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)題試卷(含答案）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.合成氨反應(yīng)N?+3H??2NH?在450℃、30MPa下達(dá)到平衡時(shí)，若將系統(tǒng)壓力提高至35MPa，平衡氨體積分?jǐn)?shù)將（）。A.降低約2.1%?B.升高約3.8%?C.基本不變?D.升高約0.9%答案：B解析：根據(jù)勒沙特列原理，氣相分子數(shù)減小的反應(yīng)加壓使平衡右移。由30MPa→35MPa，平衡常數(shù)Kp不變，計(jì)算得氨摩爾分?jǐn)?shù)由17.6%升至21.4%，升高約3.8%。2.某裝置采用“三床兩段中間換熱”合成塔，第二床出口氣氨含量14.2%，經(jīng)中間換熱器冷卻至380℃后進(jìn)入第三床，若第三床絕熱溫升為42℃，則第三床出口溫度約為（）。A.410℃?B.422℃?C.435℃?D.448℃答案：B解析：中間冷卻至380℃，絕熱溫升42℃，故出口溫度=380+42=422℃。3.鐵基催化劑還原時(shí)，水汽濃度超過（）將造成αFe微晶燒結(jié)，活性永久損失。A.1000ppm?B.3000ppm?C.5000ppm?D.8000ppm答案：C解析：實(shí)驗(yàn)表明，水汽>5000ppm時(shí)，F(xiàn)e微晶表面發(fā)生Ostwald熟化，孔結(jié)構(gòu)塌陷，比表面積下降>15%，活性不可逆降低。4.合成回路中設(shè)置液氨洗滌塔的主要目的是（）。A.回收惰性氣體?B.脫除CO??C.脫除NH?防止壓縮機(jī)帶液?D.降低系統(tǒng)惰氣含量答案：C解析：液氨洗滌可將循環(huán)氣中夾帶的霧狀NH?冷凝回收，避免高壓缸帶液擊缸。5.某廠采用分子篩干燥器保護(hù)合成塔，若入口氣含水露點(diǎn)40℃，分子篩平衡水吸附量約為（）。A.0.1%?B.0.5%?C.1.2%?D.2.5%答案：A解析：40℃對(duì)應(yīng)水含量≈0.12g/Nm3，換算為質(zhì)量分?jǐn)?shù)≈0.1%，與13X分子篩等溫線吻合。6.高壓缸循環(huán)段葉輪采用174PH沉淀硬化不銹鋼，其抗拉強(qiáng)度≥（）MPa。A.850?B.1000?C.1150?D.1300答案：C解析：174PH經(jīng)H1100時(shí)效后，σb≥1150MPa，滿足高速離心應(yīng)力要求。7.合成塔出口氣氨含量18%，若采用閃蒸槽降壓至1.7MPa，則閃蒸后液氨中溶解H?量約為（）Nm3/tNH?。A.1.2?B.2.8?C.4.5?D.6.1答案：B解析：按亨利定律計(jì)算，1.7MPa、10℃下H?溶解度2.8Nm3/t，與實(shí)測(cè)值吻合。8.采用布朗工藝深冷凈化時(shí)，甲烷化出口CO+CO?應(yīng)低于（）ppm，以免凍結(jié)堵塞冷箱。A.1?B.5?C.10?D.20答案：B解析：冷箱操作溫度180℃，CO+CO?>5ppm將在換熱器通道形成干冰，壓差飆升。9.某裝置廢鍋產(chǎn)汽壓力10MPa，若排污率控制在2%，則連續(xù)排污擴(kuò)容器二次蒸汽量約占排污量（）。A.15%?B.25%?C.35%?D.45%答案：C解析：10MPa飽和水閃蒸至0.5MPa，汽化率約35%，與焓平衡計(jì)算一致。10.合成塔催化劑層熱點(diǎn)溫度突然上漲15℃，最先應(yīng)檢查（）。A.汽包液位?B.循環(huán)氣量?C.惰氣含量?D.新鮮氣毒物答案：D解析：毒物（硫、氯）使活性中心失活，反應(yīng)后移，熱點(diǎn)上移，溫升驟增。11.高壓法蘭采用八角墊密封，預(yù)緊螺栓應(yīng)力應(yīng)達(dá)到（）MPa才能保證密封比壓。A.150?B.250?C.350?D.450答案：C解析：八角墊密封比壓需≥200MPa，折算螺栓應(yīng)力約350MPa，與ASMEVIII計(jì)算一致。12.合成氨裝置CO變換反應(yīng)通常采用（）催化劑。A.FeCr?B.CuZn?C.CoMo?D.Ni答案：A解析：高溫變換（350450℃）用FeCr系，耐硫、活性穩(wěn)定。13.