2025年生化化工藥品技能考試-合成氨工藝知識(shí)歷年參考題庫含答案解析(5套典型題)_第1頁
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2025年生化化工藥品技能考試-合成氨工藝知識(shí)歷年參考題庫含答案解析(5套典型題)2025年生化化工藥品技能考試-合成氨工藝知識(shí)歷年參考題庫含答案解析(篇1)【題干1】合成氨原料氣的制備中,主要去除的雜質(zhì)是下列哪種氣體?【選項(xiàng)】A.COB.CO?C.H?SD.氮?dú)狻緟⒖即鸢浮緽【詳細(xì)解析】合成氨原料氣需通過水煤氣變換反應(yīng)將CO轉(zhuǎn)化為CO?,以避免后續(xù)合成反應(yīng)中CO對(duì)催化劑的毒害。CO?可通過水洗工藝去除,而H?S和CO需分別通過脫硫和變換工藝處理?!绢}干2】合成氨反應(yīng)中,影響反應(yīng)速率最顯著的工藝參數(shù)是?【選項(xiàng)】A.溫度B.壓力C.催化劑活性D.氣體空速【參考答案】B【詳細(xì)解析】合成氨為氣體體積減小的放熱反應(yīng),根據(jù)LeChatelier原理,高壓顯著提升反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。雖然溫度影響活化能,但工業(yè)裝置通常通過多段壓縮實(shí)現(xiàn)高壓(約15-25MPa),壓力對(duì)速率的提升作用更直接?!绢}干3】關(guān)于氨合成反應(yīng)活化能,下列描述正確的是?【選項(xiàng)】A.活化能隨溫度升高而降低B.活化能由催化劑種類決定C.活化能是催化劑降低反應(yīng)的體現(xiàn)D.活化能等于反應(yīng)熱力學(xué)能變【參考答案】C【詳細(xì)解析】催化劑通過吸附反應(yīng)物分子并降低反應(yīng)活化能,使反應(yīng)更易進(jìn)行。活化能的降低幅度與催化劑性能直接相關(guān),但并非等于熱力學(xué)能變(ΔH)。選項(xiàng)A錯(cuò)誤因活化能與溫度無直接反比關(guān)系,選項(xiàng)D混淆了活化能與熱力學(xué)參數(shù)?!绢}干4】合成氨反應(yīng)器類型中,哪類具有多段絕熱式結(jié)構(gòu)?【選項(xiàng)】A.固定床B.流化床C.壓力式D.固定床多段絕熱式【參考答案】D【詳細(xì)解析】固定床反應(yīng)器在高壓下需分多段設(shè)置,每段配置獨(dú)立絕熱層以控制溫度。流化床結(jié)構(gòu)不適用于高壓反應(yīng),壓力式反應(yīng)器無絕熱分段設(shè)計(jì)。工業(yè)合成氨裝置多采用D選項(xiàng)的固定床多段絕熱式結(jié)構(gòu)?!绢}干5】合成氨工藝中,氨冷凝器的關(guān)鍵作用是?【選項(xiàng)】A.回收未反應(yīng)的H?和N?B.將氣態(tài)氨轉(zhuǎn)化為液態(tài)C.降低原料氣溫度以減少能耗D.分離液氨中的機(jī)械雜質(zhì)【參考答案】B【詳細(xì)解析】氨冷凝器通過深冷工藝(如空分裝置)使合成氣中NH?相變?yōu)橐喊?,這是合成氨工藝的核心分離步驟。選項(xiàng)C錯(cuò)誤因溫度控制主要依賴壓縮機(jī)的多級(jí)冷卻,選項(xiàng)D涉及脫硫環(huán)節(jié)?!绢}干6】合成氨催化劑中毒最嚴(yán)重的雜質(zhì)是?【選項(xiàng)】A.H?OB.O?C.COD.As【參考答案】D【詳細(xì)解析】砷(As)是強(qiáng)毒性物質(zhì),0.1ppm即可使鐵基催化劑永久失活。CO雖具有毒害性,但可通過水煤氣變換反應(yīng)控制濃度。H?O和O?在工藝中通過預(yù)處理已降至安全水平?!绢}干7】合成氨反應(yīng)中,最佳溫度范圍是?【選項(xiàng)】A.200-300℃B.300-400℃C.400-500℃D.500-600℃【參考答案】B【詳細(xì)解析】工業(yè)合成氨反應(yīng)溫度控制在380-450℃以平衡反應(yīng)速率與能耗。選項(xiàng)A溫度過低導(dǎo)致速率過慢,選項(xiàng)C溫度過高使催化劑燒結(jié),選項(xiàng)D超出設(shè)備耐受極限?!绢}干8】合成氨原料氣中CO?含量過高會(huì)導(dǎo)致?【選項(xiàng)】A.催化劑壽命延長(zhǎng)B.合成氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)增加C.合成氨轉(zhuǎn)化率下降D.原料氣壓縮機(jī)效率提升【參考答案】C【詳細(xì)解析】CO?作為惰性氣體,占據(jù)反應(yīng)物活性位,抑制NH?的生成。工業(yè)裝置通過變換反應(yīng)將CO?濃度控制在3-5%,過高會(huì)顯著降低氨合成效率。選項(xiàng)B錯(cuò)誤因CO?本身不具爆炸性。【題干9】合成氨反應(yīng)中,氣體空速與反應(yīng)速率的關(guān)系是?【選項(xiàng)】A.空速增大,速率提高B.空速增大,速率降低C.空速與速率無關(guān)D.空速在臨界值以上速率驟降【參考答案】B【詳細(xì)解析】氣體空速指單位催化劑體積每小時(shí)通過的氣體體積(h?1)。當(dāng)空速超過臨界值時(shí),反應(yīng)物在催化劑表面停留時(shí)間不足,導(dǎo)致速率下降。工業(yè)裝置需通過調(diào)節(jié)空速(通常為3000-6000h?1)優(yōu)化反應(yīng)效率?!绢}干10】合成氨工藝中,廢熱回收方式不包括?【選項(xiàng)】A.熱交換器預(yù)熱原料氣B.蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)C.燃燒爐余熱發(fā)電D.蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生高壓蒸汽【參考答案】C【詳細(xì)解析】合成氨裝置通過余熱鍋爐將反應(yīng)器出口高溫氣體(500℃以上)轉(zhuǎn)化為蒸汽,再驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。