2025年合成氨生產(chǎn)工(高級(jí))職業(yè)技能《理論知識(shí)》考試練習(xí)題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)填入括號(hào)內(nèi)）1.合成氨裝置中，一段爐出口甲烷含量突然升高，最可能的原因是（）。A.水碳比降低B.催化劑活性下降C.爐膛負(fù)壓升高D.燃料氣熱值升高答案：B解析：甲烷含量升高說明轉(zhuǎn)化反應(yīng)不完全，催化劑活性下降導(dǎo)致反應(yīng)速率降低，甲烷轉(zhuǎn)化率下降。2.在氨合成塔內(nèi)，熱點(diǎn)溫度持續(xù)上移，首先應(yīng)檢查（）。A.循環(huán)氣量是否減少B.冷激閥是否內(nèi)漏C.催化劑是否粉化D.塔壁溫度是否升高答案：B解析：冷激閥內(nèi)漏會(huì)使上層冷激氣量不足，導(dǎo)致反應(yīng)熱無法及時(shí)移走，熱點(diǎn)上移。3.合成回路中惰氣含量升高，對(duì)合成塔性能的影響是（）。A.平衡氨濃度升高B.催化劑床層壓降降低C.合成率下降D.循環(huán)機(jī)功耗降低答案：C解析：惰氣稀釋了氫氮分壓，使反應(yīng)推動(dòng)力減小，合成率下降。4.高壓氨分離器液位突降，最先采取的安全措施是（）。A.關(guān)小液氨出口閥B.降低合成塔入口溫度C.手動(dòng)全開液位調(diào)節(jié)閥D.立即切水冷器循環(huán)水答案：A解析：液位突降可能因出口閥失控，先關(guān)小出口閥防止高壓氣竄入低壓系統(tǒng)。5.蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置中，碳二及以上組分進(jìn)入轉(zhuǎn)化管，將直接導(dǎo)致（）。A.爐管結(jié)炭B.水碳比升高C.出口CO2降低D.轉(zhuǎn)化爐負(fù)壓升高答案：A解析：高碳烴在高溫下裂解析碳，沉積在催化劑表面，形成結(jié)炭。6.合成氣壓縮機(jī)段間冷卻器內(nèi)漏，最直觀的現(xiàn)象是（）。A.一段出口壓力升高B.循環(huán)段入口溫度降低C.段間分離器排水量突增D.壓縮機(jī)軸位移減小答案：C解析：冷卻器內(nèi)漏，冷卻水進(jìn)入氣側(cè)，冷凝后積聚在分離器，排水量突增。7.氨合成催化劑還原時(shí)，水汽濃度超標(biāo)的危害是（）。A.還原速度加快B.催化劑孔道燒結(jié)C.還原度升高D.還原氫耗降低答案：B解析：水汽與還原態(tài)Fe反應(yīng)生成FeO，再結(jié)晶堵塞微孔，比表面積下降。8.合成塔壓差增大，循環(huán)機(jī)電流反而下降，原因是（）。A.催化劑粉化B.塔內(nèi)件變形C.循環(huán)氣量減少D.合成率升高答案：C解析：壓差增大說明流通面積減小，循環(huán)氣量被迫下降，電流降低。9.低溫甲醇洗裝置中，甲醇含水量升高，對(duì)CO2吸收的影響是（）。A.吸收度升高B.甲醇黏度下降C.吸收度下降D.再生能耗降低答案：C解析：水降低甲醇極性，CO2溶解度下降，吸收度降低。10.合成氨裝置中，設(shè)置高壓鍋爐給水預(yù)熱器的主要目的是（）。A.提高汽包產(chǎn)汽量B.降低轉(zhuǎn)化爐熱負(fù)荷C.回收合成氣顯熱D.降低壓縮機(jī)功耗答案：C解析：利用高溫合成氣預(yù)熱鍋爐給水，回收高位熱能，提高系統(tǒng)熱效率。11.合成塔出口氨含量突然降低，而入口組成不變，應(yīng)首先懷疑（）。A.催化劑活性衰退B.冷激量過大C.循環(huán)氣量增大D.合成壓力降低答案：B解析：冷激氣量過大使床層溫度整體下移，反應(yīng)速率下降，出口氨降低。12.高壓系統(tǒng)氣密試驗(yàn)時(shí)，保壓24h壓降≤0.2MPa，溫度修正后仍超標(biāo)，最可能漏點(diǎn)是（）。A.合成塔大蓋B.主閥填料C.換熱器管板D.以上皆有可能答案：D解析：高壓系統(tǒng)密封點(diǎn)多，任何微漏累積均可導(dǎo)致壓降超標(biāo)，需分段排查。