煤化工专业技术人员题库及答案

煤化工专业技术人员题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.煤气化过程中，下列哪种气化剂属于富氧气化？（）A.空气B.水蒸气C.纯氧＋水蒸气D.二氧化碳答案：C2.固定床气化炉内温度最高的区域通常位于（）A.干燥层B.干馏层C.还原层D.氧化层答案：D3.鲁奇炉出口粗煤气中，CO2体积分数典型值为（）A.＜5%B.8%～12%C.20%～30%D.＞40%答案：C4.煤直接液化反应器中，为防止结焦，循环溶剂的主要作用是（）A.供氢B.传热C.分散煤粉D.稀释自由基答案：D5.甲醇合成催化剂失活的最主要原因是（）A.硫中毒B.氯中毒C.积碳D.热烧结答案：A6.低温甲醇洗（Rectisol）工艺中，再生塔顶排放气的主要成分是（）A.CO2B.H2SC.COD.CH4答案：B7.煤制天然气（SNG）甲烷化反应CO+3H2=CH4+H2O的ΔH°298为（）A.−165kJ·mol⁻¹B.−206kJ·mol⁻¹C.−41kJ·mol⁻¹D.+165kJ·mol⁻¹答案：B8.壳牌粉煤气化炉采用的气化反应器类型是（）A.固定床B.流化床C.气流床D.熔渣池答案：C9.煤的哈氏可磨性指数（HGI）越高，表示（）A.煤越硬B.煤越易磨C.灰分越高D.水分越高答案：B10.下列哪种气体在甲醇合成回路中被称为“惰性气”？（）A.COB.CO2C.CH4D.H2答案：C11.煤焦油加氢精制过程中，脱氮活性最高的催化剂是（）A.NiMo/Al2O3B.CoMo/Al2O3C.WNi/Al2O3D.FeMo/Al2O3答案：C12.煤制烯烃（MTO）反应中，甲醇转化率接近100%时，乙烯+丙烯选择性典型值为（）A.30%B.50%C.80%D.95%答案：C13.气流床气化炉比氧耗（kgO2/km³CO+H2）一般低于（）A.200B.300C.400D.500答案：B14.煤直接液化油收率（d.a.f.煤）工业装置最高可达（）A.35%B.45%C.58%D.75%答案：C15.鲁奇炉夹套锅炉产生的蒸汽压力等级通常为（）A.0.3MPaB.1.0MPaC.4.0MPaD.10MPa答案：B16.煤制乙二醇工艺中，草酸酯合成塔入口CO与亚硝酸甲酯摩尔比控制为（）A.1:1B.1.2:1C.2:1D.4:1答案：B17.粉煤气化炉烧嘴寿命主要受哪种因素影响最大？（）A.热应力B.灰渣磨蚀C.硫腐蚀D.氧腐蚀答案：B18.煤液化残渣四氢呋喃不溶物（THFI）主要成分为（）A.未反应煤B.沥青烯C.前沥青烯D.无机灰答案：A19.低温甲醇洗装置中，H2S浓缩塔顶部加入的介质是（）A.氮气B.二氧化碳C.甲醇D.变换气答案：A20.煤制天然气项目全厂能量转化效率（LHV）先进指标为（）A.35%B.45%C.55%D.65%答案：C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.下列属于煤气化炉“三大件”的有（）A.烧嘴B.内衬C.废锅D.激冷环答案：A、B、D22.煤直接液化循环溶剂需满足的性能指标包括（）A.芳碳率高B.馏程350～540℃C.硫＜1µg·g⁻¹D.冰点＜−20℃答案：A、B、C23.影响水煤浆气化炉比煤耗的主要因素有（）A.煤浆浓度B.氧煤比C.气化压力D.灰熔点答案：A、B、D24.甲醇合成回路“弛放气”排放位置通常设在（）A.合成塔出口B.循环机入口C.分离器顶部D.合成塔入口答案：B、C25.煤制烯烃（MTO）催化剂SAPO34的失活原因包括（）A.积碳B.骨架铝流失C.硅迁移D.水热晶相转变答案：A、B、D26.鲁奇炉出口粗煤气净化流程中，可脱除焦油的单元有（）A.洗涤冷却塔B.轻油洗涤塔C.酚水槽D.超级离心机答案：A、B、D27.煤制乙二醇工艺中，亚硝酸甲酯再生反应所需气体有（）A.NOB.O2C.COD.CH3OH答案：A、B、D28.