選項(xiàng)C的燃燒爐余熱發(fā)電不適用于合成氨工藝,因反應(yīng)器本身不設(shè)燃燒裝置?!绢}干11】合成氨反應(yīng)中,壓力對(duì)平衡常數(shù)的影響是?【選項(xiàng)】A.壓力升高,Kp增大B.壓力升高,Kp不變C.壓力升高,Kp降低D.壓力變化不影響Kp【參考答案】B【詳細(xì)解析】平衡常數(shù)Kp僅與溫度有關(guān),壓力變化會(huì)改變反應(yīng)物質(zhì)的濃度商Q,但不會(huì)改變Kp的值。工業(yè)裝置通過高壓操作(15-25MPa)提高反應(yīng)物分壓,推動(dòng)反應(yīng)向生成物方向移動(dòng),但Kp值仍由溫度決定。【題干12】合成氨催化劑失活的主要原因是?【選項(xiàng)】A.氧化導(dǎo)致燒結(jié)B.硫中毒C.砷中毒D.磷化物沉積【參考答案】A【詳細(xì)解析】鐵基催化劑在高溫(400℃以上)下易與氧氣發(fā)生燒結(jié)反應(yīng),導(dǎo)致顆粒粗化、活性位點(diǎn)減少。硫中毒(選項(xiàng)B)可通過原料氣脫硫預(yù)處理避免,砷中毒(選項(xiàng)C)需嚴(yán)格控制原料氣純度?!绢}干13】合成氨反應(yīng)中,H?:N?的體積比最佳是?【選項(xiàng)】A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1【參考答案】C【詳細(xì)解析】根據(jù)合成氨反應(yīng)式N?+3H?→2NH?,理論最佳比值為3:1。實(shí)際生產(chǎn)中需考慮氣體純度(H?純度≥98%)和循環(huán)氣比例,若比值偏離過大會(huì)降低氨產(chǎn)率。選項(xiàng)B為常見誤區(qū)答案?!绢}干14】合成氨反應(yīng)器內(nèi)的溫度分布特征是?【選項(xiàng)】A.前端溫度最高,后端最低B.沿軸向溫度均勻C.中段溫度最高,兩端次之D.后端溫度最高,前端最低【參考答案】C【詳細(xì)解析】合成氨為放熱反應(yīng),催化劑床層存在軸向溫度梯度。第一段反應(yīng)器入口溫度約350℃,經(jīng)多段絕熱反應(yīng)后,中段溫度可達(dá)450℃,尾端因熱量散失降至400℃左右。選項(xiàng)A錯(cuò)誤因反應(yīng)器結(jié)構(gòu)為逆流布置?!绢}干15】合成氨工藝中,循環(huán)氣壓縮機(jī)的作用是?【選項(xiàng)】A.提升原料氣壓力B.回收未反應(yīng)的H?和N?C.維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定D.分離液氨中的雜質(zhì)【參考答案】C【詳細(xì)解析】循環(huán)氣壓縮機(jī)將未反應(yīng)的氣體(約70-80%)返回系統(tǒng),與新鮮氣混合再送入合成塔。其核心作用是通過壓縮維持系統(tǒng)壓力(15-25MPa),而非單純提升壓力(選項(xiàng)A)。選項(xiàng)B錯(cuò)誤因循環(huán)氣不直接參與分離?!绢}干16】合成氨工藝中,氨分離工藝不包括?【選項(xiàng)】A.塔式分離B.壓力閃蒸C.分子篩吸附D.精餾提純【參考答案】B【詳細(xì)解析】氨分離主要采用精餾塔(A和D選項(xiàng))和分子篩吸附(C選項(xiàng))。壓力閃蒸需在高壓下進(jìn)行,但合成氨工藝中未將閃蒸作為核心分離步驟,其分離效能遠(yuǎn)低于精餾?!绢}干17】合成氨反應(yīng)中,催化劑壽命與下列哪些因素?zé)o關(guān)?【選項(xiàng)】A.氧氣含量B.氫氣純度C.氨含量D.操作壓力【參考答案】C【詳細(xì)解析】催化劑壽命受氧氣(A選項(xiàng),導(dǎo)致燒結(jié))、氫氣純度(B選項(xiàng),雜質(zhì)毒害)和操作壓力(D選項(xiàng),影響燒結(jié)速率)共同影響,但反應(yīng)生成的氨(C選項(xiàng))本身不會(huì)加速催化劑失活?!绢}干18】合成氨工藝中,原料氣壓縮機(jī)通常采用?【選項(xiàng)】A.單級(jí)離心式B.多級(jí)往復(fù)式C.三級(jí)離心式D.五級(jí)往復(fù)式【參考答案】B【詳細(xì)解析】合成氨原料氣壓力需從0.1MPa提升至15-25MPa,采用多級(jí)往復(fù)式壓縮機(jī)(B選項(xiàng))可平衡流量與壓力需求。單級(jí)離心式(A選項(xiàng))流量大但壓力提升有限,三級(jí)離心式(C選項(xiàng))效率不足,五級(jí)往復(fù)式(D選項(xiàng))結(jié)構(gòu)復(fù)雜。【題干19】合成氨反應(yīng)中,最佳空速范圍是?【選項(xiàng)】A.1000-2000h?1B.2000-4000h?1C.4000-6000h?1D.6000-8000h?1【參考答案】C【詳細(xì)解析】工業(yè)裝置通過調(diào)節(jié)空速(C選項(xiàng))在保證反應(yīng)效率的同時(shí)減少催化劑用量。空速過低(A選項(xiàng))導(dǎo)致反應(yīng)器體積過大,過高(D選項(xiàng))則活性位利用率下降。選項(xiàng)B為常見誤區(qū)答案?!绢}干20】合成氨工藝中,脫硫工藝的核心目的是?【選項(xiàng)】A.去除H?S和有機(jī)硫B.降低CO?濃度C.回收未反應(yīng)的N?D.分離液態(tài)氨【參考答案】A【詳細(xì)解析】脫硫工藝(如MDEA法)主要針對(duì)H?S和有機(jī)硫雜質(zhì),防止其毒害催化劑。選項(xiàng)B的CO?去除依賴變換反應(yīng),選項(xiàng)C的N?回收通過循環(huán)氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),選項(xiàng)D屬于分離工段任務(wù)。2025年生化化工藥品技能考試-合成氨工藝知識(shí)歷年參考題庫含答案解析(篇2)【題干1】合成氨原料氣中CO含量過高會(huì)導(dǎo)致合成氨催化劑中毒,其主要原因是CO與催化劑中的哪種金屬元素發(fā)生反應(yīng)生成碳化物?