2025年甲醇合成工高級(jí)工考試題庫(kù)(帶答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.甲醇合成反應(yīng)中，主反應(yīng)的化學(xué)方程式是（）。A.CO+2H?→CH?OH（放熱）B.CO?+3H?→CH?OH+H?O（吸熱）C.2CO+4H?→CH?OCH?+H?O（放熱）D.CO+H?O→CO?+H?（吸熱）答案：A2.銅基甲醇合成催化劑的主要活性組分是（）。A.ZnOB.Al?O?C.CuOD.MgO答案：C3.甲醇合成塔采用水冷式結(jié)構(gòu)時(shí)，反應(yīng)熱的主要移除方式是（）。A.反應(yīng)氣自身循環(huán)帶走熱量B.殼程鍋爐水蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽C.管間通入冷激氣降溫D.外部夾套循環(huán)冷卻水答案：B4.甲醇合成系統(tǒng)中，循環(huán)氣的H/C比（氫碳比）應(yīng)控制在（）。A.0.5~1.0B.1.5~2.0C.2.05~2.15D.3.0~3.5答案：C5.催化劑還原過(guò)程中，若氫濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致（）。A.還原速度過(guò)慢B.催化劑燒結(jié)失活C.床層溫度下降D.甲醇選擇性降低答案：B6.甲醇合成系統(tǒng)壓力突然下降，最可能的原因是（）。A.循環(huán)機(jī)轉(zhuǎn)速提高B.合成塔進(jìn)料量增加C.馳放氣閥門(mén)開(kāi)度增大D.水冷器換熱效率提升答案：C7.甲醇產(chǎn)品的水溶性試驗(yàn)不合格，主要原因是（）。A.產(chǎn)品中乙醇含量過(guò)高B.產(chǎn)品中水分含量過(guò)高C.產(chǎn)品中高級(jí)醇（如異丁醇）含量過(guò)高D.產(chǎn)品中甲酸含量過(guò)高答案：C8.甲醇合成塔熱點(diǎn)溫度偏移至下段，應(yīng)采取的調(diào)整措施是（）。A.提高循環(huán)氣量B.降低汽包壓力（減少副產(chǎn)蒸汽量）C.增加新鮮氣中CO?含量D.減少冷激氣流量答案：A9.下列關(guān)于甲醇合成催化劑裝填的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）。A.裝填前需檢查催化劑筐內(nèi)無(wú)雜物B.應(yīng)分層裝填并逐層耙平C.裝填高度需嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求D.為提高裝填密度，可用鐵棒夯實(shí)催化劑答案：D10.甲醇合成系統(tǒng)緊急停車(chē)時(shí)，首先應(yīng)（）。A.關(guān)閉馳放氣閥門(mén)B.切斷新鮮氣進(jìn)料C.開(kāi)啟系統(tǒng)卸壓閥D.停止循環(huán)機(jī)運(yùn)行答案：B11.甲醇合成反應(yīng)中，CO?的作用是（）。A.抑制催化劑結(jié)碳B.降低反應(yīng)熱效應(yīng)C.提高單程轉(zhuǎn)化率D.減少副反應(yīng)生成答案：A12.膜分離回收馳放氣中的氫氣時(shí)，氫氣的滲透速率（）。A.大于甲烷、氮?dú)釨.小于甲烷、氮?dú)釩.等于甲烷、氮?dú)釪.與組分分子量無(wú)關(guān)答案：A13.甲醇合成塔出口氣體中，甲醇含量的主要影響因素是（）。A.循環(huán)氣中惰性氣體含量B.催化劑床層溫度C.水冷器循環(huán)水壓力D.粗甲醇儲(chǔ)罐液位答案：B14.銅基催化劑失活的主要原因不包括（）。A.硫中毒B.高溫?zé)Y(jié)C.水熱失活D.鐵離子污染答案：D15.甲醇合成系統(tǒng)的空速是指（）。A.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)催化劑的氣體體積與催化劑體積之比B.單位時(shí)間內(nèi)新鮮氣進(jìn)料量與循環(huán)氣量之比C.合成塔出口氣體體積與入口氣體體積之比D.催化劑床層截面積與氣體流速之比答案：A16.粗甲醇精餾時(shí)，預(yù)塔的主要作用是脫除（）。A.水B.重組分（如異丁醇）C.輕組分（如二甲醚、甲醛）D.甲酸甲酯答案：C17.甲醇合成系統(tǒng)中，循環(huán)機(jī)的作用是（）。A.提高系統(tǒng)壓力B.增加新鮮氣進(jìn)料量C.