2025年尿素生產(chǎn)工(高級)職業(yè)技能《理論知識》真題卷(附詳細(xì)解析)一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.在尿素合成塔中，NH?與CO?的摩爾比通?？刂圃冢ǎ└浇垣@得最高轉(zhuǎn)化率。A.2.0B.2.5C.3.0D.4.0【答案】C【解析】尿素合成反應(yīng)為2NH?+CO??NH?CONH?+H?O，理論摩爾比2:1，但工業(yè)上為抑制副反應(yīng)、提高CO?轉(zhuǎn)化率，常將NH?過量至NH?/CO?=3.0左右，此時CO?單程轉(zhuǎn)化率可達65%以上。2.高壓甲銨泵P-101出口壓力突然下降，最先應(yīng)檢查的項目是（）。A.泵入口過濾器壓差B.泵出口止回閥內(nèi)漏C.合成塔液位D.汽提塔蒸汽量【答案】A【解析】高壓甲銨泵入口過濾器堵塞導(dǎo)致汽蝕，是出口壓力驟降最常見原因，壓差表>0.15MPa即需切換清洗。3.尿素裝置中設(shè)置高壓洗滌器的主要目的是（）。A.回收反應(yīng)熱B.降低系統(tǒng)腐蝕C.捕集未反應(yīng)NH?和CO?D.提高顆粒強度【答案】C【解析】高壓洗滌器用工藝?yán)淠何崭邏悍趴罩械腘H?與CO?，生成稀甲銨液返回高壓系統(tǒng)，既減少損失又避免環(huán)境污染。4.成品尿素中縮二脲含量超標(biāo)，最可能源于（）。A.蒸發(fā)二段溫度偏高B.造粒噴頭轉(zhuǎn)速低C.解吸塔液位高D.低壓吸收水比大【答案】A【解析】蒸發(fā)二段溫度>135℃時，尿素熔融液停留時間延長，分子間脫氨生成縮二脲，控制≤132℃并縮短停留可有效抑制。5.汽提塔殼側(cè)蒸汽冷凝液電導(dǎo)率持續(xù)升高，說明（）。A.塔頂溫度高B.換熱管泄漏C.蒸汽品質(zhì)差D.液位控制閥故障【答案】B【解析】高壓甲銨液一旦漏入殼側(cè)，冷凝液中NH??、CO?2?激增，電導(dǎo)率由正常<5μS/cm驟升至>100μS/cm，需停車堵管。6.尿素裝置采用CO?汽提工藝時，汽提效率主要取決于（）。A.汽提塔壓力B.汽提塔溫度分布C.甲銨分解率D.高壓系統(tǒng)H?O/CO?【答案】B【解析】汽提塔自下而上溫度梯度合理，底部185℃、頂部205℃，可保證甲銨充分分解、NH?與CO?分壓降低，汽提氣中H?O含量<0.3%。7.高壓系統(tǒng)鈍化作業(yè)時，鈍化液中氧含量需維持在（）mg/L以上。A.10B.50C.100D.300【答案】C【解析】不銹鋼襯里表面形成致密Cr?O?膜需溶解氧>100mg/L，低于此值鈍化膜不完整，投料后點蝕風(fēng)險高。8.尿素顆粒破碎強度偏低，最先調(diào)整的參數(shù)是（）。A.造粒塔風(fēng)量B.尿液濃度C.霧化空氣壓力D.塔底溫度【答案】B【解析】尿液濃度由95%提至99.5%，顆粒結(jié)晶骨架致密，破碎強度可由8N提至18N；濃度過低時顆粒內(nèi)部包裹水分，冷卻時產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致粉化。9.裝置緊急停車后，高壓系統(tǒng)泄壓速率應(yīng)控制在（）MPa/min以內(nèi)，防止襯里變形。A.0.1B.0.3C.0.5D.1.0【答案】B【解析】尿素合成塔襯里與碳鋼殼體熱膨脹系數(shù)差異大，泄壓過快導(dǎo)致溫差應(yīng)力>200MPa，易產(chǎn)生縱向裂紋，規(guī)范要求≤0.3MPa/min。10.蒸發(fā)系統(tǒng)采用熱泵技術(shù)的核心目的是（）。A.降低蒸汽消耗B.