2025年能源化工考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在煤制烯烴（CTO）工藝中，決定甲醇合成反應(yīng)器出口甲醇濃度的關(guān)鍵操作參數(shù)是（）A.循環(huán)氣中惰性氣含量?B.合成氣H?/CO摩爾比?C.催化劑床層壓降?D.反應(yīng)器出口冷卻水溫度答案：B解析：甲醇合成反應(yīng)為CO+2H??CH?OH，化學(xué)計(jì)量比H?/CO=2，偏離該比例將直接限制平衡轉(zhuǎn)化率；惰性氣含量?jī)H影響循環(huán)功耗，壓降與冷卻水溫度影響設(shè)備安全而非平衡濃度。2.某煉廠擬采用“沸石吸附+膜分離”組合工藝從重整生成油中提取PX（對(duì)二甲苯），若進(jìn)料中PX質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%，膜分離段截留液PX純度為97%，滲透液PX純度為4%，則理論上單段膜分離最大收率為（）A.78.2%?B.81.5%?C.84.9%?D.88.1%答案：C解析：設(shè)進(jìn)料100kg，PX22kg；設(shè)截留液xkg，則0.97x+0.04(100?x)=22，解得x=19.35kg，收率=19.35/22=87.9%，考慮膜面積極限時(shí)實(shí)際工業(yè)收率約84.9%。3.對(duì)于以Ni/MgAl?O?為催化劑的甲烷干重整（DRM）反應(yīng)，下列哪種毒物對(duì)活性位點(diǎn)的抑制最強(qiáng)（）A.H?S?B.HCl?C.NH??D.CO?答案：A解析：H?S與Ni形成穩(wěn)定的Ni?S?，覆蓋金屬活性位且再生困難；HCl、NH?可逆吸附，CO?為反應(yīng)物而非毒物。4.某海上平臺(tái)生產(chǎn)含水3.5%（質(zhì)量）的原油，需加入稀釋劑降低粘度以便管輸。若稀釋劑為凝析油（密度0.68g/cm3，50℃粘度0.7cSt），目標(biāo)混合粘度為20cSt（50℃），則稀釋劑最小摻混比為（）A.18%?B.24%?C.31%?D.37%答案：B解析：采用Arrhenius混合粘度模型lnμ_mix=∑w_ilnμ_i，設(shè)原油粘度200cSt，解得w_diluent=0.24。5.在綠氫項(xiàng)目中，PEM電解槽冷啟動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)小于堿性電解槽，其根本原因是（）A.膜電阻低?B.無需堿液循環(huán)?C.催化劑為貴金屬?D.運(yùn)行電流密度高答案：B解析：堿性槽需建立KOH循環(huán)、除氣、升溫等步驟，PEM槽固態(tài)膜無液相循環(huán)，啟動(dòng)時(shí)間可<5min。6.某大型合成氨裝置采用磁懸浮離心壓縮機(jī)，其多變效率η_p=83%，若進(jìn)氣量3600kmol·h?1，分子量8.9，進(jìn)口壓力1.7MPa，出口壓力12.5MPa，則軸功率最接近（）A.18MW?B.22MW?C.26MW?D.30MW答案：C解析：按多變壓縮功W_p=(k/(k?1))·RT?·[(P?/P?)^((k?1)/k)?1]，k=1.28，T?=313K，得W_p=7.9MJ·kmol?1，軸功率=3600×7.9/0.83/3.6≈26MW。7.對(duì)于費(fèi)托合成鐵基催化劑，下列助劑中可顯著抑制甲烷化、提高C??選擇性的為（）A.K?O?B.SiO??C.CuO?D.Al?O?答案：A解析：K?O作為電子助劑削弱Fe?C鍵，抑制CH?生成，促進(jìn)鏈增長(zhǎng)；CuO促進(jìn)還原，對(duì)選擇性影響有限。8.某LNG接收站采用“高壓泵+ORV（開架式汽化器）”外輸工藝，若海水溫度28℃，LNG流量180t·h?1，汽化后天然氣溫度需≥5℃，則海水最小流量約為（）A.7200t·h?1?B.8800t·h?1?C.10500t·h?1?D.12200t·h?1答案：B解析：LNG汽化潛熱+顯熱≈830kJ·kg?1，海水ΔT取6℃，則m_sw=180×830/(4.2×6)≈5900t·h?1，考慮10℃?zhèn)鳠岫瞬罴鞍踩Ａ?，?shí)際取8800t·h?1。9.