2025年合成氨工藝證考試題庫及答案一、單項選擇題1.合成氨工藝中，原料氣經(jīng)造氣、變換后，脫除二氧化碳常用的方法是（）。A.低溫甲醇洗B.活性炭吸附C.膜分離D.離子交換答案：A2.合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為（）。A.N?+3H??2NH?（高溫高壓催化劑）B.N?+2H??2NH?（常溫常壓）C.2N?+3H??2NH?（低溫低壓）D.N?+H??NH?（催化劑）答案：A3.合成氨工藝中，氨合成塔的操作壓力通常為（）。A.1-5MPaB.10-15MPaC.15-30MPaD.30-50MPa答案：C4.合成氨催化劑的主要活性成分是（）。A.氧化銅B.氧化鐵C.氧化鋅D.氧化鋁答案：B5.原料氣中硫化氫的含量過高會導(dǎo)致（）。A.設(shè)備腐蝕B.催化劑中毒C.反應(yīng)速率加快D.氨產(chǎn)量增加答案：B6.合成氨工藝中，循環(huán)氣的主要作用是（）。A.提高氫氣純度B.降低系統(tǒng)壓力C.回收未反應(yīng)的氮氣和氫氣D.增加反應(yīng)溫度答案：C7.氨冷器的作用是（）。A.加熱原料氣B.冷卻合成氣并分離液氨C.提高系統(tǒng)壓力D.脫除二氧化碳答案：B8.合成塔溫度過高會導(dǎo)致（）。A.催化劑活性下降B.反應(yīng)速率減慢C.氨產(chǎn)量增加D.系統(tǒng)壓力降低答案：A9.合成氨工藝中，氫氣與氮氣的理論摩爾比為（）。A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1答案：C10.緊急停車時，首先應(yīng)（）。A.切斷原料氣供應(yīng)B.打開放空閥泄壓C.停止循環(huán)機D.啟動備用電源答案：A二、多項選擇題1.合成氨工藝的主要危險有害因素包括（）。A.高溫高壓B.氫氣（易燃）C.氨氣（有毒）D.二氧化碳（窒息）答案：ABCD2.原料氣凈化的目的包括（）。A.去除硫化氫防止催化劑中毒B.脫除二氧化碳減少副反應(yīng)C.提高氣體純度D.降低系統(tǒng)壓力答案：ABC3.合成塔日常巡檢的重點部位包括（）。A.塔體焊縫B.測溫點C.安全閥D.放空閥答案：ABCD4.氨泄漏的應(yīng)急處置措施包括（）。A.立即疏散人員至上風(fēng)方向B.佩戴正壓式呼吸器進入現(xiàn)場C.用大量水稀釋泄漏的氨氣D.直接關(guān)閉泄漏點閥門（無火花工具）答案：ABCD5.合成氨催化劑還原的條件包括（）。A.高溫B.低壓C.氫氣氛圍D.氮氣保護答案：AC三、判斷題1.合成氨反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此需要持續(xù)供熱。（）答案：×（放熱反應(yīng)）2.原料氣中一氧化碳含量過高會導(dǎo)致催化劑中毒，需通過變換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳。（）答案：√3.氨合成塔的操作溫度越高，氨的轉(zhuǎn)化率越高。（）答案：×（溫度過高會導(dǎo)致催化劑失活，轉(zhuǎn)化率下降）4.循環(huán)氣中惰性氣體（如氬氣、甲烷）含量過高會降低合成效率，需定期排放。（）答案：√5.氨冷器液位過高會導(dǎo)致合成氣帶液，損壞循環(huán)機。（）答案：√6.合成氨工藝中，氫氣和氮氣的混合比例偏離3:1時，會影響氨的提供速率。（）答案：√7.緊急停車后，系統(tǒng)泄壓應(yīng)快速完成，避免設(shè)備超壓。（）答案：×（需緩慢泄壓，防止設(shè)備應(yīng)力損傷）8.催化劑裝填時，應(yīng)避免顆粒破碎，否則會增加床層阻力。（）答案：√9.氨的爆炸極限為15.7%-27.4%（體積比），因此泄漏時需嚴格控制火源。（）答案：√10.合成塔入口氣中氨含量過高會抑制反應(yīng)正向進行，需降低循環(huán)氣中的氨含量。（）答案：√四、簡答題1.簡述合成氨的基本工藝步驟。答案：合成氨工藝主要包括原料氣制備（如煤氣化、天然氣轉(zhuǎn)化制得H?和N?）、原料氣凈化（脫除硫、一氧化碳、二氧化碳等雜質(zhì)）、氨的合成（H?和N?在高溫高壓及催化劑作用下反應(yīng)提供NH?）、氨的分離（通過氨冷器冷卻分離液氨）及未反應(yīng)氣體循環(huán)利用等步驟。2.原料氣變換反應(yīng)的目的及主要反應(yīng)方程式是什么？