2025年合成氨工藝證模擬考試題庫及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.合成氨反應(yīng)的主反應(yīng)方程式為（）。A.N?+O??2NOB.N?+3H??2NH?（高溫高壓、催化劑）C.2H?+O??2H?OD.CO+H?O?CO?+H?答案：B2.合成氨工藝中，常用的鐵基催化劑主要活性成分是（）。A.Fe?O?B.α-FeC.Fe?O?D.FeO答案：B3.合成氨反應(yīng)的最佳氫氮比（H?:N?）理論值為（）。A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1答案：C4.合成塔操作中，入口氣體溫度過低會導(dǎo)致（）。A.反應(yīng)速率加快B.催化劑活性下降C.氨分離效率提高D.系統(tǒng)壓力降低答案：B5.合成氨系統(tǒng)中，循環(huán)氣的主要作用是（）。A.提高氫氣純度B.降低惰性氣體含量C.回收未反應(yīng)的原料氣D.增加系統(tǒng)壓力答案：C6.氨冷器的主要功能是（）。A.提高合成塔入口溫度B.降低循環(huán)氣溫度以分離液氨C.儲存液氨D.增加系統(tǒng)循環(huán)量答案：B7.合成氨工藝中，惰性氣體（如Ar、CH?）的積累會導(dǎo)致（）。A.反應(yīng)速率加快B.系統(tǒng)壓力升高C.氨產(chǎn)率提高D.催化劑活性增強(qiáng)答案：B8.當(dāng)合成塔床層溫度突然下降時，首先應(yīng)檢查（）。A.循環(huán)氣流量是否增大B.原料氣中硫含量是否超標(biāo)C.液氨排放量是否過多D.水冷器冷卻水流量是否減少答案：B（注：硫中毒會導(dǎo)致催化劑失活，床層溫度下降）9.合成氨系統(tǒng)緊急停車時，首先應(yīng)（）。A.切斷原料氣供應(yīng)B.關(guān)閉合成塔出口閥C.開啟系統(tǒng)泄壓閥D.停止循環(huán)機(jī)運(yùn)行答案：A（注：切斷原料氣防止系統(tǒng)超壓）10.合成氨工藝中，壓縮機(jī)的作用是（）。A.提高原料氣壓力至反應(yīng)所需條件B.降低氣體溫度C.分離液氨D.脫除氣體中的雜質(zhì)答案：A11.合成塔內(nèi)件中，起到均勻分布?xì)怏w作用的部件是（）。A.觸媒筐B(yǎng).氣體分布器C.內(nèi)筒D.熱電偶套管答案：B12.液氨儲罐的安全液位通?？刂圃冢ǎ?。A.50%-60%B.60%-70%C.70%-80%D.80%-90%答案：C（注：預(yù)留膨脹空間，防止超壓）13.合成氨工藝中，氫氮比失調(diào)的主要原因可能是（）。A.造氣工段氫氣產(chǎn)量波動B.壓縮機(jī)油溫過高C.水冷器結(jié)垢D.氨冷器液氨液位過低答案：A14.合成塔出口氨含量的正常范圍是（）。A.1%-3%B.3%-5%C.12%-18%D.20%-25%答案：C（注：現(xiàn)代工藝一般為12%-18%）15.當(dāng)循環(huán)氣中甲烷含量超過15%時，應(yīng)采取的措施是（）。A.增加新鮮氣補(bǔ)充量B.減少馳放氣排放量C.提高合成塔壓力D.增大馳放氣排放量答案：D（注：馳放氣可降低惰性氣體含量）16.合成氨系統(tǒng)開車前，對設(shè)備進(jìn)行氮?dú)庵脫Q的目的是（）。A.提高系統(tǒng)壓力B.排除空氣，防止爆炸C.預(yù)熱催化劑D.檢測設(shè)備密封性答案：B17.合成氨催化劑還原的關(guān)鍵控制參數(shù)是（）。A.系統(tǒng)壓力B.還原溫度C.循環(huán)氣流量D.液氨排放量答案：B（注：還原溫度影響催化劑活性）18.合成氨工藝中，水冷器出口氣體溫度應(yīng)控制在（）。A.10-20℃B.30-40℃C.50-60℃D.70-80℃答案：B（注：確保后續(xù)氨冷器高效分離液氨）19.合成塔壓差過大的主要原因可能是（）。A.催化劑粉化B.循環(huán)氣流量過小C.入口溫度過高D.液氨分離效率低答案：A20.液氨泄漏時，現(xiàn)場人員應(yīng)首先（）。A.用清水沖洗泄漏點(diǎn)B.佩戴正壓式空氣呼吸器C.啟動消防噴淋系統(tǒng)D.