【選項(xiàng)】A.鐵B.鉑C.鎳D.鈀【參考答案】A【詳細(xì)解析】CO與鐵催化劑中的Fe在高溫下反應(yīng)生成Fe3C(碳化鐵),導(dǎo)致催化劑活性降低。鉑和鈀主要用于催化劑載體,鎳一般用于其他反應(yīng)體系,故選A。【題干2】在氨合成反應(yīng)中,合成塔內(nèi)溫度分布呈現(xiàn)“上熱下冷”的特點(diǎn),主要與哪種因素有關(guān)?【選項(xiàng)】A.反應(yīng)放熱B.逆反應(yīng)吸熱C.冷激系統(tǒng)D.惰性氣體存在【參考答案】A【詳細(xì)解析】氨合成是強(qiáng)放熱反應(yīng)(ΔH=-92.4kJ/mol),隨著反應(yīng)進(jìn)行,熱量沿反應(yīng)器高度向下傳遞,故上端溫度高、下端溫度低。冷激系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)溫度,但非分布原因;惰性氣體影響熱力學(xué)平衡而非溫度梯度?!绢}干3】合成氨反應(yīng)中,合成塔壓力通??刂圃诙嗌費(fèi)Pa范圍內(nèi)?【選項(xiàng)】A.1.2-1.5B.10-12C.20-25D.40-45【參考答案】A【詳細(xì)解析】工業(yè)合成氨最佳壓力為1.2-1.5MPa,此壓力下既能保證反應(yīng)速率,又避免設(shè)備承受過高應(yīng)力。更高壓力雖可提高轉(zhuǎn)化率,但能耗劇增且設(shè)備成本上升?!绢}干4】合成氨生產(chǎn)中,合成塔內(nèi)氣固接觸時(shí)間一般為多少秒?【選項(xiàng)】A.0.2-0.5B.5-10C.20-30D.60-90【參考答案】B【詳細(xì)解析】氣固接觸時(shí)間過短(<5秒)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)未充分進(jìn)行,過長(zhǎng)(>30秒)會(huì)因催化劑燒結(jié)而失效。5-10秒是平衡反應(yīng)速率與催化劑壽命的最佳區(qū)間?!绢}干5】合成氨原料氣中硫化氫(H2S)濃度超過多少ppm時(shí)需采取脫硫措施?【選項(xiàng)】A.10B.30C.50D.100【參考答案】B【詳細(xì)解析】H2S濃度超過30ppm會(huì)毒化鐵基催化劑(FeS生成),工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求原料氣H2S含量≤5ppm,但實(shí)際操作中30ppm即觸發(fā)強(qiáng)制脫硫系統(tǒng)。【題干6】合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp與壓力P的關(guān)系式為?【選項(xiàng)】A.Kp=P/(P0)B.Kp=P0/PC.Kp=P^2D.Kp=P^-2【參考答案】B【詳細(xì)解析】氨合成反應(yīng)N2+3H2?2NH3,Δn=-2,故Kp=P(NH3)^2/(P(N2)P(H2)^3)=P0/P,其中P0為總壓。選項(xiàng)B正確?!绢}干7】合成氨反應(yīng)中,最佳反應(yīng)溫度范圍是?【選項(xiàng)】A.200-250℃B.300-350℃C.400-450℃D.500-550℃【參考答案】B【詳細(xì)解析】300-350℃是鐵基催化劑(Fe-K/Al2O3)的最佳活性區(qū)間,此溫度下催化劑比表面積最大,但溫度過高(>400℃)會(huì)加速催化劑燒結(jié)失活。【題干8】合成氨生產(chǎn)中,合成塔內(nèi)氣體空速(GHSV)通常控制在多少m3/(m3·h·t)?【選項(xiàng)】A.300-500B.500-800C.800-1200D.1200-1500【參考答案】C【詳細(xì)解析】高空速(800-1200m3/(m3·h·t))可提高單位體積催化劑處理能力,但需平衡壓降和反應(yīng)時(shí)間??账龠^高會(huì)導(dǎo)致壓損過大,過低則影響產(chǎn)能。【題干9】合成氨工藝中,合成塔內(nèi)氨含量超過多少%時(shí)需緊急停車?【選項(xiàng)】A.15%B.20%C.25%D.30%【參考答案】B【詳細(xì)解析】合成塔氨含量達(dá)20%時(shí),后續(xù)變換工序需調(diào)整操作,若繼續(xù)運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致催化劑過熱(露點(diǎn)溫度>350℃),引發(fā)催化劑燒結(jié)。安全規(guī)程規(guī)定超過20%立即停車。【題干10】合成氨生產(chǎn)中,合成塔內(nèi)溫度控制的關(guān)鍵參數(shù)是?【選項(xiàng)】A.入口溫度B.出口溫度C.床層溫度均勻性D.總壓【參考答案】C【詳細(xì)解析】床層溫度均勻性直接影響反應(yīng)選擇性(局部過熱會(huì)生成N2和CH4),需通過冷激或中間換熱器維持溫差≤10℃。入口/出口溫度僅反映整體狀態(tài),無法表征局部情況?!绢}干11】合成氨原料氣中氧含量應(yīng)控制在?【選項(xiàng)】A.<0.1%B.<1%C.<5%D.<10%【參考答案】A【詳細(xì)解析】氧含量>0.1%會(huì)與合成塔內(nèi)鐵催化劑反應(yīng)生成Fe3O4,導(dǎo)致催化劑失活。工業(yè)要求原料氣氧含量≤0.1%,實(shí)際操作中需在線監(jiān)測(cè)并自動(dòng)報(bào)警?!绢}干12】合成氨反應(yīng)中,合成塔內(nèi)氨凈值(單位體積氣體帶出的NH3量)主要與哪種因素相關(guān)?【選項(xiàng)】A.催化劑活性B.操作壓力C.原料氣純度D.溫度均勻性【參考答案】D【詳細(xì)解析】溫度不均會(huì)導(dǎo)致局部反應(yīng)速率差異,使未反應(yīng)氣體帶出塔外。即使催化劑活性相同,溫度均勻性差的系統(tǒng)氨凈值會(huì)降低15%-20%?!绢}干13】合成氨工藝中,變換工序的主要目的是?【選項(xiàng)】A.脫硫B.脫碳C.將CO2轉(zhuǎn)化為COD.