(新版)制苯裝置操作工職業(yè)技能培訓(xùn)考試題庫(附答案）一、選擇題1.苯的分子式是（）。A.C?H?B.C?H?C.C?H??D.C?H??答案：A。苯是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的芳香烴，其分子由6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子組成，分子式為C?H?。2.制苯裝置中，加氫反應(yīng)的主要目的是（）。A.提高苯的純度B.脫除烯烴C.降低苯的沸點(diǎn)D.增加苯的產(chǎn)量答案：B。在制苯過程中，原料中通常含有烯烴等雜質(zhì)，加氫反應(yīng)可以使烯烴與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為飽和烴，從而脫除烯烴，提高苯的質(zhì)量。3.下列哪種物質(zhì)不是制苯裝置中的常見原料（）。A.裂解汽油B.重整生成油C.石腦油D.柴油答案：D。裂解汽油、重整生成油和石腦油都富含芳烴，是制苯的常見原料，而柴油主要成分是烷烴和環(huán)烷烴，芳烴含量相對(duì)較低，不是制苯的常見原料。4.制苯裝置中，精餾塔的操作壓力升高，塔頂產(chǎn)品的沸點(diǎn)會(huì)（）。A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高答案：A。根據(jù)克勞修斯-克拉佩龍方程，壓力升高時(shí)，液體的沸點(diǎn)會(huì)升高。在精餾塔中，塔頂產(chǎn)品的沸點(diǎn)也會(huì)隨著操作壓力的升高而升高。5.加氫反應(yīng)器內(nèi)催化劑失活的主要原因不包括（）。A.積炭B.中毒C.燒結(jié)D.升溫過快答案：D。積炭會(huì)覆蓋催化劑活性中心，中毒會(huì)使催化劑活性組分失去活性，燒結(jié)會(huì)導(dǎo)致催化劑結(jié)構(gòu)變化，活性降低，而升溫過快一般不會(huì)直接導(dǎo)致催化劑失活。二、填空題1.制苯裝置中常用的吸附劑是（），它具有（）的特點(diǎn)。答案：分子篩；吸附選擇性高、吸附容量大、熱穩(wěn)定性好。分子篩是一種具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的固體吸附劑，能夠根據(jù)分子的大小和形狀進(jìn)行選擇性吸附，具有高選擇性、較大的吸附容量和良好的熱穩(wěn)定性，適用于制苯裝置中芳烴的分離和提純。2.苯的閃點(diǎn)是（）℃，屬于（）易燃液體。答案：-11；甲類。苯的閃點(diǎn)較低，為-11℃，根據(jù)易燃液體的分類標(biāo)準(zhǔn)，閃點(diǎn)低于28℃的屬于甲類易燃液體，苯的火災(zāi)危險(xiǎn)性較高。3.制苯裝置的氫氣來源主要有（）、（）和（）。答案：重整裝置副產(chǎn)氫氣、制氫裝置產(chǎn)氫氣、外購氫氣。重整裝置在生產(chǎn)重整生成油的過程中會(huì)副產(chǎn)大量氫氣，制氫裝置可以通過水煤氣變換等反應(yīng)制取氫氣，當(dāng)自身氫氣供應(yīng)不足時(shí)，也可以選擇外購氫氣。4.精餾塔的操作參數(shù)主要包括（）、（）、（）和回流比等。答案：溫度、壓力、進(jìn)料量。溫度影響精餾塔內(nèi)物質(zhì)的相平衡，壓力對(duì)沸點(diǎn)和分離效果有重要影響，進(jìn)料量的大小和組成會(huì)直接影響精餾塔的操作穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量，回流比則是控制塔頂和塔底產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。5.加氫反應(yīng)的條件通常包括（）、（）和（）。答案：溫度、壓力、氫油比。合適的溫度可以提供反應(yīng)所需的活化能，壓力有助于提高反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率，氫油比則保證了氫氣的充足供應(yīng)，促進(jìn)加氫反應(yīng)的進(jìn)行。三、判斷題1.苯是一種無色、有特殊氣味的液體，易溶于水。（）答案：錯(cuò)誤。苯是一種無色、有特殊氣味的液體，但它難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。