2026能源化工实操考试题库及答案

2026能源化工实操考试题库及答案1.【单选】某常减压装置减压塔顶真空度为92kPa（当地大气压101kPa），若塔顶不凝气量增加10%，真空泵吸气温度由40℃升至45℃，则真空度下降值最接近下列哪一项？A.1.1kPa B.1.7kPa C.2.3kPa D.2.9kPa答案：B 解析：按理想气体状态方程，PV=nRT，温度升高5K，体积流量增加ΔT/T=5/313≈1.6%；不凝气量增加10%，总气量增加1.1×1.016≈1.118倍；真空泵为恒速干式螺杆泵，其抽气速率与入口压力成反比，新压力P₂=P₁×1.118≈9.0kPa（绝），原绝压9kPa，新绝压10.7kPa，真空度=101−10.7=90.3kPa，下降1.7kPa。2.【单选】某百万吨级乙烷裂解炉辐射段炉管外壁最高允许温度1100℃，若炉管外径114mm，壁厚8mm，材质为HP-Nb，允许环向应力[σ]=9.5MPa，则该炉管在内压0.8MPa下的最高允许操作温度（金属温度）约为A.1015℃ B.1035℃ C.1055℃ D.1075℃答案：C 解析：按ASMEBPVCVIII-1外压圆筒公式，环向应力σ=PD/2t=0.8×114/(2×8)=5.7MPa；HP-Nb在1055℃下10⁵h蠕变断裂强度约9.5MPa，取安全系数1.5，允许应力6.3MPa>5.7MP�，故1055℃可行，1075℃强度不足。3.【单选】某合成氨装置一段炉出口甲烷含量（干基）由10%升至12%，保持H₂O/C不变，则理论上单位天然气消耗（tNH₃）将A.增加1.8% B.增加2.3% C.减少1.8% D.减少2.3%答案：A 解析：甲烷为惰性组分，其含量升高意味着有效碳源减少，需额外补碳。按化学计量，每增加1%CH₄，碳损失约0.18%，故12%−10%=2%对应碳损失0.36%，折合天然气消耗增加≈1.8%。4.【单选】某煤制油装置费托合成反应器入口H₂/CO=1.8，若催化剂活性下降导致CO转化率由85%降至75%，为保持蜡产率不变，应优先A.提高反应温度10℃ B.提高入口H₂/CO至2.0 C.提高压力0.5MPa D.降低空速15%答案：D 解析：活性下降表现为本征速率降低，降低空速可延长停留时间，直接补偿转化率损失；升温会加速失活，提压对CO转化提升有限且增加能耗，调H₂/CO主要影响选择性而非转化率。5.【单选】某炼油厂催化重整装置重整生成油芳烃含量由55%提至60%，稳定塔底再沸器热负荷变化趋势为A.增加5% B.增加10% C.减少5% D.减少10%答案：C 解析：芳烃含量升高，油品的平均相对分子质量增大，泡点升高，塔顶轻组分减少，回流比可降低，再沸器负荷下降约5%。6.【单选】某30wt%NaOH溶液在50℃下输送，拟选用316L不锈钢管道，若流速控制在1.5m/s，则预计年腐蚀速率（mm/a）为A.<0.01 B.0.02–0.05 C.0.05–0.10 D.>0.10答案：A 解析：316L在≤50℃、≤30wt%NaOH中处于钝化区，腐蚀速率<0.01mm/a；>60℃或>40wt%时进入活化区，速率陡升。7.【单选】某LNG接收站高压泵出口压力12MPa，若泵效率82%，电机功率因数0.92，则每输送1tLNG电耗（kWh）约为A.5.2 B.6.1 C.7.0 D.7.9答案：C 解析：LNG密度≈420kg/m³，扬程H=ΔP/ρg=12×10⁶/(420×9.81)≈2910m；理论功=gH=9.81×2910≈28.6kJ/kg；电耗=28.6/0.82/0.92/3600×1000≈7.0kWh/t。8.【单选】某苯乙烯装置乙苯脱氢反应器采用绝热径向固定床，催化剂床层压降由35kPa升至50kPa，则压缩机段间功耗增加约A.15% B.25% C.35% D.45%答案：B 解析：压降增加15kPa，占原出口压力（绝）0.15MPa的10%，按风机定律，功耗与压升成正比，考虑压缩效率下降，实际功耗增加≈25%。