將NH3轉(zhuǎn)化為H2【參考答案】C【詳細(xì)解析】變換工序(甲烷化)通過中溫變換(400-500℃)將CO2轉(zhuǎn)化為CO,為后續(xù)甲烷化(合成CH4)提供原料。脫碳(如水洗)和脫硫是預(yù)處理工序任務(wù)?!绢}干14】合成氨催化劑的活性組分是?【選項(xiàng)】A.純鐵B.Fe3O4C.Fe-K/Al2O3D.鉑銠合金【參考答案】C【詳細(xì)解析】工業(yè)合成氨催化劑為多孔鐵基(Fe-K/Al2O3),其中Fe為活性相,K和Al2O3起分散和穩(wěn)定作用。純鐵活性不足且易燒結(jié),鉑銠用于汽車催化劑?!绢}干15】合成氨生產(chǎn)中,合成塔出口氣體中未反應(yīng)的CO含量應(yīng)低于?【選項(xiàng)】A.10ppmB.30ppmC.50ppmD.100ppm【參考答案】A【詳細(xì)解析】CO殘留量與甲烷含量共同決定裝置規(guī)模。CO>10ppm會(huì)加劇后續(xù)甲烷化反應(yīng)負(fù)荷,影響變換工序效率,故需通過循環(huán)氣壓縮機(jī)調(diào)節(jié)至≤10ppm?!绢}干16】合成氨反應(yīng)中,合成塔內(nèi)氣體中NH3濃度達(dá)20%時(shí),對(duì)應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率約為?【選項(xiàng)】A.30%B.40%C.50%D.60%【參考答案】B【詳細(xì)解析】通過平衡常數(shù)計(jì)算(298K時(shí)Kp≈6.8×10^-5),當(dāng)y(NH3)=0.2時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率約為40%。實(shí)際操作中需通過提壓或加氫抑制副反應(yīng)。【題干17】合成氨生產(chǎn)中,合成塔內(nèi)氫氣與氮?dú)獾捏w積比一般為?【選項(xiàng)】A.1:1B.3:1C.2:1D.4:3【參考答案】B【詳細(xì)解析】體積比3:1(H2:N2)可平衡反應(yīng)速率與熱力學(xué)平衡。若比值為2:1,N2轉(zhuǎn)化率會(huì)下降15%;若為4:3,需增加30%循環(huán)氣量。【題干18】合成氨工藝中,合成塔內(nèi)催化劑層壓差通??刂圃??【選項(xiàng)】A.<500PaB.<1000PaC.<1500PaD.<2000Pa【參考答案】C【詳細(xì)解析】壓差>1500Pa會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力消耗劇增(每增加1000Pa,電耗上升8%)。實(shí)際操作中通過優(yōu)化氣流分布和床層阻力,將壓差穩(wěn)定在1200-1500Pa?!绢}干19】合成氨生產(chǎn)中,合成塔停車前應(yīng)優(yōu)先完成?【選項(xiàng)】A.切斷循環(huán)氣B.降低反應(yīng)溫度C.停止進(jìn)料D.排放冷凝液【參考答案】B【詳細(xì)解析】突然降溫會(huì)導(dǎo)致催化劑表面碳沉積(結(jié)焦),需逐步降溫至250℃以下再停止進(jìn)料。優(yōu)先降溫可避免催化劑永久性損壞?!绢}干20】合成氨反應(yīng)中,合成塔內(nèi)溫度梯度與反應(yīng)器類型的關(guān)系是?【選項(xiàng)】A.固定床無梯度B.流化床均勻分布C.多段式逐步降溫D.逆流式溫差最大【參考答案】C【詳細(xì)解析】多段式合成塔(如6段)通過逐段冷激,使溫度從入口350℃降至出口250℃,形成“階梯式”降溫,溫差達(dá)100℃。固定床(如早期設(shè)計(jì))無法實(shí)現(xiàn)梯度控制。2025年生化化工藥品技能考試-合成氨工藝知識(shí)歷年參考題庫含答案解析(篇3)【題干1】合成氨原料氣中CO和CO?的脫除主要采用哪種方法?【選項(xiàng)】A.水煤氣變換反應(yīng)B.甲烷化反應(yīng)C.變壓吸附D.深冷分離【參考答案】C【詳細(xì)解析】合成氨原料氣中CO和CO?的脫除需通過氣體凈化工藝實(shí)現(xiàn)。水煤氣變換反應(yīng)(A)主要用于將CO轉(zhuǎn)化為CO?,而甲烷化反應(yīng)(B)需在高溫高壓下進(jìn)行且消耗甲烷。變壓吸附(C)通過壓力變化選擇性吸附CO?和CO,適用于中低壓條件。深冷分離(D)依賴沸點(diǎn)差異,能耗過高?!绢}干2】合成氨反應(yīng)器內(nèi)適宜的操作壓力范圍是?【選項(xiàng)】A.1.0-2.5MPaB.3.0-4.5MPaC.5.0-6.5MPaD.7.0-8.5MPa【參考答案】B【詳細(xì)解析】合成氨反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),需高壓(3.0-4.5MPa)和適當(dāng)溫度(400-500℃)以平衡熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)因素。壓力過低(A)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率不足,過高(C、D)則能耗劇增且設(shè)備成本過高?!绢}干3】合成氨原料氣中氮?dú)獾膩碓粗饕鞘裁??【選項(xiàng)】A.甲烷裂解B.空氣壓縮C.煤干餾D.天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化【參考答案】B【詳細(xì)解析】合成氨原料氣中氮?dú)庵饕獊碜钥諝鈮嚎s(B)??諝饨?jīng)壓縮機(jī)進(jìn)入變換爐,與甲烷等烴類氣體混合,提供合成反應(yīng)所需的氮?dú)猓∟?)和氫氣(H?)。其他選項(xiàng)中,甲烷裂解(A)和煤干餾(C)產(chǎn)生固定碳,天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化(D)主要用于生產(chǎn)合成氣而非純氮源?!绢}干4】合成氨工藝中,催化劑中毒的常見原因有哪些?【選項(xiàng)】A.硫含量超標(biāo)B.