2026年煤化工生产质量控制试卷

2026年煤化工生产质量控制试卷1.（单选）在Shell煤气化装置中，影响飞灰含碳量最关键的操作参数是A.氧煤比 B.汽氧比 C.炉膛负压 D.激冷室液位2.（单选）固定床鲁奇炉出口煤气中CH₄体积分数异常升高，首先应检查A.煤锁加煤周期 B.汽氧比设定 C.炉篦转速 D.灰床厚度3.（单选）甲醇合成催化剂活性下降，合成塔压差ΔP由0.35MPa升至0.62MPa，其失活类型最可能为A.硫中毒 B.热烧结 C.碳酸盐堵塞 D.金属Ni迁移4.（单选）煤直接液化装置中，溶剂加氢反应器出口溶剂中四氢萘/萘比值低于1.2，将导致A.系统总氢耗下降 B.煤浆黏度升高 C.反应器结焦指数降低 D.循环溶剂密度下降5.（单选）下列哪项不是ASTMD5373规定的煤中碳氢氮测定方法中必须每日做的质量控制样A.空白样 B.标准煤样 C.加标回收样 D.重复样6.（单选）煤制烯烃（MTO）装置，再生器密相段温度高于720℃，将直接造成A.催化剂骨架硅铝比下降 B.乙烯选择性升高 C.再生烟气CO₂/CO比值下降 D.甲醇转化率下降7.（单选）煤焦油加氢装置，反应器出口ASTMD86350℃馏出体积分数由85%降至75%，其最直接原因是A.反应温度降低 B.空速提高 C.原料金属Ni+V升高 D.循环氢纯度下降8.（单选）GB/T25214规定，商品甲醇中高锰酸钾试验时间低于30min，主要杂质为A.丙酮 B.乙醇 C.异丁醇 D.甲酸9.（单选）煤制天然气（SNG）甲烷化装置，循环比R=循环气/新鲜气，若R突然升高，系统内A.CO₂转化率升高 B.反应器绝热温升升高 C.催化剂床层热点下移 D.产品气露点升高10.（单选）煤粉气流床气化，采用水煤浆进料，煤浆浓度每降低1%（wt），冷煤气效率约下降A.0.3% B.0.8% C.1.2% D.1.8%11.（多选）下列哪些属于煤化工企业建立测量管理体系（ISO10012）时必须编制的计量确认记录A.计量要求导出记录 B.计量确认间隔调整记录 C.封印破损记录 D.测量不确定度评定报告 E.计量器具报废审批单12.（多选）煤制乙二醇装置亚硝酸甲酯（MN）合成塔出口MN浓度偏低，可能原因A.NO补充量不足 B.循环气O₂含量过高 C.酯化塔顶温过低 D.甲醇带水 E.催化剂Cu²⁺流失13.（多选）煤直接液化减压塔底泵出口取样发现固体颗粒>500mgL⁻¹，其来源可能A.反应器内矿物质剥落 B.高温分离器内衬脱落 C.减压塔破沫网破损 D.循环油过滤器滤芯穿透 E.高压换热器内漏14.（多选）关于煤基合成油（CTL）装置费托合成铁系催化剂，下列描述正确的是A.助剂K₂O可提高链增长因子α B.催化剂还原度可用H₂-TPR表征 C.尾气CH₄选择性随反应温度升高而降低 D.催化剂比表面积<50m²g⁻¹时活性急剧下降 E.催化剂蜡油比（Wax/Oil）与α呈正相关15.（多选）GB30179规定煤制天然气单位产品能耗限定值≤1.35kgcekm⁻³，下列计入边界的是A.空分装置电耗 B.煤气化炉氧耗 C.硫回收装置蒸汽外输 D.甲烷化循环压缩机电耗 E.生活区办公楼采暖16.（判断）煤焦油蒸馏装置采用减压深拔工艺，当塔顶真空度由-0.090MPa降至-0.085MPa时，沥青软化点必然下降。17.（判断）煤制甲醇装置，合成气中(CO+H₂)摩尔分数每提高1%，吨甲醇能耗约降低0.9GJ。18.（判断）按照ASTMD5865，煤高位发热量测定中，若硝酸形成热校正系数α取50Jg⁻¹，则实测值比真值偏低。19.（判断）Shell气化炉激冷室液位采用差压法测量，若引压管伴热蒸汽停供，DCS显示液位将偏高。20.（判断）煤直接液化循环溶剂中，供氢性溶剂（如四氢萘）含量越高，系统氢耗越低。21.（填空）GB/T29722规定，煤制天然气进入长输管道时，H₂S含量应≤________mgm⁻³（标准状态），总硫含量应≤________mgm⁻³。22.（填空）甲醇合成回路中，为防止铜基催化剂硫中毒，合成气总硫应≤________ppb（wt），其检测方法采用________（填写标准号）。23.（填空）煤粉气流床气化，飞灰残碳量测定依据标准________，灰化温度设定为________℃。24.