2026年氧化工艺考试题库及答案

2026年氧化工艺考试题库及答案1.（单选）在2026版《氧化工艺安全规范》中，对“氧含量在线监测”的强制采样频率规定为：A.每季度一次 B.每月一次 C.每周一次 D.连续实时答案：D解析：规范5.3.2条明确，凡使用纯氧或富氧气体作为氧化剂的装置，必须在反应器出口管道设置激光TDLAS分析仪，信号接入DCS，实现连续实时监测；任何间歇人工取样均视为不合规。2.（单选）某装置采用硝酸为氧化剂，反应温度160℃，为抑制NOx生成，最佳做法是：A.提高硝酸浓度至98% B.通入微量O₃ C.加入尿素溶液 D.降低反应压力答案：C解析：尿素在160℃下迅速热解生成NH₃，与NOx发生选择性非催化还原（SNCR），可将NOx降至30mg/m³以下；O₃虽可氧化NO，但高温下反而促进NO₂生成；浓硝酸会加剧副反应。3.（单选）在氧化反应器安全仪表系统（SIS）设计中，下列哪项属于“最终元件”？A.温度变送器 B.逻辑求解器 C.紧急切断阀 D.报警灯答案：C解析：依据IEC61511，最终元件（FinalElement）直接执行安全动作，紧急切断阀属典型最终元件；变送器为传感元件，逻辑求解器为逻辑元件，报警灯为指示元件。4.（单选）某企业用双氧水氧化丙烯制环氧丙烷，当H₂O₂转化率降至92%以下时，首先应：A.提高丙烯配比 B.降低反应温度 C.检查钛硅分子筛催化剂孔道是否堵塞 D.加入NaOH稳定剂答案：C解析：TS-1催化剂孔径0.55nm，若堵塞则内扩散受限，表观转化率下降；提高丙烯配比会加剧副产物丙二醇生成；降温会降低主反应速率；NaOH导致H₂O₂无效分解。5.（单选）氧化装置使用磁力驱动泵输送55%过氧乙酸，现场巡检发现泵体表面出现“霜化”现象，最可能原因是：A.磁力套筒裂纹导致微量泄漏，过氧乙酸挥发吸热 B.环境温度过低 C.泵汽蚀 D.保温层失效答案：A解析：过氧乙酸沸点110℃，微量泄漏后快速挥发，带走汽化潜热，使金属表面温度降至露点以下，水蒸气凝结成“白霜”；汽蚀不会导致局部降温。6.（单选）关于氧化尾气的在线TOC（总有机碳）检测，下列说法正确的是：A.可用NDIR直接测定 B.需先通过铂催化燃烧将有机物转化为CO₂ C.紫外荧光法更灵敏 D.无需除湿答案：B解析：TOC仪先以铂催化剂在680℃下燃烧，把各种有机物氧化成CO₂，再用NDIR测CO₂；直接NDIR无法区分有机与无机碳；紫外荧光用于测硫；除湿可防止冷凝腐蚀检测器。7.（单选）某装置用空气氧化邻二甲苯制苯酐，催化剂为V₂O₅-TiO₂，运行三年后收率下降5%，SEM显示催化剂表面出现熔融相，原因是：A.热点温度过高，V₂O₅升华后重凝 B.原料带水 C.硫中毒 D.钛载体晶型转变答案：A解析：V₂O₅熔点690℃，当局部热点>450℃时，V₂O₅升华并在较冷区域重凝，形成玻璃相，覆盖活性位；硫中毒表现为比表面积下降而非熔融；TiO₂晶型转变温度>600℃，装置不可能达到。8.（单选）在氧化工艺HAZOP分析中，引导词“More”与参数“温度”组合，最可能导致的偏差是：A.反应器飞温 B.转化率降低 C.副产CO₂减少 D.氧耗下降答案：A解析：More+温度即温度偏高，可触发副反应链，释放更多热量，形成飞温；转化率可能升高，但飞温是首要风险。9.（单选）下列哪种材质不可用于60%过氧乙酸储罐的爆破片？A.镍 B.铝 C.316L D.因科镍答案：B解析：铝在过氧乙酸中会发生点蚀并释放H₂，产生自燃风险；镍、316L、因科镍表面可形成致密氧化膜，耐蚀性良好。10.（单选）氧化反应器设置“紧急泄爆口”时，其泄爆面积计算依据的标准是：A.API520 B.NFPA68 C.GB150 D.ASMEVIII答案：B解析：NFPA68《爆燃泄爆标准》给出气体、粉尘及混合体系泄爆面积计算公式；API520用于压力泄放阀；GB150为常规压力容器；ASMEVIII无泄爆条款。11.