2025年煤化工入职考试题及答案

2025年煤化工入职考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.煤气化过程中，下列哪种气化剂属于“富氧气化”的典型代表？A.空气B.水蒸气C.95%O₂＋5%N₂D.CO₂答案：C解析：富氧气化指氧气体积分数大于90%的气化剂，可显著提高合成气中有效气（CO+H₂）含量，降低氮气稀释效应。2.固定床鲁奇炉出口粗煤气中，下列哪类杂质含量最高？A.苯系物B.氨C.焦油D.HCN答案：C解析：鲁奇炉低温干馏区温度400–600℃，煤中挥发分大量热解，焦油产率可达干煤质量3–8%，远高于其他杂质。3.煤直接液化装置中，循环溶剂的主要作用是：A.提供活性氢B.控制反应温度C.抑制催化剂失活D.溶解煤及产物并输送固体答案：D解析：循环溶剂为部分加氢后的重质油，具有良好的溶解与分散能力，可将煤粉及未转化有机质保持浆态，防止系统堵塞。4.下列哪种煤气化技术采用“水冷壁＋激冷流程”组合？A.ShellB.TexacoC.EGasD.HTL答案：B解析：Texaco气化炉上部为耐火砖，下部为激冷室，合成气经水激冷后直送洗涤塔，流程短、设备紧凑。5.煤制烯烃（MTO）装置中，造成催化剂“积碳”最主要的反应是：A.甲醇脱水B.烯烃齐聚C.芳构化D.氢转移答案：D解析：氢转移反应将烯烃转化为烷烃并生成稠环芳烃，芳烃进一步缩合形成积碳前驱体，堵塞SAPO34孔道。6.鲁奇炉夹套锅炉产汽压力等级通常为：A.0.3MPaB.1.0MPaC.2.5MPaD.4.2MPa答案：C解析：夹套水吸收炉壁散热，产2.5MPa饱和蒸汽，既回收热量又防止炉壁超温，为德国鲁奇传统设计。7.煤制天然气（SNG）甲烷化反应器最常用的催化剂活性组分为：A.Fe₃O₄B.Ni/Al₂O₃C.CoMoSD.CuZnAl答案：B解析：Ni基催化剂对CO/CO₂甲烷化活性高、选择性好，且成本低，工业装置普遍采用15–25%Ni负载量。8.下列哪项不是导致水煤浆气化喷嘴磨损的主要原因？A.煤浆固体颗粒冲刷B.高温火焰回卷C.喷嘴材料热应力D.合成气中H₂S腐蚀答案：D解析：H₂S主要腐蚀后续换热面，喷嘴磨损以机械冲刷与热震为主，腐蚀贡献<5%。9.煤间接液化FT合成中，链增长概率α值升高，则：A.甲烷选择性升高B.C₅⁺选择性升高C.CO转化率下降D.催化剂比表面积增大答案：B解析：α为链增长概率，α↑则重质烃（蜡）增加，C₅⁺选择性升高，甲烷选择性下降。10.低温甲醇洗（Rectisol）再生塔顶排放气主要成分是：A.CO₂B.H₂SC.N₂D.CH₄答案：A解析：再生塔顶压力0.2MPa、温度20℃，CO₂解吸量占总量90%以上，H₂S经浓缩后送克劳斯回收。11.煤热解多联产系统中，下列哪项属于“半焦高位发热量”的典型值？A.10MJ/kgB.15MJ/kgC.22MJ/kgD.30MJ/kg答案：C解析：半焦挥发分8–12%，固定碳80–85%，灰分8–10%，收到基高位发热量21–23MJ/kg。12.下列关于CO变换反应的说法正确的是：A.高温变换催化剂活性组分为CuB.耐硫变换入口温度通常180℃C.低变出口CO含量可降至0.3%（干基）D.变换反应为强放热反应，ΔH=+41kJ/mol答案：C解析：低变催化剂（CoMoS）在200–220℃运行，出口CO可<0.3%，反应ΔH=41kJ/mol，属放热。13.煤气化炉比氧耗是指：A.每千克煤消耗氧气质量B.每立方米合成气消耗氧气体积C.每兆焦耳冷煤气效率对应氧气量D.每千摩尔有效气（CO+H₂）消耗氧气量答案：B解析：行业定义：比氧耗Nm³O₂/Nm³(CO+H₂)，评价气化效率与空分负荷的核心指标。14.下列哪种脱硫剂适用于“干法精脱硫”？A.氧化铁B.氧化锌C.活性炭D.