2025年加氢工艺考试题库及解析

2025年加氢工艺考试题库及解析一、单项选择题（每题2分，共30题）1.加氢工艺中，以下哪种反应不属于主要发生的化学反应？A.加氢脱硫（HDS）B.加氢脱氮（HDN）C.加氢裂化（HCK）D.催化重整（CR）答案：D解析：加氢工艺主要反应包括脱硫、脱氮、脱氧、脱金属及裂化反应，催化重整属于独立工艺，故D错误。2.工业加氢装置中，最常用的反应器类型是？A.流化床反应器B.固定床反应器C.移动床反应器D.浆态床反应器答案：B解析：固定床反应器因催化剂装填稳定、操作控制方便，是加氢工艺（尤其是精制和裂化）的主流选择。3.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（MoS₂、NiS、WS₂）D.稀土金属氧化物（CeO₂）答案：C解析：加氢催化剂需在硫化态下具备活性，主要活性组分为Mo、Ni、W等金属的硫化物，故C正确。4.氢油比（体积比）的定义是？A.原料油体积流量与氢气标准体积流量之比B.氢气标准体积流量与原料油体积流量之比C.循环氢体积流量与新氢体积流量之比D.反应器出口气体体积与入口气体体积之比答案：B解析：氢油比指单位时间内通过反应器的氢气标准体积流量与原料油体积流量的比值，用于衡量氢分压和传质效率。5.加氢工艺中，空速（LHSV）的单位是？A.m³/hB.h⁻¹C.kg/(m²·h)D.MPa答案：B解析：空速定义为单位时间内通过单位体积催化剂的原料油体积流量，单位为h⁻¹（体积空速）或kg/(h·kg)（质量空速）。6.以下哪项不是循环氢的主要作用？A.提供反应所需氢气B.带走反应放热，控制床层温度C.降低原料油分压，促进裂化反应D.稀释原料，防止催化剂结焦答案：C解析：循环氢的主要作用包括补充氢气、移热、稀释原料；降低原料分压需通过提高氢分压实现，与循环氢无直接关联。7.加氢装置中，硫化氢（H₂S）浓度过高会导致？A.催化剂活性提高B.设备腐蚀加剧C.氢气纯度上升D.反应温度降低答案：B解析：H₂S是酸性气体，与水结合生成氢硫酸，会加速设备（如管道、反应器）的硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）。8.加氢精制与加氢裂化的主要区别在于？A.精制以脱杂为主，裂化以大分子裂解为主B.精制使用贵金属催化剂，裂化使用非贵金属C.精制操作压力低于常压，裂化高于10MPaD.精制原料为渣油，裂化原料为石脑油答案：A解析：加氢精制目标是脱除S、N、O等杂质，保留烃类结构；加氢裂化则通过裂解大分子为小分子（如柴油→汽油），故A正确。9.催化剂预硫化的目的是？A.去除催化剂表面水分B.使活性金属从氧化态转化为硫化态C.提高催化剂机械强度D.增加催化剂比表面积答案：B解析：新鲜催化剂活性金属以氧化物形式存在（如MoO₃），需通过预硫化转化为硫化物（如MoS₂）才能具备加氢活性。10.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：A解析：紧急停车的核心是终止反应进料，避免催化剂超温结焦，故优先切断原料油进料。11.以下哪项不是影响加氢反应深度的关键参数？A.反应温度B.氢分压C.原料油密度D.空速答案：C解析：反应深度由温度（动力学）、氢分压（热力学）、空速（停留时间）决定，原料油密度是性质参数，非直接影响因素。12.加氢装置中，冷高压分离器（CPS）的主要作用是？A.分离反应生成的水和油B.分离循环氢与液体产物C.降低反应产物温度D.提高氢气纯度答案：B解析：冷高分用于在高压低温条件下分离循环氢（气相）与液体产物（油、水），是循环氢系统的关键设备。13.加氢催化剂失活的主要原因不包括？A.积炭（结焦）覆盖活性位点B.金属（如Ni、V）沉积堵塞孔道C.硫化物还原为金属态D.催化剂机械强度下降导致粉化答案：C解析：催化剂失活原因包括积炭、金属污染、粉化；硫化态是活性态，还原为金属态会导致失活，但非主要原因（正常操作中氢分压足够，不易还原）。14.氢分压的计算公式为？A.总压×氢气摩尔分数B.总压×（1氢气摩尔分数）C.