甲基叔丁基醚MTBE裝置操作工高級理論知識試卷及答案一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.甲基叔丁基醚（MTBE）合成反應(yīng)中，異丁烯與甲醇的摩爾比通?？刂圃冢ǎ?。A.1:1.05～1.15??B.1:0.95～1.00??C.1:1.20～1.30??D.1:0.80～0.90答案：A2.在MTBE裝置醚化反應(yīng)器中，催化劑樹脂的交換容量降至初始值的（）時必須進行再生或更換。A.50%??B.60%??C.70%??D.80%答案：C3.裝置緊急停車時，最先關(guān)閉的閥門是（）。A.反應(yīng)器出口??B.甲醇進料調(diào)節(jié)閥??C.異丁烯進料切斷閥??D.塔頂回流調(diào)節(jié)閥答案：C4.MTBE產(chǎn)品中的甲醇含量超標(biāo)，最可能的原因是（）。A.萃取塔界面過低??B.萃取水溫度偏高??C.萃取水量不足??D.醚化反應(yīng)溫度偏高答案：C5.裝置采用催化蒸餾工藝時，催化蒸餾塔上塔板溫度突然下降，首先應(yīng)判斷（）。A.回流量過大??B.催化劑失活??C.異丁烯進料中斷??D.塔壓升高答案：C6.樹脂催化劑磺酸根流失的直接表征是反應(yīng)器出口物料（）。A.pH值下降??B.電導(dǎo)率上升??C.水含量升高??D.色度增加答案：B7.甲醇回收塔塔頂溫度控制指標(biāo)為（）℃。A.64.5±0.5??B.68.0±0.5??C.72.0±0.5??D.76.0±0.5答案：A8.裝置正常負荷下，醚化反應(yīng)器床層溫升一般不大于（）℃。A.10??B.15??C.20??D.25答案：B9.當(dāng)原料中水含量超過（）ppm時，樹脂催化劑明顯失活。A.200??B.300??C.400??D.500答案：D10.MTBE裝置尾氣中異丁烯濃度升高，應(yīng)優(yōu)先檢查（）。A.醚化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率??B.催化蒸餾塔靈敏板溫度??C.萃取塔效率??D.甲醇回收塔底溫度答案：A11.裝置冬季防凍防凝的重點部位是（）。A.甲醇線??B.萃取水線??C.蒸汽冷凝水線??D.含MTBE產(chǎn)品線答案：A12.催化蒸餾塔再沸器采用蒸汽加熱時，蒸汽凝液排出不暢會導(dǎo)致（）。A.塔壓下降??B.塔釜溫度升高??C.塔釜液位下降??D.塔頂MTBE純度下降答案：B13.樹脂催化劑再生時，最先通入的介質(zhì)是（）。A.甲醇??B.脫鹽水??C.5%NaOH??D.氮氣答案：B14.裝置在線色譜分析顯示異丁烯轉(zhuǎn)化率由96%降至92%，第一反應(yīng)器床層溫度不變，應(yīng)判斷（）。A.催化劑活性下降??B.甲醇配比偏低??C.原料中水含量升高??D.循環(huán)比過大答案：A15.萃取塔界面突然上漲，現(xiàn)場最先確認的是（）。A.萃取水流量計??B.塔壓??C.界面計是否失靈??D.塔底泵電流答案：C16.MTBE產(chǎn)品蒸汽壓（RVP）偏高，最有效的調(diào)節(jié)手段是（）。A.提高催化蒸餾塔靈敏板溫度??B.降低萃取塔界面??C.提高甲醇回收塔底溫度??D.降低催化蒸餾塔頂壓答案：A17.裝置停循環(huán)水，最先啟動的應(yīng)急措施是（）。A.降負荷??B.關(guān)小蒸汽??C.投用備用空冷??D.緊急泄壓答案：C18.樹脂催化劑磺化度降低會導(dǎo)致（）。A.反應(yīng)選擇性提高??B.副產(chǎn)物二甲醚增加??C.反應(yīng)活化能降低??D.催化劑強度增加答案：B19.催化蒸餾塔回流罐水包界面持續(xù)升高，可能的原因是（）。A.萃取水倒竄??B.甲醇含水量高??C.塔頂冷卻器內(nèi)漏??D.回流泵打量不足答案：C20.裝置大修后開車，反應(yīng)器升溫速率應(yīng)控制在（）℃·h?1。A.≤10??B.≤15??C.≤20??D.≤25答案：B21.當(dāng)催化蒸餾塔頂壓超設(shè)計值0.05MPa時，首先動作的是（）。A.塔頂泄壓閥??B.再沸器蒸汽閥??C.回流調(diào)節(jié)閥??D.進料切斷閥答案：A22.樹脂催化劑再生后，交換容量恢復(fù)率應(yīng)≥（）%。