2026年加氢工艺模拟考试题及答案

2026年加氢工艺模拟考试题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1在加氢裂化装置中，循环氢压缩机设置干气密封的主要目的是A.降低氢气纯度 B.防止润滑油污染催化剂 C.减少氢气泄漏 D.提高反应压力答案：C1.2下列关于NiMo/Al₂O₃加氢脱硫催化剂活性顺序的描述，正确的是A.噻吩>苯并噻吩>二苯并噻吩 B.二苯并噻吩>苯并噻吩>噻吩 C.苯并噻吩>噻吩>二苯并噻吩 D.三者活性相同答案：B1.3某加氢装置反应器出口H₂S浓度突增，最先考虑的工艺调整是A.降低反应温度 B.提高循环氢流量 C.提高原料油干点 D.降低空速答案：B1.4根据API941，当操作温度>204℃且氢分压>1.38MPa时，应重点监测材料A.回火脆化 B.高温氢腐蚀 C.硫化氢应力腐蚀 D.氯离子应力腐蚀答案：B1.5加氢裂化采用“单段串联”流程比“单段一次通过”流程最明显的优势是A.氢耗低 B.产品芳烃高 C.中间馏分油收率高 D.催化剂寿命长答案：C1.6下列哪种杂质对加氢催化剂活性抑制最强A.有机氮 B.有机氧 C.有机氯 D.有机金属镍答案：A1.7某装置循环氢纯度由85%降至80%，若系统总压不变，氢分压下降约A.5% B.5.9% C.6.3% D.7.1%答案：B1.8加氢裂化反应器床层“飞温”通常指温升超过A.10℃ B.20℃ C.30℃ D.50℃答案：C1.9根据GB31570—2015，加氢装置含硫污水排放指标硫化物应≤A.1mg/L B.5mg/L C.10mg/L D.20mg/L答案：B1.10采用冷高分流程时，冷高分温度一般控制在A.30℃ B.50℃ C.80℃ D.120℃答案：B1.11加氢裂化催化剂酸性载体主要提供A.加氢活性 B.裂化活性 C.抗氮活性 D.抗硫活性答案：B1.12下列关于反应器径向温差允许值，SH/T3096规定应≤A.3℃ B.5℃ C.8℃ D.10℃答案：B1.13循环氢脱硫塔发泡最不可能的原因是A.胺液浓度过高 B.循环氢带烃 C.胺液降解 D.塔盘冲翻答案：A1.14某装置设计氢油体积比800:1，若进料量提高20%而循环氢量不变，则氢油比变为A.667:1 B.960:1 C.800:1 D.1000:1答案：A1.15加氢裂化产品中，最不易发生氧化安定性变差的是A.轻石脑油 B.喷气燃料 C.柴油 D.润滑油基础油答案：A1.16热高分气相线速设计上限一般取A.0.05m/s B.0.1m/s C.0.15m/s D.0.2m/s答案：C1.17某催化剂失活模型为：ln(k/k₀)=−αt，若α=0.035d⁻¹，运行200天后相对活性约为A.30% B.50% C.70% D.90%答案：B1.18关于反应器内构件，下列说法错误的是A.冷氢箱可均衡温度 B.分配盘可消除偏流 C.约翰逊网强度高于普通筛板 D.积垢篮用于支撑催化剂答案：D1.19加氢装置紧急泄压阀PSV起跳后，最先联锁动作是A.停循环氢压缩机 B.切断加热炉燃料 C.停进料泵 D.打开火炬阀答案：B1.20采用炉前混氢时，炉管材质通常选用A.碳钢 B.1Cr0.5Mo C.2.25Cr1Mo D.316L答案：C2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列属于加氢裂化反应器MPT（最大允许温度）限制依据的有A.材料蠕变强度 B.催化剂失活速率 C.反应平衡限制 D.设备法兰密封性能 E.氢脆敏感性答案：A、B、D2.2可导致加氢精制反应器压降升高的原因有A.催化剂结焦 B.催化剂破碎 C.床层沉积FeS D.循环氢量突增 E.原料油干点升高答案：A、B、C、E2.3关于循环氢脱硫系统，下列说法正确的有A.MDEA比MEA更易降解 B.贫胺入塔温度应低于气体入塔温度5~10℃ C.胺液发泡可导致循环氢带液 D.富胺闪蒸可回收烃类 E.胺液浓度越高越利于H₂S吸收答案：B、C、D2.4加氢裂化催化剂器外预硫化的优点有A.开工时间短 B.无放热集中 C.硫化完全 D.需设专用硫化剂注入设施 E.催化剂强度降低答案：A、B、C2.5下列属于加氢装置紧急停车ESD1级触发条件的有A.