变换脱硫岗位专业试题及详细答案

变换脱硫岗位专业试题及详细答案适用岗位：合成氨变换、脱硫操作岗位考试时长：90分钟满分：100分一、单项选择题（每题2分，共20分）1、半水煤气中主要的有毒有害硫化物是（）A、二氧化硫B、硫化氢C、硫氧化碳D、二硫化碳2、湿法脱硫工艺中，栲胶脱硫液的主要碱性介质是（）A、氢氧化钠B、碳酸钠C、碳酸氢钠D、氢氧化钙3、中温变换催化剂的正常操作温度范围是（）A、280～320℃B、350～450℃C、480～550℃D、550～600℃4、变换反应的反应特性是（）A、吸热、可逆、体积不变B、放热、可逆、体积不变C、吸热、不可逆、体积增大D、放热、不可逆、体积减小5、脱硫系统再生槽的主要作用是（）A、吸收煤气中硫化氢B、氧化再生脱硫液、析出硫磺C、过滤煤气杂质D、降低煤气温度6、低温变换催化剂主要用于转化气体中的（）A、高浓度COB、低浓度COC、CO₂D、CH₄7、半水煤气进入脱硫系统的最佳温度范围是（）A、20～30℃B、35～45℃C、50～60℃D、60～70℃8、变换系统升温还原时，必须严格控制（），防止催化剂烧结失效A、升温速率B、系统压力C、煤气流量D、水汽比9、脱硫液泡沫过多、跑液的主要原因不包括（）A、栲胶浓度过高B、煤气夹带油污C、溶液温度过低D、再生空气量过大10、正常生产中，变换岗位提高CO转化率最直接的调节手段是（）A、提高系统压力B、提高水汽比C、降低反应温度D、增大煤气流量二、判断题（每题2分，共20分，对的打√，错的打×）1、变换反应是可逆反应，降低温度有利于提高CO平衡转化率。（）2、湿法脱硫只能脱除气体中的硫化氢，无法脱除有机硫。（）3、变换催化剂在升温过程中，可以快速升温，缩短开工时间。（）4、脱硫再生槽吹风量越大，脱硫液再生效果越好，无负面影响。（）5、水汽比过高会造成变换炉阻力上涨，能耗增加。（）6、半水煤气中的氧气会导致脱硫液副反应加剧，增加碱耗。（）7、低变催化剂对硫、氯毒物敏感，微量硫化物即可造成催化剂中毒。（）8、系统压力波动对变换反应平衡转化率无任何影响。（）9、硫磺泡沫浮选效果差，会导致脱硫液硫含量升高，脱硫效率下降。（）10、变换岗位停车时，可直接切断热源，无需降温吹扫。（）三、简答题（每题8分，共40分）1、简述一氧化碳变换反应的基本原理及生产意义。2、简述栲胶湿法脱硫的完整工艺流程（气体流程+溶液流程）。3、变换炉床层温度异常升高的原因及处理措施？4、脱硫岗位碱耗偏高的主要原因有哪些？5、变换催化剂中毒的常见原因及预防措施？四、计算题（每题10分，共20分）1、某变换系统进口煤气CO体积分数为28%，出口CO体积分数为2%，不计系统损耗，计算该系统CO变换转化率。2、某脱硫装置进口半水煤气气量为30000Nm³/h，进口H₂S含量3.2g/Nm³，出口H₂S含量0.05g/Nm³，计算每小时硫化氢脱除量及脱硫效率。参考答案及详细解析一、单项选择题答案及解析1、B解析：半水煤气中硫化物以无机硫硫化氢（H₂S）为主，占总硫含量90%以上，是脱硫岗位主要脱除对象。2、B解析：栲胶脱硫体系以碳酸钠为主要碱源，通过碳酸钠水解提供碱性环境，吸收煤气中的硫化氢。3、B解析：中温变换铁系催化剂最佳活性温度为350～450℃，温度过低活性差，过高易造成催化剂烧结、副反应增加。4、B解析：CO+H₂O(g)=CO₂+H₂+Q，变换反应为放热可逆反应，反应前后气体分子数不变，系统压力不影响反应平衡。5、B解析：脱硫塔负责吸收硫化氢，再生槽通过鼓入空气，将吸收硫化氢的富液氧化再生，析出单质硫磺，恢复脱硫液活性。6、B解析：低温变换铜系催化剂活性高，专门用于脱除中变后气体中残余的低浓度CO，保障后续工序气体纯度。7、B解析：35～45℃是湿法脱硫最佳操作温度，温度过低脱硫反应速率慢，温度过高硫化氢溶解度下降，脱硫效率降低。8、A解析：催化剂升温还原需严格控制升温速率（一般≤30℃/h），快速升温会导致催化剂受热不均，结构破损、活性失效。9、C解析：溶液温度过低会导致脱硫反应慢、硫磺析出困难，不会造成泡沫跑液；浓度过高、油污、风量过大均会引发泡沫泛滥。10、B解析：提高水汽比可增加反应物水蒸气浓度，推动变换可逆反应正向进行，提升CO转化率。二、判断题答案及解析1、√解析：变换反应为放热反应，根据勒夏特列原理，降低温度，反应平衡正向移动，CO平衡转化率提升。