氧氣含量>1000ppmC.水蒸氣含量>5%D.碳含量>0.1%【參考答案】A【詳細(xì)解析】合成氨催化劑(如鐵基催化劑)易被硫化物中毒,硫含量>0.1ppm即可能導(dǎo)致活性喪失(A)。氧氣(B)會(huì)加速催化劑燒結(jié),但并非主要中毒因素。水蒸氣(C)和碳(D)過量會(huì)降低反應(yīng)速率但通常不導(dǎo)致完全失活?!绢}干5】合成氨反應(yīng)中,氫氣與氮?dú)獾淖罴涯柋仁嵌嗌伲俊具x項(xiàng)】A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1【參考答案】C【詳細(xì)解析】合成氨反應(yīng)(N?+3H?→2NH?)的理論配比是3:1(C)。實(shí)際生產(chǎn)中需過量提供氫氣以提高氮?dú)廪D(zhuǎn)化率,但摩爾比超過4:1會(huì)顯著降低整體效率?!绢}干6】合成氨工藝中,甲烷變換反應(yīng)的催化劑主要是什么?【選項(xiàng)】A.鐵基催化劑B.氧化鐵-氧化鋁C.鈷基催化劑D.鎳基催化劑【參考答案】B【詳細(xì)解析】甲烷變換反應(yīng)(CH?+H?O→CO+3H?)使用氧化鐵-氧化鋁催化劑(B),該催化劑在500-600℃下高效促進(jìn)反應(yīng)。鐵基催化劑(A)用于合成氨主反應(yīng),鈷基(C)和鎳基(D)多用于其他氣體變換工藝。【題干7】合成氨循環(huán)氣壓縮機(jī)常見的類型是?【選項(xiàng)】A.離心式壓縮機(jī)B.往復(fù)式壓縮機(jī)C.螺桿式壓縮機(jī)D.軸流式壓縮機(jī)【參考答案】B【詳細(xì)解析】合成氨循環(huán)氣壓縮機(jī)需適應(yīng)高壓、高溫和含雜質(zhì)氣體環(huán)境,往復(fù)式壓縮機(jī)(B)通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)壓縮氣體,密封性能好且能處理含液滴介質(zhì)。離心式(A)適用于清潔氣體但效率低,螺桿式(C)適合中等壓力,軸流式(D)用于超高壓場(chǎng)景但維護(hù)復(fù)雜?!绢}干8】合成氨工藝中,脫硫工序使用的吸附劑是什么?【選項(xiàng)】A.活性炭B.分子篩C.硅膠D.氧化鋅【參考答案】B【詳細(xì)解析】脫硫工序采用分子篩(B)吸附硫化氫(H?S)和碳?xì)浠衔?。活性炭(A)對(duì)有機(jī)物吸附效果更佳,硅膠(C)主要用于除濕,氧化鋅(D)為化學(xué)吸收劑?!绢}干9】合成氨反應(yīng)中,溫度過高會(huì)導(dǎo)致什么后果?【選項(xiàng)】A.催化劑燒結(jié)B.氫氣分解C.氨冷凝效率下降D.設(shè)備腐蝕加劇【參考答案】A【詳細(xì)解析】合成氨反應(yīng)溫度超過500℃會(huì)導(dǎo)致鐵基催化劑(A)燒結(jié),活性位點(diǎn)減少。氫氣分解(B)需更高溫度(>1000℃),氨冷凝(C)需低溫高壓環(huán)境,設(shè)備腐蝕(D)與材料選擇相關(guān)。【題干10】合成氨工藝中,變換爐的作用是什么?【選項(xiàng)】A.去除焦油B.分離氮?dú)馀c氫氣C.轉(zhuǎn)化甲烷為合成氣D.調(diào)節(jié)氣體溫度【參考答案】C【詳細(xì)解析】變換爐(C)的核心功能是通過甲烷變換反應(yīng)將原料氣中的甲烷(CH?)轉(zhuǎn)化為一氧化碳(CO)和氫氣(H?),同時(shí)調(diào)整氣體組成至合成反應(yīng)所需比例。焦油脫除(A)由脫焦油塔完成,溫度調(diào)節(jié)(D)由熱交換器實(shí)現(xiàn)?!绢}干11】合成氨工藝中,氨合成塔內(nèi)氣體的適宜流速是?【選項(xiàng)】A.50-100m/hB.100-150m/hC.150-200m/hD.200-250m/h【參考答案】B【詳細(xì)解析】合成塔內(nèi)氣體流速(B)需平衡傳熱與阻力損失。流速過高(C、D)導(dǎo)致催化劑層壓降過大,影響氣液分布;過低(A)則傳熱效率下降。最佳流速為100-150m/h,確保反應(yīng)充分進(jìn)行且能耗合理。【題干12】合成氨工藝中,氨的冷凝壓力通常為?【選項(xiàng)】A.0.1MPaB.0.3MPaC.0.5MPaD.0.7MPa【參考答案】B【詳細(xì)解析】氨冷凝壓力(B)需高于其露點(diǎn)但低于合成塔操作壓力。0.3MPa下,氨氣可高效冷凝為液氨(A選項(xiàng)壓力過低易汽化,C、D壓力過高導(dǎo)致能耗劇增)?!绢}干13】合成氨工藝中,合成氣中氧含量應(yīng)控制在?【選項(xiàng)】A.<50ppmB.<100ppmC.<500ppmD.<1000ppm【參考答案】A【詳細(xì)解析】合成氣中氧含量(A)需嚴(yán)格<50ppm,過量氧會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒和爆炸風(fēng)險(xiǎn)。100ppm(B)雖可接受但接近安全閾值,500ppm(C)和1000ppm(D)已顯著影響反應(yīng)穩(wěn)定性?!绢}干14】合成氨工藝中,循環(huán)氣的壓縮比通常為?【選項(xiàng)】A.1:2B.1:3C.1:4D.1:5【參考答案】C【詳細(xì)解析】循環(huán)氣壓縮比(C)需滿足合成塔出口壓力(如15MPa)與冷凝壓力(如0.3MPa)的比值,即15/0.3=50,但實(shí)際采用多級(jí)壓縮(1:4)以降低單級(jí)負(fù)荷。1:2(A)壓力不足,1:3(B)接近但效率較低,1:5(D)需更多級(jí)數(shù)?!绢}干15】合成氨工藝中,焦炭吸附脫硫的再生溫度是?【選項(xiàng)】A.300-400℃B.400-500℃C.500-600℃D.600-700℃【參考答案】C【詳細(xì)解析】焦炭吸附脫硫(B)再生需高溫(C),通過燃燒吸附的硫化氫(H?S)實(shí)現(xiàn)再生。300-400℃(A)無法有效脫附硫,400-500℃(B)再生效率低,600-700℃(D)能耗過高且可能損壞吸附床?!绢}干16】合成氨工藝中,合成氨反應(yīng)的熱效應(yīng)是?【選項(xiàng)】A.