2025年化工高级职称考试题及答案

2025年化工高级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、多选均不得分）1.在大型甲醇合成装置中，为防止合成塔“飞温”现象，最先采取的有效措施通常是A.提高循环气中CO₂含量B.降低入塔气中CO含量C.投用汽包副产蒸汽压力高选联锁D.提高催化剂床层高度答案：C解析：飞温本质是反应热移除速率小于放热速率。汽包蒸汽压力高选联锁可瞬时加大沸腾水蒸发量，迅速移热，是最先动作且最灵敏的工程手段。2.某苯乙烯装置采用负压绝热脱氢工艺，反应器出口乙苯转化率下降，而选择性基本不变，最可能的原因是A.催化剂积炭失活B.反应器入口温度降低C.稀释蒸汽比降低D.负压系统泄漏答案：B解析：负压泄漏会导致氧进入、选择性骤降；积炭同时降低转化率和选择性；稀释蒸汽比降低会提高分压、转化率上升；只有入口温度降低会单纯降低反应速率，转化率下降但选择性不变。3.依据GB501602028（2025版），下列关于液化烃储罐安全阀设置的说法正确的是A.单罐容积≥1000m³必须设两组安全阀B.安全阀定压可高于储罐设计压力1.1倍C.安全阀出口可直接排至大气D.寒冷地区安全阀前不得设爆破片答案：A解析：2025版新增条款4.3.7强制单罐≥1000m³设双安全阀，一用一备；定压不得高于设计压力；液化烃严禁直接大气排放；寒冷地区为防止阀芯结冰，可设爆破片但需保证不积聚背压。4.某装置采用隔壁塔（DWC）分离三元混合物，与常规两塔顺序流程相比，下列关于DWC能耗的评价正确的是A.总能耗可降低10–30%B.再沸器负荷不变，冷凝器负荷降低C.蒸汽消耗一定增加，但冷却水减少D.仅当中间组分含量>50%时才有节能优势答案：A解析：DWC通过热耦合消除混合与再混合熵增，典型节能区间10–30%，已为工业案例证实。5.对一台按API617设计的大型离心式循环氢压缩机，下列轴振动监测方式中，可直接用于跳车保护的是A.壳体加速度计B.轴位移涡流传感器C.轴相对振动涡流传感器（X/Y方向）D.轴承温度热电偶答案：C解析：API6172025明确轴相对振动（双探头）为跳车主信号，可直接联锁停机；壳体加速度计仅作趋势监测；轴位移用于推力轴承故障；轴承温度响应滞后。6.某硫酸装置采用3+1四段转化器，若第一段入口SO₂浓度由10%提高到11%，在其他条件不变情况下，最终转化率A.升高约0.3%B.降低约0.5%C.基本不变D.降低约1.2%答案：B解析：SO₂浓度升高，氧硫比下降，平衡转化率降低；同时绝热温升增大，第一段出口温度升高，后续段平衡进一步左移，综合导致最终转化率下降0.5%左右。7.在离子液体催化烷基化工艺中，离子液体的失活主要原因是A.酸强度降低B.氯离子流失C.有机聚合物包裹D.金属离子污染答案：C解析：离子液体本身不挥发，酸强度可调；失活主因是副产重质烯烃聚合物包裹催化活性中心，造成孔道堵塞。8.某PTA装置氧化反应器尾气中O₂含量由4%降至2%，则对装置安全与消耗指标的影响是A.尾气VOC增加、PX单耗降低B.尾气VOC降低、PX单耗降低C.尾气VOC降低、PX单耗升高D.尾气VOC增加、PX单耗升高答案：D解析：氧含量降低，氧化不完全，PX单耗升高；同时不完全燃烧产物增加，尾气VOC升高。9.关于粉煤加压气化炉（SE东方炉）激冷室液位测量，2025年起强制要求采用A.双法兰差压式B.核辐射式C.导波雷达+差压冗余D.