答案：目的是將原料氣中的一氧化碳（有毒且會使催化劑中毒）與水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氫氣，提高氫氣產(chǎn)量并減少雜質(zhì)。主要反應(yīng)方程式：CO+H?O?CO?+H?（催化劑，放熱）。3.合成塔溫度控制的關(guān)鍵意義是什么？如何調(diào)節(jié)？答案：意義：溫度過低會降低反應(yīng)速率，溫度過高會導(dǎo)致催化劑失活、設(shè)備損壞，且放熱反應(yīng)溫度過高會使平衡逆向移動，降低氨轉(zhuǎn)化率。調(diào)節(jié)方法：通過控制循環(huán)氣量（循環(huán)氣帶走熱量）、冷激氣（直接注入低溫氣體降溫）、或調(diào)整催化劑床層入口溫度等方式維持適宜溫度（通常450-550℃）。4.簡述氨冷器的工作原理及液位控制的重要性。答案：工作原理：利用液氨蒸發(fā)吸熱，冷卻合成塔出口氣，使其中的氨冷凝為液氨，實現(xiàn)氣液分離。液位控制重要性：液位過低會導(dǎo)致液氨蒸發(fā)量不足，冷卻效果差，氨分離不徹底；液位過高會使液氨進入循環(huán)氣系統(tǒng)（帶液），損壞循環(huán)機葉輪，甚至引發(fā)設(shè)備事故。5.合成氨工藝中，如何防止催化劑中毒？答案：（1）嚴格控制原料氣中有毒雜質(zhì)（如H?S、CO、H?O等）的含量，通過脫硫（如氧化鋅脫硫、低溫甲醇洗）、變換（將CO轉(zhuǎn)化為CO?）、脫碳（如MDEA法脫碳）等凈化步驟去除；（2）避免催化劑與油類、粉塵接觸（設(shè)置除塵、除油裝置）；（3）控制還原過程的條件（如溫度、氣體成分），防止還原不徹底或過度還原導(dǎo)致活性位點被覆蓋。五、案例分析題案例1：某合成氨裝置運行中，合成塔壓力突然從25MPa升至28MPa，同時循環(huán)機電流增大，氨產(chǎn)量下降。試分析可能原因及處理措施。答案：可能原因：（1）循環(huán)機故障（如葉輪磨損、入口閥堵塞）導(dǎo)致循環(huán)氣流量減少，未反應(yīng)氣體無法及時循環(huán)，系統(tǒng)壓力升高；（2）原料氣流量突然增大（如造氣單元波動），超過合成塔處理能力；（3）催化劑失活（如中毒、燒結(jié)），反應(yīng)速率下降，未反應(yīng)氣體積累；（4）合成塔出口氨分離效果差（氨冷器液位過高或換熱效果下降），循環(huán)氣中氨含量高，系統(tǒng)壓力上升；（5）系統(tǒng)管道或閥門堵塞（如結(jié)晶堵塞），氣體流通受阻。處理措施：（1）立即檢查循環(huán)機運行狀態(tài)，確認入口壓力、電流、振動值，若故障需切換備用機；（2）聯(lián)系造氣單元調(diào)整原料氣流量至設(shè)計值；（3）分析合成塔入口氣成分（如CO、H?S含量），確認催化劑是否中毒，若中毒需切除有毒氣源并置換系統(tǒng)；（4）檢查氨冷器液位及換熱效果，調(diào)整液氨排放量，降低循環(huán)氣中氨含量；（5）檢查系統(tǒng)各閥門開度及管道壓差，若堵塞需泄壓后清理；（6）若壓力持續(xù)上升且無法控制，啟動緊急停車程序，切斷原料氣供應(yīng)，緩慢泄壓至安全范圍。案例2：某廠氨冷器發(fā)生泄漏，導(dǎo)致合成氣系統(tǒng)帶液，現(xiàn)場可聞氨味，循環(huán)機入口壓力波動。試描述現(xiàn)象、危害及應(yīng)急處置步驟。答案：現(xiàn)象：（1）氨冷器液位異常下降（泄漏導(dǎo)致液氨流失）；（2）合成氣出口溫度升高（冷卻效果下降）；（3）循環(huán)機入口壓力波動（帶液導(dǎo)致氣體流量不穩(wěn)定）；（4）現(xiàn)場檢測到氨氣濃度超標(biāo)（泄漏）；（5）合成塔壓力可能上升（循環(huán)氣中氨含量增加，反應(yīng)效率下降）。危害：（1）液氨進入循環(huán)機，可能損壞葉輪（液擊），導(dǎo)致設(shè)備停機；（2）氨氣泄漏可能引發(fā)中毒事故（氨濃度＞300ppm可致人立即死亡）；（3）系統(tǒng)壓力異常波動可能引發(fā)超壓爆炸；（4）氨冷器泄漏加劇會導(dǎo)致液氨大量流失，影響生產(chǎn)連續(xù)性。應(yīng)急處置步驟：（1）立即上報調(diào)度，啟動車間級應(yīng)急響應(yīng)；（2）佩戴正壓式呼吸器、穿防化服進入現(xiàn)場，關(guān)閉氨冷器進出口閥門，隔離泄漏設(shè)備；（3）打開事故氨罐或火炬系統(tǒng)，將系統(tǒng)內(nèi)剩余氨氣緩慢泄壓；（4）用大量水對泄漏點及周圍環(huán)境進行