強(qiáng)放熱B.強(qiáng)吸熱C.等溫反應(yīng)D.階段性放熱【參考答案】A【詳細(xì)解析】合成氨反應(yīng)(N?+3H?→2NH?)ΔH=-92.4kJ/mol(A),為強(qiáng)放熱反應(yīng)。反應(yīng)需在400-500℃進(jìn)行以平衡活化能與熱效應(yīng),高溫促進(jìn)反應(yīng)但加劇能耗?!绢}干17】合成氨工藝中,合成塔的材質(zhì)通常為?【選項(xiàng)】A.碳鋼B.不銹鋼C.鎳基合金D.陶瓷【參考答案】C【詳細(xì)解析】合成塔(C)需耐受高壓(15MPa)和高溫(500℃),鎳基合金(如Inconel)具有優(yōu)異抗蠕變和耐腐蝕性。碳鋼(A)易蠕變失效,不銹鋼(B)耐壓性不足,陶瓷(D)脆性大。【題干18】合成氨工藝中,變換爐的入口溫度通常為?【選項(xiàng)】A.800-900℃B.900-1000℃C.1000-1100℃D.1100-1200℃【參考答案】B【詳細(xì)解析】變換爐入口溫度(B)需滿足甲烷變換反應(yīng)(CH?+H?O→CO+3H?)的活化能要求,900-1000℃可高效轉(zhuǎn)化甲烷。800℃(A)反應(yīng)速率過低,1000℃以上(C、D)能耗劇增且設(shè)備壽命縮短?!绢}干19】合成氨工藝中,氨的合成反應(yīng)速率與壓力的關(guān)系是?【選項(xiàng)】A.正相關(guān)B.負(fù)相關(guān)C.無顯著關(guān)系D.先增后減【參考答案】A【詳細(xì)解析】合成氨反應(yīng)(N?+3H?→2NH?)為氣體體積減小的反應(yīng),壓力升高(A)顯著增加反應(yīng)速率。但壓力超過一定范圍(如20MPa)后,速率增長(zhǎng)趨緩,呈現(xiàn)非線性正相關(guān)。【題干20】合成氨工藝中,合成氣中雜質(zhì)碳的來源主要是?【選項(xiàng)】A.原料氣中殘留烴類B.催化劑積碳C.設(shè)備腐蝕產(chǎn)物D.水蒸氣冷凝碳【參考答案】A【詳細(xì)解析】合成氣中碳雜質(zhì)(A)主要來自原料氣中未反應(yīng)的烴類(如甲烷、乙烯),高溫下與氫氣反應(yīng)生成甲烷和乙烷,部分未反應(yīng)的烴類在冷凝過程中析出。催化劑積碳(B)需通過再生處理,設(shè)備腐蝕(C)產(chǎn)生鐵銹而非碳,水蒸氣冷凝(D)生成水合物而非碳。2025年生化化工藥品技能考試-合成氨工藝知識(shí)歷年參考題庫含答案解析(篇4)【題干1】在合成氨原料氣制備過程中,焦?fàn)t煤氣中硫化氫的主要脫除方法是?【選項(xiàng)】A.直接燃燒法B.硫化鐵法C.液化氧化鋅法D.氧化鋅吸附法【參考答案】C【詳細(xì)解析】硫化氫在合成氨工藝中需徹底脫除以保護(hù)后續(xù)設(shè)備,液化氧化鋅法(ZnO)因其高效、低成本的特性被廣泛采用。其他選項(xiàng):A產(chǎn)生二氧化硫加劇后續(xù)污染;B易生成硫化鐵堵塞管道;D吸附容量有限且再生能耗高?!绢}干2】變換反應(yīng)中,二氧化碳變換為氫氣的關(guān)鍵催化劑是?【選項(xiàng)】A.鐵系催化劑B.鈷催化劑C.鉑催化劑D.氧化鉻【參考答案】A【詳細(xì)解析】變換反應(yīng)(CO?+H??CO+H?)需鐵基催化劑(如Fe?O?-3%Cr?O?)在450℃下實(shí)現(xiàn)高選擇性。鈷催化劑用于甲烷化反應(yīng),鉑催化劑用于低溫變換,氧化鉻僅作助催化劑?!绢}干3】合成氨反應(yīng)中,氫氮?dú)獗绕x理論值(3:1)會(huì)導(dǎo)致?【選項(xiàng)】A.合成塔效率降低B.催化劑快速中毒C.氨凈值顯著下降D.原料氣壓縮機(jī)能耗增加【參考答案】C【詳細(xì)解析】氫氮比低于3:1時(shí),未反應(yīng)的氮?dú)庠龆?,氨凈值(NH?/原料氣)直接降低;若高于3:1,需額外消耗氫氣。催化劑中毒通常由硫、氧雜質(zhì)引起,壓縮機(jī)能耗與氫氣流量相關(guān)?!绢}干4】甲烷化反應(yīng)中,抑制副反應(yīng)(生成甲烷、硫化氫)的主要措施是?【選項(xiàng)】A.提高操作溫度B.降低操作壓力C.使用鐵系催化劑D.增加氧氣濃度【參考答案】C【詳細(xì)解析】鐵系催化劑(Fe-Mn-Al)在500-600℃下優(yōu)先將CO、CO?轉(zhuǎn)化為甲烷,同時(shí)其硫化物前驅(qū)體可吸附殘留H?S。提高溫度會(huì)加速副反應(yīng),加壓雖利于主反應(yīng)但需平衡能耗?!绢}干5】合成氨系統(tǒng)壓力異常升高時(shí),首先應(yīng)采取的安全防護(hù)措施是?【選項(xiàng)】A.停止循環(huán)機(jī)運(yùn)行B.啟動(dòng)安全閥泄壓C.增加新鮮氣流量D.關(guān)閉氨冷器閥門【參考答案】B【詳細(xì)解析】壓力失控時(shí),泄壓閥是快速降低系統(tǒng)壓力的關(guān)鍵設(shè)備,避免壓縮機(jī)過載或管道爆裂。循環(huán)機(jī)停機(jī)會(huì)中斷氫氮?dú)庋h(huán),氨冷器關(guān)閉會(huì)導(dǎo)致溫度失控?!绢}干6】合成塔內(nèi)氨的冷凝方式屬于?【選項(xiàng)】A.閃蒸冷凝B.壓力冷凝C.熱交換冷凝D.混合冷凝【參考答案】C【詳細(xì)解析】合成塔出口氣體經(jīng)多級(jí)換熱器(如氨合成塔內(nèi)換熱器)降溫至-33℃,利用低溫液氨自身蒸發(fā)吸熱實(shí)現(xiàn)高效冷凝。閃蒸冷凝需氣液兩相平衡,壓力冷凝依賴外部制冷,混合冷凝無明確分類?!绢}干7】合成氨生產(chǎn)中,氣體凈化階段“一脫硫、二變換、三脫碳”中“三脫碳”主要去除的氣體成分是?【選項(xiàng)】A.氧氣B.硫化氫C.二氧化碳D.一氧化碳【參考答案】C【詳細(xì)解析】脫碳工序(如MDEA溶液吸收)專門脫除CO?,而脫硫處理H?S,變換去除CO?并生成CO。氧氣含量通常通過深冷精餾控制,一氧化碳在后續(xù)甲烷化中轉(zhuǎn)化。【題干8】合成氨反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)最敏感參數(shù)是?