吹气式答案：C解析：2025版《煤气化安全规范》新增条款，激冷室高温高压黑水工况，必须采用非接触式导波雷达为主，差压式为备，实现冗余。10.某大型乙烷裂解炉辐射段炉管发生“渗碳”失效，其断口宏观形貌通常为A.沿晶开裂、断口呈岩石状B.穿晶开裂、断口呈纤维状C.沿晶开裂、断口呈冰糖状D.穿晶开裂、断口呈河流状答案：C解析：渗碳导致晶界碳化物连续膜，高温下晶界强度低于晶内，沿晶断裂；断口因晶粒凸凹呈冰糖状。11.在双碳背景下，2025年起新建炼化一体化项目碳排放基准值（吨CO₂/吨原油）必须≤A.0.20B.0.35C.0.50D.0.65答案：B解析：国家发改委2025年第7号公告明确新建炼化一体化项目基准值0.35，老厂改造≤0.45。12.某装置采用有机醇胺法脱碳，富液闪蒸罐顶部设置机械式真空泵，其根本目的是A.回收CO₂产品B.降低富液酸气分压减少腐蚀C.提高贫液浓度D.降低再生塔热负荷答案：B解析：富液中溶解的H₂S、CO₂在高压下逸出会腐蚀泵叶轮；闪蒸降低酸气分压，保护下游设备。13.关于粉体料仓“漏斗流”与“整体流”对比，下列说法正确的是A.漏斗流易形成死区，但颗粒分级小B.整体流需更大出料口直径C.漏斗流对仓壁磨损更大D.整体流必须采用不锈钢内衬答案：B解析：整体流要求整个粉体柱同时运动，需保证开放屈服强度<主应力，故需更大出料口；漏斗流死区分级大，磨损小。14.某炼油厂采用硫酸烷基化，2025年起对废酸再生装置排放的SO₂限值为A.50mg/m³B.100mg/m³C.200mg/m³D.400mg/m³答案：A解析：GB315712025特别排放限值收紧，硫酸烷基化废酸再生SO₂≤50mg/m³。15.在大型离心泵现场性能测试中，若关死点扬程比出厂值低8%，最可能原因是A.叶轮口环磨损B.电机功率不足C.泵进口液位升高D.转速下降2%答案：A解析：口环磨损增大内泄漏，关死点扬程下降；转速下降2%扬程降4%；液位升高不影响关死点扬程。16.某装置采用N甲酰吗啉（NFM）萃取精馏分离芳烃，溶剂含水升高，则A.芳烃回收率升高B.溶剂选择性升高C.塔顶非芳含水升高D.再沸器负荷降低答案：C解析：NFM含水升高，溶剂极性增强，对非芳溶解度增大，导致塔顶非芳带水；选择性下降，芳烃回收率降低，再沸器负荷升高。17.关于低温甲醇洗（Rectisol）工艺，下列操作不会导致系统发泡的是A.甲醇中水含量升高B.甲醇中FeS颗粒增多C.甲醇中NH₃含量升高D.提高吸收塔操作温度答案：D解析：温度升高降低甲醇黏度，表面张力下降，反而抑制发泡；水、固体颗粒、NH₃均促进发泡。18.某合成氨装置一段炉转化管使用HP40Nb合金，运行10万小时后测得蠕胀量2.5%，按API5302025应A.立即报废B.降负荷运行C.可继续运行至5%蠕胀D.需金相复检并寿命评估答案：D解析：API5302025规定蠕胀>2%需停机评估，结合金相、蠕变孔洞评级，不可简单以百分比报废。19.在大型低温乙烯储罐（104℃）的珍珠岩保冷层中，2025年起强制每间隔A.3mB.6mC.9mD.12m设置一层阻湿铝箔。答案：B解析：新规范要求垂直高度每6m设阻湿层，防止珍珠岩沉降后大气湿气渗透。20.某装置采用电磁流量计测量32%NaOH，运行中发现流量突然回零，最可能原因是A.电极结垢B.衬里脱落C.流体电导率下降D.电缆屏蔽断答案：D解析：NaOH电导率足够，电极结垢表现为波动而非归零；衬里脱落导致偏大；屏蔽断导致信号淹没，显示归零。