液氨儲(chǔ)罐頂部設(shè)置冷凍壓縮機(jī)，其目的是（）。A.回收閃蒸氨?B.維持罐內(nèi)微正壓?C.防止空氣進(jìn)入?D.降低蒸發(fā)損失答案：A解析：閃蒸氨氣經(jīng)壓縮冷凝回收，減少無組織排放，年回收率>99%。14.合成塔催化劑還原終點(diǎn)判斷依據(jù)是（）。A.出口水汽<100ppm?B.床層無溫升?C.氨生成量>2%?D.循環(huán)氣H?/N?趨近3答案：A解析：出口水汽<100ppm且連續(xù)4h穩(wěn)定，表明Fe?O?→Fe還原徹底。15.高壓缸軸位移≥（）mm將觸發(fā)聯(lián)鎖停機(jī)。A.0.3?B.0.5?C.0.7?D.0.9答案：B解析：API617規(guī)定，軸位移≥0.5mm時(shí)，推力瓦溫度>110℃，必須停機(jī)。16.合成回路惰氣排放位置應(yīng)設(shè)在（）。A.合成塔出口?B.水冷器后?C.氨分離器后?D.壓縮機(jī)入口答案：C解析：氨分離器后惰氣濃度最高，排放損失最小。17.某廠采用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)循環(huán)機(jī)，背壓0.5MPa，凝汽透平相比背壓透平單位氨能耗（）。A.高0.3Gcal/t?B.低0.3Gcal/t?C.高0.8Gcal/t?D.低0.8Gcal/t答案：B解析：凝汽透平排汽潛熱回收至脫氧槽，系統(tǒng)熱集成度提高，能耗低0.3Gcal/t。18.合成塔催化劑硫中毒后，可用（）氣體進(jìn)行再生。A.空氣?B.氮?dú)?水蒸氣?C.純H??D.含硫H?S答案：B解析：氮?dú)?水蒸氣在450℃下可將FeS氧化為SO?帶走，恢復(fù)活性。19.液氨管道采用（）材質(zhì)可抗應(yīng)力腐蝕開裂。A.Q235B?B.20?C.304L?D.16Mn答案：C解析：304L含碳<0.03%，抗液氨應(yīng)力腐蝕，符合NACEMR0175。20.合成氨裝置中，設(shè)置高壓噴射器的作用是（）。A.提高合成壓力?B.引射循環(huán)氣?C.增壓新鮮氣?D.回收能量答案：B解析：噴射器以新鮮氣為驅(qū)動(dòng)，引射部分循環(huán)氣，減少循環(huán)機(jī)功耗約5%。21.某裝置采用分子篩干燥，若再生氣溫度220℃，則再生氣水含量應(yīng)控制<（）ppm，防止分子篩“水煮”。A.100?B.300?C.500?D.1000答案：B解析：再生氣水>300ppm時(shí)，高溫下水的毛細(xì)冷凝導(dǎo)致骨架鋁遷移，永久失活。22.合成塔催化劑還原階段，升溫速率應(yīng)控制<（）℃/h，防止水熱燒結(jié)。A.10?B.20?C.30?D.40答案：B解析：>20℃/h將產(chǎn)生大量水汽，微晶快速長大，比表面積下降>10%。23.高壓缸喘振的根本原因是（）。A.流量低于喘振點(diǎn)?B.轉(zhuǎn)速過高?C.排氣壓力低?D.吸入溫度高答案：A解析：流量低于喘振流量時(shí)，葉片失速，氣流倒流，壓力振蕩。24.合成氨裝置中，設(shè)置鍋爐水磷酸鹽處理的目的是（）。A.除氧?B.阻垢?C.調(diào)節(jié)pH?D.鈍化答案：B解析：PO?3與Ca2+、Mg2+形成松散水渣，通過排污排出，防止結(jié)垢。25.液氨球罐液位計(jì)宜采用（）型式，防止泄漏。A.玻璃板?B.磁翻板?C.差壓?D.伺服答案：B解析：磁翻板無動(dòng)密封，耐壓2.5MPa，零泄漏，符合API625。26.合成塔催化劑使用后期，熱點(diǎn)下移，應(yīng)（）操作。A.提高壓力?B.降低空速?C.提高H?/N??D.降低入口氨答案：D解析：降低入口氨含量，提高反應(yīng)推動(dòng)力，延緩熱點(diǎn)下移。27.某廠采用布朗工藝，冷箱出口合成氣中CH?含量升高，則合成回路惰氣排放閥應(yīng)（）。A.關(guān)小?B.開大?C.不變?D.先開后關(guān)答案：B解析：CH?為惰氣，升高導(dǎo)致循環(huán)氣惰氣含量增加，需開大排放閥維持轉(zhuǎn)化率。28.合成氨裝置中，設(shè)置高壓灰水過濾器的目的是（）。A.除氯?B.除油?C.除鐵?D.除硅答案：C解析：灰水含鐵>1ppm將在廢鍋傳熱面形成Fe?O?垢，熱阻增大。29.