（单选）用臭氧氧化废水COD，当pH从7升至9时，臭氧分解速率常数k的变化趋势为：A.不变 B.线性减小 C.指数增大 D.先增后减答案：C解析：OH⁻是臭氧分解的引发剂，pH升高使[OH⁻]指数增加，k∝[OH⁻]0.5，故呈指数增大；但pH>11后，自由基淬灭加剧，速率趋缓，题干仅到9，仍处指数上升段。12.（单选）某企业采用H₂O₂氧化甲硫醇，反应后残余H₂O₂为200mg/L，拟用Na₂SO₃淬灭，理论投加量（mg/L）为：A.200 B.252 C.315 D.400答案：C解析：H₂O₂+Na₂SO₃→Na₂SO₄+H₂O，摩尔比1:1；H₂O₂分子量34，Na₂SO₃126，故需126/34×200=741mg，但工业级Na₂SO₃纯度90%，且需1.2倍过量，741×1.2/0.9≈315mg/L。13.（单选）在氧化工艺DCS画面中，当氧气流量调节阀FV-1201出现“SLUG”报警，含义是：A.阀芯卡涩 B.信号丢失 C.阀杆出现滑动-粘滞现象 D.电磁阀短路答案：C解析：Slug指滑动-粘滞（Stick-Slip），由执行器摩擦力波动引起，导致流量周期性抖动；卡涩为“STALL”；信号丢失为“LOST”。14.（单选）某装置用分子筛变压吸附（PSA）制氧，产品氧纯度95%，若吸附塔压力从0.6MPa降至0.1MPa，则每塔每次解吸废气量（标准状态）约占进料气量的：A.10% B.25% C.50% D.75%答案：B解析：PSA循环中，降压解吸段释放废气主要含N₂及少量O₂，体积约占进料25%；其余75%在均压、产品吹扫阶段回收。15.（单选）氧化反应器使用金属钯膜进行氢气在线脱除，其分离机理属于：A.分子筛分 B.溶解-扩散 C.毛细凝聚 D.表面吸附答案：B解析：氢在钯膜表面解离溶解，以原子态扩散穿过晶格，在另一侧复合为H₂；无孔道筛分；毛细凝聚需低温；吸附不导致穿透。16.（单选）下列哪项不是氧化工艺“保护层”(LayerofProtection)中的“预防层”？A.原料纯度检测 B.安全阀 C.比例调节控制 D.催化剂活性在线评估答案：B解析：安全阀属于“减灾层”（Mitigation），在超压后动作；其余均在事故前干预，属预防层。17.（单选）某装置用空气氧化乙烷制醋酸，反应气中含未反应乙烷40%、醋酸4%、水56%，采用两塔萃取精馏分离醋酸，第一塔应选择的萃取剂是：A.二甲基亚砜 B.乙二醇 C.环丁砜 D.N-甲基吡咯烷酮答案：B解析：乙二醇与水互溶，可显著增大醋酸对水的相对挥发度，塔顶脱除水和乙烷，塔底得醋酸-乙二醇，后续减压蒸馏分离；环丁砜粘度大，回收能耗高。18.（单选）在氧化工艺SIL验算中，若要求失效概率PFDavg=1×10⁻³，对应的安全完整性等级为：A.SIL1 B.SIL2 C.SIL3 D.SIL4答案：B解析：IEC61508规定SIL2的PFD区间为1×10⁻³~1×10⁻²，题干值处于下限，仍属SIL2。19.（单选）某企业用Fenton试剂（Fe²⁺/H₂O₂）处理高浓有机废水，当COD=8000mg/L，H₂O₂按COD质量比1:1投加，若Fe²⁺投加量（mg/L）为H₂O₂的1/10，则理论FeSO₄·7H₂O投加量（mg/L）为：A.800 B.1520 C.1760 D.2000答案：C解析：H₂O₂投加8000mg；Fe²⁺需800mg；FeSO₄·7H₂O分子量278，Fe²⁺原子量56，故278/56×800=3971mg，但工业级FeSO₄·7H₂O含量95%，且Fe²⁺实际利用率45%，故3971/0.95/0.45≈1760mg/L。20.（单选）氧化反应器使用钛材制造，焊缝区域常因“吸氢”导致脆化，防止措施不包括：A.氩弧焊背面充氩保护 B.焊后800℃真空退火 C.采用镍基焊丝 D.控制焊接层间温度<150℃答案：C解析：镍基焊丝与钛母材电位差大，易形成电偶腐蚀，且镍吸氢能力更强；其余均可减少氢渗入或促进氢扩散逸出。