2、×解析：常规湿法脱硫主要脱除无机硫H₂S，对硫氧化碳、二硫化碳等有机硫脱除率极低，需配套有机硫水解工序。3、×解析：催化剂升温必须严格按照升温曲线进行，快速升温会造成催化剂颗粒开裂、活性组分流失，缩短使用寿命。4、×解析：再生空气量过大，会加剧脱硫液氧化副反应，增加碱耗和溶液损耗，同时造成泡沫过多跑液。5、√解析：水汽比过高，系统内水汽量过大，会增加气体流速，冲刷催化剂床层，导致床层阻力逐步上涨，同时增加蒸汽消耗。6、√解析：煤气中氧气会与脱硫液中的有效组分发生副反应，生成无效盐类，消耗系统碱度，导致碱耗升高。7、√解析：低变铜催化剂抗毒性能差，微量硫、氯、砷等杂质都会造成催化剂永久性中毒失活。8、×解析：变换反应前后气体体积不变，压力对平衡转化率无影响，但提高压力可提升反应速率，提高设备处理能力。9、√解析：硫磺泡沫浮选差，单质硫磺无法及时分离，沉积在脱硫液中，会降低脱硫液吸收能力，导致脱硫效率下降。10、×解析：岗位停车需先降温、降负荷，切断原料气后用惰性气体吹扫置换，防止高温下催化剂氧化、系统积碳损坏设备。三、简答题详细答案1、一氧化碳变换反应的基本原理及生产意义原理：在一定温度、压力和催化剂作用下，半水煤气中的一氧化碳与水蒸气发生可逆放热反应，生成二氧化碳和氢气，核心反应方程式：CO+H₂O(g)⇌CO₂+H₂。通过分段控温、调节水汽比，可最大化提升CO转化率。生产意义：一是将原料气中无用且影响后续合成的CO转化为合成氨所需的H₂，提升有效气产量；二是降低CO含量，避免后续合成催化剂中毒失效；三是调节气体组分，满足合成工序气体配比要求。2、栲胶湿法脱硫完整工艺流程气体流程：压缩后的半水煤气经冷却、除尘除油后，从脱硫塔底部进入，与塔顶喷淋的脱硫贫液逆流接触，气体中的H₂S被溶液充分吸收，净化后的煤气从塔顶流出，送入后续变换工序。溶液流程：吸收硫化氢后的脱硫富液从脱硫塔底部排出，经富液泵送入再生槽底部，与鼓入的压缩空气充分接触氧化再生；富液中的硫化物被氧化为单质硫磺，形成硫磺泡沫，脱硫液恢复活性变为贫液；贫液经液位调节后流入贫液槽，由贫液泵打回脱硫塔循环使用；硫磺泡沫从再生槽顶部溢出，进入泡沫槽，经熔硫釜加热熔融，分离出液态硫磺外售，残液回流系统循环。3、变换炉床层温度异常升高的原因及处理措施主要原因：①进口煤气CO浓度突然升高，反应放热加剧；②水汽比偏低，反应集中在床层上段，局部过热；③系统负荷骤增，反应放热速率大于散热速率；④催化剂局部结焦、积碳，反应集中放热；⑤进口气体温度超标。处理措施：①适当降低系统负荷，减少原料气进气量；②及时提高水汽比，分散反应热量，均衡床层温度；③严格控制进口气体温度，杜绝超温进气；④若因杂质导致局部过热，可适当吹净系统，排查原料气杂质超标问题；⑤密切监控床层各点温度，超温严重时及时减量或短时停车，防止催化剂烧结。4、脱硫岗位碱耗偏高的主要原因①煤气中氧气、二氧化碳含量超标，与脱硫液纯碱发生副反应，生成碳酸氢钠、硫酸钠等无效盐，消耗有效碱度；②再生空气量过大，过度氧化脱硫液，加剧副反应损耗；③脱硫液温度过高，碱液挥发和副反应速率加快；④煤气夹带油污、粉尘等杂质，污染脱硫液，导致溶液发泡、跑液，造成碱液流失；⑤系统补水量过大，溶液稀释后频繁补碱；⑥设备泄漏、排污频次过高，造成溶液损耗。5、变换催化剂中毒的常见原因及预防措施常见中毒原因：①原料气中硫化氢、有机硫、氯、砷等毒物超标，吸附在催化剂活性位点，造成中毒失活；②煤气带油、带水，油污覆盖催化剂孔隙，堵塞活性通道；③系统杂质、铁锈、粉尘沉积在催化剂表面，导致催化剂结垢失活。预防措施：①严格把控前置脱硫工序指标，确保进口煤气硫含量、杂质含量达标；②做好煤气除尘、除油、冷却工序，杜绝带油带水进变换炉；③稳定系统操作，避免温度、压力大幅波动，减少杂质析出沉积；④定期对系统管道、设备进行吹扫清理，防止铁锈杂质进入催化剂床层；⑤严格控制工艺指标，杜绝超温、超负荷运行。四、计算题详细答案1、CO变换转化率计算变换转化率计算公式：η=（进口CO含量-出口CO含量）÷进口CO含量×100%已知：进口CO=28%，出口CO=2%代入计算：η=（28-2）÷28×100%≈92.86%答：该系统CO变换转化率为92.86%。2、硫化氢脱除量及脱硫效率计算（1）每小时硫化氢脱除量=气量×（进口H₂S含量-出口H₂S含量）=30000×(3.2-0.05)=30000×3.15=94500g/