A.85??B.90??C.95??D.98答案：B23.裝置采用異丁烯循環(huán)工藝，循環(huán)異丁烯中MTBE含量要求≤（）ppm。A.100??B.200??C.300??D.500答案：B24.甲醇回收塔塔底MTBE含量超標(biāo)，應(yīng)（）。A.提高塔頂回流量??B.降低塔底溫度??C.提高塔壓??D.降低進料位置答案：A25.裝置KPI指標(biāo)中，異丁烯單耗優(yōu)秀值為（）t異丁烯/tMTBE。A.0.615??B.0.620??C.0.625??D.0.630答案：A26.催化蒸餾塔靈敏板溫度控制方案采用（）控制。A.單回路??B.串級??C.分程??D.前饋答案：B27.裝置尾氣治理采用催化氧化技術(shù)，催化劑活性組分為（）。A.PtPd??B.CuCr??C.CoMo??D.NiMo答案：A28.樹脂催化劑床層壓降超過（）MPa時，需進行反沖洗。A.0.05??B.0.10??C.0.15??D.0.20答案：C29.裝置SIS系統(tǒng)觸發(fā)后，異丁烯進料閥關(guān)閉時間≤（）s。A.1??B.2??C.3??D.5答案：B30.裝置能量回收系統(tǒng)采用（）技術(shù)回收異丁烯壓縮機級間熱量。A.有機朗肯循環(huán)??B.吸收式熱泵??C.蒸汽透平??D.液力透平答案：A二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列屬于MTBE裝置安全閥定壓值確定依據(jù)的有（）。A.設(shè)計壓力??B.最高操作壓力??C.管道法蘭等級??D.設(shè)備試驗壓力??E.15min內(nèi)超壓峰值答案：A、B、E32.樹脂催化劑失活的主要原因包括（）。A.磺酸根脫落??B.原料中堿性氮化物??C.高溫?zé)Y(jié)??D.水沖洗過量??E.金屬離子污染答案：A、B、C、E33.催化蒸餾塔發(fā)生液泛現(xiàn)象時，可觀察到的工藝現(xiàn)象有（）。A.塔壓差急劇增大??B.塔頂溫度下降??C.塔釜液位下降??D.回流罐液位上漲??E.再沸器蒸汽量自動減小答案：A、B、D34.裝置冬季停車防凍措施包括（）。A.打開低點導(dǎo)淋??B.氮氣置換含水管線??C.投用伴熱線??D.保持循環(huán)水流動??E.設(shè)備充氮密封答案：A、B、C、E35.下列屬于MTBE產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的有（）。A.純度≧98.5%??B.甲醇≦0.5%??C.二聚物≦0.1%??D.硫含量≦10ppm??E.色度≦20答案：A、B、C、D36.裝置緊急停車后，需要立即隔離的系統(tǒng)有（）。A.異丁烯進料??B.甲醇進料??C.蒸汽系統(tǒng)??D.循環(huán)水系統(tǒng)??E.含MTBE產(chǎn)品出裝置答案：A、B、E37.萃取塔效率下降的原因有（）。A.萃取水pH值偏低??B.塔內(nèi)件堵塞??C.界面波動大??D.萃取水量過大??E.原料中C5組分增加答案：A、B、C、E38.催化蒸餾塔再沸器結(jié)焦的判斷依據(jù)有（）。A.蒸汽耗量增加??B.塔釜溫度升高??C.塔壓差增大??D.塔頂MTBE純度下降??E.再沸器殼程排氣有焦味答案：A、B、D、E39.裝置降低能耗的可行措施有（）。A.優(yōu)化催化蒸餾塔回流比??B.提高異丁烯轉(zhuǎn)化率??C.回收蒸汽凝液余熱??D.采用變頻泵??E.降低循環(huán)水進出口溫差答案：A、C、D40.樹脂催化劑再生步驟包括（）。A.水洗??B.堿洗??C.酸洗??D.醇洗??E.氮氣干燥答案：A、B、C、E三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.MTBE合成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率。（）答案：√42.催化蒸餾塔頂壓升高，必然導(dǎo)致塔頂MTBE純度下降。（）答案：×43.樹脂催化劑再生時，堿洗濃度越高越好，可縮短再生時間。（）答案：×44.裝置尾氣中異丁烯濃度超過環(huán)保指標(biāo)時，可通過提高催化蒸餾塔靈敏板溫度來降低。（）答案：√45.