【選項(xiàng)】A.氨濃度B.氫氮比C.壓力D.催化劑粒徑【參考答案】C【詳細(xì)解析】合成反應(yīng)(N?+3H?→2NH?)的速率與壓力成正比(壓力每升高10MPa,速率約提高5倍),且在16-25MPa下達(dá)到最佳平衡轉(zhuǎn)化率。催化劑粒徑影響床層壓降,氨濃度是反應(yīng)結(jié)果而非驅(qū)動(dòng)因素?!绢}干9】合成氨原料氣中氧氣含量超過0.1%時(shí),應(yīng)啟動(dòng)的應(yīng)急處理裝置是?【選項(xiàng)】A.氧化鋅脫硫塔B.液氮清洗塔C.脫硫再生風(fēng)機(jī)D.磷化氫吸收塔【參考答案】B【詳細(xì)解析】液氮清洗塔通過深冷(-196℃)捕集氧氣,避免其與氫氣爆炸。氧化鋅脫硫主要用于H?S去除,再生風(fēng)機(jī)用于硫磺回收,磷化氫吸收針對(duì)特定原料氣雜質(zhì)?!绢}干10】合成塔操作壓力范圍通常為?【選項(xiàng)】A.8-12MPaB.12-16MPaC.16-25MPaD.25-30MPa【參考答案】C【詳細(xì)解析】16-25MPa是合成氨工業(yè)的經(jīng)濟(jì)壓力區(qū)間,在此范圍內(nèi)可平衡反應(yīng)速率與能耗。壓力低于16MPa時(shí)平衡氨濃度不足(<10%),高于25MPa則設(shè)備強(qiáng)度和能耗劇增。【題干11】合成氨生產(chǎn)中,氫氣純度要求為?【選項(xiàng)】A.≥99.5%B.≥99.9%C.≥99.99%D.≥99.999%【參考答案】B【詳細(xì)解析】合成氨工藝要求氫氣純度≥99.9%,避免未反應(yīng)氫氣在壓縮機(jī)中形成氫脆。99.5%純度含氧、硫化物等雜質(zhì)可能導(dǎo)致催化劑中毒,99.99%需特殊脫氫設(shè)備(如PTA法)。【題干12】變換反應(yīng)中,合成氣中一氧化碳含量應(yīng)控制在?【選項(xiàng)】A.≤50ppmB.≤100ppmC.≤200ppmD.≤500ppm【參考答案】A【詳細(xì)解析】CO含量過高會(huì)加劇后續(xù)甲烷化反應(yīng)催化劑中毒,50ppm是工業(yè)控制上限。100ppm可能引起設(shè)備腐蝕,200ppm需啟動(dòng)備用變換爐,500ppm會(huì)導(dǎo)致工藝停車。【題干13】合成氨系統(tǒng)循環(huán)氣壓縮機(jī)單機(jī)容量一般為?【選項(xiàng)】A.1萬立方米/小時(shí)B.5萬立方米/小時(shí)C.10萬立方米/小時(shí)D.20萬立方米/小時(shí)【參考答案】C【詳細(xì)解析】當(dāng)前主流循環(huán)壓縮機(jī)單機(jī)容量為10萬立方米/小時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)狀況),20萬立方米/小時(shí)需多級(jí)串聯(lián)或特殊設(shè)計(jì)。5萬立方米/小時(shí)適用于小規(guī)模合成氨裝置,1萬立方米/小時(shí)能耗過高。【題干14】合成氨工藝中,抑制催化劑積碳的主要措施是?【選項(xiàng)】A.控制氫氮?dú)獗菳.限制操作溫度C.增加循環(huán)氣量D.定期吹掃【參考答案】B【詳細(xì)解析】鐵基催化劑在500℃以上易生成積碳(Fe?C),控制反應(yīng)溫度在480-530℃可減少積碳生成。循環(huán)氣量增加會(huì)提高氫氮比,吹掃需消耗循環(huán)氣且可能破壞熱平衡?!绢}干15】合成氨生產(chǎn)中,脫硫工序中“雙脫”指?【選項(xiàng)】A.脫硫和脫碳B.脫硫和脫氧C.脫硫和脫硫D.脫硫和脫氫【參考答案】B【詳細(xì)解析】“雙脫”即脫硫(H?S)和脫氧(O?),通常采用“MDEA+TMAH”法或“Sorbex”工藝。脫碳工序(如水洗或MDEA吸收)與脫硫工序分離,脫氫需通過PSA或甲烷化實(shí)現(xiàn)?!绢}干16】合成氨反應(yīng)中,最適宜的氫氮?dú)獗扰c最佳操作壓力的乘積是?【選項(xiàng)】A.3000B.5000C.8000D.12000【參考答案】C【詳細(xì)解析】理論氫氮比為3:1,實(shí)際需略高(3.2:1)以補(bǔ)償未反應(yīng)氣體。乘積(3.2×16MPa=51.2)接近8000(工業(yè)常用值),5000對(duì)應(yīng)較低壓力(12.5MPa),12000需超高壓設(shè)備?!绢}干17】合成氨工藝中,甲烷化反應(yīng)中硫化氫濃度超過多少時(shí)需緊急停車?【選項(xiàng)】A.1ppmB.10ppmC.50ppmD.100ppm【參考答案】A【詳細(xì)解析】甲烷化催化劑(Fe-Mn-Al)對(duì)硫化氫極為敏感,1ppm就會(huì)導(dǎo)致催化劑永久性失活。10ppm需立即啟動(dòng)吹掃程序,50ppm已超過工藝允許極限,100ppm必然引發(fā)系統(tǒng)停車。【題干18】合成氨裝置中,循環(huán)氣壓縮機(jī)入口溫度應(yīng)控制在?【選項(xiàng)】A.30-40℃B.50-60℃C.70-80℃D.90-100℃【選項(xiàng)】C【詳細(xì)解析】循環(huán)氣溫度過高(>80℃)會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)密封失效和氫脆,過低(<30℃)會(huì)增加能耗。50-60℃需預(yù)熱,70-80℃是工業(yè)常用范圍,90-100℃需特殊冷卻系統(tǒng)?!绢}干19】合成氨工藝中,氨合成塔內(nèi)件包括?【選項(xiàng)】A.催化劑筐、熱交換器、分布器B.壓力表、溫度計(jì)、安全閥【參考答案】A【詳細(xì)解析】?jī)?nèi)件結(jié)構(gòu)包括:催化劑筐(裝填鐵基催化劑)、上下段熱交換器(回收反應(yīng)熱)、氣體分布器(均勻分配合成氣)。壓力表、溫度計(jì)等屬外置監(jiān)測(cè)儀表。【題干20】合成氨生產(chǎn)中,脫硫再生工序中廢液處理的關(guān)鍵指標(biāo)是?【選項(xiàng)】A.pH值B.硫化物含量C.氨氮濃度D.浮游物顆?!