2.制苯裝置中，提高加氫反應(yīng)溫度一定能提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。（）答案：錯(cuò)誤。在一定范圍內(nèi)提高加氫反應(yīng)溫度可以提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率，但溫度過高會(huì)導(dǎo)致催化劑失活、副反應(yīng)增加等問題，反而不利于反應(yīng)進(jìn)行。3.精餾塔的塔頂溫度升高，塔頂產(chǎn)品中重組分含量會(huì)增加。（）答案：正確。塔頂溫度升高，說明塔內(nèi)蒸汽中重組分的含量相對(duì)增加，導(dǎo)致塔頂產(chǎn)品中重組分含量也會(huì)增加。4.吸附分離過程中，吸附劑的再生是為了恢復(fù)其吸附性能。（）答案：正確。吸附劑在吸附一定量的物質(zhì)后，其吸附性能會(huì)下降，通過再生可以去除吸附的物質(zhì)，恢復(fù)吸附劑的活性和吸附性能。5.制苯裝置停車時(shí)，應(yīng)先停止進(jìn)料，再停止加熱。（）答案：正確。先停止進(jìn)料可以避免物料繼續(xù)進(jìn)入系統(tǒng)，減少不必要的反應(yīng)和能量消耗，然后再停止加熱，使系統(tǒng)逐漸降溫，保證停車過程的安全和穩(wěn)定。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述制苯裝置中加氫反應(yīng)的原理。答：制苯裝置中的加氫反應(yīng)主要是烯烴等不飽和烴與氫氣在催化劑的作用下發(fā)生加成反應(yīng)。例如，乙烯（C?H?）與氫氣（H?）在催化劑表面反應(yīng)生成乙烷（C?H?），反應(yīng)式為C?H?+H?→C?H?。在制苯原料中，含有大量的烯烴雜質(zhì)，通過加氫反應(yīng)可以將這些烯烴轉(zhuǎn)化為飽和烴，從而提高苯的純度。同時(shí)，加氫反應(yīng)還可以脫除原料中的硫、氮等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)使后續(xù)的催化劑中毒。硫、氮等化合物在加氫條件下與氫氣反應(yīng)生成硫化氫（H?S）、氨（NH?）等物質(zhì)，通過后續(xù)的分離步驟可以將它們除去。加氫反應(yīng)通常在一定的溫度、壓力和催化劑存在的條件下進(jìn)行，以保證反應(yīng)的速率和選擇性。2.分析精餾塔塔頂產(chǎn)品不合格的原因及處理方法。答：塔頂產(chǎn)品不合格的原因及處理方法如下：-原因：-進(jìn)料組成變化：如果進(jìn)料中輕組分含量降低或重組分含量增加，會(huì)導(dǎo)致塔頂產(chǎn)品中重組分超標(biāo)。-回流比不當(dāng)：回流比過小，塔內(nèi)氣液接觸不充分，分離效果變差，塔頂產(chǎn)品純度下降；回流比過大，會(huì)增加能耗，且可能導(dǎo)致塔內(nèi)液泛。-塔壓波動(dòng)：塔壓升高，塔頂產(chǎn)品沸點(diǎn)升高，可能使重組分進(jìn)入塔頂產(chǎn)品；塔壓降低，輕組分易揮發(fā)，可能導(dǎo)致塔頂產(chǎn)品中輕組分含量過高。-塔板效率下降：塔板堵塞、損壞或結(jié)垢等原因會(huì)使塔板效率降低，影響分離效果。-加熱量不穩(wěn)定：加熱量過大，塔內(nèi)上升蒸汽量增加，可能使重組分被帶到塔頂；加熱量過小，塔內(nèi)氣液傳質(zhì)不充分，塔頂產(chǎn)品純度降低。-處理方法：-針對(duì)進(jìn)料組成變化，及時(shí)調(diào)整進(jìn)料量或切換進(jìn)料源，保證進(jìn)料組成穩(wěn)定。-調(diào)整回流比：根據(jù)塔頂產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果，適當(dāng)增大或減小回流比，以提高分離效果。-穩(wěn)定塔壓：檢查塔壓控制系統(tǒng)，確保塔壓穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)。-檢查塔板情況：如果塔板堵塞或損壞，應(yīng)停車進(jìn)行清洗或更換塔板。-穩(wěn)定加熱量：調(diào)整加熱介質(zhì)的流量或溫度，保證加熱量穩(wěn)定。3.