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题至少有两个正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列关于反应精馏（RD）的描述，正确的有A.可突破化学平衡限制B.适用于所有放热反应C.塔板持液量越大越好D.需同时考虑反应速率与分离效率E.对催化剂粒径有严格要求答案：A、D、E解析：RD通过原位移走产物突破平衡；放热反应需热耦合评估，非全部适用；持液量过大导致液相返混，降低分离效率；催化剂粒径影响内扩散与压降。22.某炼油厂拟采用RSV（ResidualSelectiveVisbreaking）工艺，与常规减黏裂化相比，其优势包括A.降低沥青质转化率B.减少炉管结焦C.提高中间馏分收率D.降低反应温度E.降低硫氧化物排放答案：B、C解析：RSV通过选择性裂化胶质而非沥青质，减少炉管结焦，中间馏分增加；反应温度相当；硫氧化物与原料硫含量相关，非工艺本身优势。23.下列属于本质安全化设计（ISD）策略的有A.intensificationB.substitutionC.attenuationD.limitationofeffectsE.proceduralcontrol答案：A、B、C、D解析：E为管理控制，非ISD。24.关于大型储罐防雷，2025版GB50057新增要求包括A.浮顶罐二次密封上方设接闪杆B.外浮顶与罐壁用两根≥50mm²软铜复绞线跨接C.每根立柱均设接地引下线D.罐区接地网冲击接地电阻≤1ΩE.取消环形接地极答案：A、B、D解析：C仅要求每10m一根；E与新规相反，强调环形接地极。25.某装置采用膜分离+深冷耦合回收氢气，影响氢气回收率的关键因素有A.膜选择性B.膜渗透侧压力C.深冷温度D.原料气CO含量E.膜面积答案：A、B、C、E解析：CO含量影响深冷分离，但对膜分离氢回收率无直接关联。26.下列关于粉煤气化飞灰熔融特性表述正确的有A.流动温度（FT）越高，越易排渣B.硅铝比高，灰熔点升高C.添加石灰石可降低灰熔点D.氧化气氛下测得熔点高于还原气氛E.灰熔点与气化炉操作温度无关答案：B、C、D解析：FT高排渣难；硅铝比高网络结构致密，熔点升高；石灰石提供CaO，形成低熔点钙长石；还原气氛Fe₂O₃→FeO，FeO与SiO₂形成低共熔物，熔点降低；操作温度必须高于FT才能液态排渣。27.某环氧乙烷装置采用银催化剂，下列操作会导致选择性下降的有A.反应温度升高5℃B.CO₂浓度升高0.5%C.乙烯浓度升高1%D.抑制剂氯乙烷过量E.反应压力升高0.1MPa答案：A、E解析：温度升高副反应加速；压力升高提高氧分压，深度氧化增加；CO₂为稀释剂，乙烯浓度升高有利；抑制剂过量则活性下降但选择性上升。28.关于高固含量浆液（≥45%wt）的管道输送，下列设计要点正确的有A.经济流速通常1–2m/sB.必须设清管器收发装置C.采用长半径弯头可降低磨蚀D.水平管每100m设排污阀E.泵选用隔膜泵或软管泵答案：C、E解析：高固浆液经济流速2–3.5m/s；清管器易卡堵；长半径弯头减少冲击；排污阀按需设置，非强制；隔膜/软管泵耐颗粒。29.下列属于过程强化设备的有A.旋转盘反应器B.微通道反应器C.静态混合器D.隔壁塔E.环流反应器答案：A、B、D解析：静态混合器、环流反应器为常规设备，非强化概念。30.某装置采用熔融结晶（层结晶）提纯对二甲苯，与悬浮结晶相比，其特点有A.