石灰石答案：B解析：氧化锌精脱硫剂工作温度350–400℃，可将H₂S脱至<0.1ppm，保护后续甲烷化催化剂。15.煤制氢装置PSA（变压吸附）尾气最常用的处理方式是：A.直排大气B.送锅炉燃烧C.循环回气化炉D.送火炬答案：B解析：PSA尾气含CO25–30%、H₂15–20%，热值约8MJ/Nm³，送锅炉燃烧回收能量最经济。16.下列哪项不是影响水煤浆浓度的关键因素？A.煤内水含量B.煤表面含氧官能团C.添加剂分子量D.灰熔点答案：D解析：灰熔点影响气化操作温度，与浆体浓度无直接关联；内水、表面官能团、添加剂均显著影响成浆性。17.鲁奇炉灰锁膨胀冷凝器充水介质通常采用：A.循环水B.脱盐水C.灰水D.甲醇答案：B解析：脱盐水可防止膨胀冷凝器结垢，确保灰锁泄压时蒸汽快速冷凝，缩短循环时间。18.煤直接液化反应器出口产物中，下列哪项属于“轻馏分”？A.230–350℃馏分B.350–450℃馏分C.450–540℃馏分D.>540℃馏分答案：A解析：轻馏分通常指初馏点–230℃及230–350℃馏分，富含酚、芳烃，可作为产品或循环溶剂。19.下列关于EGas气化炉的说法错误的是：A.采用两段水煤浆进料B.废锅流程回收高温显热C.排渣方式为固态干排D.合成气出口温度约1050℃答案：C解析：EGas为熔渣气化，渣经渣锁湿排，非干排；两段进料可提高冷煤气效率。20.煤制烯烃装置中，甲醇合成催化剂失活最主要的原因是：A.硫中毒B.氯中毒C.铜晶粒长大D.积碳答案：C解析：CuZnAl系催化剂长期运行，铜晶粒烧结长大，活性位减少，失活速率约0.5%/月。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水煤浆气化比氧耗？A.提高煤浆浓度B.提高气化温度C.降低煤灰分D.采用富氧气化答案：A、C解析：提高浓度→单位煤有效气产率↑；降低灰分→惰性物质减少，均需氧气量↓。提高温度或富氧反而增加比氧耗。22.煤热解三相产物中，可作为高附加值化学品的有：A.轻焦油中苯酚B.煤气中乙烯C.半焦中固定碳D.焦油中芘答案：A、B、D解析：苯酚、乙烯、芘均可提纯销售；固定碳为固体燃料，非化学品。23.下列属于FT合成“铁基催化剂”特点的有：A.耐硫性强B.水煤气变换活性高C.产物链增长概率低D.适合高H₂/CO比原料答案：A、B解析：铁基耐硫10ppm以上，且具WGS活性，可将多余CO转化为H₂；链增长概率高于钴基，适合低H₂/CO。24.低温甲醇洗系统冷量来源包括：A.氨吸收制冷B.透平膨胀机C.丙烯压缩制冷D.液氮洗冷量回收答案：A、B、C解析：液氮洗为氮洗装置，非甲醇洗系统；前三者为典型冷量来源。25.煤制SNG项目环境影响评价中，必须考虑的典型因子有：A.SO₂B.汞C.甲烷泄漏D.酚氰废水答案：A、B、C、D解析：煤气化、甲烷化、污水处理全过程均涉及上述因子，需逐项核算。26.下列哪些操作会导致鲁奇炉“沟流”现象？A.床层过低B.煤粒度分布过宽C.蒸汽/氧比升高D.炉篦转速过快答案：A、B、D解析：床层低、粒度不均、炉篦过快均易形成气流短路；蒸汽/氧比升高反而抑制沟流。27.煤直接液化装置高压分离器（HPSeparator）液位波动过大，可能引发：A.循环氢压缩机带液B.反应器超温C.减压阀空化D.催化剂中毒答案：A、C解析：带液损坏压缩机叶轮；减压阀空化侵蚀阀芯；与超温、中毒无直接因果。28.下列属于“煤制氢”与“天然气制氢”差异的有：A.原料碳氢比B.变换反应深度C.CO₂排放强度D.氢气提纯方式答案：A、B、C解析：煤碳氢比高，需深度变换；CO₂排放>20kg/kgH₂，远高于天然气；提纯均用PSA，方式相同。29.甲醇合成回路中，设置循环机位置的原因包括：A.补偿系统压力损失B.控制催化剂床层温升C.提高单程转化率D.降低合成塔投资答案：A、B解析：循环机补充压降，并通过调节循环比控制绝热温升；转化率、投资与位置无关。