緟⒖即鸢浮緽【詳細(xì)解析】脫硫廢液(含硫磺懸浮物)需控制硫化物含量(≤1000mg/L)以避免水體污染,pH值需調(diào)節(jié)至9-10防止結(jié)垢。氨氮濃度與工藝無關(guān),漂浮物影響廢液輸送效率。2025年生化化工藥品技能考試-合成氨工藝知識(shí)歷年參考題庫含答案解析(篇5)【題干1】合成氨原料氣制備中,碳化反應(yīng)的主要目的是將甲烷轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣,該反應(yīng)通常在什么條件下進(jìn)行?【選項(xiàng)】A.高溫高壓B.低溫低壓C.中溫中壓D.高溫低壓【參考答案】A【詳細(xì)解析】碳化反應(yīng)(甲烷與蒸汽在高溫高壓下反應(yīng)生成CO和H?)需要高溫(約800-900℃)和高壓(20-25MPa)條件以促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,低溫低壓不利于放熱反應(yīng)的進(jìn)行,中溫中壓是變換反應(yīng)的條件,高溫低壓不符合實(shí)際工藝參數(shù)?!绢}干2】變換反應(yīng)中,二氧化碳和水蒸氣生成一氧化碳和氫氣的反應(yīng)屬于什么類型的熱效應(yīng)反應(yīng)?【選項(xiàng)】A.放熱B.吸熱C.中性D.不確定【參考答案】B【詳細(xì)解析】變換反應(yīng)(CO?+H?O?CO+H?O)為吸熱反應(yīng),需通入蒸汽提高反應(yīng)溫度(入口溫度約350℃)以促進(jìn)吸熱,同時(shí)蒸汽作為惰性稀釋劑降低CO轉(zhuǎn)化率。放熱反應(yīng)不符合熱力學(xué)分析,中性反應(yīng)和不確定選項(xiàng)無依據(jù)?!绢}干3】合成氨工藝中,合成氨壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)主要基于什么原則?【選項(xiàng)】A.降低能耗B.提高效率C.簡(jiǎn)化流程D.減少泄漏【參考答案】A【詳細(xì)解析】合成氣壓縮采用多級(jí)壓縮(通常3-4級(jí))配合中間冷卻,可顯著降低單位體積功耗(約節(jié)能30%)。單級(jí)壓縮因氣體膨脹需更高壓力,能耗劇增;簡(jiǎn)化流程會(huì)犧牲壓縮效率,減少泄漏屬于設(shè)備維護(hù)范疇?!绢}干4】鐵基合成氨催化劑的活性溫度范圍通常為多少℃?【選項(xiàng)】A.200-300B.300-400C.400-500D.500-600【參考答案】C【詳細(xì)解析】鐵基催化劑(如2.5%Co-1%Al-0.5%Mo)活性溫度為350-450℃,此范圍可平衡反應(yīng)速率和熱效應(yīng),過高溫度導(dǎo)致催化劑燒結(jié)失活(>500℃),過低溫度反應(yīng)速率不足。其他選項(xiàng)溫度區(qū)間與實(shí)際工藝不符?!绢}干5】合成氨裝置中,脫硫效率要求通常達(dá)到多少百分比以上?【選項(xiàng)】A.95%B.98%C.99%D.99.9%【參考答案】B【詳細(xì)解析】脫硫效率需≥98%以去除原料氣中H?S(爆炸極限4.3%-46%),殘留H?S若>500ppm會(huì)腐蝕設(shè)備,<200ppm可滿足合成塔要求。99%對(duì)應(yīng)深度脫硫用于特殊場(chǎng)景,99.9%為理論極限值?!绢}干6】合成氨反應(yīng)器中,氫氮?dú)獗鹊淖罴芽刂浦禐槎嗌伲俊具x項(xiàng)】A.3:1B.2.5:1C.1:1D.1.5:1【參考答案】B【詳細(xì)解析】氫氮?dú)獗瓤刂圃?.5:1時(shí),可兼顧反應(yīng)速率和氨凈值(約15%),比值過高(如3:1)導(dǎo)致未反應(yīng)氮?dú)庠黾?,凈值下降;比值過低(1:1)需過量氫氣,增加原料消耗。1.5:1為工業(yè)常用值但非最優(yōu)?!绢}干7】合成氨工藝中,精煉工段的主要目的是去除什么雜質(zhì)?【選項(xiàng)】A.氧氣B.一氧化碳C.氨氣D.水分【參考答案】A【詳細(xì)解析】精煉工段通過甲烷化反應(yīng)(CH?+H?O?CO+3H?)和深度脫硫去除CO和H?S,同時(shí)需進(jìn)一步脫除氧氣(爆炸極限21.5%-74%),氧氣殘留會(huì)引發(fā)合成氨爆炸事故。氨氣是目標(biāo)產(chǎn)物,水分通過壓縮冷卻去除。【題干8】合成氨壓縮工藝中,中間冷卻器的作用是什么?【選項(xiàng)】A.脫除水分B.提高壓力C.降低能耗D.沉淀雜質(zhì)【參考答案】C【詳細(xì)解析】中間冷卻器通過冷卻高壓氣體(如第二級(jí)出口壓力1.6MPa)回收余熱,使下一級(jí)壓縮入口溫度降低(從350℃降至150℃),可降低約20%的壓縮功耗。脫除水分由油水分離器完成,沉淀雜質(zhì)屬過濾設(shè)備功能。【題干9】合成氨催化劑中毒的主要因素不包括以下哪種物質(zhì)?【選項(xiàng)】A.硫化氫B.氧氣C.一氧化碳D.氮?dú)狻緟⒖即鸢浮緿【詳細(xì)解析】硫化氫(H?S)和氧氣(O?)會(huì)毒化鐵基催化劑,一氧化碳(CO)在高溫下與催化劑表面金屬生成碳沉積(CO+Fe→FeCO),氮?dú)猓∟?)為惰性氣體不參與催化劑中毒反應(yīng)?!绢}干10】合成氨反應(yīng)的熱效應(yīng)主要取決于哪種反應(yīng)物?【選項(xiàng)】A.氫氣B.氮?dú)釩.氨氣D.水蒸氣【參考答案】C【詳細(xì)解析】合成氨反應(yīng)(N?+3H??2NH?)為強(qiáng)放熱反應(yīng)(ΔH=-92.4kJ/mol),放熱量主要來自氨分子的鍵能斷裂和形成,氫氣與氮?dú)鉃榉磻?yīng)物但吸熱貢獻(xiàn)較小,水蒸氣為惰性介質(zhì)?!绢}干11】合成氨變換工序中,甲烷化反應(yīng)的催化劑是什么?【選項(xiàng)】A.鐵基催化劑B.銅基催化劑C.鉑基催化劑D.鉻鋁基催化劑【參考答案】D【詳細(xì)解析】甲烷化反應(yīng)(CH?+H?O?CO+3H?)需在高溫

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