提高尿液濃度C.減少縮二脲D.抑制設(shè)備腐蝕【答案】A【解析】熱泵將一段蒸發(fā)二次蒸汽壓縮升溫后用作二段熱源，蒸汽單耗可由1.25t/t降至0.75t/t，節(jié)能40%。11.尿素水解反應(yīng)器出口尿素殘留要求≤（）mg/L，以滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。A.5B.10C.20D.50【答案】A【解析】GB31570-2015規(guī)定，合成氨工業(yè)廢水尿素排放限值5mg/L，水解反應(yīng)器在200℃、2.0MPa、停留45min條件下可將尿素降至<2mg/L。12.高壓系統(tǒng)在線腐蝕監(jiān)測采用電感探針，其測量原理基于（）。A.電阻法B.線性極化C.電化學(xué)噪聲D.超聲波測厚【答案】A【解析】電感探針利用金屬減薄導(dǎo)致線圈電感量變化，靈敏度達1nm，可實時反映316L尿素級不銹鋼腐蝕速率。13.尿素裝置中，設(shè)置低壓甲銨冷凝器傾斜5°的目的是（）。A.增強換熱B.利于排氣C.防止積液腐蝕D.減少結(jié)垢【答案】C【解析】傾斜布置使冷凝甲銨液快速流入低壓甲銨槽，避免在管板死角滯留形成富氧濃甲銨液，防止316L發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。14.造粒塔尾氣氨味超標(biāo)，最有效的處理措施是（）。A.提高塔頂風(fēng)量B.增投洗滌酸C.降低尿液溫度D.優(yōu)化噴頭孔徑【答案】B【解析】循環(huán)洗滌酸（硝酸或磷酸）與氣相NH?反應(yīng)生成硝酸銨或磷酸銨，氨逃逸可由80mg/m3降至<5mg/m3，效率>95%。15.尿素合成塔進料CO?中H?S含量>10mg/m3時，首選的脫硫方法是（）。A.活性炭吸附B.氧化鋅脫硫C.醇胺吸收D.分子篩干燥【答案】B【解析】氧化鋅脫硫劑在200℃下可將H?S脫至<0.1mg/m3，保護高壓系統(tǒng)不銹鋼免遭硫化物應(yīng)力腐蝕，且設(shè)備簡單、投資低。16.蒸發(fā)系統(tǒng)真空突然下跌，最先確認(rèn)的設(shè)備是（）。A.表面冷凝器B.真空泵C.大氣腿D.尿液泵【答案】C【解析】大氣腿水封高度不足（<9m）導(dǎo)致空氣倒吸，真空度由-75kPa跌至-50kPa，現(xiàn)場可聽到明顯吸氣聲。17.尿素顆粒平均粒徑D50由2.0mm降至1.6mm，說明（）。A.噴頭孔徑磨損B.尿液粘度升高C.塔頂溫度降低D.霧化空氣量減小【答案】A【解析】噴頭孔徑由0.8mm磨至1.0mm，液滴直徑減小，顆粒冷卻速度加快，最終粒徑變小，需定期更換哈氏合金噴頭。18.高壓系統(tǒng)水碳比（H?O/CO?）升高，會導(dǎo)致（）。A.CO?轉(zhuǎn)化率升高B.高壓蒸汽產(chǎn)量增加C.汽提負(fù)荷降低D.合成塔頂溫降低【答案】D【解析】水碳比升高抑制甲銨脫水，合成塔頂溫由190℃降至183℃，CO?轉(zhuǎn)化率下降2%～3%，汽提塔負(fù)荷反而增加。19.尿素裝置采用0.6MPa飽和蒸汽作為伴熱熱源，其對應(yīng)溫度約為（）℃。A.158B.165C.175D.185【答案】A【解析】飽和蒸汽表查得0.6MPa（絕壓）對應(yīng)158℃，常用于低壓甲銨管線伴熱，既防結(jié)晶又避免高溫腐蝕。20.高壓洗滌器出液溫度控制在（）℃，可防止甲銨結(jié)晶堵塞。A.90B.110C.130D.150【答案】C【解析】高壓甲銨結(jié)晶溫度約125℃，出液溫度保持130℃并加0.3MPa背壓，可確保全液相輸送。21.