【加氢工艺】考试题库及答案

【加氢工艺】考试题库及答案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K-102A/B两台，其设计意图主要是为了满足A.装置100%负荷与50%负荷的弹性运行B.一开一备，保证连续供氢C.不同氢油比下的调节D.应对紧急泄压时的氢气补充答案：B1.2下列关于加氢精制反应温度控制的说法，正确的是A.反应器床层任一点温度高于正常值10℃即触发0.7MPa·min⁻¹紧急泄压B.冷氢阀位开度与床层温度呈线性关系，可直接用阀位代替温度信号C.反应器入口温度通常用加热炉出口温度串级控制D.反应器床层最高温度点一定出现在第一层催化剂底部答案：C1.3加氢装置高压分离器D-101液位低低联锁动作后，最先关闭的阀门是A.反应器入口切断阀B.循环氢压缩机出口电动闸阀C.高压分离器底部液控阀D.加热炉燃料气主切断阀答案：C1.4在硫化型加氢催化剂预硫化阶段，通常采用的硫化剂是A.二甲基二硫（DMDS）B.硫化氢气体C.硫磺粉D.硫脲答案：A1.5关于循环氢脱硫塔操作，下列说法错误的是A.贫胺液温度应比循环氢温度高5~8℃以防烃类冷凝B.胺液发泡会导致塔压差升高、循环氢带液C.塔顶回流罐液位突降可能是胺液循环泵抽空D.富胺液H₂S负荷越高，越有利于降低循环氢H₂S含量答案：D1.6某加氢裂化装置设计氢油体积比为800:1，若进料量为100t·h⁻¹（密度0.85kg·L⁻¹），则标准状态循环氢流量约为A.80000Nm³·h⁻¹B.94118Nm³·h⁻¹C.105000Nm³·h⁻¹D.120000Nm³·h⁻¹答案：B（计算：100×1000/0.85=117647L·h⁻¹；117647×800=94117600L·h⁻¹=94118Nm³·h⁻¹）1.7加氢反应器材质通常选用A.16MnRB.12Cr2Mo1RC.304LD.Q345R答案：B1.8热高分流程与冷高分流程相比，其主要优势是A.降低反应系统压降B.减少循环氢脱硫负荷C.降低能耗并减少轻烃损失D.提高催化剂活性答案：C1.9加氢装置紧急泄压阀PSV-101设定值为A.设计压力的1.05倍B.设计压力的1.1倍C.最高允许工作压力的1.21倍D.根据API520按累积10%超压确定答案：D1.10下列哪项不是加氢催化剂失活的主要原因A.金属沉积B.炭沉积C.硫酸盐化D.水热烧结答案：C1.11高压换热器采用螺纹锁紧环结构，其目的是A.便于清洗B.减少热应力C.防止氢蚀D.承受高压并便于拆卸答案：D1.12循环氢中CO+CO₂含量要求小于20μL·L⁻¹，其主要原因是A.防止甲烷化反应超温B.降低系统压降C.减少氢耗D.防止胺液降解答案：A1.13关于加氢裂化催化剂的双功能特性，正确的是A.加氢活性由分子筛提供，裂化活性由金属提供B.加氢活性由金属提供，裂化活性由酸性载体提供C.两者均由金属提供D.两者均由载体提供答案：B1.14某装置反应器总压15.7MPa，氢分压计算时需减去A.反应温度下烃分压B.循环氢纯度×总压C.硫化氢分压D.以上均需减去答案：D1.15加氢装置开工时，引氢前需进行A.氮气置换至氧含量<0.5%B.蒸汽吹扫至可燃气体<0.1%C.空气置换至烃含量<1%D.水冲洗至电导率<10μS·cm⁻¹答案：A1.16高压空冷器出口温度控制过高会导致A.铵盐结晶堵塞B.水击C.烃类冷凝D.硫化氢应力腐蚀答案：A1.17加氢裂化装置采用热壁反应器，其内表面堆焊层材料通常为A.309L+347LB.316LC.904LD.2205双相钢答案：A1.18循环氢压缩机透平背压升高，最直接的影响是A.转速升高B.喘振线右移C.功率下降D.排汽温度升高答案：C1.19加氢装置设置废氢排放至PSA，其主要目的是A.降低系统惰性气体含量B.回收氢气提高利用率C.降低循环氢脱硫负荷D.减少催化剂积炭答案：B1.20关于反应器床层径向温差，下列说法正确的是A.允许最大径向温差为15℃B.径向温差大说明气流分布不均C.径向温差与催化剂装填密度无关D.冷氢量越大，径向温差一定越小答案：B2.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下列属于加氢反应器内构件的有A.入口扩散器B.冷氢箱C.出口收集器D.分配盘E.