反应器床层温度>430℃ B.循环氢压缩机停机 C.主火嘴燃料气压力低低 D.新氢机全部停机 E.冷高分液位高答案：A、B、C、D2.6关于加氢裂化产品石脑油，下列指标与其催化重整适应性直接相关的有A.硫含量 B.氮含量 C.芳烃潜含量 D.馏程初馏点 E.溴价答案：A、B、C、E2.7下列措施可降低加氢装置氢耗的有A.提高反应压力 B.降低反应温度 C.原料预脱烯烃 D.采用部分循环氢脱硫 E.降低化学氢耗高的稠环芳烃含量答案：B、C、E2.8关于反应器出口采样，下列做法正确的有A.采样器需冷却至<50℃ B.采样口设双阀 C.采样前用氮气置换 D.采样瓶留20%气相空间 E.采样后立即送实验室答案：A、B、C、D2.9下列属于加氢裂化催化剂再生步骤的有A.热氢气提 B.烧焦 C.氧氯化 D.干燥 E.预硫化答案：A、B、C、D2.10关于高压换热器，下列说法正确的有A.双壳程可降低压降 B.螺纹锁紧环结构便于拆卸 C.管程走热流体利于减少结焦 D.换热管壁温应低于氢腐蚀起始温度 E.需设检漏孔监测内漏答案：B、D、E3.填空题（每空1分，共20分）3.1加氢裂化反应总温升通常用________温升与________温升之和表示。答案：反应热；溶解热3.2根据SH/T3074，加氢反应器裙座与壳体连接焊缝应进行________检测和________检测。答案：100%RT；100%UT3.3加氢催化剂硫化时，床层最高温度一般控制在________℃以下，主要防止________。答案：400；金属烧结3.4某装置设计氢分压12MPa，反应温度380℃，则氢油比常用体积比________或质量比________表示。答案：800:1；0.12:13.5加氢裂化采用“部分循环”流程时，尾油外甩量一般占新鲜原料的________%～________%。答案：10；303.6循环氢压缩机干气密封一级密封气差压正常值________MPa，低于________MPa将触发联锁。答案：0.3；0.13.7加氢装置开工时，催化剂钝化常用________或________作为钝化剂。答案：低氮油；含硫直馏柴油3.8根据API941Nelson曲线，2.25Cr1Mo钢在氢分压10MPa下安全温度上限约________℃。答案：4543.9加氢裂化产品柴油十六烷指数提高幅度与________含量下降呈线性关系。答案：多环芳烃3.10高压分离器液位低低联锁值一般设在正常液位的________%。答案：204.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1加氢裂化催化剂载体酸性越强，中间馏分油选择性越高。 答案：×4.2循环氢纯度越高，氢分压越高，但压缩机功耗一定增加。 答案：×4.3反应器床层径向温差大首先应检查冷氢阀内漏。 答案：√4.4加氢装置紧急泄压阀开启后，装置将自动进入吹扫阶段。 答案：×4.5采用炉后混氢可有效降低加热炉管结焦速率。 答案：√4.6催化剂器外再生后，其比表面积一定高于器内再生。 答案：√4.7高压空冷器出口温度升高，将导致冷高分压力升高。 答案：√4.8原料油中硅含量超标主要导致催化剂孔道堵塞。 答案：√4.9加氢裂化产品航煤烟点与芳烃含量呈正相关。 答案：×4.10根据GB50160，加氢装置属于甲类火灾危险装置。 答案：√5.简答题（每题6分，共30分）5.1简述加氢裂化催化剂失活的三类主要原因，并给出各自防控措施。答案：（1）结焦失活：原料油干点高、烯烃多、反应温度高易结焦；防控：控制原料干点<565℃、提高氢油比、优化反应温度梯度。（2）中毒失活：有机氮、硅、金属（Ni、V）沉积覆盖活性中心；防控：原料预加氢脱氮、设保护剂床层、定期撇头。（3）热失活：长期高温导致活性金属烧结、载体相变；防控：严格控制床层温度<420℃、紧急降温系统完好、避免局部超温。5.2写出加氢精制反应器压降异常升高的诊断流程图（文字描述）。答案：①确认仪表无故障→②对比历史数据判突升或缓升→③检查原料油性质（干点、杂质、Fe含量）→④分析床层温度分布判断是否局部结焦→⑤采样分析催化剂粉尘→⑥若粉尘多则判定破碎或粉化→⑦若Fe含量高则判定上游腐蚀→⑧制定换剂或撇头方案。