30.下列哪些属于煤化工项目“碳足迹”核算边界？A.原料煤开采甲烷逸散B.厂内自备电厂燃煤C.外购电力间接排放D.产品运输至下游答案：A、B、C解析：运输属Scope3，非强制核算边界；前三项为Scope1+2，必须计入。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.Shell气化炉废锅流程产汽量约占全厂高压蒸汽总量40%。答案：√解析：Shell废锅出口合成气温度约350℃，回收显热产4.2MPa饱和蒸汽，单炉产汽量可达100t/h以上。32.煤制烯烃项目甲醇合成催化剂寿命通常短于甲醇制烯烃催化剂。答案：×解析：甲醇合成催化剂寿命2–4年，MTO催化剂因高温水热环境，寿命仅1–1.5年，后者更短。33.鲁奇炉煤气中CH₄体积分数高于水煤浆气化。答案：√解析：鲁奇炉低温干馏区生成大量甲烷，CH₄可达8–12%；水煤浆气化高温，CH₄<0.5%。34.FT合成铁基催化剂添加K助剂可提高链增长概率。答案：√解析：K₂O促进电子给体效应，增强C–C链增长，抑制甲烷生成。35.煤直接液化装置加氢裂化反应器为放热反应，需设置冷氢控制器。答案：√解析：加氢裂化ΔH≈60kJ/mol，多段床层间注冷氢控制温升<15℃。36.低温甲醇洗操作温度越低，CO₂溶解度越小。答案：×解析：温度↓，CO₂在甲醇中溶解度↑，故操作温度需<30℃。37.EGas气化炉二段喷入的煤浆主要起降温作用，不参与气化反应。答案：×解析：二段煤浆与高温合成气反应，生成额外有效气，提高冷煤气效率约3–4%。38.煤制SNG项目甲烷化反应器入口H₂/CO₂摩尔比理论值为4。答案：√解析：CO₂+4H₂⇌CH₄+2H₂O，化学计量比4:1。39.煤热解三相产物比例与煤阶无关，仅取决于加热速率。答案：×解析：煤阶决定挥发分含量，直接影响焦油、煤气产率；加热速率仅影响二次反应深度。40.PSA提纯氢气时，吸附剂对CO的亲和力高于CH₄。答案：×解析：活性炭/沸石对CH₄亲和力>CO，故CO先于CH₄穿透，需设置CO保护段。四、填空题（每空1分，共20分）41.水煤浆气化典型操作温度比灰熔点高________℃。答案：50–100解析：确保熔渣流动性，温度过低易堵渣口。42.鲁奇炉炉篦最大转速约为________r/h。答案：30解析：转速过高破坏床层，过低排渣不畅，设计上限30r/h。43.煤直接液化加氢反应器总温升一般控制在________℃以内。答案：30解析：防止局部过热导致结焦，多段冷氢控制。44.FT合成铁基催化剂典型运行压力为________MPa。答案：2.5–3.0解析：高压利于链增长，但过高增加设备投资，工业常用2.5MPa。45.低温甲醇洗循环甲醇含水量应低于________%（质量）。答案：1解析：水↑降低CO₂溶解度，且增加系统腐蚀，需分子筛干燥。46.煤制烯烃项目吨烯烃标煤消耗约为________tce。答案：4.2–4.5解析：含气化、变换、合成、MTO全流程，行业先进值4.2tce/t烯烃。47.Shell气化炉废锅产汽压力等级为________MPa。答案：4.2解析：与锅炉系统匹配，统一高压管网。48.煤热解三相产物中，焦油产率最高可达________%（干煤）。答案：15解析：褐煤快速热解焦油产率可达15%，烟煤一般8–10%。49.煤制SNG项目甲烷化反应器入口硫含量需<________ppm。答案：0.1解析：保护Ni基催化剂，需精脱硫至0.1ppm以下。50.PSA氢气回收率通常为________%。答案：85–90解析：受吸附剂容量限制，工业装置回收率85–90%，再高需增加均压次数。五、简答题（每题6分，共30分）51.简述水煤浆气化喷嘴磨损机理及延长寿命的工程措施。答案：磨损机理：①煤浆中硬质石英颗粒（莫氏硬度7）以30–40m/s速度冲刷喷嘴内壁；②高温火焰回卷造成热震裂纹；③局部负压区空蚀。