9.【单选】某硫磺回收装置克劳斯反应器一级入口H₂S/SO₂=2.1，若氧含量波动使SO₂升高5%，则总硫回收率将A.下降0.3百分点 B.下降0.6百分点 C.上升0.3百分点 D.上升0.6百分点答案：B 解析：化学计量比最佳为2:1，升高至2.1:1.05，偏离最佳值0.05，热力学计算回收率下降约0.6百分点。10.【单选】某PTA装置氧化反应器尾气氧含量由3%升至5%，则尾气焚烧炉燃料气消耗A.增加8% B.增加15% C.减少8% D.减少15%答案：A 解析：氧含量升高，可燃组分（PX、醋酸等）减少，热值降低，需额外补燃，经验数据每升高1%O₂，燃料气增加≈4%，故2%对应8%。11.【多选】下列措施可同时降低乙烯装置裂解炉NOx排放并提高热效率的是A.分级燃烧 B.烟气再循环 C.低氮燃烧器 D.空气预热至300℃答案：A、B、C 解析：分级燃烧、烟气循环、低氮燃烧器均可抑制NOx；空气预热提高效率但可能升高火焰温度，反而增加NOx，故D不选。12.【多选】某合成甲醇装置循环气中惰性气（CH₄+N₂）升高，导致合成塔入口CO分压下降，可采取的补偿措施有A.提高循环量 B.增加新鲜气量 C.排放部分循环气 D.提高操作压力答案：B、C、D 解析：提高循环量只会稀释CO；增加新鲜气、排放惰气、提压均可提高CO分压。13.【多选】关于高压聚乙烯（LDPE）反应器，下列说法正确的是A.采用齐格勒-纳塔催化剂 B.反应热通过冷乙烯气化移除 C.转化率每升高1%，温升约12℃ D.脉冲阀可缓解粘壁答案：B、C、D 解析：LDPE为自由基聚合，用氧或有机过氧化物引发，A错；冷乙烯汽化吸热，转化率每1%放热≈800kJ/kg，温升12℃；脉冲阀产生压力振荡，防止聚合物粘壁。14.【多选】某炼油厂采用逆流连续重整，催化剂循环速率降低，则A.反应器平均积碳量升高 B.再生器烧焦峰温升高 C.氢气产率下降 D.辛烷值下降答案：A、C、D 解析：循环速率降低，催化剂停留时间延长，积碳增加，活性下降，氢产和辛烷值均降；再生器处理量下降，峰温降低，B错。15.【多选】下列关于煤直接液化循环溶剂的说法正确的是A.主要组分为多环芳烃 B.供氢能力强弱用H/C衡量 C.馏程宜控制在200–350℃ D.循环比升高，油收率增加答案：A、B、C 解析：循环溶剂为部分加氢的多环芳烃，H/C高供氢能力强；馏程200–350℃可平衡溶解性与挥发性；循环比过高稀释浓度，油收率下降，D错。16.【判断】某加氢裂化装置采用NiMo/Al₂O₃催化剂，原料氮含量由500ppm升至1500ppm，则催化剂酸性中心数量将因氮中毒而减少30%以上。答案：错误 解析：氮化物主要毒物为碱性氮，与酸性中心结合，1500ppm属中度中毒，酸性中心损失约15–20%，未达30%。17.【判断】在天然气蒸汽转化制氢过程中，提高水碳比可降低甲烷平衡含量，但同时增加一段炉燃料消耗。答案：正确 解析：水碳比升高，平衡向CO₂+H₂移动，甲烷减少；多余水汽需额外热量，燃料气消耗增加。18.【判断】对于同一聚合级丙烯，气相法PP装置催化剂活性随反应温度升高而单调增加。答案：错误 解析：气相法采用齐格勒-纳塔催化剂，温度>85℃时链转移加剧，活性反而下降，且立构规整度降低。19.【判断】某炼油厂采用硫酸烷基化，若酸浓度由90%降至85%，则烷基化油辛烷值将显著提高。答案：错误 解析：酸浓度<88%时，副反应增加，辛烷值下降，需维持在≥90%。20.【判断】CO₂捕集胺法再生塔采用富液闪蒸预处理可降低再沸器蒸汽消耗。答案：正确 解析：闪蒸释放部分CO₂，降低再生负荷，可节约蒸汽5–10%。21.【填空】某硫磺回收装置二级克劳斯反应器出口过程气温度为240℃，若硫露点为195℃，则过程气在换热器最低允许冷却温度为________℃。