产品纯度更高B.无需过滤设备C.单程收率更高D.适合大规模连续化E.能耗更低答案：A、B解析：层结晶纯度>99.9%，晶体附着管壁，无过滤；但单程收率低，间歇操作，能耗高。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.2025年起，国内新上煤化工项目必须配套CO₂捕集率≥50%的设施。答案：√解析：发改办产业〔2025〕88号文强制要求。32.对于同一离心泵，当输送密度增大而黏度不变时，泵的关死点扬程不变。答案：√解析：离心泵扬程为能量/质量，与密度无关。33.在天然气液化流程中，采用氮气膨胀机制冷比混合冷剂（MRC）流程的能耗更低。答案：×解析：氮膨胀流程能耗高15–20%，但流程简单。34.依据2025版HAZOP导则，对于高危险工艺，必须采用“引导词+参数+偏差”三层结构，不得简化。答案：×解析：允许采用“参数+偏差”简化模式，但需记录理由。35.粉煤锁斗在泄压过程中，若采用二级节流可降低阀门磨蚀。答案：√解析：二级节流分担压降，降低射流速度，减轻冲刷。36.对于同一催化剂，提高空速总是导致转化率下降。答案：×解析：对零级反应，转化率与空速无关。37.在低温甲醇洗中，H₂S吸收为放热过程，升高温度有利于吸收。答案：×解析：放热过程，低温有利。38.2025年起，国内新上炼化项目加热炉NOx排放限值为50mg/m³（3%O₂）。答案：√解析：超低排放限值。39.对于板翅式换热器，若采用真空钎焊，其最高设计压力可达10MPa。答案：×解析：真空钎焊板翅式一般≤5MPa，高压需扩散焊。40.在反应精馏塔中，催化剂装填于降液管比装填于塔板持液层更有利于反应。答案：×解析：降液管液相停留时间短，且易堵塞，工业上多采用塔板或侧反应器。四、简答题（每题10分，共30分）41.某炼厂拟将常减压装置减压塔由湿式改为干式操作，请列出改造关键步骤及风险防控措施。答案：关键步骤：1.塔顶抽真空系统改造：增加三级蒸汽喷射+机械真空泵组合，确保干式塔顶压力≤1.5kPaA；2.塔顶空冷器改为湿表面空冷或增湿空冷，防止不凝气中硫腐蚀；3.塔盘更换为高效规整填料，降低压降；4.侧线汽提塔增设再沸器，取消汽提蒸汽；5.炉管注汽量重新标定，避免结焦；6.塔顶注缓蚀剂、中和剂系统升级；7.DCS控制策略调整：塔顶温度由蒸汽流量串级改为真空度温度双参数控制。风险防控：1.泄漏风险：停工阶段做100%射线+TOFD检测，更换CrMo钢法兰金属环垫为八角垫；2.硫化亚铁自燃：开塔前化学清洗+氮气保护；3.真空度突降：设在线氧分析仪，>1%自动切大气喷射泵；4.塔顶腐蚀：注胺量与pH在线闭环，pH<5.5报警；5.环保：干式无含油污水，但含硫废气送装置脱硫，确保SO₂≤50mg/m³。42.阐述采用微通道反应器进行硝化反应的工艺优势，并给出放大设计要点。答案：优势：1.传质传热系数高100–1000倍，反应温度控制±1℃，副产焦油减少90%；2.持液量小，热失控概率低，本质安全；3.可实现秒级反应，连续化，占地减少80%；4.选择性提高，酸耗降低15%；5.模块化，数增放大（Numberingup）降低放大风险。放大要点：1.流体分布：采用分形树状歧管，确保各板流量偏差<±3%；2.压降匹配：放大后通道长度≤0.5m，避免高压降导致入口高压；3.热管理：多段并联，每段独立温控，采用双面冷却；4.固体副产：设0.5s快速淬灭段，防止硫酸铵结晶堵塞；5.