2025年煤化工化學(xué)題庫及答案一、單選題（每題1分，共30分）1.在煤直接液化工藝中，最常用的催化劑活性金屬是A.鐵??B.鎳??C.鉬??D.鈷答案：A解析：鐵基催化劑成本低、活性適中，在450℃、15–20MPa條件下可有效促進(jìn)煤大分子裂化與加氫，工業(yè)裝置（如神華鄂爾多斯）普遍采用。2.固定床魯奇氣化爐出口煤氣中，CH?體積分?jǐn)?shù)典型值約為A.8–12%??B.2–4%??C.15–20%??D.25–30%答案：A解析：魯奇爐低溫（900–1050℃）移動(dòng)床氣化，煤熱解段產(chǎn)生大量甲烷，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)8–12%，高于氣流床（<0.5%）。3.煤制烯烴（MTO）反應(yīng)中，SAPO34分子篩失活的主要原因是A.骨架脫鋁??B.孔口積碳??C.金屬燒結(jié)??D.水熱崩塌答案：B解析：SAPO34孔徑0.38nm，與烯烴動(dòng)力學(xué)直徑接近，易生成稠環(huán)芳烴堵塞孔口；骨架脫鋁需800℃以上水熱條件，工業(yè)再生溫度550℃不足以引發(fā)。4.下列哪種溶劑對(duì)煤焦油中蒽、菲的抽提選擇性最高A.N甲基吡咯烷酮??B.二甲基亞砜??C.甲醇??D.環(huán)己烷答案：A解析：NMP與多環(huán)芳烴形成π絡(luò)合，25℃下蒽分配系數(shù)達(dá)4.7，遠(yuǎn)高于DMSO（2.3）及烷烴（<0.5）。5.煤間接液化FT合成，鈷基催化劑相比鐵基，其鏈增長(zhǎng)因子α通常A.更高??B.更低??C.相等??D.無法比較答案：A解析：Co本征加氫活性高，CO解離能低，α可達(dá)0.90–0.95，而Fe因水煤氣變換副反應(yīng)，α一般0.75–0.85。6.Shell氣化爐采用廢鍋流程回收高溫煤氣顯熱，其輻射廢鍋入口煤氣溫度約A.900℃??B.1200℃??C.1600℃??D.1900℃答案：C解析：Shell爐氣化段出口1600℃，經(jīng)輻射廢鍋降溫至900℃，再進(jìn)入對(duì)流段，熱效率>95%。7.煤制天然氣（SNG）甲烷化反應(yīng)CO+3H??CH?+H?O，ΔH°???=–206kJ/mol，為控制溫升，工業(yè)上通常采用A.絕熱固定床??B.等溫管殼床??C.流化床??D.漿態(tài)床答案：B解析：管殼床用沸水副產(chǎn)蒸汽，床層溫差<10℃，避免熱點(diǎn)導(dǎo)致Ni基催化劑失活。8.煤焦油加氫脫氮（HDN）中，最難脫除的氮雜環(huán)是A.吡啶??B.喹啉??C.吲哚??D.咔唑答案：D解析：咔唑氮原子位于五元環(huán)，空間位阻大，需先飽和苯環(huán)再C–N斷裂，活化能>200kJ/mol。9.甲醇合成Cu/Zn/Al催化劑，原料氣中總硫應(yīng)控制在A.<0.1ppm??B.<1ppm??C.<10ppm??D.<100ppm答案：A解析：Cu對(duì)硫極敏感，0.1ppm即可生成CuS，造成永久失活；工業(yè)上采用ZnO精脫硫至<0.05ppm。10.煤氣化細(xì)渣殘?zhí)剂繙y(cè)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T307332014規(guī)定灼燒溫度為A.575±25℃??B.815±10℃??C.900±10℃??D.1000±25℃答案：B解析：815℃下碳酸鹽不分解，可準(zhǔn)確測(cè)得殘?zhí)迹?00℃以上CaCO?分解導(dǎo)致負(fù)誤差。11.