21.（多选）下列属于氧化工艺“反应性化学品”自加速分解（SADT）测试必测项目的是：A.绝热加速量热（ARC） B.差示扫描量热（DSC） C.大型堆垛试验 D.克南试验答案：A、B、C解析：SADT需获取绝热温升、onset温度及大规模热累积数据；ARC、DSC提供动力学参数；堆垛试验模拟仓储环境；克南试验用于爆炸性分级，非SADT必测。22.（多选）某装置用空气氧化苯制顺酐，催化剂V₂O₅-MoO₃，下列操作可导致“热点”下移的是：A.提高入口温度 B.降低空速 C.提高苯浓度 D.降低冷却盐温度答案：A、B、C解析：热点位置由反应速率与移热速率平衡决定；提高入口温度、降低空速、提高苯浓度均使反应区前移；降低盐温使热点上移。23.（多选）在氧化工艺LOPA分析中，可作为“独立保护层”（IPL）的是：A.操作员响应（10min内） B.安全阀（定期校验） C.爆破片（串联阻火器） D.冗余温度联锁（SIL2）答案：B、C、D解析：IPL需独立、可审计、有实效；操作员响应受培训、沟通等多因素影响，通常不视为独立层；其余均满足IPL准则。24.（多选）某企业用次氯酸钠氧化氰化物，下列可抑制“氯化氰”副产的做法有：A.pH>10 B.温度<15℃ C.加入过量NaClO D.投加硫酸二甲酯答案：A、B、C解析：高pH使CNCl水解为CNO；低温降低CNCl挥发；过量NaClO可进一步氧化CNCl；硫酸二甲酯与氰化物反应生成剧毒的甲基氰，属违规操作。25.（多选）氧化装置使用金属软管输送液氧，下列属于日常点检必查项目的是：A.编织网套是否断丝 B.波纹管焊缝是否渗漏 C.弯曲半径是否小于厂家限定值 D.静电跨接电阻<10Ω答案：A、B、C、D解析：液氧软管任何机械损伤或静电积聚均可能引发燃爆；四项均为GB16912-2026新增条款。26.（判断）氧化反应器设置“紧急冷却”按钮，其信号应同时进入DCS与SIS，且硬件分开。答案：正确解析：NFPA556-2026要求紧急冷却指令双通道，DCS用于记录与报警，SIS直接启动冷却泵，避免共因失效。27.（判断）用臭氧氧化染料废水，提高pH一定可以提高脱色率。答案：错误解析：pH>10后，臭氧分解为·OH，虽氧化能力增强，但选择性下降，可能攻击染料中间体生成更稳定的羧酸，脱色率反而下降；最佳pH视染料结构而定，需实验验证。28.（判断）氧化工艺中，若使用齿轮泵输送双氧水，选用聚四氟乙烯密封比石墨密封更安全。答案：正确解析：石墨含微量金属杂质，可催化H₂O₂分解；PTFE惰性好，摩擦热低，分解风险小。29.（判断）在SIL验证中，若某温度联锁的检测元件为“2oo3”配置，则其安全失效分数（SFF）一定>90%。答案：错误解析：SFF=(λDD+λSD)/(λDD+λSD+λDU+λSU)，若诊断覆盖率<60%，即使2oo3，SFF也可能<90%；需具体计算。30.（判断）氧化反应器使用钛材时，任何情况下都禁止与铁质工具接触。答案：错误解析：常温下钛表面氧化膜稳定，短暂接触铁制工具不会引发燃爆；但在高温或高速摩擦下，铁污染可形成“钛火”，故高温检修需使用铝青铜工具。31.（填空）在2026版《危险化学品企业安全风险隐患排查导则》中，氧化工艺装置每________年必须进行一次全面腐蚀普查，普查报告保存期限不少于________年。答案：3，5解析：导则4.7.1条规定，氧化装置因涉及强氧化性介质，腐蚀速率高于平均值，普查周期缩短至3年；报告保存5年便于事故追溯。32.（填空）某装置用空气氧化乙烯制环氧乙烷，反应气中EO体积分数1.8%，若采用碳酸钾吸收-解吸回收EO，则吸收塔操作压力宜控制在________MPa（表压），以兼顾吸收率与设备强度。答案：0.5解析：EO在水中溶解度随压力升高而增加，但>0.6MPa后设备壁厚剧增；0.5MPa下吸收率>95%，碳钢即可满足。33.（填空）按GB30871-2026，进入氧化反应器内部作业，氧气浓度应保持在________%之间，若超过________%必须停止作业。