煤制合成氣在能源高效利用中的技術(shù)研究考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評估考生在煤制合成氣能源高效利用技術(shù)方面的理論知識和研究能力，檢驗考生對煤制合成氣工藝流程、設(shè)備選型、能耗分析、催化劑應(yīng)用等方面的掌握程度。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.煤制合成氣的主要原料是（）

A.天然氣B.石油C.煤D.空氣

2.煤制合成氣的主要化學(xué)反應(yīng)是（）

A.碳和水蒸氣反應(yīng)B.氮和水蒸氣反應(yīng)C.硅和水蒸氣反應(yīng)D.氧和水蒸氣反應(yīng)

3.煤制合成氣的主要反應(yīng)條件是（）

A.高溫、高壓、催化劑B.低溫、高壓、催化劑C.高溫、低溫、催化劑D.低溫、低溫、催化劑

4.煤制合成氣的主要設(shè)備是（）

A.壓縮機B.蒸餾塔C.轉(zhuǎn)化爐D.冷凝器

5.煤制合成氣中的主要雜質(zhì)是（）

A.碳酸鈣B.硫化氫C.氮氣D.氧氣

6.煤制合成氣中的主要催化劑是（）

A.鐵基催化劑B.鈷基催化劑C.鎳基催化劑D.鋁基催化劑

7.煤制合成氣的轉(zhuǎn)化率是指（）

A.反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的百分比B.產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的百分比C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)的百分比D.副產(chǎn)轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的百分比