煤直接液化循環(huán)溶劑中，最理想的供氫組分是A.四氫萘??B.十氫萘??C.苯??D.甲酚答案：A解析：四氫萘在380–420℃下可逆放氫/加氫，平衡氫分壓適中，是最佳“氫穿梭”分子。12.低溫甲醇洗（Rectisol）脫除CO?，其吸收能力隨溫度降低而A.線性增加??B.指數(shù)增加??C.指數(shù)降低??D.不變答案：B解析：CO?在甲醇中溶解度符合亨利定律，60℃時(shí)溶解度比0℃高近100倍，故采用深冷工藝。13.煤制乙二醇工藝中，草酸二甲酯（DMO）加氫制乙二醇，最常用催化劑為A.Cu/SiO???B.Pd/Al?O???C.Ni/MgO??D.Ag/ZnO答案：A解析：Cu/SiO?在200℃、3MPa下DMO轉(zhuǎn)化率>99%，乙二醇選擇性98%，工業(yè)裝置（新疆天業(yè)）單套50萬噸/年。14.氣流床氣化爐比氧耗（kgO?/1000Nm3CO+H?）最低的是A.Shell??B.Texaco??C.航天爐??D.EGas答案：A解析：Shell爐干煤粉進(jìn)料，無水分蒸發(fā)耗熱，比氧耗~310kg，低于水煤漿爐（Texaco~420kg）。15.煤焦油蒸餾切取230–300℃餾分，工業(yè)上稱為A.輕油??B.酚油??C.萘油??D.洗油答案：D解析：洗油主餾分230–300℃，含萘、苊、芴等，用作吸收苯族烴溶劑。16.費(fèi)托合成水相副產(chǎn)物中，含量最高的含氧有機(jī)物是A.甲醇??B.乙酸??C.丙酮??D.乙醇答案：B解析：Fe基FT水相酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)2–3%，以乙酸為主，源于表面甲?；悸?lián)副反應(yīng)。17.煤制氫氣變換反應(yīng)CO+H?O?CO?+H?，采用高溫變換（HTS）催化劑活性組分為A.Fe?O?/Cr?O???B.Cu/ZnO??C.Co/Mo??D.Ni/MgO答案：A解析：FeCr系在350–450℃活性高，耐硫性強(qiáng)；CuZn用于低溫變換（200℃）。18.煤直接液化殘?jiān)–LR）四氫呋喃不溶物主要成分為A.未反應(yīng)煤??B.催化劑??C.瀝青烯??D.預(yù)瀝青烯答案：A解析：THF不溶物定義為“未轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)+灰”，占?xì)堅(jiān)?0–60%，是液化率計(jì)算關(guān)鍵。19.煤氣化合成氣中H?S選擇性脫除至<1ppm，工業(yè)上首選A.MDEA??B.低溫甲醇洗??C.LOCAT??D.固體ZnO答案：C解析：LOCAT絡(luò)合鐵液相氧化，可將H?S脫至<0.1ppm，副產(chǎn)硫磺，適合<10t/d小規(guī)模。20.煤制甲醇合成回路惰性組分（CH?+N?+Ar）含量一般控制在A.<1%??B.<5%??C.<10%??D.<20%答案：B解析：惰性組分累積降低分壓，工業(yè)放空氣量約3–5%，維持惰性<5%可節(jié)能。21.煤焦油加氫裂化，為防止床層飛溫，通常采用A.冷氫循環(huán)??B.水蒸氣稀釋??C.降低空速??D.提高壓力答案：A解析：冷氫可快速帶走反應(yīng)熱，每1%冷氫可降低床層溫升7–10℃。22.煤制烯烴MTO反應(yīng)，乙烯+丙烯選擇性最高可達(dá)A.60%??B.70%??C.80%??D.90%答案：C解析：優(yōu)化SAPO34晶粒尺寸（0.2–0.4μm）及硅鋁比（0.1–0.2），雙烯選擇性>80%。23.煤直接液化油加氫精制，脫除氧的主要路徑是A.