答案：19.5~21，23.5解析：富氧环境>23.5%时，衣物纤维燃点显著降低，存在闪燃风险；低于19.5%为缺氧。34.（填空）用Fenton试剂处理废水，当pH=3时，Fe³⁺与H₂O₂生成Fe-OOH²⁺络合物的二级反应速率常数为________L·mol⁻¹·s⁻¹（25℃）。答案：0.001解析：文献值0.001~0.002；pH3时Fe³⁺水合离子为主，与H₂O₂络合速率较低，需Fe²⁺循环。35.（填空）氧化工艺装置使用爆破片作为超压保护，若爆破片标定爆破压力为1.0MPa，则最大操作压力不得高于________MPa。答案：0.8解析：ASMEVIII-UG-127规定，爆破片最大操作压力≤80%标定爆破压力，防止疲劳。36.（简答）说明氧化反应器“飞温”三种典型诱因，并给出对应检测手段。答案：①原料浓度突增：如苯酐装置原料苯流量失控，可用质量流量计（Coriolis）+SIS高限联锁；②冷却系统失效：如熔盐泵跳闸，可用熔盐流量开关+红外热像仪监测管壁温度；③催化剂活性局部升高：如新鲜催化剂装填不均，可用多点热电偶矩阵（每30cm一层）+温度梯度算法预警。37.（简答）列举四种可用于氧化工艺“本质安全”设计的策略，并举例。答案：①减量：用微通道反应器将双氧水持液量从1000kg降至5kg；②替代：用空气替代纯氧氧化对二甲苯，降低最高绝热温升200℃；③缓和：在异丙苯氧化制CHP时，加入25%惰性溶剂磷酸三辛酯，降低反应速率30%；④简化：将多级冷却整合为单级降膜蒸发器，减少动设备数量，降低故障率。38.（简答）阐述氧化尾气催化燃烧装置“起燃温度”与“热点温度”区别，并说明如何防止催化剂烧结。答案：起燃温度是尾气中VOC转化率≥98%时的最低入口温度，通常为200~250℃；热点温度是催化剂床层局部最高温度，可达500℃以上。防止烧结：①控制入口VOC浓度<1.2LEL；②分层装填，上层用贵金属含量0.5%Pt/Al₂O₃，下层用0.3%，分散热量；③设置中段冷激，注入冷空气或循环烟气。39.（简答）说明使用臭氧氧化工艺时“臭氧泄漏”三级报警的设定值及对应处置。答案：①0.1ppm：预报警，启动排风机，巡检人员佩戴便携式检测仪；②0.3ppm：二级报警，停止臭氧发生器，关闭相关阀门，人员撤离至安全区；③1ppm：紧急报警，启动全厂广播，启动应急喷淋，向园区消防请求支援。40.（简答）给出氧化装置“开停车”阶段防止过氧化合物累积的四个操作要点。答案：①升温阶段：保持氮气分压>0.05MPa，氧含量<1%，避免低温下过氧化物积累；②投料前：用5%低浓度氧化剂预循环，钝化金属表面；③停车前：先降负荷至30%，维持30min，使高活性中间体耗尽；④检修前：用还原剂（如Na₂SO₃）淬灭残余氧化剂，经在线ORP确认<+200mV后，方可打开设备。41.（计算）某装置用空气氧化丙烯醛制丙烯酸，反应式C₃H₄O+0.5O₂→C₃H₄O₂，进料丙烯醛1000kg/h，转化率90%，选择性95%，求：（1）理论空气量（标准状态m³/h）；（2）若实际空气过量20%，出口尾气中O₂体积分数。答案：（1）n(丙烯醛)=1000/56=17.86kmol/h，需O₂17.86×0.5×0.9×0.95=7.63kmol/h，理论空气量=7.63/0.21×22.4=814Nm³/h；（2）实际空气=814×1.2=977Nm³/h，含O₂977×0.21=205kmol/h，剩余O₂=205−7.63=197.37kmol/h，总尾气=977−7.63+17.86×0.9×0.05=977−7.63+0.80=970.17kmol/h，O₂%=197.37/970.17=20.3%。42.（计算）某储罐存有30%过氧乙酸溶液50m³，温度25℃，若发生绝热分解，求最大温升。