13.轉(zhuǎn)化爐管出現(xiàn)“熱管”現(xiàn)象，管壁溫度高于同排平均溫度80℃，應(yīng)（）。A.提高入口溫度B.降低該管水碳比C.停車更換爐管D.增大燃料氣量答案：C解析：熱管表明催化劑失活或管壁蠕變，繼續(xù)運(yùn)行存在爆裂風(fēng)險(xiǎn)，需停車更換。14.合成氣中總硫含量要求≤0.1ppm，主要目的是（）。A.防止甲烷化催化劑中毒B.防止合成催化劑永久中毒C.降低CO2吸收熱D.減少設(shè)備腐蝕答案：B解析：Fe基合成催化劑對(duì)硫極敏感，微量硫即可造成永久失活。15.氨冰機(jī)系統(tǒng)蒸發(fā)溫度升高，則（）。A.制冷系數(shù)降低B.壓縮機(jī)排氣溫度降低C.制冷量升高D.功耗降低答案：C解析：蒸發(fā)溫度升高，單位質(zhì)量制冷量增大，制冷量升高。16.合成塔內(nèi)件采用徑向流結(jié)構(gòu)，較軸向流優(yōu)點(diǎn)在于（）。A.催化劑裝填量大B.壓降低、空速高C.熱點(diǎn)溫度高D.冷激管數(shù)量少答案：B解析：徑向流通路短，壓降小，可提高循環(huán)氣量，提升單塔產(chǎn)能。17.高壓氨分離器液位計(jì)采用放射性同位素Cs137，其半衰期為30年，5年后射線強(qiáng)度衰減約（）。A.5%B.10%C.15%D.20%答案：B解析：I=I0e^(λt)，λ=ln2/T?，5年衰減率≈1e^(0.693×5/30)≈10.7%。18.合成回路引氨時(shí)，為防止液擊，最先引入的部位是（）。A.合成塔入口B.高壓分離器C.氨冷器殼程D.壓縮機(jī)循環(huán)段入口答案：C解析：氨冷器殼程空間大、流速低，液氨可緩慢蒸發(fā)，避免液擊。19.轉(zhuǎn)化爐燒嘴回火，不可能的原因是（）。A.燃料氣壓力低B.爐膛負(fù)壓過大C.燒嘴噴頭堵塞D.助燃空氣溫度高答案：D解析：空氣溫度高利于燃燒，不會(huì)導(dǎo)致回火。20.氨合成反應(yīng)器出口氣體氨含量15%，循環(huán)氣量120000Nm3/h，氨產(chǎn)量為（）t/d。A.420B.480C.540D.600答案：C解析：氨量=120000×15%×17/22.4=13700kg/h=329t/d，考慮合成率修正約540t/d。21.高壓系統(tǒng)采用雙止回閥串連，主要目的是（）。A.降低流阻B.防止高壓竄低壓C.減少噪聲D.便于在線檢修答案：B解析：雙止回閥提供冗余密封，防止高壓氣竄入低壓系統(tǒng)造成超壓。22.合成催化劑還原終點(diǎn)判斷，最主要的指標(biāo)是（）。A.出水量B.氫純度C.熱點(diǎn)溫度D.塔壓差答案：A解析：還原反應(yīng)Fe3O4+4H2→3Fe+4H2O，出水量達(dá)到理論值即還原完成。23.低溫甲醇洗H2S吸收塔采用浮閥塔盤，較篩板塔優(yōu)點(diǎn)在于（）。A.操作彈性大B.壓降高C.造價(jià)低D.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單答案：A解析：浮閥塔盤氣量適應(yīng)范圍廣，操作彈性大，適合氣量波動(dòng)大的場(chǎng)合。24.合成氣壓縮機(jī)高壓缸干氣密封一級(jí)密封氣源來自（）。A.工藝氣B.高壓氮?dú)釩.儀表空氣D.蒸汽答案：B解析：一級(jí)密封氣采用高壓氮，既隔離工藝氣又防止空氣進(jìn)入。25.氨合成塔出口設(shè)置廢熱鍋爐，其傳熱方式屬于（）。A.輻射傳熱B.對(duì)流傳熱C.傳導(dǎo)傳熱D.相變換熱答案：B解析：高溫合成氣與鍋爐給水通過對(duì)流換熱回收熱量。26.轉(zhuǎn)化爐管材料HP40（Cr25Ni35）最高允許壁溫為（）。A.950℃B.1000℃C.1050℃D.1100℃答案：C解析：HP40長期抗蠕變極限溫度約1050℃，超過則壽命急劇縮短。27.合成回路惰氣排放位置一般設(shè)在（）。A.合成塔入口B.高壓分離器頂部C.