報告班長答案：B（注：保障自身安全是首要任務(wù)）二、判斷題（共20題，每題1分，共20分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.合成氨反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此需要持續(xù)加熱。（）答案：×（注：合成氨是放熱反應(yīng)）2.合成塔內(nèi)催化劑層溫度分布應(yīng)遵循“上低下高”原則。（）答案：×（注：應(yīng)“上高下低”，利用反應(yīng)放熱維持溫度）3.循環(huán)氣中氫氣含量過高會導(dǎo)致合成塔床層溫度下降。（）答案：√（注：氫氮比失衡，反應(yīng)速率降低，放熱減少）4.液氨儲罐的壓力主要由儲存溫度決定。（）答案：√（注：液氨飽和蒸氣壓隨溫度升高而增大）5.合成氨催化劑失活后可通過提高反應(yīng)溫度恢復(fù)活性。（）答案：×（注：硫中毒等不可逆失活無法通過升溫恢復(fù)）6.合成系統(tǒng)開車時，應(yīng)先啟動循環(huán)機(jī)再通入原料氣。（）答案：√（注：建立循環(huán)后再進(jìn)氣，防止超壓）7.氨冷器中液氨蒸發(fā)會吸收熱量，降低氣體溫度。（）答案：√8.合成塔入口氣體中氧含量應(yīng)控制在0.5%以下。（）答案：×（注：氧含量需嚴(yán)格控制在0.1%以下，防止催化劑氧化）9.緊急停車后，合成塔應(yīng)保持正壓，防止空氣進(jìn)入。（）答案：√10.合成氨工藝中，原料氣脫硫的主要目的是防止設(shè)備腐蝕。（）答案：×（注：主要防止催化劑硫中毒）11.循環(huán)機(jī)跳車時，應(yīng)立即關(guān)閉合成塔入口閥。（）答案：×（注：應(yīng)先打開系統(tǒng)泄壓閥，防止超壓）12.液氨的臨界溫度為132.4℃，因此常溫下可通過壓縮液化。（）答案：√13.合成塔出口氨含量越高，說明催化劑活性越好。（）答案：√（注：在相同條件下，出口氨含量高反映催化劑活性好）14.合成系統(tǒng)壓力越高，氨合成反應(yīng)速率越快，因此應(yīng)盡可能提高壓力。（）答案：×（注：壓力過高會增加設(shè)備負(fù)荷和能耗）15.水冷器結(jié)垢會導(dǎo)致出口氣體溫度升高，影響氨分離效率。（）答案：√16.合成氨催化劑裝填時，應(yīng)確保顆粒大小均勻，避免局部堵塞。（）答案：√17.馳放氣的主要成分是氮?dú)?、氫氣和惰性氣體，可回收作為燃料。（）答案：√18.合成塔內(nèi)件安裝時，應(yīng)重點(diǎn)檢查密封面是否完好，防止氣體泄漏。（）答案：√19.液氨泄漏時，可用砂土覆蓋吸收，但需避免與水接觸。（）答案：×（注：液氨易溶于水，可用水稀釋）20.合成氨裝置的防爆區(qū)域應(yīng)使用防爆電氣設(shè)備，防止火花引發(fā)爆炸。（）答案：√三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述合成氨催化劑的組成及各成分的作用。答案：合成氨常用鐵基催化劑，主要成分包括：（1）活性組分：α-Fe，是反應(yīng)的主要活性中心；（2）助催化劑：Al?O?（穩(wěn)定α-Fe結(jié)構(gòu)，防止燒結(jié)）、K?O（促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移，提高活性）、CaO（中和酸性雜質(zhì)，保護(hù)Al?O?）、MgO（增強(qiáng)催化劑機(jī)械強(qiáng)度）；（3）載體：少量SiO?等，提供支撐結(jié)構(gòu)。2.合成氨系統(tǒng)中，控制氫氮比為3:1的意義是什么？答案：（1）熱力學(xué)角度：氫氮比3:1時，反應(yīng)平衡氨含量最高；（2）動力學(xué)角度：此比例下反應(yīng)速率最快，原料氣利用率最高；（3）經(jīng)濟(jì)性角度：避免單一氣體過量導(dǎo)致的循環(huán)能耗增加或排放損失。3.合成塔床層溫度超溫的主要原因及處理措施有哪些？答案：主要原因：（1）循環(huán)氣流量過小，熱量無法及時帶出；（2）入口氣體溫度過高；（3）催化劑活性過高（如還原過度）；（4）原料氣中氫氮比失調(diào)（氫氣不足）；（5）儀表故障導(dǎo)致溫度顯示偏差。