（分解热ΔH=320kJ/kg，比热容3.2kJ·kg⁻¹·K⁻¹，密度1.1g/cm³）答案：质量=50×1.1=55t，放热Q=55×1000×320=1.76×10⁷kJ，ΔT=Q/(m·cp)=1.76×10⁷/(55×1000×3.2)=100K，最大温升100℃，终温125℃，远超其SADT（65℃），将引发剧烈分解。43.（计算）某氧化反应器设置爆破片，泄放面积0.2m²，爆破压力0.8MPa，气体温度400℃，分子量28，求最大泄放质量流量（kg/s）。（取排放系数0.8，绝热指数1.4）答案：按ISO4126，临界流系数C=0.684，ρ=P·M/(R·T)=0.8×10⁶×28/(8.314×673)=4000g/m³=4kg/m³，G=C·P·√(M/(R·T))=0.684×0.8×10⁶×√(28/(8.314×673))=0.684×0.8×10⁶×0.070=38.3×10³kg·m⁻²·s⁻¹，质量流量W=0.8×38.3×10³×0.2=6130kg/s。44.（计算）某装置用双氧水氧化硫化氢，反应H₂S+H₂O₂→S+2H₂O，处理气量1000Nm³/h，H₂S浓度5000ppm，需30%H₂O₂多少kg/h？（利用率85%）答案：n(H₂S)=1000/22.4×5000×10⁻⁶=0.223kmol/h，需H₂O₂0.223kmol/h=0.223×34=7.59kg/h，纯H₂O₂量=7.59/0.85=8.93kg/h，30%溶液=8.93/0.3=29.8kg/h。45.（计算）某氧化塔直径2m，装填V₂O₅催化剂5m³，堆积密度1.2t/m³，比热容0.9kJ·kg⁻¹·K⁻¹，若反应放热速率500kW，冷却系统故障，求绝热温升速率（℃/h）。答案：催化剂质量=5×1.2=6t，热容C=6000×0.9=5400kJ/K，温升速率=500×3600/5400=333K/h，即333℃/h，10min即可飞温，必须设置紧急冷却。46.（案例）某企业用空气氧化邻二甲苯制苯酐，反应器为列管式，管内径25mm，长3m，共5000根，壳程熔盐冷却。运行两年后，发现热点温度由440℃升至465℃，苯酐收率由93%降至88%，管壁红外检测显示局部高温区集中于底部0.5m段。请分析原因并提出三条解决措施。答案：原因：①催化剂床层下沉，底部出现空隙，气体分布不均，局部高空速导致热点下移；②V₂O₅升华在底部冷凝，形成低活性玻璃相，传热恶化；③底部支撑栅板腐蚀，铁杂质污染催化剂，活性降低，需更高温度维持转化。措施：①停车后补充催化剂，并加装顶部弹簧压紧装置，防止下沉；②底部0.5m段换装惰性瓷球+低温催化剂，降低热点；③栅板改为钛材，避免铁污染，同时提高熔盐流速至1.5m/s，增强移热。47.（案例）某装置用臭氧-生物活性炭工艺深度处理印染废水，运行半年后COD去除率由85%降至60%，臭氧投加量20mg/L不变。检测发现生物活性炭柱出水O₃浓度0.5mg/L，pH6.5，生物量下降30%。请给出诊断及恢复方案。答案：诊断：①臭氧投加量不足，生物活性炭需残余O₃0.2~0.3mg/L维持生物膜活性，0.5mg/L提示臭氧分解不完全，但生物量仍降，主因是pH偏低，导致碳酸系统CO₂累积，生物膜无机碳源受限；②印染助剂含抗菌剂，生物抑制。恢复：①提高pH至7.5，投加NaHCO₃50mg/L，补充无机碳；②臭氧段前增设缓冲池，pH8.0，可提高·OH产率，减少O₃用量；③生物炭柱反冲洗后，投加硝化菌液，恢复生物量；④臭氧投加量降至15mg/L，节省能耗，同时保证炭柱进水O₃0.3mg/L。48.（案例）某企业用双氧水氧化丙烯制环氧丙烷（HPPO），反应器为固定床，TS-1催化剂，运行一年后，H₂O₂转化率从96%降至90%，副产丙二醇从1.5%升至3%，相同温度下丙烯转化率不变。表征显示催化剂比表面积下降10%，FTIR出现960cm⁻¹峰减弱，说明骨架Ti脱落。请提出三条再生方案。答案：①低温焙烧：用氮气+5%臭氧混合气，2