5.3说明循环氢脱硫塔胺液发泡的危害及在线消泡措施。答案：危害：循环氢带液导致压缩机振动高、液击损坏叶轮；胺液进入反应器造成催化剂暂时中毒；脱硫效率下降导致H₂S循环积累，腐蚀设备。在线消泡：注入高效消泡剂（聚醚类）5~10ppm；降低胺液入塔温度提高表面张力；富胺闪蒸罐及时排烃；临时切换备用塔降低气速；胺液过滤保持清洁。5.4列举高压换热器内漏的判断方法及处理步骤。答案：判断：①低压侧采样测H₂S突增；②低压侧气体氢含量>5%；③两侧压差骤降；④红外热像显示局部低温区。处理：①隔离漏侧走副线；②停工后氮气置换合格；③拆除封头检测漏管；④堵管率>10%需整台更换；⑤回装后气密合格方可开工。5.5简述加氢装置“先提量后提温”原则的理论依据。答案：加氢反应为强放热反应，反应速率对温度呈指数关系（Arrhenius）。若先提温后提量，反应热突增，床层温升放大，易出现“飞温”；而先提量后提温，质量空速提高，单位体积放热速率下降，温升梯度小，温度可控；同时氢油比随流量增加而提高，热容增大，热惯性增强，系统更稳定。6.计算题（共30分）6.1氢耗计算（8分）某加氢裂化装置新鲜原料流量150t/h，密度0.85g/cm³，硫含量1.8wt%，氮含量1200ppm，溴价20gBr/100g。产品硫<10ppm，氮<5ppm，溴价<1gBr/100g。假设脱硫率99.5%，脱氮率99.6%，烯烃饱和率95%，忽略稠环芳烃饱和氢耗。求化学氢耗（Nm³/h）。已知：脱硫耗氢=硫质量×0.9×22.4/32；脱氮耗氢=氮质量×3×22.4/14；烯烃饱和耗氢=溴价差×0.8×22.4/160。解：①硫脱除量=150×1.8%×99.5%=2.6865t/h=2686.5kg/h耗氢=2686.5×0.9×22.4/32=1687Nm³/h②氮脱除量=150×1200×10⁻⁶×99.6%=0.1793t/h=179.3kg/h耗氢=179.3×3×22.4/14=860Nm³/h③烯烃饱和耗氢=150×(20−1)×0.8×22.4/160=638Nm³/h总化学氢耗=1687+860+638=3185Nm³/h答案：3185Nm³/h6.2反应器温升核算（8分）某加氢裂化反应器入口温度370℃，氢油体积比800:1，原料比热2.8kJ/(kg·K)，氢气比热14.5kJ/(kg·K)，原料流量200t/h，反应放热580kJ/kg原料。若反应热全部用于物料升温，不计热损失，求理论出口温度。解：总放热Q=200×1000×580=1.16×10⁸kJ/h设温升ΔT，则Q=(m_oil·Cp_oil+m_H2·Cp_H2)·ΔTm_oil=200t/h=200000kg/hm_H2=800×200/0.85×2/22.4=16800kg/hΔT=1.16×10⁸/(200000×2.8+16800×14.5)=1.16×10⁸/(5.6×10⁵+2.436×10⁵)=144℃出口温度=370+144=514℃答案：514℃6.3高压分离器气液平衡（6分）冷高分操作压力15MPa，温度50℃，富气流量80000Nm³/h，含H₂S1.2mol%。假设50℃下H₂S在水中的亨利常数H=870atm/(mol/mol)，求平衡时溶解于含硫污水中的H₂S质量（kg/h）。解：p_H2S=15×0.012=0.18MPa=1.776atm由亨利定律x_H2S=p/H=1.776/870=0.00204mol/mol假设污水量忽略，气相摩尔流量=80000/22.4=3571kmol/h平衡液相量L=G·x/(1−x)≈3571×0.00204=7.29kmol/hH₂S质量=7.29×34=248kg/h答案：248kg/h6.4压缩机功率估算（8分）循环氢压缩机入口流量90000Nm³/h，入口温度40℃，入口压力14MPa，出口压力16.5MPa，绝热指数k=1.4，效率η=0.8，求轴功率（kW）。解：质量流量m=90000×2/22.4=8036kg/h=2.23kg/s绝热功W_ad=k/(k−1)·R·T1·[(P2/P1)^((k−1)/k)−1]R=4.124kJ/(kg·K)，T1=313KW_ad=3.5×4.124×313×[(16.5/14)^(0.2857)−1]=3