尿素顆粒表面出現(xiàn)白色粉末，最可能的原因是（）。A.甲醛加入量不足B.冷卻風(fēng)量過大C.尿液濃度過高D.塔底溫度高【答案】A【解析）甲醛與尿素生成亞甲基二脲包膜，添加量<0.2%時包膜不完整，顆粒吸濕后析出尿素晶須，表現(xiàn)為白色粉末。22.高壓系統(tǒng)在線更換閥門填料時，必須確認(rèn)（）。A.系統(tǒng)泄壓至0.1MPaB.閥門下游盲板隔離C.上游閥門內(nèi)漏量<0.5%D.作業(yè)票已簽字【答案】B【解析】高壓尿素甲銨液一旦噴出，瞬間汽化體積膨脹800倍，必須加裝盲板實現(xiàn)絕對隔離，并雙重卸壓。23.尿素裝置設(shè)置高壓調(diào)溫水系統(tǒng)的目的不包括（）。A.回收反應(yīng)熱B.控制合成塔壁溫C.副產(chǎn)低壓蒸汽D.提高CO?轉(zhuǎn)化率【答案】D【解析】調(diào)溫水帶走反應(yīng)熱、保護襯里并副產(chǎn)0.4MPa蒸汽，但對CO?轉(zhuǎn)化率無直接影響。24.蒸發(fā)一段出液濃度控制在95%，其對應(yīng)沸點升高約為（）℃。A.5B.10C.15D.20【答案】B【解析】尿素溶液濃度95%時，沸點升高約10℃，真空度-65kPa下對應(yīng)沸點128℃，需控制加熱蒸汽≤140℃防縮二脲。25.尿素裝置中，導(dǎo)致低壓系統(tǒng)超壓的最常見原因是（）。A.汽提塔液位高B.高壓洗滌器液位低C.解吸塔蒸汽閥故障D.低壓甲銨冷凝器循環(huán)水閥誤關(guān)【答案】D【解析）循環(huán)水閥誤關(guān)導(dǎo)致不凝氣積聚，低壓系統(tǒng)壓力由0.3MPa升至0.5MPa，安全閥起跳。26.尿素合成塔襯里材質(zhì)為316L，其最低設(shè)計壁溫為（）℃。A.-20B.-10C.0D.10【答案】A【解析】316L在尿素甲銨液中避免應(yīng)力腐蝕的最低溫度為-20℃，低于此值需采用雙相鋼或鈦材。27.尿素顆粒冷卻器采用流化床，其冷卻風(fēng)相對濕度應(yīng)控制在（）以下，防止吸濕粉化。A.30%B.50%C.70%D.90%【答案】B【解析】相對濕度>50%時，顆粒表面吸濕形成飽和溶液，隨后蒸發(fā)析出晶須，導(dǎo)致粉化率升高至2%以上。28.高壓系統(tǒng)長期停車，采用氮氣保護時，氧含量需<（）mg/L，防止襯里點蝕。A.0.1B.1C.10D.100【答案】B【解析）氧含量>1mg/L時，Cl?在鈍化膜缺陷處富集，產(chǎn)生點蝕坑深>0.2mm，需持續(xù)補充氮氣。29.尿素裝置中，設(shè)置高壓噴射器甲銨液循環(huán)的目的是（）。A.提高轉(zhuǎn)化率B.降低汽提負(fù)荷C.防止逆反應(yīng)D.維持系統(tǒng)水平衡【答案】D【解析）噴射器將高壓甲銨液循環(huán)至合成塔頂部，稀釋進料H?O，使系統(tǒng)水碳比穩(wěn)定在0.65，避免水累積。30.尿素顆粒平均含水率要求≤（）%，以滿足散裝儲存要求。A.0.2B.0.5C.1.0D.1.5【答案】B【解析）含水率>0.5%時，顆?？箟簭姸认陆?0%，且易結(jié)塊，冷卻流化床出口需設(shè)除濕風(fēng)。二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列措施可有效降低高壓系統(tǒng)腐蝕速率的有（）。A.控制調(diào)溫水Cl?<50mg/LB.合成塔壁溫>155℃C.停車鈍化膜完整D.采用雙相鋼襯里【答案】A、C、D【解析】壁溫>155℃反而加速敏化，晶間腐蝕速率增加；其余均可降低腐蝕。32.