甲醇回收塔塔底溫度越高，甲醇回收率越高。（）答案：×46.裝置冬季長期停車，必須將樹脂催化劑浸泡在甲醇中防止凍裂。（）答案：√47.萃取塔界面計采用放射性液位計時，必須辦理《輻射安全許可證》。（）答案：√48.催化蒸餾塔回流罐水包界面持續(xù)升高，一定是冷卻器內(nèi)漏所致。（）答案：×49.裝置采用異丁烯循環(huán)工藝時，循環(huán)比越大，裝置能耗越低。（）答案：×50.樹脂催化劑床層溫度超過120℃時，磺酸根開始大量脫落。（）答案：√四、簡答題（每題5分，共20分）51.簡述催化蒸餾塔“靈敏板”概念及其選取原則。答案：靈敏板指塔內(nèi)溫度對關(guān)鍵組分變化響應(yīng)最迅速的塔板，其溫度變化可提前反映產(chǎn)品質(zhì)量波動。選取原則：（1）位于精餾段或提餾段溫度梯度最大區(qū)域；（2）溫度對MTBE純度或異丁烯轉(zhuǎn)化率變化敏感；（3）避開進料板及溫度平臺區(qū)；（4）具備在線溫度測量條件；（5）與產(chǎn)品質(zhì)量建立可靠關(guān)聯(lián)模型，控制偏差≤0.5℃。52.寫出樹脂催化劑失活的三類主要機理，并給出裝置運行階段的對應(yīng)防范措施。答案：（1）磺酸根脫落——酸性中心流失：控制原料水≤300ppm、床層溫度≤90℃、避免高溫蒸汽直接吹掃；（2）金屬離子中毒——Na?、Ca2?等取代H?：增設(shè)原料脫金屬罐、定期分析金屬含量、及時更換前置保護床；（3）有機物堵塞——二聚物、膠質(zhì)覆蓋：保持異丁烯轉(zhuǎn)化率≥97%、定期熱甲醇反洗、控制原料二烯烴≤500ppm。53.裝置緊急停電時，操作工應(yīng)在DCS與現(xiàn)場分別完成哪些關(guān)鍵動作？答案：DCS：（1）確認SIS已觸發(fā)，異丁烯、甲醇進料閥關(guān)閉；（2）手動關(guān)閉再沸器蒸汽閥，防止干燒；（3）記錄各塔液位、壓力趨勢，為恢復(fù)提供依據(jù)。現(xiàn)場：（1）關(guān)閉機泵出口閥，防止倒轉(zhuǎn)；（2）打開塔頂放空閥，防超壓；（3）啟動事故發(fā)電機，優(yōu)先供電給關(guān)鍵儀表與照明；（4）巡檢確認安全閥無內(nèi)漏，做好泄壓準(zhǔn)備。54.說明萃取塔“界面”控制對MTBE產(chǎn)品質(zhì)量的影響，并給出界面異常的三步診斷法。答案：界面過高，萃取水易隨MTBE出料，導(dǎo)致產(chǎn)品水、甲醇超標(biāo)；界面過低，MTBE竄入萃取水，造成異丁烯損失。三步診斷：（1）現(xiàn)場玻璃板液位計與遠傳儀表比對，確認儀表是否失真；（2）檢查萃取水流量計與泵出口壓力，判斷是否泵故障或管線堵塞；（3）取樣分析萃取水出口甲醇含量，若突然升高，則判定為界面失真或內(nèi)件破損。五、計算題（每題10分，共20分）55.某MTBE裝置催化蒸餾塔進料組成如下（質(zhì)量分數(shù)）：甲醇12%、異丁烯20%、MTBE58%、C410%、水0.1%。進料量20t·h?1，塔頂餾出物甲醇含量要求≥99.0%，塔底MTBE純度≥98.5%。假設(shè)異丁烯100%轉(zhuǎn)化，甲醇在塔頂完全回收，C4全部從塔頂餾出，求：（1）塔頂餾出物量及組成；（2）塔底產(chǎn)品量及組成；（3）若實際塔頂甲醇純度僅97%，計算甲醇損失量（kg·h?1）。答案：（1）甲醇量：20×0.12=2.4t·h?1；C4量：20×0.10=2.0t·h?1；水：20×0.001=0.02t·h?1。塔頂D=2.4+2.0+0.02=4.42t·h?1。組成：甲醇2.4/4.42=54.3%，C42.0/4.42=45.2%，水0.02/4.42=0.5%。（2）塔底W=20?4.42=15.58t·h?1，其中MTBE20×0.58+20×0.20×(88/56)=11.6+6.29=17.89t，但總量守恒，故塔底MTBE=11.6+6.29=17.89t，實際塔底W=15.58t，MTBE占比=17.89/15.58=98.5%，其余為C4及水，與假設(shè)一致。（3）純度97%時，塔頂甲醇量2.4t，總餾出物D′=2.4/0.97=2.474t，甲醇損失=2.474?2.4=0.074t=74kg·h?1。56.醚化反應(yīng)器入口溫度55℃，床層溫升15℃，反應(yīng)熱為