I<5，防止结焦堵炉；高水分褐煤需预干燥。综上，气流床适合低灰、低水、高活性烟煤、石油焦；固定床适合不粘结、块度均匀、中等灰分的褐煤、长焰煤。52.某煤制烯烃项目采用DMTOII工艺，设计甲醇处理量180万吨/年，双烯（乙烯+丙烯）选择性80%，甲醇转化率99.5%，年操作8000h。求：（1）双烯产量；（2）若乙烯/丙烯质量比为1:1.2，求各自产量；（3）列出提高丙烯选择性的工艺措施。答案：（1）甲醇耗量=180×10⁴t/a×99.5%=1.791×10⁶t/a；双烯选择性80%，则双烯质量=1.791×10⁶t×0.80=1.4328×10⁶t/a。（2）设乙烯xt，丙烯1.2xt，则x+1.2x=1.4328×10⁶，解得x=6.5127×10⁵t/a（乙烯），丙烯=7.8153×10⁵t/a。（3）措施：①采用多层固定床反应器，段间冷却，降低乙烯二次裂化；②提高反应温度至500℃，丙烯活化能低，选择性上升；③采用Zn改性SAPO34，调节酸强度，抑制乙烯再转化；④提高水醇比至0.25，水蒸气稀释降低烯烃分压，抑制氢转移；⑤缩短接触时间至0.06s，减少乙烯齐聚。53.阐述煤直接液化装置循环溶剂“渐进加氢”策略的原理及优点。答案：原理：循环溶剂并非一次性深度加氢，而是在加氢裂化反应器出口设置中间分离，将轻馏分（<350℃）部分加氢至芳烃饱和度5060%，重馏分（>350℃）返回加氢裂化段继续加氢，形成“渐进加氢”回路。优点：①避免过度加氢生成过多环烷烃，降低溶剂溶解能力；②分段供氢，提高氢利用率1015%；③减少加氢裂化段温升，降低飞温风险；④延长催化剂寿命，因重质沥青质逐步加氢，防止孔口堵塞；⑤保持溶剂适宜HDI，使液化反应器自由基稳定速率与生成速率匹配，结焦率下降30%。六、计算题（共20分）54.某Shell粉煤气化炉投煤量2000t/d（干基），煤元素分析：C75.5%，H4.2%，O8.0%，N1.0%，S0.8%，灰8.5%，水分2%。气化压力4.0MPa，氧气纯度95%，操作温度1500℃，碳转化率98%，合成气干基组成（vol%）：CO63.0%，H₂27.0%，CO₂8.0%，N₂+Ar1.5