加氫脫氧生成水??B.加氫脫氧生成CO???C.脫羧生成CO??D.脫羰生成CO答案：A解析：酚羥基加氫脫水路徑活化能最低，占脫氧量70%以上。24.煤氣化飛灰粒徑分布常用激光粒度儀測(cè)定，其等效直徑基于A.斯托克斯直徑??B.篩分直徑??C.投影面積直徑??D.激光衍射體積直徑答案：D解析：激光粒度儀采用夫瑯禾費(fèi)衍射原理，直接給出體積等效直徑D[4,3]。25.煤制天然氣SNG裝置，甲烷化反應(yīng)器出口CO含量要求A.<1ppm??B.<10ppm??C.<100ppm??D.<1000ppm答案：B解析：管輸標(biāo)準(zhǔn)GB/T371242018規(guī)定CO<10ppm，避免后續(xù)Ni基甲烷化催化劑中毒。26.煤液化循環(huán)溶劑中，四氫萘/萘比值低于何值時(shí)需補(bǔ)氫A.0.5??B.1.0??C.2.0??D.3.0答案：C解析：經(jīng)驗(yàn)值<2表明供氫能力下降，需提高加氫裂化段苛刻度或補(bǔ)加四氫萘。27.費(fèi)托合成漿態(tài)床反應(yīng)器，催化劑顆粒平均粒徑一般控制A.20–40μm??B.40–80μm??C.100–200μm??D.>500μm答案：B解析：40–80μm兼顧懸浮穩(wěn)定性與過濾回收，太細(xì)易隨蠟帶出，太粗易沉降。28.煤制乙二醇工藝，亞硝酸甲酯（MN）再生反應(yīng)為A.2NO+2CH?OH+?O?→2MN+H?OB.2NO?+2CH?OH→2MN+H?O+O?C.NO+CH?OH+O?→MN+H?O?D.NO?+CH?OH→MN+H?O答案：A解析：MN再生需NO、O?、甲醇按計(jì)量比生成，副產(chǎn)水，工業(yè)塔內(nèi)循環(huán)氣O?<5%防爆炸。29.煤焦油中酚類化合物提取，工業(yè)上采用A.10%NaOH溶液??B.5%HCl溶液??C.50%乙醇??D.甲苯答案：A解析：酚與NaOH生成酚鈉溶于水相，油水兩相分離后通CO?分解，粗酚純度>95%。30.煤氣化廢水處理，COD最高的是A.氣化灰水??B.低溫甲醇洗排水??C.變換冷凝液??D.渣池溢流水答案：C解析：變換冷凝液含大量有機(jī)含氧物（甲醇、乙酸、酚），COD可達(dá)10000mg/L以上。二、多選題（每題2分，共20分）31.下列屬于煤氣化氣流床技術(shù)的是A.Shell??B.Texaco??C.航天爐??D.魯奇爐??E.EGas答案：A、B、C、E解析：魯奇為移動(dòng)床，其余均為氣流床，高溫（>1400℃）熔渣排灰。32.煤直接液化供氫溶劑需具備A.高芳碳率??B.高氫化芳烴含量??C.低沸點(diǎn)??D.低硫氮??E.高烯烴答案：A、B、D解析：供氫溶劑需含部分飽和芳環(huán)（四氫萘類），烯烴易聚合，高沸點(diǎn)利于循環(huán)。33.影響費(fèi)托合成鏈增長(zhǎng)因子α的因素有A.溫度??B.壓力??C.H?/CO比??D.催化劑孔徑??E.空速答案：A、B、C、D、E解析：低溫、高壓、低H?/CO、大孔徑、低空速均提高α。34.煤制烯烴MTO副產(chǎn)物包括A.丁烯??B.C?+??C.甲烷??D.甲醇??E.二甲醚答案：A、B、C解析：DME為中間體，甲醇為未反應(yīng)原料，不屬于副產(chǎn)。35.煤焦油加氫裂化催化劑載體需滿足A.弱酸性??B.大孔徑??C.高比表面積??D.耐氮中毒??E.高熱穩(wěn)定性答案：A、B、C、E解析：弱酸性防結(jié)焦，大孔利于大分子擴(kuò)散，載體本身不抗氮，需金屬活性中心。36.煤氣化合成氣甲烷化前需精脫硫，可選工藝A.ZnO常溫精脫硫??B.