2026年二甲胺装置操作工知识考核试卷及答案

2026年二甲胺装置操作工知识考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.二甲胺生产中，甲醇与液氨在催化剂作用下发生胺化反应，主产物为一甲胺（MA）、二甲胺（DMA）、三甲胺（TMA），其中目标产物二甲胺的选择性主要通过控制（）实现。A.反应压力B.氨醇摩尔比C.催化剂装填量D.进料温度2.固定床反应器内催化剂床层温差超过30℃时，应首先检查（）。A.循环水流量B.进料分布器C.热电偶校准状态D.蒸汽喷射器工作状态3.精馏塔操作中，若塔顶温度持续低于工艺指标（设计值45±2℃），可能的原因是（）。A.回流比过小B.塔底再沸器蒸汽量过大C.塔顶冷凝器循环水流量过大D.进料中轻组分含量降低4.二甲胺装置紧急停车时，切断进料后应立即（）。A.开启反应器泄压阀B.关闭所有仪表风阀门C.启动氮封系统置换D.停止循环水泵5.下列关于二甲胺装置催化剂（γ-氧化铝改性）的描述，错误的是（）。A.活性组分主要为Al₂O₃B.再生温度需控制在550-600℃C.失活后可通过烧炭恢复部分活性D.装填前需进行水热活化处理6.液氨储罐的设计压力为2.5MPa（表压），正常操作压力应控制在（）。A.0.8-1.2MPaB.1.5-2.0MPaC.2.0-2.5MPaD.0.5-0.8MPa7.二甲胺产品质量指标中，水分含量要求≤0.1%，检测方法通常采用（）。A.气相色谱法B.卡尔·费休法C.密度法D.分光光度法8.反应器入口温度联锁值设定为350℃（低报）、330℃（联锁停车），其主要目的是（）。A.防止催化剂低温结焦B.避免甲醇未完全汽化C.确保反应热足够维持自热D.防止液氨冷凝导致催化剂中毒9.精馏塔塔板堵塞时，最直观的现象是（）。A.塔顶压力波动B.塔底液位异常升高C.全塔压差显著增大D.回流罐液位下降10.二甲胺装置中，用于分离一甲胺、二甲胺、三甲胺的主要设备是（）。A.预反应器B.萃取塔C.精密精馏塔D.膜分离单元11.液氨泵启动前必须进行灌泵操作，其目的是（）。A.排除泵内空气防止气缚B.预热泵体避免冷脆C.润滑密封组件D.检测泵出口压力12.二甲胺合成反应的主要副反应是（）。A.甲醇分解为CO和H₂B.氨分解为N₂和H₂C.二甲胺进一步胺化提供三甲胺D.甲醇与水反应提供甲醛13.换热器管程介质为反应物料（180℃），壳程为循环水（30℃），若管程结垢，会导致（）。A.壳程出口水温升高B.管程出口温度升高C.换热器总传热系数增大D.壳程压力降减小14.下列关于安全阀的维护要求，错误的是（）。A.每年至少校验一次B.铅封损坏后应立即更换C.起跳后需重新校验D.正常操作时应保持微启状态15.二甲胺装置开车前，系统氮气置换的合格标准是（）。A.氧含量≤0.5%B.可燃气体浓度≤0.1%C.氮气纯度≥99.9%D.系统压力达到0.5MPa16.当发现反应器床层温度突然上升50℃（无进料波动），首先应（）。A.增加循环水量B.降低进料量C.启动紧急停车程序D.检查温度计是否故障17.精馏塔回流比计算公式为（）。A.回流量/塔顶采出量B.塔顶采出量/回流量C.进料量/回流量D.回流量/进料量18.二甲胺装置中，液氨蒸发器的加热介质通常为（）。A.低压蒸汽（0.3MPa）B.导热油（200℃）C.循环热水（80℃）D.电加热元件19.催化剂装填时，反应器底部铺设惰性瓷球的主要作用是（）。A.增加床层压力降B.均匀分布物料C.防止催化剂粉化D.提高反应温度20.二甲胺产品储存时，储罐应设置（）以防止超压。A.呼吸阀B.单向阀C.止回阀D.节流阀二、填空题（每空1分，共15分）1.二甲胺合成反应的工艺条件通常为：温度（）℃，压力（）MPa（表压），氨醇摩尔比（）。2.精馏塔操作的三大平衡是（）平衡、（）平衡和（）平衡。3.催化剂失活的主要原因包括（）、（）和（）。4.液氨的临界温度为（）℃，临界压力为（）MPa，储存时需控制温度低于临界温度。5.二甲胺装置中，常用的防爆电气设备类型为（），其防爆标志为（）。6.反应器出口物料经冷却后进入（），实现气液分离，液相进入精馏系统，气相主要成分为（）。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.二甲胺装置开车时，应先投用催化剂再升温。（）2.精馏塔进料位置上移，会导致塔顶重组分含量增加。（）3.液氨泄漏时，应使用大量水稀释，因为氨易溶于水。（）4.催化剂再生时，需严格控制升温速率，防止床层飞温。（）5.二甲胺的爆炸极限为2.8%-14.4%（体积分数），因此装置区需设置可燃气体报警器。（）6.换热器投用时，应先开热介质再开冷介质，防止设备温差应力过大。（）7.反应器床层压降增大可能是催化剂粉化或结焦导致的。（）8.二甲胺产品的沸程（101.3kPa）为63-65℃，可通过测定沸程判断纯度。（）9.紧急停车后，系统泄压应快速完成，以缩短检修时间。（）10.