答案：205 解析：需高于硫露点10℃防堵塞，195+10=205℃。22.【填空】某乙烯装置碱洗塔循环NaOH浓度由5%降至2%，则塔顶H₂S脱除率由99%降至约________%。答案：92 解析：浓度降低，传质推动力下降，经验每降1%，脱除率降3–4%，故降约7%。23.【填空】某炼油厂延迟焦化装置焦炭塔切换周期由24h缩短至18h，则处理量可增加________%。答案：33 解析：周期缩短25%，但需考虑除焦、暖塔时间，实际有效处理量增加≈33%。24.【填空】某合成氨装置采用布朗工艺，若合成回路惰性气含量由12%降至8%，则压缩机循环段功耗约降低________%。答案：15 解析：惰气降低，循环气分子量下降，体积流量减少，功耗与流量平方成正比，综合降低≈15%。25.【填空】某煤制烯烃装置甲醇制烯烃（MTO）反应器，若催化剂积碳量由7%降至5%，则乙烯+丙烯选择性可升高________百分点。解析：积碳减少，酸性中心可及性提高，轻烯烃选择性升高约2百分点。答案：226.【简答】说明高压聚乙烯装置反应器“热点”形成机理及工业控制措施。答案：热点指局部温度>350℃，因自由基聚合放热剧烈，若冷乙烯分布不均或壁面聚合物粘附导致传热恶化，局部温升引发链加速，形成飞温。控制：1)采用多点注入冷乙烯，确保径向温差<5℃；2)脉冲阀每10s脉冲卸压5MPa，剥离粘壁；3)在线红外测温，>340℃自动注入链终止剂（异丁烷）；4)反应器内衬抛光Ra≤0.2μm，减少粘附核心。27.【简答】列举三种测量加氢反应器催化剂床层“径向温差”的现场手段并比较精度。答案：1)移动式多点热电偶耙：φ6mm铠装K型，±1.5℃，可升降，精度最高；2)固定径向热偶束：每截面5点，±2℃，响应快但无法维护；3)红外热像透过石英窗：±3℃，非接触，受烟气干扰大；4)声学测温：利用声速-温度关系，±4℃，无侵入，适合高温高压，精度最低。28.【简答】某炼厂计划将常压渣油改作延迟焦化原料，原设计为VGO加氢裂化，从能量利用角度提出三项改造建议。答案：1)增设焦化进料与渣油换热网络，将渣油从160℃预热至280℃，减少加热炉负荷8%；2)利用加氢裂化高分富氢气体（>80%H₂）作焦化蜡油加氢补充氢，节省制氢能耗；3)焦化干气（含25%H₂S）送克劳斯回收，副产0.3MPa蒸汽供装置自用，年节能折标煤1.2万吨。29.【计算】某天然气液化装置采用丙烷预冷混合制冷，已知天然气流量500kmol/h，组成（mol%）CH₄90、C₂H₆5、C₃H₈3、N₂2，进口40℃、5MPa，出口−160℃、常压，求液化率及丙烷循环量（t/h）。答案：液化率=1−(N₂+未冷凝CH₄)/总流量，−160℃下N₂基本不凝，CH₄饱和蒸气压0.11MPa，闪蒸后气相CH₄占气相95%，设液化率x，气相量500(1−x)，CH₄损失500(1−x)×0.95，平衡500×0.9−500(1−x)×0.95=500x，解得x=0.905；丙烷制冷负荷Q=ΣnΔH=500×0.905×[ΔH(CH₄)+…]=1.85×10⁷kJ/h，丙烷蒸发潜热330kJ/kg，循环量=1.85×10⁷/330=56t/h。30.【计算】某硫酸烷基化装置酸烃比1.1:1（体积），异丁烷转化率92%，正丁烯转化率98%，求烷基化油RON及酸耗（kg/t油）。答案：按碳数组分模型，RON=96.2−0.35×(正丁烯转化率−95)=95.1；酸耗：每t油生成H₂SO₄酯副产3.5kg，酸烃比1.1对应酸相0.825t，酸损失0.35kg，酸耗0.42kg/t油。31.【计算】某CO₂捕集装置采用30wt%MEA，富液CO₂负荷0.5mol/mol，贫液0.2，循环量120m³/h，密度1020kg/m³，求再沸器热负荷（kW）。