低溫甲醇洗??C.絡(luò)合鐵濕法??D.生物脫硫??E.胺法答案：A、B、C解析：生物脫硫尚處中試，胺法脫除量大但精度低（~10ppm）。37.煤制乙二醇偶聯(lián)反應(yīng)器飛溫誘因A.MN濃度過高??B.CO偶聯(lián)活性高??C.冷卻失效??D.惰性氣不足??E.催化劑鈍化答案：A、B、C、D解析：催化劑鈍化降低反應(yīng)速率，不會(huì)引發(fā)飛溫。38.煤液化殘?jiān)衫猛緩紸.氣化制氫??B.燃燒發(fā)電??C.道路瀝青改性??D.碳纖維原料??E.直接填埋答案：A、B、C、D解析：直接填埋浪費(fèi)資源且污染，已禁止。39.煤制甲醇合成塔型式A.管殼等溫床??B.冷激絕熱床??C.漿態(tài)床??D.徑向流??E.微通道答案：A、B、C、D解析：微通道尚處實(shí)驗(yàn)室，未工業(yè)化。40.煤化工高濃鹽水零排放技術(shù)包括A.多效蒸發(fā)??B.MVR??C.冷凍結(jié)晶??D.電滲析??E.反滲透答案：A、B、C、D、E解析：組合工藝：RO預(yù)濃縮+蒸發(fā)+結(jié)晶分鹽，實(shí)現(xiàn)Na?SO?、NaCl資源化。三、判斷題（每題1分，共10分）41.煤直接液化油芳烴含量低于石油渣油。答案：錯(cuò)誤解析：液化油芳碳率50–60%，遠(yuǎn)高于渣油（30%）。42.Shell氣化爐采用水煤漿進(jìn)料。答案：錯(cuò)誤解析：干煤粉氣流輸送，水煤漿為Texaco技術(shù)。43.費(fèi)托合成鐵基催化劑無需助劑即可高活性。答案：錯(cuò)誤解析：需K?O電子助劑、SiO?結(jié)構(gòu)助劑，K促進(jìn)CO解離。44.煤制烯烴MTO反應(yīng)溫度升高，乙烯/丙烯比下降。答案：正確解析：高溫利于乙烯，但>500℃副產(chǎn)甲烷增加，工業(yè)最優(yōu)470℃。45.煤焦油加氫脫氧反應(yīng)熱低于加氫脫硫。答案：錯(cuò)誤解析：酚羥基加氫脫水放熱~60kJ/mol，高于噻吩HDS（~30kJ/mol）。46.煤制天然氣甲烷化催化劑可用Co代替Ni。答案：錯(cuò)誤解析：Co活性低且易生成高碳醇，工業(yè)全為Ni/Al?O?。47.煤氣化灰熔點(diǎn)越高越易排渣。答案：錯(cuò)誤解析：氣流床需低灰熔點(diǎn)（<1350℃），助熔劑CaO降低黏度。48.煤液化循環(huán)溶劑密度與液化率呈正相關(guān)。答案：正確解析：密度高說明多環(huán)芳烴多，供氫能力強(qiáng)，液化率提高。49.煤制乙二醇工藝中，偶聯(lián)反應(yīng)器入口CO分壓越高越好。答案：錯(cuò)誤解析：CO分壓>50%易生成碳酸二甲酯，降低MN選擇性，工業(yè)控制30–40%。50.煤化工廢水經(jīng)膜濃縮后，清水回收率可達(dá)98%。答案：正確解析：RO+NF組合，清水回用，濃水進(jìn)蒸發(fā)結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)近零排放。四、填空題（每空1分，共20分）51.煤氣化三大平衡為物料平衡、熱量平衡、______平衡。答案：元素（C、H、O、N、S）52.煤直接液化典型操作壓力______MPa。答案：17–1953.費(fèi)托合成Cobalt基催化劑助劑常用______氧化物。答案：Re（錸）54.煤制烯烴MTO反應(yīng)，SAPO34分子篩籠口由______元環(huán)構(gòu)成。答案：八55.煤焦油蒸餾切取酚油餾分溫度范圍______℃。