如何保證制苯裝置中催化劑的活性和使用壽命？答：要保證制苯裝置中催化劑的活性和使用壽命，可以從以下幾個(gè)方面入手：-原料預(yù)處理：對(duì)進(jìn)入裝置的原料進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)處理，脫除其中的雜質(zhì)，如硫、氮、重金屬等。這些雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒，降低其活性和使用壽命。例如，采用加氫脫硫、脫氮等工藝，將原料中的硫、氮含量降低到規(guī)定范圍內(nèi)。-控制反應(yīng)條件：嚴(yán)格控制加氫反應(yīng)的溫度、壓力、氫油比等條件。溫度過高會(huì)導(dǎo)致催化劑燒結(jié)，活性下降；溫度過低，反應(yīng)速率慢，達(dá)不到預(yù)期的反應(yīng)效果。壓力和氫油比也應(yīng)保持在合適的范圍內(nèi)，以保證反應(yīng)的順利進(jìn)行。-防止積炭：積炭會(huì)覆蓋催化劑的活性中心，影響催化劑的性能?？梢酝ㄟ^控制反應(yīng)溫度、進(jìn)料組成和空速等參數(shù)，減少積炭的生成。同時(shí)，定期對(duì)催化劑進(jìn)行再生處理，去除積炭。-避免機(jī)械損傷：在催化劑裝填、運(yùn)輸和使用過程中，要避免催化劑受到機(jī)械損傷，防止催化劑破碎或粉化。破碎的催化劑會(huì)影響床層的流體分布，降低反應(yīng)效率。-定期監(jiān)測(cè)和分析：定期對(duì)催化劑的活性、選擇性等性能指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)掌握催化劑的使用狀況。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，調(diào)整操作條件或進(jìn)行催化劑的更換。五、計(jì)算題1.已知某制苯裝置的進(jìn)料量為100t/h，進(jìn)料中苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，經(jīng)過精餾分離后，塔頂產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%，塔底產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，求塔頂產(chǎn)品和塔底產(chǎn)品的流量。解：設(shè)塔頂產(chǎn)品流量為xt/h，塔底產(chǎn)品流量為yt/h。根據(jù)物料衡算原理，進(jìn)料量等于塔頂產(chǎn)品流量與塔底產(chǎn)品流量之和，即：x+y=100（總物料衡算）進(jìn)料中苯的質(zhì)量等于塔頂產(chǎn)品中苯的質(zhì)量與塔底產(chǎn)品中苯的質(zhì)量之和，即：100×40%=x×99%+y×1%將第一個(gè)方程變形為y=100-x，代入第二個(gè)方程可得：100×40%=x×99%+(100-x)×1%40=0.99x+1-0.01x40-1=0.99x-0.01x39=0.98xx=39÷0.98≈39.8t/hy=100-x=100-39.8=60.2t/h答：塔頂產(chǎn)品流量約為39.8t/h，塔底產(chǎn)品流量約為60.2t/h。2.某加氫反應(yīng)器的進(jìn)料中烯烴含量為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），氫氣與烯烴的摩爾比為3:1，進(jìn)料流量為50m3/h，進(jìn)料密度為0.8t/m3，計(jì)算每小時(shí)需要的氫氣量（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。解：首先計(jì)算進(jìn)料中烯烴的質(zhì)量：進(jìn)料質(zhì)量=進(jìn)料流量×進(jìn)料密度=50×0.8×1000=40000kg烯烴質(zhì)量=進(jìn)料質(zhì)量×烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)=40000×10%=4000kg假設(shè)烯烴的平均相對(duì)分子質(zhì)量為M（一般以C?H??為例，M=84）烯烴的物質(zhì)的量n?=4000×1000÷M=