維持催化劑床層氣體流速D.降低反應(yīng)溫度答案：C18.催化劑還原結(jié)束的標(biāo)志是（）。A.床層出口氣體中H?濃度≥70%B.累計(jì)耗氫量達(dá)到理論值的90%C.連續(xù)4小時(shí)出水速率≤0.1kg/(h·m3催化劑)D.床層溫度達(dá)到400℃答案：C19.甲醇合成反應(yīng)的最佳溫度范圍是（）。A.150~200℃B.210~270℃C.300~350℃D.380~420℃答案：B20.下列關(guān)于甲醇安全特性的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.甲醇蒸汽與空氣混合爆炸極限為6%~36.5%（體積）B.甲醇經(jīng)皮膚接觸不會(huì)引起中毒C.甲醇的閃點(diǎn)為11℃（閉杯）D.甲醇中毒可導(dǎo)致視神經(jīng)損傷答案：B二、判斷題（每題1分，共10分）1.甲醇合成反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，提高壓力有利于平衡向生成甲醇的方向移動(dòng)。（）答案：×（體積縮小）2.銅基催化劑還原時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制升溫速率，避免床層溫度劇烈波動(dòng)。（）答案：√3.合成塔入口氣體中，H?S含量超過(guò)0.1ppm會(huì)導(dǎo)致催化劑永久中毒。（）答案：√4.甲醇合成系統(tǒng)中，惰性氣體（如N?、CH?）含量過(guò)高會(huì)降低有效氣體分壓，需通過(guò)馳放氣排出。（）答案：√5.水冷器出口氣體溫度升高，會(huì)導(dǎo)致粗甲醇中水分含量降低。（）答案：×（溫度升高，甲醇冷凝量減少，水分含量可能增加）6.催化劑裝填時(shí)，為避免架橋，應(yīng)從催化劑筐中心均勻倒入。（）答案：×（應(yīng)從四周均勻倒入）7.甲醇合成反應(yīng)中，CO?的轉(zhuǎn)化率通常高于CO的轉(zhuǎn)化率。（）答案：×（CO轉(zhuǎn)化率更高）8.循環(huán)氣流量增大，會(huì)導(dǎo)致催化劑床層空速增加，單程轉(zhuǎn)化率降低。（）答案：√9.甲醇合成系統(tǒng)長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致催化劑床層溫度分布不均，可能引發(fā)局部過(guò)熱。（）答案：√10.甲醇泄漏時(shí)，可用大量水沖洗，降低蒸汽濃度。（）答案：√三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述銅基甲醇合成催化劑的還原原理及關(guān)鍵控制參數(shù)。答案：銅基催化劑的活性組分是CuO，還原時(shí)CuO與H?反應(yīng)生成Cu（活性中心）和H?O，反應(yīng)式為CuO+H?→Cu+H?O。關(guān)鍵控制參數(shù)：①還原溫度（初始200℃，最終230~250℃）；②氫濃度（初始<0.5%，逐步提升至5%~10%）；③空速（3000~5000h?1）；④出水速率（<0.5kg/(h·m3催化劑)，避免水熱失活）。2.甲醇合成塔溫度控制的主要手段有哪些？答案：①調(diào)節(jié)汽包壓力（水冷式合成塔）：降低汽包壓力可增加蒸汽產(chǎn)量，增強(qiáng)移熱能力；②調(diào)節(jié)冷激氣流量（冷激式合成塔）：通過(guò)注入低溫循環(huán)氣降低床層溫度；③調(diào)整循環(huán)氣流量：增加循環(huán)氣流量可提高熱量帶走速率；④控制新鮮氣組成：提高CO?含量可減少反應(yīng)放熱強(qiáng)度。3.分析甲醇合成系統(tǒng)壓力異常升高的可能原因及處理措施。答案：可能原因：①循環(huán)機(jī)故障（如轉(zhuǎn)速降低）導(dǎo)致氣體循環(huán)量減少；②馳放氣閥門(mén)故障（開(kāi)度減小或關(guān)閉）；③新鮮氣進(jìn)料量突然增加；④合成塔催化劑床層阻力增大（如結(jié)焦、粉化）。處理措施：①檢查循環(huán)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速；②確認(rèn)馳放氣閥門(mén)開(kāi)度，手動(dòng)調(diào)節(jié)至正常；③降低新鮮氣進(jìn)料量；④若催化劑粉化嚴(yán)重，需停車(chē)更換催化劑。4.