（填空）费托合成铁催化剂还原过程，主还原反应为Fe₂O₃+3H₂→2Fe+3H₂O，其标准吉布斯自由能变ΔG°(700K)=________kJmol⁻¹（保留一位小数）。25.（填空）煤焦油加氢装置，反应器出口油氯含量要求≤________mgkg⁻¹，若超标，下游贵金属催化剂将发生________中毒。26.（简答）简述煤制烯烃装置再生器“二次燃烧”现象的成因及控制措施（限120字）。27.（简答）列出煤直接液化装置高压分离器（HPSeparator）液位波动对减压系统的三大危害（限90字）。28.（简答）说明煤基合成油装置费托合成尾气中CO₂浓度升高对催化剂运行寿命的影响机理（限100字）。29.（简答）煤气化炉运行中，煤种灰熔点ST由1350℃降至1250℃，操作需如何调整汽氧比并说明理由（限110字）。30.（简答）煤制乙二醇装置草酸二甲酯（DMO）加氢反应器入口氢酯摩尔比控制指标为80±5，若降至60，写出两种在线快速调节手段（限80字）。31.（计算）某Shell气化炉日投煤量2500t（干基），煤工业分析：Mad=2.5%，Aad=12%，Vad=28%，FCad=57.5%；元素分析Cad=75%（daf）。气化炉出口干基粗煤气量2.15×10⁶Nm³h⁻¹，其中CO₂体积分数3.2%，CO63%，H₂29%，CH₄1.8%，N₂+Ar3%。计算：（1）碳转化率ηc；（2）冷煤气效率ηcold（低位发热量基准：CO12.64MJNm⁻³，H₂10.79MJNm⁻³，CH₄35.88MJNm⁻³，煤收到基低位发热量Qnet,ar=26.5MJkg⁻¹）。要求给出公式、代入数据、结果保留两位小数。32.（计算）某煤制甲醇装置合成回路循环气量286000Nm³h⁻¹，循环气组成：CO8%，CO₂3%，H₂80%，CH₄6%，N₂3%。新鲜气量52000Nm³h⁻¹，组成：CO32%，CO₂2%，H₂65%，CH₄1%。合成塔出口甲醇质量流量37.5th⁻¹，副产水2.8th⁻¹。计算：（1）单程转化率XCO；（2）循环比R；（3）吨甲醇循环气电耗指标（循环压缩机轴功率4100kW）。结果保留一位小数。33.（计算）某煤焦油加氢装置，原料油流量80th⁻¹，密度1.05kgL⁻¹，硫含量1.8%（wt），反应器出口油硫含量要求≤50mgkg⁻¹。采用Co-Mo/Al₂O₃催化剂，反应温度380℃，压力15.5MPa，氢油体积比800:1。已知：脱硫速率方程：r=kC_S^0.7C_H₂^0.3，其中k=2.5×10⁴exp(-52000/RT)，R=8.314Jmol⁻¹K⁻¹，T以K计，C_S单位为molL⁻¹，C_H₂单位为molL⁻¹。计算所需催化剂装填量Vcat（m³），假设反应器为理想活塞流，忽略氢耗对C_H₂影响。结果保留整数。34.（综合）某煤制天然气装置设计规模4.0×10⁹Nm³a⁻¹，采用碎煤加压气化（鲁奇炉）+耐硫变换+低温甲醇洗+甲烷化工艺。运行两年后出现：（1）甲烷化入口CO₂体积分数由1.2%升至2.8%；（2）甲烷化催化剂床层热点温度由460℃升至520℃；（3）产品气中CO₂体积分数由≤2%超标至3.5%。请：①分析CO₂升高的三大原因；②给出热点温度升高的机理；③提出五项可操作的优化措施并说明预期效果；④若采用补加CO₂脱除单元（MDEA），计算需脱除的CO₂量（td⁻¹），使产品气CO₂≤2%（体积分数），已知产品气量1.1×10⁷Nm³d⁻¹（标准状态），入口CO₂3.5%，要求列出物料衡算式并给出结果。35.（综合）某煤直接液化装置设计煤处理量6000td⁻¹（干基），反应压力19MPa，反应温度455℃。运行数据：（1）减压塔底含固量由0.8%升至3.2%；（2）循环溶剂供氢指数（HDI）由135降至95；（3）反应器压降由0.45MPa升至0.82MPa。请：①绘制含固量升高与HDI下降的关联图（文字描述即可）；②分析压降升高的四个可能原因；③提出“在线反冲洗+溶剂置换”联合方案，计算需置换的溶剂量（th⁻¹），使HDI在8h内回升至120，已知循环溶剂总量3200t，HDI提升速率与置换量呈线性关系k=0.08h⁻¹；④给出减压塔底泵冲洗方案（冲洗介质、流量、周期）。卷后答案与解析1.B 汽氧比直接决定炉内温度，温度低则CH₄升高。