合成塔催化劑還原時(shí)，系統(tǒng)H?S含量應(yīng)<（）ppb，防止預(yù)中毒。A.10?B.50?C.100?D.200答案：A解析：>10ppb的H?S即可占據(jù)Fe活性中心，造成不可逆預(yù)中毒。30.高壓缸軸振動(dòng)≥（）μm將觸發(fā)聯(lián)鎖停機(jī)。A.50?B.75?C.100?D.125答案：C解析：API617規(guī)定，軸振動(dòng)≥100μm時(shí)，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡破壞，必須停機(jī)。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.下列措施可提高合成塔氨凈值的有（）。A.提高循環(huán)氣H?/N??B.降低入口氨?C.提高惰氣含量?D.提高壓力?E.降低空速答案：ABDE解析：惰氣含量高降低分壓，不利于平衡，故C錯(cuò)誤。32.鐵基催化劑永久失活的原因包括（）。A.硫中毒?B.高溫?zé)Y(jié)?C.水熱燒結(jié)?D.油污染?E.氯中毒答案：ABCDE解析：硫、氯為化學(xué)中毒；高溫、水熱導(dǎo)致晶粒長大；油覆蓋活性中心，均不可逆。33.高壓缸喘振現(xiàn)象表現(xiàn)為（）。A.流量劇烈波動(dòng)?B.出口壓力驟降?C.軸位移增大?D.聲音低沉?E.電流擺動(dòng)答案：ABCE解析：喘振時(shí)氣流倒流，聲音尖銳而非低沉，D錯(cuò)誤。34.合成回路液氨夾帶危害有（）。A.壓縮機(jī)帶液擊缸?B.催化劑粉化?C.換熱器腐蝕?D.冰機(jī)負(fù)荷增加?E.塔壓差升高答案：ABD解析：液氨進(jìn)入壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊；霧沫夾帶催化劑顆粒沖刷導(dǎo)致粉化；氨冷凝負(fù)荷增加。35.下列屬于合成氨裝置重大危險(xiǎn)源的有（）。A.液氨球罐?B.合成塔?C.高壓分離器?D.氫氣儲(chǔ)罐?E.鍋爐汽包答案：ABCD解析：依據(jù)GB18218，液氨>10t、H?>5t即構(gòu)成重大危險(xiǎn)源，汽包不屬。36.合成塔催化劑還原時(shí)，需監(jiān)控的參數(shù)有（）。A.出入口水汽?B.床層溫升?C.循環(huán)氣H?/N??D.氨生成量?E.循環(huán)氣量答案：ABCDE解析：還原質(zhì)量決定催化劑壽命，需全程監(jiān)控。37.高壓法蘭泄漏在線處置方法有（）。A.注膠密封?B.包盒子注氮?C.帶壓堵漏注劑?D.緊固螺栓?E.降低壓力答案：ABCD解析：降低壓力屬停工處置，非在線。38.合成氨裝置節(jié)能技術(shù)包括（）。A.分子篩干燥?B.噴射器引射?C.低位能余熱發(fā)電?D.變頻調(diào)速?E.塔外換熱答案：ABCDE解析：均為成熟節(jié)能技術(shù)，可降耗0.51.2Gcal/tNH?。39.液氨儲(chǔ)罐安全附件包括（）。A.安全閥?B.液位計(jì)?C.壓力表?D.溫度計(jì)?E.緊急切斷閥答案：ABCDE解析：依據(jù)《固容規(guī)》，五大附件缺一不可。40.合成塔催化劑使用后期，可采取的操作調(diào)整有（）。A.降低入口氨?B.提高H?/N??C.提高壓力?D.降低空速?E.提高惰氣答案：ABCD解析：提高惰氣降低分壓，不利于末期操作，E錯(cuò)誤。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度有利于平衡氨含量提高。（）答案：×解析：放熱反應(yīng)，升溫使平衡左移，氨含量下降。42.高壓缸喘振可通過提高轉(zhuǎn)速消除。（）答案：×解析：提高轉(zhuǎn)速使喘振點(diǎn)右移，但當(dāng)前流量仍低于新喘振點(diǎn)，無法消除，應(yīng)降速或放空。43.鐵基催化劑還原時(shí)，水汽濃度越高，活性越好。（）答案：×解析：水汽高導(dǎo)致燒結(jié)，活性下降。44.液氨管道可采用碳鋼，但需控制應(yīng)力<60%屈服強(qiáng)度。（）答案：√解析：防止應(yīng)力腐蝕開裂，符合NACE要求。45.合成塔催化劑硫中毒后，可用含氧氣體再生。（）答案：×解析：需氮?dú)?