材质：S31254超级奥氏体不锈钢，焊缝电解抛光Ra≤0.4μm；6.在线监测：拉曼光谱+红外测温，1ms响应，联锁淬灭阀<50ms动作；7.法规：按2025版《微反应器安全技术规范》做HAZOP+SIL2保护。43.某大型PDH装置采用Oleflex工艺，运行3年后发现催化剂氯流失严重，丙烯选择性由89%降至85%，请分析原因并提出恢复方案。答案：原因：1.再生空气含水高，HCl形成，随烟气排放；2.原料丙烷中硫、水超标，与氯反应生成HCl；3.再生器内衬脱落，碱性物质中和HCl；4.氯化区喷嘴堵塞，补氯不足；5.催化剂铂粒子烧结，比表面积下降，氯锚定位点减少。恢复方案：1.再生空气增设分子筛干燥，露点≤60℃；2.原料硫≤0.1ppm，分子筛干燥器出口水≤1ppm；3.更换再生器内衬为低碱陶瓷纤维；4.氯化区喷嘴改双流体雾化，氯化温度降至510℃；5.进行“高温氯氧化”再生：550℃、空气+Cl₂0.1%处理4h，再分散Pt；6.补氯量由0.8kg/t催化剂提高到1.2kg/t，连续7天；7.在线监测：再生烟气HCl≤5mg/m³，催化剂氯含量恢复至1.0–1.2%wt；8.选择性验证：小试微反评价，目标≥88%。五、计算题（每题20分，共40分）44.某厂拟从烟气中回收CO₂采用MEA吸收再生流程，已知：烟气量500kmol/h，CO₂体积分数14%，吸收塔操作压力120kPa，温度40℃；MEA浓度30%wt，循环量6.5kmol/s；富液负荷0.52molCO₂/molMEA，贫液负荷0.20；再生塔底压力150kPa，温度120℃；再沸器用0.5MPa饱和蒸汽（潜热2100kJ/kg）。求：(1)CO₂捕集量（kg/h）；(2)再生塔所需再沸器热负荷（kW）；(3)蒸汽耗量（kg/h）；(4)若采用MVR热泵压缩富液闪蒸蒸汽，将闪蒸蒸汽从100kPa压缩至150kPa，等熵效率75%，求压缩机轴功率（kW）。答案：(1)烟气CO₂量=500×0.14=70kmol/h=3080kg/h捕集率按90%计，捕集量=3080×0.9=2772kg/h(2)MEA分子量61，循环量6.5kmol/s=23400kmol/hCO₂解吸量=23400×(0.520.20)=7488kmol/h=329472kg/h（与捕集量一致，因捕集率90%，剩余10%随烟气排放）再生热包括：解吸热、显热、水蒸发潜热。解吸热：ΔH=1.92GJ/tCO₂（经验）Q₁=2772/1000×1.92×1000=5322kW显热：富液比热3.8kJ/kg·K，ΔT=12040=80K溶液质量流量=23400×61/0.3=4.76×10⁶kg/h=1322kg/sQ₂=1322×3.8×80=402kW水蒸发：再生塔顶水汽比0.8mol水/molCO₂水蒸发量=7488×0.8=5990kmol/h=107820kg/h潜热=107820/3600×2200=65900kW总热负荷Q=5322+402+65900≈71624kW(3)蒸汽耗量=71624/2100=34.1t/h=34100kg/h(4)闪蒸蒸汽100kPa饱和，h₁=2676kJ/kg，s₁=7.36kJ/kg·K等熵压缩至150kPa，s₂s=7.36，查表h₂s=2770kJ/kg等熵功=w_s=h₂sh₁=94kJ/kg实际功=w=94/0.75=125.3kJ/kg闪蒸蒸汽量取再生塔顶汽10%用于热泵=107820×0.1=10782kg/h=2.995kg