循环氢流量×氢气纯度D.新氢流量+循环氢流量答案：A解析：氢分压=系统总压×氢气在气相中的摩尔分数（分压定律），是影响反应平衡的关键参数。15.加氢装置开工时，催化剂干燥的目的是？A.去除物理吸附水，防止升温时水汽化导致催化剂破碎B.提高催化剂活性金属分散度C.分解催化剂中的有机杂质D.预硫化的前置步骤答案：A解析：催化剂成型后含物理吸附水，升温时水汽化可能导致颗粒内应力增大而破碎，故需干燥脱水。16.以下哪种原料不适用于加氢裂化？A.减压蜡油（VGO）B.常压渣油（AR）C.石脑油D.催化裂化柴油（LCO）答案：C解析：加氢裂化原料通常为大分子烃类（如VGO、AR、LCO），石脑油分子较小，一般作为加氢精制原料。17.加氢装置中，循环氢压缩机的类型多为？A.往复式压缩机B.离心式压缩机C.螺杆式压缩机D.滑片式压缩机答案：B解析：循环氢流量大、压力高（通常820MPa），离心式压缩机因流量大、运行稳定，是主流选择。18.加氢反应中，脱硫反应（HDS）与脱氮反应（HDN）的难易程度为？A.HDS＞HDNB.HDN＞HDSC.两者难度相当D.取决于原料油类型答案：A解析：含氮化合物（如吡啶、喹啉）的CN键键能高于CS键，且氮原子碱性强，易吸附在催化剂酸性位点，抑制反应，故HDN更难。19.加氢装置中，急冷氢的作用是？A.降低反应器入口温度B.控制床层间温升，防止超温C.提高氢气纯度D.稀释原料油浓度答案：B解析：加氢反应放热（尤其是裂化反应），床层间注入冷氢可调节各床层温度，避免局部超温导致催化剂结焦。20.以下哪项是加氢工艺的主要产品？A.高辛烷值汽油B.低硫柴油C.沥青D.润滑油基础油答案：B解析：加氢工艺可脱除柴油中的硫、氮，生产低硫（≤10ppm）清洁柴油，是主要目标产品之一。21.催化剂再生的主要目的是？A.恢复因积炭失活的催化剂活性B.补充流失的活性金属C.修复破碎的催化剂颗粒D.提高催化剂比表面积答案：A解析：催化剂再生通常通过烧焦（450550℃下通入空气）去除积炭，恢复活性位点，金属流失需通过更换催化剂解决。22.加氢装置中，原料油预处理的主要步骤是？A.脱盐、脱水、过滤B.蒸馏、精馏、萃取C.磁化、乳化、均质D.加热、加压、催化答案：A解析：原料油中的盐（如NaCl）、水及机械杂质会导致设备腐蚀、催化剂结垢，预处理需脱盐（电脱盐）、脱水（沉降）、过滤（除杂）。23.以下哪项不是加氢工艺的安全风险？A.氢气泄漏引发爆炸（爆炸极限4%75%）B.硫化氢中毒（阈限值10ppm，致命浓度≥500ppm）C.高温高压设备泄漏导致烫伤D.催化剂粉尘引发尘肺病答案：D解析：现代加氢催化剂多为球形或条形，粉尘量极少，主要安全风险为H₂爆炸、H₂S中毒及高温高压泄漏。24.加氢反应中，提高反应温度的影响是？A.加快反应速率，但可能导致催化剂结焦B.降低反应速率，延长催化剂寿命C.提高氢分压，促进平衡正向移动D.减少裂化反应，增加精制深度答案：A解析：温度升高可加快反应速率（阿伦尼乌斯定律），但超过一定范围（如＞420℃）会加剧烃类热裂化，导致积炭。25.以下哪种情况会导致循环氢纯度下降？A.新氢补充量增加B.反应生成的甲烷、乙烷等小分子烃类增多C.冷高分温度降低D.循环氢压缩机效率提高答案：B解析：加氢裂化会生成CH₄、C₂H₆等非反应性气体（惰性气），累积会降低氢气纯度；冷高分温度降低可减少气体中轻烃含量，提高纯度。26.加氢装置中，贫胺液的作用是？A.吸收循环氢中的H₂SB.中和原料油中的酸性物质C.冷却反应产物D.清洗催化剂表面积炭答案：A解析：胺液（如MEA、MDEA）是H₂S的吸收剂，用于从循环氢中脱除H₂S，维持氢分压和催化剂活性。27.加氢催化剂的载体通常为？A.活性炭B.氧化铝（Al₂O₃）C.分子筛（如Y型）D.二氧化硅（SiO₂）答案：B解析：氧化铝因比表面积大、机械强度高、酸性可调，是加氢催化剂最常用的载体；分子筛主要用于裂化催化剂。28.以下哪项不是加氢裂化的特点？A.可生产高附加值的汽油、航煤B.操作压力低于加氢精制C.需使用双功能催化剂（酸性+加氢活性）D.