(新版)制苯裝置操作工職業(yè)技能培訓考試題庫(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構的芳香烴，其分子由6個碳原子和6個氫原子組成，分子式為C?H?。2.制苯裝置中，加氫反應的主要目的是（）。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)，加氫反應可以使烯烴與氫氣發(fā)生加成反應，轉化為飽和烴，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)品的沸點會（）。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，液體的沸點會升高。在精餾塔中，塔頂產(chǎn)品的沸點也會隨著操作壓力的升高而升高。5.加氫反應器內(nèi)催化劑失活的主要原因不包括（）。A.積炭B.中毒C.燒結D.升溫過快答案：D。積炭會覆蓋催化劑活性中心，中毒會使催化劑活性組分失去活性，燒結會導致催化劑結構變化，活性降低，而升溫過快一般不會直接導致催化劑失活。二、填空題1.制苯裝置中常用的吸附劑是（），它具有（）的特點。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構的固體吸附劑，能夠根據(jù)分子的大小和形狀進行選擇性吸附，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.苯的閃點是（）℃，屬于（）易燃液體。答案：-11；甲類。苯的閃點較低，為-11℃，根據(jù)易燃液體的分類標準，閃點低于28℃的屬于甲類易燃液體，苯的火災危險性較高。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副產(chǎn)大量氫氣，制氫裝置可以通過水煤氣變換等反應制取氫氣，當自身氫氣供應不足時，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、進料量。溫度影響精餾塔內(nèi)物質(zhì)的相平衡，壓力對沸點和分離效果有重要影響，進料量的大小和組成會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)量的關鍵參數(shù)。5.加氫反應的條件通常包括（）、（）和（）。答案：溫度、壓力、氫油比。合適的溫度可以提供反應所需的活化能，壓力有助于提高反應速率和平衡轉化率，氫油比則保證了氫氣的充足供應，促進加氫反應的進行。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，易溶于有機溶劑。2.制苯裝置中，提高加氫反應溫度一定能提高反應速率和轉化率。（）答案：錯誤。在一定范圍內(nèi)提高加氫反應溫度可以提高反應速率和轉化率，但溫度過高會導致催化劑失活、副反應增加等問題，反而不利于反應進行。3.精餾塔的塔頂溫度升高，塔頂產(chǎn)品中重組分含量會增加。（）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增加，導致塔頂產(chǎn)品中重組分含量也會增加。4.吸附分離過程中，吸附劑的再生是為了恢復其吸附性能。（）答案：正確。吸附劑在吸附一定量的物質(zhì)后，其吸附性能會下降，通過再生可以去除吸附的物質(zhì)，恢復吸附劑的活性和吸附性能。5.制苯裝置停車時，應先停止進料，再停止加熱。（）答案：正確。先停止進料可以避免物料繼續(xù)進入系統(tǒng)，減少不必要的反應和能量消耗，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、簡答題1.簡述制苯裝置中加氫反應的原理。答：制苯裝置中的加氫反應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。例如，乙烯（C?H?）與氫氣（H?）在催化劑表面反應生成乙烷（C?H?），反應式為C?H?+H?→C?H?。在制苯原料中，含有大量的烯烴雜質(zhì)，通過加氫反應可以將這些烯烴轉化為飽和烴，從而提高苯的純度。同時，加氫反應還可以脫除原料中的硫、氮等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會使后續(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。加氫反應通常在一定的溫度、壓力和催化劑存在的條件下進行，以保證反應的速率和選擇性。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：-進料組成變化：如果進料中輕組分含量降低或重組分含量增加，會導致塔頂產(chǎn)品中重組分超標。-回流比不當：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，會增加能耗，且可能導致塔內(nèi)液泛。-塔壓波動：塔壓升高，塔頂產(chǎn)品沸點升高，可能使重組分進入塔頂產(chǎn)品；塔壓降低，輕組分易揮發(fā)，可能導致塔頂產(chǎn)品中輕組分含量過高。-塔板效率下降：塔板堵塞、損壞或結垢等原因會使塔板效率降低，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：-針對進料組成變化，及時調(diào)整進料量或切換進料源，保證進料組成穩(wěn)定。-調(diào)整回流比：根據(jù)塔頂產(chǎn)品質(zhì)量分析結果，適當增大或減小回流比，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)定在設定值范圍內(nèi)。-檢查塔板情況：如果塔板堵塞或損壞，應停車進行清洗或更換塔板。-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，可以從以下幾個方面入手：-原料預處理：對進入裝置的原料進行嚴格的預處理，脫除其中的雜質(zhì)，如硫、氮、重金屬等。這些雜質(zhì)會使催化劑中毒，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)。-控制反應條件：嚴格控制加氫反應的溫度、壓力、氫油比等條件。溫度過高會導致催化劑燒結，活性下降；溫度過低，反應速率慢，達不到預期的反應效果。壓力和氫油比也應保持在合適的范圍內(nèi)，以保證反應的順利進行。-防止積炭：積炭會覆蓋催化劑的活性中心，影響催化劑的性能。可以通過控制反應溫度、進料組成和空速等參數(shù)，減少積炭的生成。同時，定期對催化劑進行再生處理，去除積炭。-避免機械損傷：在催化劑裝填、運輸和使用過程中，要避免催化劑受到機械損傷，防止催化劑破碎或粉化。破碎的催化劑會影響床層的流體分布，降低反應效率。-定期監(jiān)測和分析：定期對催化劑的活性、選擇性等性能指標進行監(jiān)測和分析，及時掌握催化劑的使用狀況。根據(jù)監(jiān)測結果，調(diào)整操作條件或進行催化劑的更換。五、計算題1.已知某制苯裝置的進料量為100t/h，進料中苯的質(zhì)量分數(shù)為40%，經(jīng)過精餾分離后，塔頂產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分數(shù)為99%，塔底產(chǎn)品中苯的質(zhì)量分數(shù)為1%，求塔頂產(chǎn)品和塔底產(chǎn)品的流量。解：設塔頂產(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%將第一個方程變形為y=100-x，代入第二個方程可得：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.某加氫反應器的進料中烯烴含量為10%（質(zhì)量分數(shù)），氫氣與烯烴的摩爾比為3:1，進料流量為50m3/h，進料密度為0.8t/m3，計算每小時需要的氫氣量（標準狀況下）。解：首先計算進料中烯烴的質(zhì)量：進料質(zhì)量=進料流量×進料密度=50×0.8×1000=40000kg烯烴質(zhì)量=進料質(zhì)量×烯烴質(zhì)量分數(shù)=40000×10%=4000kg假設烯烴的平均相對分子質(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=