8.煤制合成氣的能耗主要來自于（）

A.壓縮能耗B.加熱能耗C.催化劑能耗D.壓縮和加熱能耗

9.煤制合成氣的合成溫度通常在（）

A.300-400℃B.400-500℃C.500-600℃D.600-700℃

10.煤制合成氣的合成壓力通常在（）

A.1-5MPaB.5-10MPaC.10-20MPaD.20-30MPa

11.煤制合成氣中甲烷的含量通常在（）

A.10%-20%B.20%-30%C.30%-40%D.40%-50%

12.煤制合成氣中二氧化碳的含量通常在（）

A.10%-20%B.20%-30%C.30%-40%D.40%-50%

13.煤制合成氣中氫氣的含量通常在（）

A.10%-20%B.20%-30%C.30%-40%D.40%-50%

14.煤制合成氣中一氧化碳的含量通常在（）

A.10%-20%B.20%-30%C.30%-40%D.40%-50%

15.煤制合成氣中的氮氣含量通常在（）

A.10%-20%B.20%-30%C.30%-40%D.40%-50%

16.煤制合成氣的合成過程中，反應(yīng)器類型主要有（）

A.填充床B.流化床C.固定床D.以上都是

17.煤制合成氣中的催化劑失活的主要原因有（）

A.催化劑燒結(jié)B.催化劑中毒C.催化劑燒結(jié)和中毒D.以上都不是

18.煤制合成氣中的硫?qū)Υ呋瘎┑挠绊懯牵ǎ?/p>

A.有利B.無害C.有害D.無影響

19.煤制合成氣中的氮對催化劑的影響是（）

A.有利B.無害C.有害D.無影響

20.煤制合成氣中的二氧化碳對催化劑的影響是（）

A.有利B.無害C.有害D.無影響

21.煤制合成氣中的水蒸氣對催化劑的影響是（）

A.有利B.無害C.有害D.無影響

22.煤制合成氣中的氧氣對催化劑的影響是（）

A.有利B.無害C.有害D.無影響

23.煤制合成氣的合成過程中，提高轉(zhuǎn)化率的方法有（）

A.提高溫度B.提高壓力C.使用高效催化劑D.以上都是

24.煤制合成氣的合成過程中，降低能耗的方法有（）

A.降低溫度B.降低壓力C.優(yōu)化工藝流程D.以上都是

25.煤制合成氣的合成過程中，提高氫氣產(chǎn)率的方法有（）

A.提高水蒸氣/碳比B.使用高效催化劑C.降低反應(yīng)溫度D.以上都是

26.煤制合成氣的合成過程中，提高甲烷轉(zhuǎn)化率的方法有（）

A.降低水蒸氣/碳比B.使用高效催化劑C.降低反應(yīng)壓力D.以上都是

27.煤制合成氣的合成過程中，提高一氧化碳轉(zhuǎn)化率的方法有（）

A.提高溫度B.提高壓力C.使用高效催化劑D.以上都是

28.煤制合成氣中的氫氣可用于（）

A.生產(chǎn)合成氨B.生產(chǎn)甲醇C.作為燃料D.以上都是

29.煤制合成氣中的甲烷可用于（）

A.生產(chǎn)合成氨B.生成液化石油氣C.作為燃料D.以上都是

30.煤制合成氣中的二氧化碳可用于（）

A.生產(chǎn)尿素B.生產(chǎn)甲醇C.作為化工原料D.以上都是

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.煤制合成氣的主要優(yōu)點包括（）

A.資源豐富B.技術(shù)成熟C.環(huán)境友好D.經(jīng)濟效益高

2.煤制合成氣的主要設(shè)備包括（）

A.壓縮機B.蒸餾塔C.轉(zhuǎn)化爐D.冷凝器

3.煤制合成氣的主要反應(yīng)條件包括（）

A.高溫B.高壓C.催化劑D.水蒸氣

4.煤制合成氣的主要催化劑類型包括（）

A.鐵基催化劑B.鈷基催化劑C.鎳基催化劑D.鋁基催化劑

5.煤制合成氣的主要雜質(zhì)包括（）

A.硫化氫B.氮氣C.二氧化碳D.氧氣

6.煤制合成氣的合成過程中，可能發(fā)生的副反應(yīng)包括（）

A.碳水化反應(yīng)B.水煤氣反應(yīng)C.硅酸鹽反應(yīng)D.氫氣還原反應(yīng)

7.煤制合成氣中的催化劑中毒物質(zhì)包括（）

A.硫化物B.氮氧化物C.水蒸氣D.碳

8.煤制合成氣中的催化劑燒結(jié)現(xiàn)象可能是由于（）

A.溫度過高B.催化劑活性下降C.氣體流速過快D.催化劑質(zhì)量差

9.提高煤制合成氣轉(zhuǎn)化率的方法包括（）

A.提高反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)壓力C.使用高效催化劑D.增加水蒸氣/碳比

10.降低煤制合成氣能耗的措施包括（）

A.優(yōu)化工藝流程B.提高設(shè)備效率C.采用先進的控制技術(shù)D.增加水蒸氣/碳比

11.煤制合成氣的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括（）

A.化工原料B.合成氨C.甲醇D.燃料

12.煤制合成氣中的氫氣可用于（）

A.合成氨B.甲醇C.水煤氣變換D.燃料電池

13.煤制合成氣中的甲烷可用于（）

A.生產(chǎn)液化石油氣B.作為燃料C.合成甲醇D.燃料電池

14.煤制合成氣中的二氧化碳可用于（）

A.生產(chǎn)尿素B.合成甲醇C.石油化工D.碳捕集與封存

15.煤制合成氣中的硫化氫處理方法包括（）

A.吸附B.熱分解C.化學(xué)轉(zhuǎn)化D.生物轉(zhuǎn)化

16.煤制合成氣中的氮氣處理方法包括（）

A.吸附B.冷凝分離C.化學(xué)轉(zhuǎn)化D.生物轉(zhuǎn)化

17.煤制合成氣中的二氧化碳處理方法包括（）

A.吸附B.冷凝分離C.化學(xué)轉(zhuǎn)化D.生物轉(zhuǎn)化

18.煤制合成氣中的氧氣處理方法包括（）

A.吸附B.冷凝分離C.化學(xué)轉(zhuǎn)化D.生物轉(zhuǎn)化

19.煤制合成氣中的水蒸氣處理方法包括（）

A.吸附B.冷凝分離C.化學(xué)轉(zhuǎn)化D.生物轉(zhuǎn)化

20.煤制合成氣技術(shù)未來的發(fā)展趨勢包括（）

A.高效轉(zhuǎn)化B.低能耗C.環(huán)保友好D.資源綜合利用

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.煤制合成氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：_________。

2.煤制合成氣的合成溫度通常在_________℃左右。

3.煤制合成氣的合成壓力通常在_________MPa左右。

4.煤制合成氣中的主要雜質(zhì)硫化氫可用_________法去除。

5.煤制合成氣中的主要催化劑鐵基催化劑的活性位點是_________。

6.煤制合成氣中的水蒸氣/碳比對轉(zhuǎn)化率有重要影響，適宜的水蒸氣/碳比通常在_________。

7.煤制合成氣中的氫氣含量通常在_________左右。

8.煤制合成氣中的一氧化碳含量通常在_________左右。

9.煤制合成氣中的甲烷含量通常在_________左右。

10.煤制合成氣中的二氧化碳含量通常在_________左右。

11.煤制合成氣中的氮氣含量通常在_________左右。

12.煤制合成氣中的催化劑失活后，可以通過_________方法進行再生。

13.煤制合成氣中的氮氣對催化劑的毒化作用主要是通過形成_________。

14.煤制合成氣中的硫化氫對催化劑的毒化作用主要是通過形成_________。

15.煤制合成氣中的二氧化碳對催化劑的毒化作用主要是通過形成_________。

16.煤制合成氣中的水蒸氣對催化劑的毒化作用主要是通過形成_________。

17.煤制合成氣中的氧氣對催化劑的毒化作用主要是通過形成_________。

18.提高煤制合成氣轉(zhuǎn)化率的方法之一是使用_________催化劑。

19.降低煤制合成氣能耗的方法之一是優(yōu)化_________。

20.煤制合成氣技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一是生產(chǎn)_________。

21.煤制合成氣技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之二是生產(chǎn)_________。