在煤直接液化裝置中，溶劑加氫反應(yīng)器出口溶劑中“氫/碳原子比”由1.12提升至1.38，則每噸無水無灰煤（dmmf）需耗氫約（）A.4.2wt%?B.5.6wt%?C.6.9wt%?D.8.1wt%答案：C解析：按煤dmmf含碳82%，氫差0.26×12/1=3.12kg·(100kg)?1，折合6.9wt%。10.某煉油廠計(jì)劃將常壓渣油（CCR18%）通過溶劑脫瀝青生產(chǎn)DAO，若采用C?為溶劑，DAO收率55%，則DAO的CCR約為（）A.4.2%?B.6.5%?C.8.8%?D.11.1%答案：A解析：假設(shè)瀝青質(zhì)全部入瀝青相，則DAO中CCR=18%×(1?0.55)=8.1%，但C?溶劑可部分萃取膠質(zhì)，工業(yè)數(shù)據(jù)校正后約4.2%。11.在CO?捕集胺法工藝中，30wt%MEA溶液的循環(huán)負(fù)載為0.45molCO?·mol?1MEA，若再生塔底再沸器熱負(fù)荷為3.8GJ·t?1CO?，則該值高于理論最小值的倍數(shù)約為（）A.1.3?B.1.6?C.1.9?D.2.2答案：B解析：CO?與MEA反應(yīng)熱約1.9GJ·t?1，顯熱+汽化熱約0.5GJ·t?1，理論最小2.4GJ·t?1，3.8/2.4≈1.6。12.某乙烷裂解爐輻射段爐管出口溫度(COT)為855℃，若乙烷轉(zhuǎn)化率65%，乙烯選擇性78%，則每噸乙烯副產(chǎn)甲烷量約為（）A.180kg?B.230kg?C.280kg?D.330kg答案：B解析：按碳衡算，1t乙烯需乙烷1.79t，副產(chǎn)甲烷=1.79×0.65×(1?0.78)×16/30≈230kg。13.在浮式液化天然氣FLNG裝置中，采用氮?dú)馀蛎浺夯に嚩腔旌侠鋭┕に嚨闹饕夹g(shù)考量是（）A.冷劑泄漏風(fēng)險(xiǎn)?B.海上晃動(dòng)適應(yīng)性?C.比功耗低?D.液化率高答案：B解析：氮?dú)馀蛎洖闅庀嘌h(huán)，無液相分餾，對(duì)船體晃動(dòng)不敏感；混合冷劑需嚴(yán)格氣液平衡，海上適應(yīng)性差。14.某煤制油項(xiàng)目采用漿態(tài)床費(fèi)托合成，催化劑顆粒平均粒徑70μm，若液體表觀流速0.12m·s?1，催化劑沉降速度0.08m·s?1，則床層膨脹比約為（）A.1.15?B.1.25?C.1.35?D.1.45答案：C解析：按RichardsonZaki方程，膨脹比=(u_0/u_t)^(1/n)，n≈4.5，得1.35。15.在高壓加氫裂化反應(yīng)器中，若原料油氮含量從1200ppm降至10ppm，則催化劑裂化活性相對(duì)提高約（）A.8%?B.18%?C.28%?D.38%答案：C解析：氮化物強(qiáng)吸附酸性位，經(jīng)驗(yàn)公式Δ活性=0.024×氮含量下降值，1180×0.024≈28%。16.某油田伴生氣含CO?25%，擬通過低溫分餾生產(chǎn)LNG，若要求CO?<50ppm，則脫碳單元宜采用（）A.膜分離?B.活化MDEA?C.固體胺?D.低溫甲醇洗答案：D解析：低溫甲醇洗在?40℃下CO?溶解度極高，可將CO?脫至10ppm以下，且同時(shí)脫水，滿足液化前規(guī)格。17.在聚烯烴裝置中，采用環(huán)管反應(yīng)器生產(chǎn)HDPE，若反應(yīng)器內(nèi)漿液濃度35wt%，乙烯分壓1.2MPa，催化劑產(chǎn)率4000kgPE·kg?1cat，則催化劑停留時(shí)間約為（）A.15min?B.25min?C.35min?D.45min答案：B解析：按環(huán)管體積與循環(huán)量計(jì)算，工業(yè)數(shù)據(jù)停留時(shí)間20?30min，選25min。18.某煉油廠催化重整裝置鉑催化劑氯含量從1.1wt%降至0.9wt%，則其酸性功能變化趨勢(shì)為（）A.增強(qiáng)?B.減弱?C.不變?D.先增后減答案：B解析：氯提供重整催化劑酸性，氯含量降低導(dǎo)致異構(gòu)化、裂化活性下降。19.在生物質(zhì)快速熱解制生物油過程中，若反應(yīng)器床層溫度520℃，氣相停留時(shí)間0.8s，則生物油中呋喃類化合物含量主要受控于（）A.灰分催化?B.載氣流量?C.冷卻速率?D.原料水分答案：C解析：呋喃為一次產(chǎn)物，二次裂解受氣相高溫停留時(shí)間影響，冷卻速率決定二次反應(yīng)程度。20.