2.B 汽氧比低导致干馏段温度高，CH₄热解生成多。3.C 压差升高且活性下降，碳酸盐堵塞最常见。4.B 供氢不足，煤浆黏度升高，系统稳定性差。5.C ASTMD5373无加标回收要求。6.A 高温导致骨架脱铝，催化剂永久失活。7.A 反应温度降低直接造成深拔不足。8.A 丙酮与高锰酸钾反应最快。9.D 循环比高，惰性气多，露点升高。10.B 经验数据，浓度降1%，效率降0.8%。11.ABCD E为资产管理，非计量确认必须记录。12.ADE O₂高会氧化NO，酯化塔顶温低不利MN生成。13.ABCD E为内漏，颗粒不会增加。14.ABDE C错误，CH₄选择性随温度升高而升高。15.ABD C为输出，E为生活设施，不计入。16.× 真空度下降，深拔程度降低，沥青软化点升高。17.√ 经验公式，(CO+H₂)每升1%，能耗降0.9GJ。18.× α取50Jg⁻¹，校正后发热量偏高。19.√ 伴热停，引压管冷凝液密度大，液位虚高。20.√ 供氢溶剂多，转移氢多，系统总氢耗下降。21.6 2022.10 GB/T2872723.GB/T212 815±1024.-92.325.1 氯中毒26.二次燃烧：再生器密相段氧含量>1%，催化剂焦炭燃烧至稀相，温度>750℃。控制：降低主风，提高待生剂碳含量至0.8%，注入燃烧油抑制剂，启用稀相段取热盘管。27.液位波动危害：①高压窜低压，减压塔超压；②液封破坏，富氢气进入低压系统，爆炸风险；③减压塔底泵抽空，含固油浆磨损机泵。28.CO₂升高，水气变换反应右移，催化剂表面Fe₃O₄氧化为FeO，碳沉积增加，堵塞微孔，活性位减少，寿命缩短。29.汽氧比由0.9提至1.1，提高炉温至1400℃，使灰熔点低于操作温度，保证液态排渣顺畅，防止结渣。30.①提高循环氢压机转速10%，氢酯比升；②降低DMO进料量5%，维持氢过量；③在线投用氢气补充阀，流量+2000Nm³h⁻¹。31.（1）碳平衡：煤中碳=2500×1000×(1-0.025-0.12)×0.75=1.631×10⁶kgd⁻¹=67946kgh⁻¹煤气中碳=2.15×10⁶×(0.032+0.63+0.018)/22.4×12=2.15×10⁶×0.68/22.4×12=78429kgh⁻¹ηc=78429/67946=1.154→实际碳转化率=1.154×(1-0.025-0.12)=1.154×0.855=98.7%（2）冷煤气效率：煤气热值=0.63×12.64+0.29×10.79+0.018×35.88=7.96+3.13+0.65=11.74MJNm⁻³小时煤气热值=2.15×10⁶×11.74=2.524×10⁷MJh⁻¹煤热值=2500×1000×26.5/24=2.760×10⁶MJh⁻¹ηcold=2.524×10⁷/2.760×10⁶=91.4%32.（1）CO反应量=37.5×1000/32×22.4=26250Nm³h⁻¹入口CO=52000×0.32+286000×0.08×X（循环）循环比R=286000/52000=5.5单程转化率XCO=26250/(52000×0.32)=26250/16640=157.8%→不合理，需用总CO总CO入=52000×0.32+286000×0.08=16640+22880=39520Nm³h⁻¹XCO=26250/39520=66.4%（2）R=286000/52000=5.5（3）吨甲醇电耗=4100/37.5=109.3kWht⁻¹33.C_S=1.8%/32=0.5625molL⁻¹C_H₂=800×1.05/22.4/1000=0.0375molL⁻¹r=2.5×10⁴exp(-52000/(8.314×653))×0.5625^0.7×0.0375^0.3exp(-9.58)=6.9×10⁻⁵k=2.5×10⁴×6.9×10⁻⁵=1.725r=1.725×0.69×0.33=0.393molL⁻¹h⁻¹硫需脱除=80000×1.05×(0.018-0.00005)=1512molh⁻¹Vcat=1512/0.393=3848L≈4m³34.①原因：低温甲醇洗贫液再生不足，贫液H₂S/CO₂负荷高；甲烷化催化剂活性下降，CO₂甲烷化率降低；气化炉汽氧比升高，CO₂生成