22.煤制合成氣技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之三是作為_________。

23.煤制合成氣技術(shù)未來的發(fā)展方向之一是提高_________。

24.煤制合成氣技術(shù)未來的發(fā)展方向之二是降低_________。

25.煤制合成氣技術(shù)未來的發(fā)展方向之三是實現(xiàn)_________。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.煤制合成氣是一種清潔能源，其燃燒產(chǎn)物對環(huán)境無污染。（）

2.煤制合成氣的合成反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)。（）

3.煤制合成氣的轉(zhuǎn)化率越高，能耗就越低。（）

4.煤制合成氣中的催化劑可以無限次再生使用。（）

5.煤制合成氣中的硫化氫可以通過簡單的物理方法去除。（）

6.煤制合成氣中的氮氣含量越高，催化劑的活性越低。（）

7.煤制合成氣中的二氧化碳可以通過吸附法去除。（）

8.煤制合成氣中的水蒸氣對催化劑有積極的影響。（）

9.煤制合成氣中的氧氣含量越高，轉(zhuǎn)化率越高。（）

10.煤制合成氣中的氫氣是唯一可用的化工原料。（）

11.煤制合成氣技術(shù)的主要目的是生產(chǎn)甲醇。（）

12.煤制合成氣的合成過程中，壓力越高，能耗越低。（）

13.煤制合成氣中的催化劑中毒主要是由于反應(yīng)物的濃度過高引起的。（）

14.煤制合成氣中的二氧化碳可以作為化工原料用于生產(chǎn)尿素。（）

15.煤制合成氣中的氮氣可以作為化工原料用于生產(chǎn)氨。（）

16.煤制合成氣技術(shù)的研究重點是提高氫氣的產(chǎn)率。（）

17.煤制合成氣技術(shù)未來的發(fā)展方向是降低硫化氫的排放。（）

18.煤制合成氣技術(shù)的研究已經(jīng)達到了完全無污染的程度。（）

19.煤制合成氣技術(shù)的研究目的是為了減少對天然氣的依賴。（）

20.煤制合成氣技術(shù)的研究重點是開發(fā)新型催化劑。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述煤制合成氣技術(shù)在能源高效利用中的重要性，并分析其在我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的地位和作用。

2.結(jié)合實際，論述提高煤制合成氣轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵技術(shù)及其在工業(yè)應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。

3.分析煤制合成氣過程中可能產(chǎn)生的污染物及其處理方法，并提出降低污染物排放的環(huán)保措施。

4.針對煤制合成氣技術(shù)未來的發(fā)展方向，探討如何實現(xiàn)高效、低耗、環(huán)保的目標，并提出相應(yīng)的技術(shù)策略。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某煤化工企業(yè)計劃建設(shè)一套年產(chǎn)30萬噸合成氨的煤制合成氣裝置。請根據(jù)以下信息，回答以下問題：

（1）該裝置的煤制合成氣生產(chǎn)流程應(yīng)包括哪些主要設(shè)備？

（2）針對該裝置，選擇合適的煤制合成氣催化劑，并說明選擇依據(jù)。

（3）分析該裝置的主要能耗環(huán)節(jié)，并提出降低能耗的措施。

2.案例題：

某地區(qū)擬建一座煤制合成氣工廠，計劃采用固定床反應(yīng)器進行合成氣生產(chǎn)。請根據(jù)以下信息，回答以下問題：

（1）固定床反應(yīng)器在煤制合成氣生產(chǎn)中的優(yōu)缺點是什么？

（2）針對該工廠，設(shè)計一套合成氣生產(chǎn)的工藝流程圖，并簡要說明各環(huán)節(jié)的作用。

（3）分析該工廠可能產(chǎn)生的污染物及其處理方法，并提出相應(yīng)的環(huán)保措施。

標準答案

一、單項選擇題

1.C2.A3.A4.C5.B6.A7.A8.D9.B10.C11.A12.B13.D14.C15.B16.D17.C18.C19.B20.C21.A22.C23.D24.D25.A26.A27.C28.D29.A30.D

二、多選題

1.ABCD2.ACD3.ABCD4.ABCD5.ABC6.ABC7.AB8.ACD9.ABCD10.ABCD11.ABCD12.ABCD13.ABCD14.ABCD15.ABCD16.ABCD17.ABCD18.ABCD19.ABCD20.ABC

三、填空題

1.C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)

2.500-600

3.10-20

4.吸附

5.Fe3O4

6.2-3

7.40%-50%

8.30%-40%

9.10%-20%

10.30%-40%

11.20%-30%

12.再生

13.FeS

14.FeS2

15.Fe2O3

16.Fe2O3

17.Fe3O4

18.高效催化劑

19.工藝流程

20.合成氨

21.甲醇

22.燃料

23.高效轉(zhuǎn)化

24.能耗

25.資源綜合利用

標準答案

四、判斷題

1.×2.√3.×4.×5.×6.×7.√8.×9.×10.×11.×12.×1