導(dǎo)致汽提塔出液尿素含量升高的原因包括（）。A.殼側(cè)蒸汽壓力低B.塔底液位高C.合成塔進料水碳比高D.高壓系統(tǒng)NH?/CO?低【答案】A、B、C【解析】NH?/CO?低雖降低轉(zhuǎn)化率，但汽提塔出液尿素含量反而下降，因未反應(yīng)甲銨減少。33.蒸發(fā)系統(tǒng)采用雙效降膜蒸發(fā)器的優(yōu)點有（）。A.蒸汽單耗低B.停留時間短C.縮二脲生成少D.投資低【答案】A、B、C【解析】雙效投資高于單效，但蒸汽單耗可降40%，停留<10s，縮二脲<0.3%。34.尿素造粒塔尾氣治理技術(shù)包括（）。A.酸洗滌B.生物濾池C.光氧催化D.氨選擇性催化氧化【答案】A、C、D【解析】生物濾池對高濃度NH?易酸化失效，工業(yè)上少用。35.高壓系統(tǒng)在線泄漏檢測方法有（）。A.紅外熱像B.聲發(fā)射C.氦質(zhì)譜D.超聲導(dǎo)波【答案】A、B、D【解析】氦質(zhì)譜需裝置隔離、抽真空，不適合在線。36.尿素顆粒強度檢測標(biāo)準(zhǔn)中，需記錄的數(shù)據(jù)包括（）。A.平均破碎力B.標(biāo)準(zhǔn)偏差C.顆粒直徑D.含水率【答案】A、B、C【解析】含水率另做指標(biāo)，不在強度檢測記錄表內(nèi)。37.高壓系統(tǒng)設(shè)置液力透平回收能量的前提條件有（）。A.高壓甲銨液流量穩(wěn)定B.透平出口壓力>0.3MPaC.液體含固<50ppmD.系統(tǒng)年運行>8000h【答案】A、C、D【解析】出口壓力需<0.2MPa，否則回收功率<30kW，經(jīng)濟性差。38.尿素裝置冬季防凍措施正確的有（）。A.開伴熱蒸汽排凝B.保持甲銨管線流速>1m/sC.停循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機D.投用儀表風(fēng)干燥器【答案】A、B、D【解析】停風(fēng)機導(dǎo)致水溫升高，反而利于防凍，但易使系統(tǒng)真空波動，一般不采用。39.高壓系統(tǒng)檢修后氣密試驗介質(zhì)可選用（）。A.氮氣B.儀表風(fēng)C.蒸汽D.氨氣【答案】A、B【解析】蒸汽冷凝后形成負(fù)壓，無法保壓；氨氣有毒且腐蝕橡膠，限制使用。40.尿素裝置能效對標(biāo)指標(biāo)包括（）。A.綜合能耗B.蒸汽單耗C.循環(huán)水單耗D.氨耗【答案】A、B、C【解析】氨耗屬于物耗，非能耗指標(biāo)。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.尿素合成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度會降低平衡轉(zhuǎn)化率。（）【答案】√【解析】反應(yīng)ΔH=-29kJ/mol，升溫使平衡左移，但動力學(xué)加快，工業(yè)上權(quán)衡選185～190℃。42.汽提塔采用降膜式比篩板式更易發(fā)生干壁現(xiàn)象。（）【答案】√【解析】降膜式布液不均時管壁液膜破裂，局部過熱，干壁后腐蝕速率提高10倍。43.蒸發(fā)系統(tǒng)真空度越高，尿液沸點越低，縮二脲生成量一定減少。（）【答案】×【解析】真空過高導(dǎo)致二次蒸汽體積大，夾帶液滴，分離器內(nèi)液體停留延長，縮二脲反而升高。44.尿素顆粒甲醛包膜量越高，越有利于降低粉塵。（）【答案】√【解析】甲醛0.4%時，顆粒表面形成致密交聯(lián)層，粉塵可由0.8%降至0.2%。45.高壓系統(tǒng)襯里發(fā)生均勻腐蝕時，可采用堆焊修復(fù)。