下列属于煤间接液化费托合成产物分布调整手段的有（）A.变换催化剂层间注CO2B.反应温度梯度控制C.循环比调节D.催化剂助剂K、Cu改性答案：B、C、D29.煤液化装置高压分离器（HPSeparator）操作温度过低会导致（）A.重质油固化B.气体夹带液量增加C.系统压力波动D.催化剂中毒答案：A、B、C30.煤化工项目环评中，SO2排放总量核算需考虑的来源有（）A.工艺加热炉B.动力锅炉C.火炬D.硫回收装置尾气答案：A、B、D三、填空题（每空1分，共20分）31.壳牌气化炉激冷段出口合成气温度一般控制在______℃以下，以保护下游废锅。答案：90032.煤的工业分析中，固定碳的计算公式为：固定碳=100−（水分+灰分+______）。答案：挥发分33.鲁奇炉夹套副产蒸汽饱和温度约______℃（对应1.0MPa）。答案：18034.甲醇合成反应器床层热点温度报警值一般设定为______℃。答案：28535.煤制天然气甲烷化反应器采用的多段绝热固定床，段间采用______方式移热。答案：冷激或蒸汽发生36.煤直接液化装置高压煤浆泵为______泵，出口压力可达30MPa。答案：隔膜37.低温甲醇洗装置中，CO2吸收塔塔板数典型值为______块。答案：6038.粉煤气化炉烧嘴氧通道流速设计值约______m·s⁻¹，以保证良好雾化。答案：12039.煤制乙二醇草酸酯合成反应压力为______MPa。答案：0.340.费托合成铁基催化剂助剂K2O的作用是______电子给予体，提高烯烃选择性。答案：作为41.煤液化装置减压塔顶油作为______溶剂返回配煤浆。答案：循环42.甲醇制烯烃（MTO）反应再生器烧焦区氧含量控制＜______%，防止催化剂烧结。答案：0.543.煤焦油加氢装置，为防止反应器压降升高，床层顶部装填______保护剂。答案：瓷球或大孔NiMo44.水煤浆浓度每提高5%，气化炉冷煤气效率约提高______个百分点。答案：1.545.煤制天然气项目全厂吨煤耗水先进指标为______t。答案：2.546.鲁奇炉出口煤气中苯不溶物（BI）典型值为______g·m⁻³。答案：3047.壳牌气化炉废锅入口合成气灰含量设计上限为______mg·m⁻³。答案：5048.煤直接液化反应器液时空速（LHSV）一般控制在______h⁻¹。答案：0.349.甲醇合成催化剂硫化氢中毒后，可用______热氢气再生。答案：含少量水50.煤化工项目碳排放核算中，工艺CO2排放系数采用______方法。答案：质量平衡四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）51.煤的灰熔点越高，气流床气化炉操作温度可越低。（）答案：×52.甲醇合成回路中，惰性气累积会降低单程转化率。（）答案：√53.煤制烯烃MTO反应温度升高，乙烯/丙烯比下降。（）答案：√54.鲁奇炉出口煤气焦油含量与煤的挥发分成反比。（）答案：×55.煤直接液化装置循环溶剂供氢能力用H/C原子比表征。（）答案：√56.低温甲醇洗装置中，H2S吸收塔操作温度高于CO2吸收塔。（）答案：×57.粉煤气化炉比氧耗与煤的灰分无关。（）答案：×58.费托合成钴基催化剂对硫中毒比铁基更敏感。（）答案：√59.煤制乙二醇工艺中，亚硝酸甲酯再生反应为放热反应。（）答案：√60.煤液化残渣焚烧可副产蒸汽，实现能量回收。（）答案：√五、简答题（每题6分，共30分）61.简述气流床气化炉与固定床气化炉在煤种适应性上的主要差异。答案：气流床采用高温（1400～1600℃）熔渣排灰，要求煤的灰熔点＜1350℃，最好添加助熔剂；对煤的反应活性无严格要求，可气化烟煤、无烟煤。固定床鲁奇炉要求煤有较高机械强度和热稳定性，粒度6～50mm，高水分、高灰分易使床层透气性恶化；需煤的灰熔点＞1250℃以防结渣。