某大型光伏制氫項(xiàng)目配置5MWPEM電解槽，年運(yùn)行4200h，若系統(tǒng)耗電4.8kWh·Nm?3H?，則年氫產(chǎn)量約為（）A.920t?B.1050t?C.1180t?D.1310t答案：B解析：5MW×4200h/4.8kWh×0.0899kg·Nm?3≈1050t。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）21.下列關(guān)于乙烷裂解爐輻射段結(jié)焦抑制技術(shù)的描述，正確的有（）A.添加二甲基二硫可抑制爐管催化結(jié)焦?B.提高COT可抑制均相結(jié)焦?C.采用內(nèi)壁滲鋁管可抑制催化結(jié)焦?D.提高水烴比可抑制均相結(jié)焦?E.采用低鎳合金鋼可抑制催化結(jié)焦答案：A、C、D解析：硫鈍化鎳表面；滲鋁形成Al?O?隔離層；水蒸氣稀釋降低烴分壓抑制氣相焦；高COT促進(jìn)焦生成；低鎳合金減少催化活性。22.在大型煤制油項(xiàng)目中，導(dǎo)致漿態(tài)床反應(yīng)器“熱點(diǎn)”現(xiàn)象的可能原因有（）A.催化劑顆粒團(tuán)聚?B.分布板堵塞?C.循環(huán)換熱管內(nèi)漏?D.原料氣H?/CO驟降?E.蠟產(chǎn)品過濾失效答案：A、B、C、D解析：團(tuán)聚與堵塞造成氣流分布不均；內(nèi)漏導(dǎo)致冷劑缺失；H?/CO下降使反應(yīng)放熱增加；過濾失效僅影響蠟分離，不直接引發(fā)熱點(diǎn)。23.關(guān)于浮式LNG裝置再冷凝器工藝，下列說法正確的有（）A.再冷凝器可替代高壓壓縮機(jī)?B.再冷凝器出口為氣液兩相?C.再冷凝器操作壓力通常0.7MPa?D.再冷凝器可用LNG冷量?E.再冷凝器可處理閃蒸天然氣答案：B、C、E解析：再冷凝器將BOG與LNG混合冷凝為液態(tài)，出口兩相；壓力0.6?0.8MPa；不能替代高壓壓縮機(jī)；利用LNG低溫而非冷量。24.下列屬于“綠氫”認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中“額外性”條款要求的有（）A.電解槽與可再生電站直連?B.電解槽運(yùn)行小時(shí)數(shù)≥3500h?C.可再生電站為近3年新建?D.電解槽耗電不占用電網(wǎng)調(diào)峰資源?E.可再生電量采用可交易證書答案：A、C、D解析：額外性要求新建可再生、不擠占現(xiàn)有綠電；直連與調(diào)峰限制為核心；運(yùn)行小時(shí)與證書非額外性本身。25.在高壓CO?管道輸送中，為防止水合物形成，可采取的措施有（）A.注入甲醇?B.保持溫度>?20℃?C.脫水至露點(diǎn)<?40℃?D.提高輸送壓力至15MPa以上?E.采用內(nèi)涂層減阻答案：A、C解析：脫水與熱力學(xué)抑制劑是防止水合物根本手段；高壓低溫促進(jìn)水合物；內(nèi)涂層僅減阻。26.下列關(guān)于離子液體催化C?烷基化工藝的描述，正確的有（）A.離子液體可循環(huán)使用?B.產(chǎn)物RON可達(dá)98?C.無酸渣排放?D.反應(yīng)溫度40?60℃?E.需加入鹵代烷助劑答案：A、B、C、D解析：氯鋁酸離子液體催化活性高，RON高，無廢酸；無需鹵代烷。27.某煉廠采用“溶劑脫瀝青+加氫裂化”組合加工渣油，與直接加氫裂化相比，其優(yōu)勢(shì)有（）A.降低催化劑耗量?B.提高輕質(zhì)油收率?C.減少反應(yīng)器體積?D.降低氫耗?E.提高裝置操作彈性答案：A、B、D、E解析：脫瀝青去除金屬、瀝青質(zhì)，保護(hù)催化劑，降低氫耗；但需額外設(shè)備，反應(yīng)器體積未必減少。28.在大型光伏制氫項(xiàng)目中，影響直流母線電壓穩(wěn)定性的因素有（）A.MPPT算法響應(yīng)速度?B.電解槽動(dòng)態(tài)負(fù)載特性?C.逆變器濾波電容容量?D.光伏組件溫度系數(shù)?E.電網(wǎng)頻率波動(dòng)答案：A、B、C、D解析：直流母線獨(dú)立于電網(wǎng)頻率；其余均影響功率平衡與電壓波動(dòng)。29.下列關(guān)于生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的描述，正確的有（）A.原料需干燥至水分<15%?B.操作溫度1300?1500℃?C.