原料转化率高（通常＞50%）答案：B解析：加氢裂化因需裂解大分子，操作压力（1020MPa）高于加氢精制（310MPa）。29.加氢装置停工时，催化剂钝化的目的是？A.防止催化剂与空气接触发生自燃B.去除催化剂表面硫化物C.降低催化剂机械强度D.促进催化剂再生答案：A解析：硫化态催化剂（如MoS₂）在空气中易氧化放热，可能引发自燃，钝化（通入氮气+少量氧气）可在表面形成氧化膜，阻止剧烈反应。30.以下哪项是衡量加氢催化剂活性的关键指标？A.比表面积B.孔容C.脱硫率/脱氮率D.堆积密度答案：C解析：催化剂活性直接表现为对目标反应（如脱硫、脱氮）的转化率，比表面积、孔容是物理性质，堆积密度影响装填量。二、多项选择题（每题3分，共10题）1.加氢工艺的主要目的包括（）A.脱除硫、氮、氧等杂质，提高产品质量B.将大分子烃类裂解为小分子，生产轻质油品C.提高油品的安定性（抗氧化、抗聚合）D.降低油品的密度和粘度答案：ABCD解析：加氢工艺通过脱杂、裂化、饱和烯烃/芳烃，可实现提质、轻质化、改善安定性及物理性质的目标。2.加氢催化剂失活的常见原因有（）A.积炭（结焦）覆盖活性位点B.金属（如Ni、V、Fe）沉积堵塞孔道C.水热失活（高温高水汽导致载体烧结）D.硫化态催化剂还原为金属态答案：ABC解析：正常操作中氢分压足够，催化剂不易还原为金属态；水热失活常见于再生或超温工况。3.循环氢的作用包括（）A.提供反应所需氢气（补充新氢不足）B.带走反应热，控制床层温度C.稀释原料油，降低结焦倾向D.提高氢分压，促进反应平衡正向移动答案：ABCD解析：循环氢通过循环使用补充氢气，同时通过流动移热、稀释原料，并因含氢气而提高氢分压。4.加氢装置紧急停车的触发条件包括（）A.循环氢压缩机停机B.加热炉燃料气压力低于联锁值C.反应器床层温度超过450℃D.原料油中断超过3分钟答案：ABCD解析：压缩机停机导致氢源中断，燃料气压力低可能熄火，床层超温会结焦，原料中断会超温，均需紧急停车。5.影响氢分压的因素有（）A.系统总压B.循环氢中氢气的摩尔分数C.反应生成的小分子烃类（如CH₄）量D.新氢补充量答案：ABCD解析：氢分压=总压×氢摩尔分数，氢摩尔分数受新氢补充（增加H₂）、反应生成小分子（降低H₂比例）影响。6.加氢精制与加氢裂化的区别包括（）A.精制以脱杂为主，裂化以裂解为主B.精制催化剂酸性弱，裂化催化剂酸性强C.精制操作温度低于裂化D.精制产品收率高于裂化（因裂化生成更多轻组分）答案：ABCD解析：裂化需酸性载体促进裂解，操作温度（360450℃）高于精制（300420℃），产品更轻质（收率指液体收率，裂化可能低于精制）。7.催化剂预硫化的操作要点包括（）A.硫化剂选择（如CS₂、DMDS）B.控制升温速率（避免飞温）C.确保硫化剂完全分解（H₂S穿透催化剂床层）D.硫化结束后需降温至反应温度再进料答案：ABC解析：预硫化后需保持温度（通常230370℃），直接切换原料油，无需额外降温。8.加氢装置的主要设备包括（）A.加氢反应器（固定床）B.加热炉（管式炉）C.循环氢压缩机（离心式）D.冷高压分离器（CPS）答案：ABCD解析：反应器、加热炉、压缩机、冷高分是加氢装置的核心设备。9.加氢工艺的安全控制措施包括（）A.设置氢气泄漏检测报警（LEL检测仪）B.反应器设置紧急泄压系统（ESD）C.循环氢中H₂S浓度控制在50ppm以下D.催化剂装填时佩戴防尘口罩答案：ABC解析：现代催化剂粉尘少，装填时主要防护为防硫化物中毒（H₂S），非防尘。10.影响加氢反应速率的因素有（）A.反应温度B.氢分压C.催化剂活性D.原料油中杂质含量（如S、N）答案：ABCD解析：温度（动力学）、氢分压（热力学）、催化剂活性（动力学）、杂质（抑制反应）均影响速率。三、填空题（每题2分，共10题）1.加氢催化剂的活性组分通常为第ⅥB族（如Mo）和第Ⅷ族（如Ni、Co）金属的________态。答案：硫化2.氢油比（体积比）是指________标准体积流量与原料油体积流量之比。答案：氢气3.加氢反应器按催化剂床层结构可分为绝热式和________式，工业中以绝热式为主。