综上，气流床适应煤种更广，固定床对煤的物理性质要求苛刻。62.写出煤制天然气甲烷化主反应方程式，并说明为何采用多段绝热反应器。答案：主反应CO+3H2=CH4+H2OΔH°298=−206kJ·mol⁻¹；CO2+4H2=CH4+2H2OΔH°298=−165kJ·mol⁻¹。反应强放热，绝热温升可达600℃，易使催化剂烧结。采用多段绝热，段间用冷激或废锅移热，将每段温升控制在50～80℃，既保护催化剂又接近最佳平衡转化率。63.说明低温甲醇洗工艺中，CO2与H2S吸收选择性如何实现。答案：利用H2S在甲醇中溶解度比CO2高约9倍、吸收速率快的特点，在高压低温下先让含CO2/H2S气体通过H2S吸收塔，控制液气比使H2S几乎完全脱除而仅少量CO2共吸；随后气体进入CO2吸收塔，用大量贫液彻底脱CO2。通过分段吸收、不同液气比及温度控制实现选择性。64.列举煤直接液化循环溶剂需满足的四个关键指标并给出典型数值。答案：1.馏程350～540℃；2.芳碳率（fa）≥0.55；3.供氢指数（HDI=Hα/Cα）≥15mg·g⁻¹；4.硫＜1µg·g⁻¹，氮＜500µg·g⁻¹。65.简述甲醇制烯烃（MTO）催化剂积碳失活机理及再生措施。答案：甲醇在SAPO34孔道内生成低碳烯烃，同时副产芳烃及大分子烃，堵塞八元环孔口，导致扩散受限、活性下降。再生措施：用空气在650℃下烧焦，控制氧含量＜0.5%，再生时间10min，烧碳量控制在1%（质量）以内，避免骨架脱铝。六、计算题（共30分）66.（10分）某水煤浆气化炉日投煤量3000t（干基），煤浆浓度62%，氧煤比0.85kg·kg⁻¹。求：（1）每小时煤浆体积流量（m³·h⁻¹，煤浆密度1250kg·m⁻³）；（2）每小时99.6%O2消耗量（Nm³·h⁻¹，标况密度1.43kg·Nm⁻³）。答案：（1）干煤量=3000/24=125t·h⁻¹=125000kg·h⁻¹煤浆量=125000/0.62=201612kg·h⁻¹体积流量=201612/1250=161.3m³·h⁻¹（2）氧量=125000×0.85=106250kg·h⁻¹Nm³·h⁻¹=106250/1.43=74300Nm³·h⁻¹67.（10分）煤制天然气甲烷化装置入口干气流量100000Nm³·h⁻¹，组成：CO20%，CO25%，H270%，CH43%，N22%。要求CO转化率≥99%，CO2转化率≥98%，求理论需H2量（kmol·h⁻¹）。答案：CO需H2=100000×0.2/22.4×3=2678.6kmol·h⁻¹CO2需H2=100000×0.05/22.4×4=892.9kmol·h⁻¹合计=3571.5kmol·h⁻¹入口H2=100000×0.7/22.4=3125kmol·h⁻¹需补H2=3571.5−3125=446.5kmol·h⁻¹68.（10分）某煤直接液化装置，干煤处理量250t·h⁻¹，液化油收率55%（对干煤），循环溶剂/煤质量比1.2，溶剂密度950kg·m⁻³。求循环溶剂泵体积流量（m³·h⁻¹）。答案：循环溶剂量=250×1.2=300t·h⁻¹=300000kg·h⁻¹体积流量=300000/950=315.8m³·h⁻¹七、综合分析题（共30分）69.（15分）某厂采用壳牌粉煤气化→变换→低温甲醇洗→液氮洗→甲烷化生产SNG。运行中发现甲烷化入口CO2体积分数升高至0.8%（设计≤0.2%），导致床层超温。请分析原因并提出三条解决措施。答案：原因：1.低温甲醇洗CO2吸收塔液气比不足或贫液温度升高，导致CO2穿透；2.液氮洗塔顶CO2冻堵，使CO2随合成气带往下游；3.甲醇再生塔再沸器泄漏，CO2窜入净化气。措施：1.降低吸收塔贫液温度至−55℃以下，提高液气比5%；2.液氮洗塔定期反吹解冻，控制塔顶温度＜−190℃；3.检修再生塔再沸器，防止内漏；4.增设保护床用分子筛吸附CO2。70.（15分）对