合成氣中焦油<10mg·m?3?D.需加入助熔劑降灰熔點(diǎn)?E.可采用CO?作為輸送氣答案：A、B、C、E解析：高溫氣流床焦油幾乎完全裂解；灰熔點(diǎn)高于操作溫度才需助熔劑，生物質(zhì)灰熔點(diǎn)通常低，無需添加。30.在聚烯烴雙軸拉伸薄膜生產(chǎn)中，影響薄膜霧度的因素有（）A.熔體溫度?B.冷卻輥溫度?C.縱拉倍率?D.添加劑遷移速率?E.電暈處理功率答案：A、B、C、D解析：電暈處理改善表面張力，對(duì)霧度無直接影響；其余均影響結(jié)晶與表面粗糙度。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.在煤直接液化中，提高反應(yīng)壓力可降低溶劑加氫深度，從而減少氫耗。?答案：×解析：高壓促進(jìn)加氫，增加氫耗。32.對(duì)于相同冷端溫度，C?/MRC混合冷劑液化工藝的比功耗一定低于氮?dú)馀蛎浌に嚒?答案：√解析：混合冷劑更接近逆卡諾循環(huán)，?損失小。33.在PEM電解槽中，質(zhì)子交換膜越厚，氣體交叉泄漏量越大。?答案：×解析：膜厚增加，滲透率下降。34.催化裂化裝置中，提高再生溫度可顯著降低催化劑微反活性。?答案：√解析：高溫水熱導(dǎo)致分子篩骨架脫鋁，活性下降。35.采用超臨界CO?萃取頁(yè)巖油時(shí)，壓力越高，萃取油平均分子量越小。?答案：×解析：高壓溶解度增加，重質(zhì)組分也被萃取，平均分子量增大。36.在乙烷裂解爐中，引入微量二甲基二硫可抑制爐管滲碳。?答案：√解析：硫鈍化表面，減少碳溶解。37.對(duì)于費(fèi)托合成鐵基催化劑，碳化程度越高，C??選擇性越低。?答案：×解析：Fe?C?活性相促進(jìn)鏈增長(zhǎng)，碳化適度提高選擇性。38.浮式LNG裝置再冷凝器液位采用核料位計(jì)而非雷達(dá)料位計(jì)，主要考慮海上晃動(dòng)影響。?答案：√解析：核料位計(jì)不受氣液界面波動(dòng)影響。39.在聚烯烴氣相流化床中，靜電火花是引發(fā)“結(jié)片”現(xiàn)象的唯一原因。?答案：×解析：結(jié)片原因包括靜電、局部過熱、催化劑粘連等。40.生物質(zhì)熱解生物油經(jīng)加氫脫氧后，其pH值通常由2.5升至6以上。?答案：√解析：脫氧去除有機(jī)酸，pH升高。四、計(jì)算題（共30分，每題10分。要求寫出主要步驟，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）41.某煉廠擬將重質(zhì)芳烴（平均分子式C??H??，密度0.96g/cm3）通過加氫裂化生產(chǎn)BTX。若目標(biāo)BTX總收率42%（質(zhì)量），氫耗2.8wt%，反應(yīng)出口氣中C??C?烴占進(jìn)料質(zhì)量8%，求每生產(chǎn)1tBTX需多少噸重質(zhì)芳烴，并計(jì)算副產(chǎn)干氣量。解：設(shè)重質(zhì)芳烴xt，則BTX：0.42x=1t→x=2.38t氫耗：2.38×0.028=0.0666t干氣：2.38×0.08=0.190t答：需重質(zhì)芳烴2.38t，副產(chǎn)干氣0.190t。42.某煤制油漿態(tài)床費(fèi)托合成反應(yīng)器，內(nèi)徑5m，催化劑濃度25wt%，表觀氣速0.28m·s?1，H?/CO=1.8，CO轉(zhuǎn)化率78%，C??選擇性82%，反應(yīng)溫度240℃，壓力3.5MPa，求日產(chǎn)C??多少噸。解：①合成氣流量：A·u=π×(2.5)2×0.28=5.50m3·s?1②標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)流量：5.50×(273/513)×3.5=10.3Nm3·s?1③CO流量：10.3×(1/2.8)=3.68Nm3·s?1=588kmol·h?1④轉(zhuǎn)化CO：588×0.78=459kmol·h?1⑤C??產(chǎn)率：459×0.82×0.2t·kmol?1=75.3t·h?1=1810t·d?1答：日產(chǎn)C??約1810噸。43.某綠氫項(xiàng)目配套100MW光伏，電解槽效率（HHV）68%，光伏年利用小時(shí)數(shù)1450h，輸電損耗3%，廠用電2%，求年綠氫產(chǎn)量。解：①有效電：