离心泵运行中若出现汽蚀，应立即关闭出口阀并停泵。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述二甲胺合成反应的主反应方程式，并说明控制氨醇摩尔比的意义。2.精馏塔塔顶产品二甲胺纯度偏低，可能的原因有哪些？应如何调整？3.催化剂装填时需注意哪些关键步骤？4.列举二甲胺装置的主要危险因素，并说明对应的安全控制措施。5.当发现液氨储罐液位持续下降（无外送），可能的泄漏点有哪些？应采取哪些应急措施？五、计算题（共15分）1.某二甲胺装置日处理甲醇量为120吨（纯度99.5%），液氨量为75吨（纯度99.8%），甲醇转化率为98%，计算氨醇摩尔比（甲醇分子量32，氨分子量17）。（5分）2.精馏塔塔顶采出量为1500kg/h，回流量为4500kg/h，计算回流比。若要求提高产品纯度，应如何调整回流比？（5分）3.反应器入口温度为380℃，出口温度为410℃，物料流量为2000kg/h，平均比热容为2.5kJ/(kg·℃)，计算反应器释放的热量（忽略热损失）。（5分）六、案例分析题（共20分）案例1：某二甲胺装置正常生产时，反应器床层温度突然从400℃升至450℃，同时压力从1.2MPa升至1.5MPa，进料流量（甲醇2.5t/h、液氨1.5t/h）无变化。（1）分析可能的原因；（6分）（2）列出应急处理步骤。（4分）案例2：精馏塔运行中，塔底温度从120℃降至105℃，塔底液位从50%升至70%，塔顶压力从0.1MPa降至0.08MPa，产品二甲胺纯度从99.2%降至98.5%。（1）判断故障类型；（5分）（2）提出排查与处理措施。（5分）答案--一、单项选择题1.B2.B3.C4.C5.D6.B7.B8.A9.C10.C11.A12.C13.B14.D15.A16.D17.A18.A19.B20.A二、填空题1.380-420；1.0-1.5；1.5-2.02.物料；热量；气液3.结焦失活；中毒失活；烧结失活4.132.4；11.355.隔爆型；ExdIIBT3Gb6.气液分离器；未反应的氨、氢气（或惰性气体）三、判断题1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.×四、简答题1.主反应方程式：CH₃OH+NH₃→CH₃NH₂+H₂O（一甲胺）；2CH₃OH+NH₃→(CH₃)₂NH+2H₂O（二甲胺）；3CH₃OH+NH₃→(CH₃)₃N+3H₂O（三甲胺）。控制氨醇摩尔比的意义：提高氨的比例可抑制三甲胺提供，提高二甲胺选择性；但过高会增加氨循环量，降低经济效益。2.可能原因：回流比过小；进料中二甲胺含量低（前系统转化率低）；塔板堵塞导致分离效率下降；再沸器蒸汽量不足（塔底温度低）；塔顶冷凝器冷却效果差（温度高）。调整措施：增大回流比；检查反应器工况提高转化率；停车检查塔板或反吹清洗；增加蒸汽量提高塔底温度；清理冷凝器管束或增大循环水流量。3.关键步骤：①检查反应器内件（分布器、支撑网）是否完好；②按级配装填惰性瓷球（下大上小）；③催化剂装填前过筛去除粉尘；④均匀装填避免架桥（每装0.5m耙平一次）；⑤装填后测量床层高度并记录；⑥安装顶部瓷球防止催化剂被吹跑。4.主要危险因素：①液氨泄漏（毒性、冻伤）；②二甲胺易燃（爆炸风险）；③高温高压设备（超压爆炸）；④催化剂粉尘（吸入伤害）。安全措施：①氨区设置水幕、泄漏报警、应急洗眼器；②装置区防爆电气、静电接地、可燃气体检测；③设备定期水压试验、设置安全阀/爆破片；④催化剂装填时佩戴防尘口罩、使用负压吸尘设备。5.可能泄漏点：储罐进出口法兰、液位计接口、安全阀连接处、排污阀、管道焊缝。应急措施：①立即停止进料，关闭相关阀门；②用便携式检测仪确定泄漏位置；③穿戴防化服、空气呼吸器进行堵漏（木楔/卡具）；④泄漏量大时启动消防水幕稀释，疏散无关人员；⑤报告上级并联系消防部门。五、计算题1.甲醇摩尔量：(120×1000×99.5%)/32≈3731.25kmol/d液氨摩尔量：(75×1000×99.8%)/17≈4397.06kmol/d氨醇摩尔比：4397.06/3731.25≈1.18（注：实际工艺中氨醇比应＞1.5，此处数据为示例）2.回流比=回流量/采出量=4500/1500=3。提高产品纯度需增大回流比（如增加至3.5-4），但会增加能耗。3.热量Q=流量×比热容×温差=2000×2.5×(410-380)=2000×2.5×30=150000kJ/h=150MJ/h六、案例分析题案例1：（1）可能原因：①催化剂活性突然升高（如中毒物质减少）；②进料中甲醇/氨比例异常（分析仪表故障导致实际比例偏离）；③反应器内件损坏（如分布器堵塞，局部反应加剧）；④温度测量仪表故障（误报）。（2）应急处理步骤：①立即检查进料流量计、在线分析仪（确认实际氨醇比）；②手动降低进料量至50%；③增大反应器冷却介质流量（如循环水）；④若温度持续上升至480℃，启动紧急停车（切断进料，通入