答案：等温4.循环氢中H₂S浓度需控制在________ppm以下，过高会导致设备腐蚀，过低会使催化剂活性金属还原。答案：505.空速（LHSV）的定义是单位时间内通过单位体积催化剂的________体积流量。答案：原料油6.加氢裂化催化剂需具备双功能：________活性（由载体提供）和加氢活性（由金属组分提供）。答案：酸性7.催化剂预硫化的目的是将活性金属从________态转化为硫化态。答案：氧化8.冷高压分离器的操作条件为________压、________温（填“高”或“低”）。答案：高；低9.加氢装置紧急停车时，应优先切断________进料，防止催化剂超温结焦。答案：原料油10.氢分压的计算公式为系统总压乘以氢气在气相中的________分数。答案：摩尔四、简答题（每题5分，共6题）1.简述加氢精制与加氢裂化的主要区别。答案：①目标不同：精制以脱除S、N、O等杂质为主，保留烃类结构；裂化以大分子裂解为小分子（如柴油→汽油）为主。②催化剂不同：精制催化剂酸性弱（以Al₂O₃为载体），裂化催化剂酸性强（含分子筛）。③操作条件不同：裂化压力（1020MPa）、温度（360450℃）高于精制（压力310MPa，温度300420℃）。④产品不同：精制产品为低杂质油品（如低硫柴油），裂化产品为轻质油品（如汽油、航煤）。2.催化剂预硫化的目的及操作要点是什么？答案：目的：将新鲜催化剂的活性金属（如MoO₃、NiO）转化为硫化态（如MoS₂、NiS），使其具备加氢活性。操作要点：①选择硫化剂（如二甲基二硫醚DMDS、二硫化碳CS₂），分解产生H₂S；②控制升温速率（通常2030℃/h），避免硫化反应放热导致飞温；③确保硫化剂完全分解（以反应器出口H₂S浓度≥1%为穿透标志）；④硫化结束后保持温度，切换原料油进料，避免催化剂还原。3.循环氢在加氢工艺中的作用有哪些？答案：①提供反应所需氢气：补充新氢不足，维持氢分压；②移热作用：通过循环流动带走反应放热，控制床层温度；③稀释原料：降低原料油分压，减少结焦前驱体浓度，延缓催化剂积炭；④均匀分布：促进原料油与氢气、催化剂的均匀接触，提高反应效率。4.氢分压对加氢反应的影响有哪些？答案：①热力学影响：提高氢分压可促进加氢反应（如脱硫、脱氮、烯烃饱和）的平衡正向移动，提高转化率；②动力学影响：氢分压增加可提高氢气在催化剂表面的吸附量，加快反应速率；③抑制结焦：高氢分压可抑制烃类脱氢缩合，减少积炭生成，延长催化剂寿命；④设备要求：氢分压过高会增加设备投资（如反应器壁厚、压缩机功率）和操作成本。5.加氢装置紧急停车的操作步骤是什么？答案：①立即切断原料油进料（关闭进料阀），终止反应；②停止加热炉燃料气，逐步降低炉温（避免骤冷导致炉管变形）；③启动循环氢压缩机的防喘振阀，维持循环氢流动（防止催化剂床层超温）；④开启紧急泄压系统（根据联锁设定），将系统压力降至安全范围；⑤通入氮气置换，防止空气进入引发催化剂自燃（针对硫化态催化剂）；⑥检查各设备状态（如反应器温度、压力），确认无泄漏后进行后续处理。6.催化剂失活的主要原因及应对措施有哪些？答案：原因及措施：①积炭失活：因烃类脱氢缩合生成焦炭覆盖活性位点。措施：降低反应温度、提高氢分压、定期再生（烧焦）。②金属污染：原料中Ni、V、Fe等重金属沉积堵塞孔道。措施：加强原料预处理（脱金属）、使用保护剂（前置催化剂床层）。③水热失活：高温高水汽导致载体（Al₂O₃）烧结，比表面积下降。措施：控制再生温度（＜550℃）、避免超温操作。④中毒失活：碱性氮化物（如吡啶）吸附在酸性位点，或H₂S浓度过低导致活性金属还原。措施：提高氢分压、控制循环氢中H₂S浓度（50200ppm）。五、计算题（每题8分，共3题）1.某加氢装置原料油体积流量为200m³/h，标准状态下氢气流量为150000Nm³/h，计算氢油比（体积比）。答案：氢油比=氢气流量/原料油流量=150000Nm³/h÷200m³/h=750（Nm³/m³）解析：氢油比定义为标准状态下氢气流量与原料油体积流量的比值，单位为Nm³/m³（或简化为无单位）。2.某固定床加氢反应器催化剂装填体积为50m³，