热电偶套管答案：A、B、C、D、E2.2导致循环氢脱硫塔胺液发泡的可能原因有A.胺液降解B.烃类携带C.机械杂质D.胺液浓度过高E.循环氢温度过高答案：A、B、C2.3加氢催化剂再生过程中，需重点控制的参数有A.再生氧含量B.床层最高温度C.再生气水含量D.再生压力E.催化剂碳含量答案：A、B、C、D2.4高压系统气密试验的合格标准包括A.8h压降<0.05MPaB.肥皂泡无泄漏C.氦检漏率<1×10⁻⁹Pa·m³·s⁻¹D.系统压降率<1%E.无异常响声答案：A、B、C2.5下列关于加氢裂化反应深度的说法，正确的有A.提高反应温度可提高转化率B.提高氢分压可抑制二次裂化C.空速降低，反应深度增加D.催化剂活性高，反应深度降低E.反应深度越高，中间馏分收率一定越高答案：A、B、C2.6加氢装置紧急停车后，必须立即执行的操作有A.关闭反应器入口切断阀B.启动0.7MPa·min⁻¹泄压C.停运循环氢压缩机D.加热炉熄火E.关闭高压分离器液控阀答案：A、B、D、E2.7下列属于加氢装置用氢质量指标的有A.H₂纯度≥99.9%B.CO+CO₂≤20μL·L⁻¹C.总硫≤0.1μL·L⁻¹D.H₂O≤50μL·L⁻¹E.CH₄≤1%答案：B、C、D2.8高压空冷器铵盐结晶堵塞的征兆有A.空冷器出口温度降低B.系统压降升高C.空冷器出口压力降低D.空冷器管束振动E.循环氢流量下降答案：B、D、E2.9加氢反应器发生“飞温”时，可采取的应急手段有A.全开冷氢阀B.降低进料量C.启动紧急泄压D.加热炉熄火E.注入急冷油答案：A、B、C、D2.10下列关于加氢裂化催化剂金属组分的说法，正确的有A.Ni-W型适合高中油型方案B.Ni-Mo型适合最大柴油方案C.Co-Mo型适合加氢脱硫D.Pt-Pd型用于缓和加氢裂化E.金属含量越高，加氢活性一定越高答案：A、B、C、D3.填空题（每空1分，共20分）3.1加氢裂化装置设计氢油比通常用________与________的体积比表示。答案：循环氢流量；新鲜进料量3.2高压分离器液位低低联锁值一般设定为________%。答案：153.3加氢催化剂预硫化时，230℃恒温阶段主要目的是________。答案：完成硫化反应，确保金属完全转化为硫化态3.4循环氢脱硫塔胺液浓度一般控制在________wt%。答案：35~453.5加氢反应器材质需满足________曲线要求，防止回火脆化。答案：步冷3.6高压空冷器出口温度一般控制在________℃以下，防止铵盐结晶。答案：503.7加氢裂化装置采用________流程可回收高压分离器气体中的轻烃。答案：热高分3.8循环氢压缩机透平背压升高，其功率将________。答案：下降3.9加氢装置开工引氢前，系统氧含量需小于________%。答案：0.53.10反应器床层任一点温度高于正常值________℃即触发0.7MPa·min⁻¹泄压。答案：153.11高压换热器螺纹锁紧环的密封垫片通常采用________型金属垫。答案：八角3.12加氢催化剂再生时，床层最高温度不允许超过________℃。答案：4503.13循环氢中H₂S含量过高会导致催化剂发生________中毒。答案：可逆3.14高压系统气密试验压力为设计压力的________倍。答案：1.13.15加氢裂化装置设置________塔可将轻石脑油中的H₂S脱除。答案：石脑油脱硫3.16加氢反应器入口温度由________出口温度串级控制。答案：加热炉3.17高压分离器顶部设置________阀，用于紧急泄压。答案：PSV3.18加氢催化剂装填时，每段催化剂顶部需装填________瓷球，用于气流分配。答案：Φ6~13mm3.19循环氢脱硫塔压差突升，首先应检查是否发生________。答案：胺液发泡3.20加氢装置废氢排放至PSA，氢气回收率可达________%。答案：85~904.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1加氢裂化装置循环氢纯度越高，氢分压一定越高。答案：√4.2高压分离器液位过高会导致循环氢带液，损坏压缩机。答案：√4.3加氢催化剂预硫化时，升温速度越快越好，可缩短开工时间。答案：×4.4热壁反应器内表面堆焊347L可防止硫化氢应力腐蚀。答案：√4.5循环氢压缩机喘振时，应迅速关闭防喘振阀。