2025年高職（煤化工技術）煤化工工藝設計試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分，共40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，請將正確答案的序號填在題后的括號內。1.以下哪種原料不屬于煤化工常用原料？（）A.煤炭B.石油C.天然氣D.生物質2.煤氣化過程中，以下哪種氣體是主要產物之一？（）A.氫氣B.氧氣C.氮氣D.氯氣3.魯奇氣化爐屬于哪種類型的氣化爐？（）A.固定床氣化爐B.流化床氣化爐C.氣流床氣化爐D.熔渣氣化爐4.煤液化過程中，直接液化的主要產物是（）A.汽油B.柴油C.甲醇D.芳烴5.下列哪種方法可用于煤氣的凈化？（）A.蒸餾B.吸附C.過濾D.萃取6.合成氨工藝中，氨合成的催化劑是（）A.鐵系催化劑B.銅系催化劑C.鎳系催化劑D.鉑系催化劑7.甲醇合成反應的主要條件不包括（）A.溫度B.壓力C.催化劑D.光照8.煤焦油加工過程中，可得到以下哪種產品？（）A.尿素B.瀝青C.硫酸銨D.磷酸9.以下哪種不是常見的煤氣化工藝？（）A.德士古氣化B.殼牌氣化C.費托合成D.魯奇氣化10.化工工藝流程圖中，設備用（）表示。A.方塊B.圓圈C.三角D.菱形11.煤化工工藝設計中，物料衡算的依據是（）A.能量守恒定律B.質量守恒定律C.動量守恒定律D.阿伏伽德羅定律12.合成甲醇時，適宜的反應溫度范圍是（）A.100-200℃B.200-300℃C.300-400℃D.400-500℃13.以下哪種設備用于煤氣的冷卻？（）A.壓縮機B.冷凝器C.蒸發(fā)器D.干燥器14.煤制烯烴工藝中，乙烯和丙烯主要通過（）反應制得。A.聚合B.裂解C.加成D.取代15.化工工藝設計中，管道的標注不包括以下哪項？（）A.管徑B.管道材質C.管道顏色D.管道編號16.合成氨工藝中，原料氣中氫氣和氮氣的體積比約為（）A.1:1B.2:1C.3:1D.4:117.以下哪種是煤間接液化的典型工藝？（）A.費托合成B.水煤氣變換C.加氫脫硫D.催化重整18.煤氣化過程中，提高氣化效率的關鍵因素不包括（）A.氣化溫度B.氣化壓力C.煤種D.設備尺寸19.甲醇精餾過程中，塔頂采出的主要成分是（）A.甲醇B.水C.乙醇D.雜質20.化工工藝設計中，工藝流程的確定原則不包括（）A.技術先進B.經濟合理C.安全可靠D.外觀美觀第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分，共10分。請在題中的橫線上填上正確答案。1.煤氣化的主要目的是將煤轉化為______。2.合成氨工藝中，原料氣的脫硫方法有______、______等。3.煤液化可分為______和______兩種類型。4.化工工藝流程圖中，管道用______表示。5.甲醇合成反應的化學方程式為______。（二）簡答題（共兩題，每題10分，共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，語言準確。1.簡述煤氣化的工藝流程。2.說明合成氨工藝中，影響氨合成反應的主要因素。（三）分析題（共1題，20分）答題要求：結合給定材料，分析問題，闡述觀點，論證合理。材料：在某煤化工工藝設計中，設計人員對合成氨工藝進行了優(yōu)化。原工藝中，合成氨反應溫度為450℃，壓力為20MPa，采用鐵系催化劑。優(yōu)化后，反應溫度調整為400℃，壓力調整為15MPa，更換了新型鐵系催化劑。經過一段時間的運行，發(fā)現(xiàn)氨產量明顯提高，能耗降低。請分析此次工藝優(yōu)化成功的原因。（四）工藝設計題（共1題，10分）答題要求：根據給定的條件，設計一個簡單的煤制甲醇工藝流程圖，并簡要說明各步驟的作用。條件：以煤炭為原料，采用煤氣化工藝，經過凈化、合成等步驟制備甲醇。（五）計算題（共1題，10分）答題要求：寫出計算過程和答案，計算準確，步驟完整。某煤氣化裝置，每天處理煤量為1000噸，煤中碳含量為70%。假設煤氣化過程中碳的轉化率為90%，生成的一氧化碳和二氧化碳的摩爾比為3:1。計算每天生成一氧化碳的質量。答案：1.B2.A3.A4.B5.B6.A7.D8.B9.C10.B11.B12.B13.B14.B15.C16.C17.A18.D19.A20.D填空題答案：1.合成氣2.干法脫硫、濕法脫硫3.直接液化、間接液化4.粗實線5.CO+2H??CH?OH簡答題答案：1.煤氣化工藝流程：首先將煤破碎篩分，然后送入氣化爐，在一定溫度、壓力和氣化劑作用下進行氣化反應，生成合成氣。合成氣經冷卻、除塵、洗滌等凈化處理后，送往后續(xù)工序。2.影響氨合成反應的主要因素：溫度，合適溫度范圍可提高反應速率和平衡轉化率；壓力，提高壓力有利于氨合成；催化劑，能加快反應速率；氫氮比，適宜的氫氮比可提高氨合成效率；惰性氣體含量，含量過高會降低反應效率。分析題答案：此次工藝優(yōu)化成功原因：降低反應溫度，減少了反應的能耗；降低壓力，設備承受壓力減小，節(jié)省設備投資和運行成本；更換新型催化劑，活性提高，加快反應速率，從而提高了氨產量。工藝設計題答案：流程圖：煤炭→氣化爐→合成氣→凈化裝置→合成反應器→甲醇。作用：氣化爐將煤轉化為合成氣；凈化裝置去除合成氣中的雜質；合成反應器中合成氣在催化劑作用下反應生成甲醇。計算題答案：煤中碳的質量為1000×70%=700噸。轉化的碳的質量為700×90%=630噸。