答案：170–21056.煤制氫變換反應(yīng)，低變催化劑活性組分為______。答案：Cu/ZnO/Al?O?57.煤液化殘?jiān)鼩饣?，推薦采用______氣化爐。答案：氣流床（Shell/航天爐）58.煤制乙二醇偶聯(lián)反應(yīng)主催化劑活性組分為______。答案：Pd/αAl?O?59.煤氣化廢水“酚氨回收”先脫______再脫氨。答案：酚60.煤制天然氣甲烷化反應(yīng)器類型為______床。答案：管殼等溫61.煤焦油加氫裂化，為防止床層壓降，原料需控制______含量。答案：機(jī)械雜質(zhì)/固體62.煤直接液化供氫溶劑四氫萘/萘比低于______需補(bǔ)氫。答案：2.063.費(fèi)托合成鐵基催化劑，鉀助劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為______%。答案：0.5–1.064.煤制甲醇合成氣中，（H?CO?）/（CO+CO?）摩爾比最佳______。答案：2.05–2.1065.煤氣化細(xì)渣燒失量測(cè)定，灼燒時(shí)間______min。答案：6066.煤制烯烴MTO再生器燒焦，氧含量控制______%。答案：<567.煤焦油加氫脫氮，咔唑加氫路徑先飽和______環(huán)。答案：苯68.煤液化循環(huán)溶劑，氫化芳碳率f_HA目標(biāo)值______%。答案：30–4069.煤制乙二醇草酸二甲酯加氫，反應(yīng)器類型為______床。答案：列管固定70.煤化工高濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶，硫酸鈉結(jié)晶溫度為______℃。答案：<17（芒硝）五、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）71.簡(jiǎn)述氣流床與水煤漿氣化爐對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)性差異。答案：氣流床（Shell、航天爐）采用干煤粉，要求煤含水<8%、灰熔點(diǎn)<1350℃，可氣化煙煤、褐煤、無煙煤；水煤漿（Texaco）需煤漿濃度>58%，要求煤內(nèi)水<8%、灰<10%，褐煤難制漿，適應(yīng)性差。氣流床操作溫度高（1500–1600℃），碳轉(zhuǎn)化率>99%，比氧耗低；水煤漿爐因水蒸發(fā)耗熱，比氧耗高10–15%。72.煤直接液化循環(huán)溶劑“供氫指數(shù)”如何測(cè)定？答案：取溶劑樣品，在380℃、初氫壓7MPa、無催化劑條件下與模型化合物（如1甲基萘）反應(yīng)30min，測(cè)定甲基萘轉(zhuǎn)化率，換算為“供氫量mgH/g油”，即供氫指數(shù)；要求>5mgH/g，低于3需加氫恢復(fù)。73.說明費(fèi)托合成鐵基催化劑失活機(jī)理與再生方法。答案：失活機(jī)理：1.積碳（α烯烴再吸附裂解）；2.氧化（H?O/CO?>0.7氧化Fe?C?）；3.硫中毒；4.燒結(jié)（>280℃）。再生：1.氮?dú)?3%O?程序升溫?zé)迹?50–350℃；2.H?還原恢復(fù)碳化鐵相；3.在線反吹過濾系統(tǒng)除硫。74.煤制乙二醇工藝中，如何抑制亞硝酸甲酯分解副反應(yīng)？答案：1.控制反應(yīng)器入口溫度50–60℃，避免局部過熱；2.采用惰性填料稀釋催化劑，降低熱點(diǎn)；3.循環(huán)氣中O?3–5%，維持NO氧化為NO?，補(bǔ)充MN；4.設(shè)置后冷卻器，快速降溫至<30℃，減少氣