（）【答案】×【解析】均勻腐蝕>0.5mm需整體更換襯里，堆焊無法恢復(fù)原有力學(xué)性能。46.尿素裝置設(shè)置高壓調(diào)溫水副產(chǎn)蒸汽，屬于能量回收范疇。（）【答案】√【解析】調(diào)溫水帶走反應(yīng)熱，副產(chǎn)0.4MPa蒸汽約0.4t/t尿素，折合節(jié)能3kgce/t。47.低壓系統(tǒng)壓力升高，會導(dǎo)致高壓甲銨泵電流下降。（）【答案】√【解析】低壓背壓升高，泵揚程需求減小，電流下降約5%。48.尿素顆粒冷卻器采用除濕風(fēng)，可顯著降低產(chǎn)品結(jié)塊趨勢。（）【答案】√【解析】除濕后空氣露點<5℃，顆粒含水率可穩(wěn)定在0.3%，儲存3個月不結(jié)塊。49.高壓系統(tǒng)鈍化時，溫度越高，鈍化膜越厚，耐蝕性越好。（）【答案】×【解析】溫度>120℃時，鈍化膜過厚易開裂，最佳鈍化溫度90～100℃。50.尿素水解反應(yīng)為一級反應(yīng)，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率提高一倍。（）【答案】√【解析】實驗測得活化能Ea≈85kJ/mol，符合阿倫尼烏斯規(guī)律，溫度系數(shù)≈2。四、簡答題（每題10分，共30分）51.簡述高壓系統(tǒng)“水碳比”升高對裝置運行的綜合影響，并提出三條調(diào)節(jié)措施?！敬鸢敢c】（1）影響：①CO?轉(zhuǎn)化率下降2%～3%，高壓循環(huán)負(fù)荷增加；②汽提塔出液尿素含量升高，低壓系統(tǒng)超壓；③蒸發(fā)系統(tǒng)水負(fù)荷大，蒸汽單耗升高0.1t/t；④縮二脲生成增加0.1%；⑤高壓調(diào)溫水副產(chǎn)蒸汽減少。（2）措施：①提高高壓噴射器循環(huán)量，稀釋進料水；②降低高壓洗滌器出液溫度，減少水返回；③適當(dāng)提高NH?/CO?至3.2，補償轉(zhuǎn)化率損失。52.說明尿素造粒塔尾氣氨逃逸超標(biāo)的原因診斷步驟，并給出對應(yīng)解決策略?！敬鸢敢c】步驟：①現(xiàn)場檢測塔頂風(fēng)量、溫度，判斷是否因風(fēng)量不足導(dǎo)致氣相NH?濃度高；②檢查洗滌塔循環(huán)酸pH、濃度，pH>6吸收效率下降；③取樣分析尿液中游離NH?，若>0.5%，說明汽提或蒸發(fā)系統(tǒng)異常；④檢查噴頭霧化效果，液滴過大夾帶未固化尿液；⑤確認(rèn)甲醛添加量，包膜差增加粉塵吸附氨。策略：①增開風(fēng)機，控制塔頂風(fēng)速1.8m/s；②補加硝酸，維持洗滌酸pH2～3；③調(diào)整汽提塔蒸汽，降低尿液游離NH?；④更換磨損噴頭，孔徑誤差<0.02mm；⑤提高甲醛至0.35%，降低粉塵。53.高壓甲銨泵P-101運行中電流波動±8A，伴隨出口壓力脈動，請分析可能原因并給出處理方案。【答案要點】原因：①泵入口濾網(wǎng)堵塞，汽蝕余量不足，發(fā)生間歇汽蝕；②高壓系統(tǒng)壓力波動，合成塔液位控制閥振蕩，導(dǎo)致泵出口背壓變化；③泵出口止回閥閥瓣斷裂，液體倒流撞擊葉輪；④電機變頻器諧波干擾，電流采樣失真。處理：①切換備用泵，清洗入口濾網(wǎng)，壓差<0.05MPa；②檢查合成塔液位控制器PID參數(shù)，減小比例帶、增加積分時間；③解體止回閥，更換閥瓣及彈簧；④變頻器加裝輸出電抗器，屏蔽信號線，電流波動降至±2A。五、計算題（每題15分，共30分）54.某尿素裝置高壓系統(tǒng)進料為100t/hNH?、60t/hCO?，合成塔出料中尿素為105t/h，未反應(yīng)甲銨為25t/h（以尿素計），