循環(huán)機(jī)出口D.氨冷器出口答案：B解析：高壓分離器頂部惰氣濃度最高，排放損失氨最少。28.氨合成催化劑添加K2O助劑，其主要作用是（）。A.提高還原度B.促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移，降低活化能C.增加比表面積D.抑制甲烷化答案：B解析：K2O為電子助劑，提高Fe表面電子密度，降低N2解離活化能。29.高壓氨罐頂部設(shè)置安全閥，其整定壓力為設(shè)計(jì)壓力的（）。A.1.05倍B.1.1倍C.1.2倍D.1.5倍答案：B解析：按GB150規(guī)定，安全閥整定壓力≤1.1倍設(shè)計(jì)壓力。30.合成氨裝置能耗指標(biāo)“吉焦/噸氨”中，占比最大的單元是（）。A.合成壓縮B.蒸汽轉(zhuǎn)化C.氨冷凍D.CO2脫除答案：B解析：蒸汽轉(zhuǎn)化包括原料氣制備與高溫反應(yīng)，燃料氣消耗占總能耗60%以上。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）31.下列屬于合成催化劑永久中毒的物質(zhì)有（）。A.H2SB.PH3C.COD.潤滑油答案：A、B解析：H2S、PH3與Fe形成穩(wěn)定化合物，造成永久中毒；CO、潤滑油為可逆中毒或物理覆蓋。32.導(dǎo)致合成塔壓差升高的機(jī)械因素有（）。A.催化劑粉化B.內(nèi)件變形C.塔板結(jié)垢D.循環(huán)氣量增大答案：A、B、C解析：機(jī)械因素指流通面積減小，循環(huán)氣量增大為操作因素。33.轉(zhuǎn)化爐燒嘴出現(xiàn)“脫火”現(xiàn)象，可采取的措施有（）。A.提高燃料氣壓力B.降低助燃風(fēng)量C.減小爐膛負(fù)壓D.提高燃料氣溫度答案：A、C解析：脫火因火焰?zhèn)鞑ニ俣刃∮跉饬魉俣?，提高燃料氣壓力或減小負(fù)壓可穩(wěn)定火焰。34.高壓系統(tǒng)氣密試驗(yàn)需具備的條件有（）。A.系統(tǒng)吹掃合格B.安全閥投用C.保溫完畢D.儀表調(diào)試完成答案：A、C、D解析：安全閥需加盲板隔離，防止超壓起跳影響試驗(yàn)。35.氨冰機(jī)帶液運(yùn)行，可能造成的后果有（）。A.壓縮機(jī)液擊B.排氣溫度升高C.電機(jī)過載D.蒸發(fā)壓力升高答案：A、C解析：液氨進(jìn)入壓縮腔導(dǎo)致液擊，扭矩增大，電機(jī)過載。36.低溫甲醇洗系統(tǒng)甲醇含水量升高，可采取的措施有（）。A.加大甲醇再生塔釜蒸汽B.投用甲醇干燥器C.降低吸收溫度D.加大氣提氮量答案：A、B解析：再生塔釜蒸汽增大可蒸出水分，干燥器直接脫除水。37.合成氣壓縮機(jī)喘振跡象包括（）。A.出口壓力波動(dòng)大B.機(jī)組振動(dòng)加劇C.電流大幅擺動(dòng)D.排氣溫度降低答案：A、B、C解析：喘振時(shí)氣流倒流，壓力、電流、振動(dòng)劇烈波動(dòng)，排氣溫度升高。38.氨合成回路引氨前需確認(rèn)的項(xiàng)目有（）。A.系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q合格B.氨冷器殼程干燥合格C.安全閥投用D.液氨儲(chǔ)罐壓力正常答案：A、B、D解析：安全閥在引氨初期需隔離，防止誤動(dòng)作。39.轉(zhuǎn)化爐管出現(xiàn)“蛇形”彎曲的原因有（）。A.催化劑裝填不均B.爐管局部過熱C.爐管壁厚減薄D.入口集氣管分配不均答案：A、B、D解析：壁厚減薄為結(jié)果而非原因，熱應(yīng)力不均導(dǎo)致彎曲。40.高壓氨分離器液位控制采用分程控制，其優(yōu)點(diǎn)有（）。A.調(diào)節(jié)范圍寬B.小流量時(shí)閥芯不易磨損C.響應(yīng)速度快D.投資低答案：A、B、C解析：分程采用大小閥并聯(lián)，兼顧寬范圍與精度，投資略高。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.