簡(jiǎn)述粗甲醇中雜質(zhì)的主要類(lèi)型及來(lái)源。答案：雜質(zhì)類(lèi)型及來(lái)源：①輕組分（如二甲醚、甲醛、甲酸甲酯）：由副反應(yīng)（如2CH?OH→CH?OCH?+H?O）生成；②重組分（如乙醇、異丁醇、高級(jí)脂肪酸）：由CO、CO?與H?的多步縮合反應(yīng)生成；③水分：主反應(yīng)（CO?+3H?→CH?OH+H?O）生成；④金屬離子（如Fe2?、Ni2?）：來(lái)自設(shè)備腐蝕；⑤硫化物（如硫醇、噻吩）：原料氣脫硫不徹底帶入。5.甲醇合成催化劑活性下降的判斷依據(jù)有哪些？答案：判斷依據(jù)：①相同操作條件下，合成塔出口甲醇含量降低；②熱點(diǎn)溫度需要提高（如從240℃升至260℃）才能維持產(chǎn)量；③循環(huán)氣中CO、H?含量升高（轉(zhuǎn)化率下降）；④粗甲醇精餾負(fù)荷增加（雜質(zhì)含量上升）；⑤催化劑床層阻力增大（粉化導(dǎo)致）。6.簡(jiǎn)述甲醇合成系統(tǒng)緊急停車(chē)的操作步驟。答案：①立即切斷新鮮氣進(jìn)料，關(guān)閉入口閥門(mén)；②停止循環(huán)機(jī)運(yùn)行，防止氣體倒流；③開(kāi)啟馳放氣閥門(mén)，緩慢降低系統(tǒng)壓力至0.5~1.0MPa（避免催化劑床層快速降溫）；④關(guān)閉合成塔汽包蒸汽出口閥，維持汽包水位；⑤開(kāi)啟水冷器出口閥，將系統(tǒng)內(nèi)氣體導(dǎo)入火炬或放空；⑥檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w濃度，確認(rèn)無(wú)泄漏后進(jìn)行氮?dú)庵脫Q；⑦記錄停車(chē)時(shí)的工藝參數(shù)（如溫度、壓力、催化劑床層狀態(tài)），為重啟提供依據(jù)。四、綜合分析題（每題10分，共20分）1.某甲醇合成裝置運(yùn)行中，合成塔出口甲醇含量由5.2%降至4.5%（設(shè)計(jì)值5.0%~5.5%），循環(huán)氣中CO含量由6.8%升至8.2%，H?含量由65%降至62%，請(qǐng)分析可能原因及應(yīng)對(duì)措施。答案：可能原因：①催化劑活性下降：長(zhǎng)期運(yùn)行后，催化劑因中毒（如硫、氯）、燒結(jié)或水熱失活，導(dǎo)致反應(yīng)速率降低；②合成塔溫度偏低：熱點(diǎn)溫度低于最佳范圍（如<210℃），反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件變差；③循環(huán)氣空速過(guò)高：氣體在催化劑床層停留時(shí)間縮短，單程轉(zhuǎn)化率下降；④氣體組成異常：H/C比偏離2.05~2.15（如H?不足或CO?含量過(guò)高），影響反應(yīng)平衡；⑤水冷器效率下降：出口氣體溫度升高，甲醇冷凝量減少，氣相中甲醇含量未真實(shí)反映反應(yīng)效果（需結(jié)合粗甲醇產(chǎn)量判斷）。應(yīng)對(duì)措施：①檢測(cè)循環(huán)氣中硫、氯含量（若H?S>0.1ppm，需加強(qiáng)脫硫）；②檢查合成塔溫度分布，逐步提高熱點(diǎn)溫度至230~250℃（不超催化劑允許上限）；③降低循環(huán)氣流量（或提高新鮮氣進(jìn)料量），將空速調(diào)整至設(shè)計(jì)值（如8000~10000h?1）；④分析氣體組成，調(diào)整新鮮氣中CO/CO?比例（如適當(dāng)增加CO?含量抑制催化劑結(jié)碳）；⑤檢查水冷器循環(huán)水流量及溫度，清理管束結(jié)垢，確保出口氣體溫度≤40℃。2.某甲醇合成裝置因儀表故障，合成塔床層溫度突然升至300℃（催化劑最高允許溫度280℃），請(qǐng)分析可能后果及應(yīng)急處理步驟。答案：可能后果：①催化劑燒結(jié)：高溫導(dǎo)致Cu晶粒長(zhǎng)大，比表面積下降，活性永久喪失；②副反應(yīng)加?。荷筛喔呒?jí)醇、醚類(lèi)雜質(zhì)，增加精餾負(fù)荷；③設(shè)備超溫?fù)p壞：合成塔內(nèi)件（如換熱管、催化劑筐）因熱應(yīng)力變形；④系統(tǒng)壓力波動(dòng)：反應(yīng)放熱劇增，可能引發(fā)超壓聯(lián)鎖停車(chē)。應(yīng)急處理步驟：①立即觸發(fā)緊急停車(chē)聯(lián)鎖，切斷新鮮氣進(jìn)料，停止循環(huán)機(jī)；②全開(kāi)