處理措施：（1）增大循環(huán)氣流量，加強(qiáng)熱量帶出；（2）降低合成塔入口氣體溫度（如增加水冷器、氨冷器負(fù)荷）；（3）調(diào)整氫氮比至3:1；（4）若超溫嚴(yán)重，可臨時減少原料氣流量；（5）檢查儀表，確認(rèn)溫度顯示準(zhǔn)確性。4.合成氨裝置緊急停車的主要步驟有哪些？答案：（1）立即切斷原料氣供應(yīng)，關(guān)閉新鮮氣進(jìn)口閥；（2）停止循環(huán)機(jī)運(yùn)行，打開系統(tǒng)泄壓閥，控制泄壓速率（防止負(fù)壓）；（3）關(guān)閉合成塔出口閥，保持塔內(nèi)正壓（≥0.5MPa）；（4）停止液氨排放，關(guān)閉氨冷器液氨出口閥；（5）啟動氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)（若需檢修），防止空氣進(jìn)入；（6）檢查各設(shè)備溫度、壓力，記錄停車前狀態(tài)；（7）報告上級，組織排查停車原因。5.簡述水冷器在合成氨工藝中的作用及常見故障處理。答案：作用：（1）冷卻合成塔出口高溫氣體（約450-500℃）至30-40℃，降低后續(xù)氨冷器負(fù)荷；（2）初步分離部分液氨（利用溫度降低使氨液化）；（3）維持系統(tǒng)熱量平衡，防止高溫?fù)p壞設(shè)備。常見故障及處理：（1）結(jié)垢：出口溫度升高，換熱效率下降。處理：定期酸洗除垢，控制冷卻水水質(zhì)（如添加阻垢劑）；（2）內(nèi)漏（氣側(cè)與水側(cè)互漏）：氣側(cè)壓力下降或水中氨含量升高。處理：停車檢修，更換或補(bǔ)焊管束；（3）冷卻水流量不足：出口溫度升高。處理：檢查水泵、閥門，清理過濾器，增大冷卻水流量。四、案例分析題（共2題，每題5分，共10分）案例1：某合成氨裝置運(yùn)行中，操作人員發(fā)現(xiàn)合成塔床層溫度從480℃快速升至520℃，同時循環(huán)氣流量從120000m3/h降至100000m3/h，系統(tǒng)壓力由15MPa升至16.5MPa。試分析可能原因及應(yīng)采取的應(yīng)急措施。答案：可能原因：（1）循環(huán)機(jī)故障（如皮帶打滑、電機(jī)功率下降）導(dǎo)致循環(huán)氣流量減少，熱量無法及時帶出；（2）循環(huán)氣管道閥門誤關(guān)或堵塞，阻力增大；（3）原料氣中氫氮比失調(diào)（如氫氣含量過低），反應(yīng)放熱集中；（4）催化劑局部活性過高（如還原不均勻）。應(yīng)急措施：（1）立即檢查循環(huán)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，若為設(shè)備故障，啟動備用循環(huán)機(jī)；（2）手動增大循環(huán)氣流量（若閥門誤關(guān)，全開相關(guān)閥門）；（3）降低合成塔入口氣體溫度（增加水冷器、氨冷器冷卻水/液氨供應(yīng)量）；（4）調(diào)整氫氮比至3:1（增加氫氣或減少氮?dú)庋a(bǔ)充量）；（5）若溫度持續(xù)上升，切斷部分原料氣供應(yīng)，降低反應(yīng)速率；（6）密切監(jiān)控床層溫度，若超溫至550℃以上，按緊急停車處理。案例2：某液氨儲罐區(qū)巡檢時，發(fā)現(xiàn)儲罐根部閥門處有白色霧狀氣體冒出，現(xiàn)場可聞到刺激性氣味。試判斷泄漏類型，說明現(xiàn)場處置步驟及注意事項(xiàng)。答案：泄漏類型：液氨泄漏（液氨汽化吸熱，周圍水蒸氣凝結(jié)成白霧）。現(xiàn)場處置步驟：（1）立即佩戴正壓式空氣呼吸器，穿防化服，進(jìn)入泄漏區(qū)域；（2）設(shè)置警戒區(qū)，禁止無關(guān)人員進(jìn)入，切斷區(qū)域內(nèi)火源（如關(guān)閉電源、禁止動火）；（3）檢查泄漏點(diǎn)，若為閥門填料泄漏，嘗試緊壓填料壓蓋；若為閥門損壞，關(guān)閉上游截止閥（若無法關(guān)閉，啟動備用流程）；（4）開啟消防噴淋系統(tǒng)，用大量清水稀釋泄漏的氨氣（氨易溶于水），降低空氣中氨濃度；（5）通知維修人員攜帶工具到場搶修，同時報告調(diào)度和安全部門；（6）監(jiān)測泄漏區(qū)域及下風(fēng)向氨濃度（使用便攜式