水蒸氣氧化，純氧將過度氧化，破壞結(jié)構(gòu)。46.合成回路惰氣排放閥應(yīng)設(shè)在氨分離器后。（）答案：√解析：此處惰氣濃度最高，排放損失最小。47.高壓灰水過濾器可去除鐵離子，防止廢鍋結(jié)垢。（）答案：√解析：Fe>1ppm將形成Fe?O?垢，過濾后可降至0.1ppm。48.合成氨裝置CO變換反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（）答案：√解析：CO+H?O→CO?+H?，ΔH=41kJ/mol，放熱。49.液氨球罐安全閥定壓為1.1倍設(shè)計(jì)壓力。（）答案：√解析：符合《固容規(guī)》要求。50.合成塔催化劑還原終點(diǎn)為出口氨>2%。（）答案：×解析：終點(diǎn)為水汽<100ppm，與氨含量無關(guān)。四、簡答題（每題5分，共20分）51.簡述合成塔催化劑升溫還原階段“三低一高”原則。答案：①低水汽：出口<100ppm，防止燒結(jié)；②低空速：10002000h?1，延長接觸時(shí)間；③低壓：58MPa，利于水汽排出；④高氫：H?>75%，提高還原速率。解析：三低一高可保證Fe?O?→Fe徹底，比表面積損失<5%，活性>95%。52.高壓缸喘振在線處理步驟。答案：①開大防喘振閥，立即提升流量；②降低轉(zhuǎn)速，使工況點(diǎn)遠(yuǎn)離喘振線；③檢查吸入過濾器，清除堵塞；④確認(rèn)工藝氣參數(shù)，排除誤操作；⑤若無效，降負(fù)荷至80%運(yùn)行，聯(lián)系檢修。解析：遵循“先放后降再查”原則，確保機(jī)組安全。53.液氨儲(chǔ)罐泄漏應(yīng)急處置要點(diǎn)。答案：①立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，劃定隔離區(qū)；②切斷上下游閥門，啟緊急切斷閥；③開啟水幕噴淋，吸收氨氣；④佩戴正壓式呼吸器，穿防凍服；⑤用霧狀水稀釋，禁止直流水沖擊；⑥監(jiān)測(cè)下風(fēng)氨濃度，>100ppm擴(kuò)大疏散；⑦聯(lián)系消防、醫(yī)療，準(zhǔn)備堵漏。解析：液氨泄漏易形成氣云，需快速隔離、稀釋、堵漏，防止二次事故。54.合成氨裝置節(jié)能降耗技術(shù)路線。答案：①分子篩干燥替代銅洗，降耗0.3Gcal/t；②噴射器引射循環(huán)氣，節(jié)電5kWh/t；③低位能余熱發(fā)電，回收0.2Gcal/t；④變頻調(diào)速，節(jié)電3kWh/t；⑤塔外換熱，降低冷量消耗0.1Gcal/t；⑥優(yōu)化H?/N?，提高轉(zhuǎn)化率，降耗0.2Gcal/t。合計(jì)降耗0.81.0Gcal/t。解析：通過熱集成、動(dòng)力優(yōu)化、工藝改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)綜合能耗由10.2降至9.2Gcal/t。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）55.某裝置合成塔入口氣組成：NH?3.5%，N?21.0%，H?63.0%，CH?+Ar12.5%，壓力30MPa，溫度400℃，空速8000h?1，催化劑裝量40m3，求：（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)循環(huán)氣量（Nm3/h）；（2）氨生成速率（tNH?/h）。答案：（1）Vcat=40m3，空速8000h?1，則循環(huán)氣量=40×8000=320000Nm3/h；（2）設(shè)出口氨含量15%，則氨凈值=15%3.5%=11.5%，氨生成量=320000×11.5%/22.4×17=2.79t/h。解析：空速定義V/V·h，直接求循環(huán)量；氨凈值乘體積流量再換算質(zhì)量，注意22.4Nm3/kmol。56.某液氨球罐內(nèi)徑21m，液位8m，液氨溫度10℃，密度638kg/m3，若發(fā)生10mm直徑小孔泄漏，氨液流出系數(shù)0.62，求：（1）初始質(zhì)量流量（kg/s）；（2）泄漏10min后液位下降高度（mm）。答案：（1）孔面積A=π/4×0.012=7.85×10??m2，液位高h(yuǎn)=8m，g=