工程措施：①采用WCCo整体烧结内衬，硬度>HRA90；②喷嘴前端设旋流冷却水套，降低表面温度至<250℃；③煤浆添加剂加入0.5%纳米TiO₂，降低颗粒棱角；④运行控制氧煤比±2%以内，避免火焰偏移；⑤每运行8000h进行激光熔覆修复，寿命可由1年延长至3年。52.说明煤直接液化装置循环溶剂加氢的目的及工艺参数。答案：目的：①补充活性氢，抑制煤热解自由基缩聚；②提高溶剂供氢能力（Hdonorindex>0.5）；③降低产物黏度，改善输送。工艺参数：固定床加氢反应器，温度340–360℃，压力15–17MPa，空速0.5h⁻¹，氢油比600:1，催化剂为NiMo/Al₂O₃，加氢后芳碳率<25%，双环芳烃转化率>70%。53.比较Shell与Texaco气化炉在能量回收方式上的差异及优缺点。答案：Shell采用废锅流程，高温合成气经辐射+对流废锅产4.2MPa蒸汽，回收显热效率高（>90%），副产蒸汽可驱动透平，但设备庞大、投资高；Texaco采用激冷流程，合成气直接水淬，显热损失大，但流程短、设备紧凑，适合下游需水蒸气工艺（如变换），投资低20%。Shell适合大型IGCC，Texaco适合化工联产。54.阐述煤制烯烃项目CO₂排放集中段及减排技术路线。答案：集中段：①变换炉出口（CO₂浓度>35%）；②甲醇合成回路弛放气；③MTO再生器烟道气。减排路线：①低能耗复合胺吸收（如BASFOASE®blue），CO₂捕集率>90%，再生热耗2.8GJ/t；②CO₂加氢制甲醇（冰岛CRI技术），利用绿氢合成甲醇，实现碳循环；③CO₂矿化制建材，与钢渣反应生成CaCO₃建材，年消纳10万吨级。55.说明鲁奇炉“灰锁膨胀冷凝器”液位异常下降的危害及处理。答案：危害：①膨胀冷凝器无法形成水封，灰锁泄压时高温灰蒸汽直排，造成人员灼伤；②灰锁上下阀密封面干烧，导致泄漏；③床层压力波动，气化炉工况恶化。处理：①立即减负荷至70%，降低排灰频率；②现场检查充水阀是否堵塞，切换备用脱盐水线；③若液位持续下降，停炉检查膨胀冷凝器内部管束是否破裂，必要时更换液位计并重新建立水封。六、计算题（每题10分，共20分）56.某水煤浆气化炉投煤量150t/h（干基），煤浆浓度62%，灰分8%，灰熔点1350℃，操作温度1400℃，比氧耗380Nm³O₂/1000Nm³(CO+H₂)，有效气产率1650Nm³/t煤，求：（1）每小时氧耗（Nm³）；（2）若空分装置电耗0.35kWh/Nm³O₂，计算吨合成气电耗（kWh）。解：（1）有效气总量=150×1650=247500Nm³/h氧耗=247500×380/1000=94050Nm³/h（2）空分电耗=94050×0.35=32917.5kWh吨合成气电耗=32917.5/247.5=132.9kWh/t答案：（1）94050Nm³/h；（2）132.9kWh/t。57.某煤制SNG项目，甲烷化入口合成气组成：CO20%，CO₂5%，H₂70%，CH₄3%，N₂2%，流量100000Nm³/h，要求出口CH₄含量>96%（干基），假设CO/CO₂全部转化为CH₄，求：（1）理论需H₂量（Nm³/h）；（2）若实际H₂/COx摩尔比为3.05，计算过剩H₂量；（3）过剩H₂若全部燃烧产汽（低热值10.8MJ/Nm³，锅炉效率90%），求产汽量（t/h，蒸汽焓值取2800kJ/kg）。解：（1）CO需H₂：0.2×4=0.8Nm³/Nm³CO₂需H₂：0.05×4=0.2Nm³/Nm³总需H₂=100000×(0.8+0.2)=100000Nm³/h（2）实际供H₂=100000×3.05=305000Nm³/h过剩H₂=305000100000=205000Nm³/h（3）热量=205000×10.8×0.9=1992600MJ/h产汽=1992600×1000/2800=711