合成催化劑還原時(shí)，水汽濃度越高，還原速度越快。（×）解析：水汽過高導(dǎo)致催化劑孔道燒結(jié)，還原速度反而下降。42.轉(zhuǎn)化爐水碳比升高，出口甲烷含量一定降低。（×）解析：水碳比過高會(huì)降低爐溫，若溫度下降明顯，甲烷含量可能升高。43.氨合成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，提高溫度會(huì)降低平衡氨含量。（√）44.高壓系統(tǒng)采用CrMo鋼，主要考慮其抗氫腐蝕性能。（√）45.氨冰機(jī)排氣溫度高，可通過開大膨脹閥解決。（×）解析：開大膨脹閥降低蒸發(fā)溫度，排氣溫度更高，應(yīng)關(guān)小閥或提高冷卻。46.低溫甲醇洗吸收溫度越低，H2S吸收度越高。（√）47.合成氣壓縮機(jī)循環(huán)段入口溫度越低，功耗越小。（√）48.高壓氨罐液位計(jì)失靈，可暫時(shí)用罐體稱重方式估算液位。（√）49.轉(zhuǎn)化爐管壽命只與壁溫有關(guān)，與壓力無關(guān)。（×）解析：壽命與壁溫、壓力、材質(zhì)、應(yīng)力集中等多因素相關(guān)。50.合成塔壓差增大，可提高循環(huán)氣量維持產(chǎn)量。（×）解析：壓差增大表明流通面積減小，再提循環(huán)量將加劇壓差，甚至導(dǎo)致循環(huán)機(jī)喘振。四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）51.簡(jiǎn)述合成氨裝置設(shè)置“高壓鍋爐給水預(yù)熱器”的節(jié)能機(jī)理。答案：高溫合成氣（約450℃）進(jìn)入預(yù)熱器，與高壓鍋爐給水（約105℃）逆流換熱，將合成氣顯熱回收至鍋爐給水，使其溫度升至200℃以上再進(jìn)入汽包。該措施減少汽包自用蒸汽消耗，降低轉(zhuǎn)化爐燃料氣用量，提高系統(tǒng)熱效率約1.5%，實(shí)現(xiàn)能量梯級(jí)利用。52.寫出合成催化劑還原主反應(yīng)式，并說明還原終點(diǎn)判斷依據(jù)。答案：主反應(yīng)：Fe3O4+4H2→3Fe+4H2O。還原終點(diǎn)依據(jù)：累計(jì)出水量達(dá)到理論值（催化劑含水量×0.72），且連續(xù)4h出水速率<0.2kg/h，同時(shí)合成塔出口氫純度>98%，熱點(diǎn)溫度不再上升，可判定還原結(jié)束。53.簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)化爐管“熱管”現(xiàn)象的危害及處理原則。答案：危害：局部過熱導(dǎo)致管壁蠕變加速，壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)爆管，引發(fā)火災(zāi)、裝置停車。處理原則：立即降低該管所在排燃料氣量，若溫度仍>1050℃，按緊急停車處理，更換爐管；同時(shí)檢查催化劑活性、流量分配，消除誘因。54.說明氨冰機(jī)帶液運(yùn)行的原因及防范措施。答案：原因：蒸發(fā)器液位過高、負(fù)荷突降、膨脹閥失控、氣液分離器失效。防范：設(shè)置高液位聯(lián)鎖、采用高效分離器、膨脹閥選型合理、機(jī)組前設(shè)熱交換器過熱、加強(qiáng)操作培訓(xùn)。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）55.某合成氨裝置日產(chǎn)氨1500t，合成氣消耗定額為2800Nm3/t氨，合成氣中惰氣含量10%，循環(huán)機(jī)入口惰氣控制≤15%，求每小時(shí)惰氣排放量（Nm3/h）。答案：合成氣總量=1500×2800/24=175000Nm3/h；惰氣入塔量=175000×10%=17500Nm3/h；設(shè)排放量為X，則(17500)/(175000X)=15%，解得X=5833Nm3/h。56.轉(zhuǎn)化爐出口氣體