答案：×4.6加氢装置紧急停车后，可立即打开反应器头盖检查催化剂。答案：×4.7高压空冷器出口温度越低，越有利于防止铵盐结晶。答案：×4.8加氢裂化催化剂失活后，可通过烧焦再生恢复活性。答案：√4.9加氢反应器床层径向温差允许最大值为30℃。答案：×4.10循环氢脱硫塔胺液浓度过高会导致溶液粘度上升，影响脱硫效果。答案：√5.简答题（每题5分，共30分）5.1简述加氢裂化装置设置热高分的优点。答案：热高分将反应产物在高温下闪蒸，气体直接进循环氢系统，减少冷却负荷；液体进热低分，减少高压换热器热负荷；回收轻烃，降低能耗；减少空冷器负荷；降低系统压降，节省压缩机功耗。5.2简述加氢催化剂预硫化主要步骤及控制要点。答案：步骤：氮气置换→升温至150℃→引入硫化剂→升温至230℃恒温4h→升温至290℃恒温4h→硫化结束。控制：升温速度≤15℃·h⁻¹；硫化剂注入量按S/金属摩尔比1.2~1.5；冷氢控制床层温差≤10℃；H₂S浓度≥0.8%；水含量≤500μL·L⁻¹。5.3简述高压分离器液位低低联锁的危害及防范措施。答案：危害：高压气体串入低压系统，导致下游设备超压爆炸。防范：液位低低联锁值设定15%；采用分程控制，液控阀与联锁阀独立；设置液位开关三取二；定期校验液位计；投用前做联锁试验。5.4简述循环氢脱硫塔胺液发泡的原因及处理。答案：原因：胺液降解、烃类携带、机械杂质、温度过高。处理：注入阻泡剂10~20μL·L⁻¹；降低塔顶温度；加强原料分液；切换过滤器；置换部分胺液；降低负荷操作。5.5简述加氢反应器“飞温”现象的判断及应急处理。答案：判断：床层温度突升≥30℃·min⁻¹，任一点温度>正常值30℃。处理：全开冷氢；降低进料量50%；加热炉熄火；启动0.7MPa·min⁻¹泄压；若仍无法控制，启动2.1MPa·min⁻¹泄压；汇报调度。5.6简述高压空冷器铵盐结晶堵塞机理及预防措施。答案：机理：NH₃+H₂S+水→NH₄HS结晶，温度<50℃析出。预防：空冷器出口温度≥55；注水冲洗；定期采样分析NH₄HS含量；采用合金管束；设置在线清洗设施。6.计算题（每题10分，共30分）6.1某加氢裂化装置新鲜进料量为120t·h⁻¹，密度0.82kg·L⁻¹，循环氢流量为100000Nm³·h⁻¹，循环氢纯度为85%，求氢油体积比及氢分压（系统总压16MPa）。答案：进料体积=120×1000/0.82=146341L·h⁻¹=146.34m³·h⁻¹氢油体积比=100000/146.34=683:1氢分压=16×0.85=13.6MPa6.2反应器催化剂装填量为200t，堆密度0.85t·m⁻³，床层空隙率0.38，求催化剂床层体积及反应器内径（床层高度15m）。答案：体积=200/0.85=235.29m³截面积=235.29/15=15.686m²内径D=√(4×15.686/π)=4.47m，取4.5m6.3循环氢压缩机入口流量100000Nm³·h⁻¹，入口压力14.5MPa，温度50℃，压缩至16MPa，多变效率75%，求轴功率（k=1.4，Z=1.02）。答案：Q=100000/3600=27.78Nm³·s⁻¹ρ=(14.5×10⁶×28.8)/(8.314×323×1.02)=152.6kg·m⁻³m=27.78×152.6=4240kg·s⁻¹W=m·Z·R·T·[(P₂/P₁)^((k-1)/k)-1]/η=4240×1.02×8.314×323×[(16/14.5)^0.286-1]/0.75=4240×1.02×8.314×323×0.0306/0.75=4.72×10⁶W=4720kW7.综合分析题（每题15分，共30分）7.1某加氢裂化装置运行3年后，发现反应器床层压降由0.35MPa升至0.65MPa，热点温度下移，产品中间馏分收率下降5%，试分析原因并提出对策。答案：原因：催化剂积炭、金属沉积、床层顶部结垢，导致流通面积减小，径向流分布不均，热点下移；裂化活性下降，中间馏分二次裂化增加。对策：停工再生，采用低温烧炭方案（氧含量0.8%，床层<420℃）；顶部卸出5%催化剂，补充新剂；加强原料过滤，Fe≤1μg·g⁻¹；优化反应温度，降低单程转化率；增设保护剂床层。7.2某装置循环氢脱硫塔运行中出现塔压差由50kPa升至120kPa，循环氢带液，胺液循环泵频繁抽空，产品硫含量上升，请给出系统诊