答案：MEA分子量61，溶液摩尔浓度5.0kmol/m³，CO₂吸收量=120×5×(0.5−0.2)=180kmol/h，再生热约1.9GJ/tCO₂，CO₂量=180×44=7.92t/h，热负荷=1.9×7.92×1000/3600=4.2MW。32.【计算】某乙烯装置裂解气压缩机三段出口压力由2.8MPa升至3.2MPa，若原压缩功耗12MW，多变指数1.38，求新增功耗。答案：按多变功W=n/(n−1)×P₁V₁[(P₂/P₁)^(n−1)/n−1]，压力比由x→y，功耗比=(y^(n−1)/n−1)/(x^(n−1)/n−1)，x=2.8/0.6=4.67，y=3.2/0.6=5.33，比值=1.12，新增功耗=12×0.12=1.44MW。33.【案例分析】某煤制油装置费托合成反应器运行两年后，蜡产率由55%降至48%，甲烷选择性由4%升至7%，列举四项可能原因并给出诊断实验。答案：原因：1)催化剂钴烧结，晶粒由8nm增至15nm，活性位减少；2)催化剂积碳，TG分析烧失量由5%升至12%；3)原料气H₂/CO由2.0降至1.7，偏离最佳值；4)反应器内件破损，产生沟流，局部空速过高。诊断：1)XRD测钴晶粒；2)TG-DSC测积碳；3)GC在线分析H₂/CO；4)示踪剂（He）测停留时间分布，σ²由0.12升至0.25，表明沟流。34.【案例分析】某炼油厂催化裂化装置再生烟气NOx浓度由180mg/m³升至350mg/m³，且无其他工艺变化，推测三项潜在诱因并给出控制方案。答案：诱因：1)再生器密相温度升高20℃，热力型NOx增加；2)助燃剂Pt含量由200ppm升至400ppm，促进CO燃尽，局部高温；3)原料氮含量由0.15%升至0.25%，燃料型NOx增加。控制：1)降低再生温度10℃，调主风量；2)更换低Pt助燃剂，含量<150ppm；3)增设SNCR，喷入12%氨水，NOx降至<150mg/m³。35.【案例分析】某PTA装置氧化反应器尾气氧含量波动大，造成产品酸值超标，提出一套基于APC的先进控制策略。答案：策略：1)建立软测量模型，以尾气O₂、CO₂、CO、MX浓度为输入，预测浆料酸值，采样周期30s；2)采用动态矩阵控制（DMC），操纵变量为空气流量、搅拌功率、反应温度，控制尾气O₂在3.5±0.2%；3)引入前馈，原料PX流量变化提前10s补偿空气量；4)氧分析仪采用激光TDLAS，漂移<0.1%，故障自动切换冗余探头；5)闭环考核：酸值标准偏差由0.18降至0.05mgKOH/g，尾气O₂波动±0.15%，年增效益1200万元。36.【实操题】描述使用便携式红外气体分析仪测定加氢裂化循环氢中NH₃含量的完整步骤，含校准、采样、数据修正。答案：步骤：1)校准：采用50ppmNH₃/N₂标气，通入分析仪，调零（高纯N₂）、调量程，线性R²>0.999；2)采样：在高压分离器出口设置冷却盘管+聚结过滤器，降温至40℃，除液滴；使用316L针阀减压至0.2MPa，流量500mL/min，伴热管线120℃防吸附；3)测量：连续记录3min，取平均值；4)修正：按H₂背景气与N₂的分子扩散系数差异，乘以1.07修正因子；5)结果：NH₃=18ppm，重复性±1ppm；6)安全：现场防爆型分析仪ExdIIBT4，人员佩戴空气呼吸器。37.【实操题】给出一种在不停工条件下更换高压聚乙烯脉冲阀密封圈的专用工具及操作流程。答案：工具：双阻断-泄放（DBB）夹具，含轴向密封套、液压收紧器、压力表。流程：1)确认上游自动阀关闭，管线泄压至0.5MPa；2)安装DBB夹具，收紧至额定扭矩，形成双密封；3)打开泄放口，确认无泄漏；4)拆除脉冲阀端盖，取出旧圈，检查阀杆划痕<0.05mm；5)装入PTFE+石墨复合圈，涂硅脂；6)回装端盖，扭矩交叉紧固；7)关闭泄放，缓慢升压至35MPa，保压10min无泄漏；8)拆除夹具，全程<30m