天然氣公司天然氣加工處理考試題庫含答案一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.天然氣的主要成分是（）A.乙烷B.甲烷C.丙烷D.二氧化碳答案：B解析：天然氣是一種多組分混合氣體，其中甲烷（CH?）占比通常為70%-90%，是最主要成分；乙烷、丙烷等為次要成分，二氧化碳為雜質(zhì)氣體。2.天然氣中硫化氫（H?S）的主要危害不包括（）A.腐蝕設(shè)備管道B.降低天然氣熱值C.毒性危害人體D.導(dǎo)致水合物形成答案：D解析：H?S是酸性氣體，具有強(qiáng)腐蝕性（與水反應(yīng)生成酸）、高毒性（濃度超過50ppm可致命），但不會直接導(dǎo)致水合物形成；水合物形成主要與溫度、壓力及水蒸氣含量相關(guān)。3.三甘醇（TEG）脫水工藝中，貧液的濃度通常控制在（）A.85%-90%B.95%-99%C.80%-85%D.70%-75%答案：B解析：三甘醇脫水效率與貧液濃度直接相關(guān)，工業(yè)上通常將再生后的貧液濃度控制在95%-99%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），以保證對天然氣中水蒸氣的高效吸收。4.胺法脫硫工藝中，最常用的脫硫劑是（）A.二乙醇胺（DEA）B.甲醇C.氫氧化鈉D.碳酸鉀答案：A解析：胺法屬于化學(xué)吸收法，常用醇胺類化合物（如MEA、DEA、MDEA）作為脫硫劑；甲醇多用于防凍，氫氧化鈉腐蝕性強(qiáng)，碳酸鉀用于熱鉀堿法脫硫。5.LNG（液化天然氣）的臨界溫度約為（）A.-82.5℃B.-162℃C.-268℃D.-196℃答案：A解析：甲烷的臨界溫度為-82.5℃，臨界壓力為4.59MPa；LNG的主要成分是甲烷，其液化需將溫度降至-162℃（常壓下沸點），但臨界溫度是氣體能被液化的最高溫度。6.天然氣壓縮工藝中，往復(fù)式壓縮機(jī)與離心式壓縮機(jī)相比，主要優(yōu)勢是（）A.流量大B.壓力范圍廣C.結(jié)構(gòu)簡單D.維護(hù)成本低答案：B解析：往復(fù)式壓縮機(jī)通過活塞往復(fù)運動壓縮氣體，適合高壓（可達(dá)30MPa以上）、小流量場景；離心式壓縮機(jī)靠葉輪旋轉(zhuǎn)離心力壓縮，適合大流量、中低壓場景。7.天然氣脫水的主要目的是（）A.提高硫化氫含量B.防止水合物堵塞管道C.增加二氧化碳濃度D.降低甲烷純度答案：B解析：天然氣中的水蒸氣在高壓低溫條件下易與烴類形成水合物（固態(tài)結(jié)晶），堵塞管道和設(shè)備；脫水可將水蒸氣含量降至露點以下，避免水合物生成。8.以下不屬于天然氣凈化工藝的是（）A.脫硫B.脫碳C.脫水D.液化答案：D解析：凈化工藝指去除雜質(zhì)（硫、二氧化碳、水等）的過程；液化（LNG生產(chǎn)）是將凈化后的天然氣降溫加壓至液態(tài)的工藝，屬于加工而非凈化。9.天然氣熱值的常用單位是（）A.kJ/m3B.kg/m3C.m3/hD.MPa答案：A解析：熱值指單位體積或質(zhì)量燃料完全燃燒釋放的熱量，天然氣為氣體燃料，常用體積熱值（kJ/m3或MJ/m3）。10.分子篩脫水工藝中，再生溫度通?？刂圃冢ǎ〢.50-80℃B.120-150℃C.280-320℃D.400-450℃答案：C解析：分子篩是高效吸附劑，吸附飽和后需高溫再生以脫附水分；工業(yè)上再生溫度一般為280-320℃，過低無法完全脫附，過高可能破壞分子篩結(jié)構(gòu)。11.天然氣中二氧化碳（CO?）的主要危害是（）A.增加爆炸風(fēng)險B.降低管道壓力C.導(dǎo)致設(shè)備低溫脆裂D.與水反應(yīng)腐蝕設(shè)備答案：D解析：CO?溶于水生成碳酸（H?CO?），會腐蝕金屬管道和設(shè)備；其本身不可燃，不會增加爆炸風(fēng)險；低溫脆裂與材料特性相關(guān)，與CO?無關(guān)。12.以下屬于物理吸收法脫硫的工藝是（）A.MDEA法B.砜胺法C.環(huán)丁砜法D.熱鉀堿法答案：C解析：物理吸收法利用溶劑對H?S的物理溶解（無化學(xué)反應(yīng)），環(huán)丁砜（Sulfolane）是典型物理溶劑；MDEA（化學(xué)吸收）、砜胺法（物理+化學(xué)）、熱鉀堿法（化學(xué)吸收）均涉及化學(xué)反應(yīng)。13.LNG生產(chǎn)中，常用的制冷循環(huán)是（）A.單級蒸汽壓縮循環(huán)B.混合冷劑循環(huán)（MRC）C.空氣壓縮循環(huán)D.氨吸收式循環(huán)答案：B解析：混合冷劑循環(huán)（由氮氣、甲烷、乙烷等組成）是LNG生產(chǎn)中最常用的制冷工藝，具有效率高、能耗低的特點；單級蒸汽壓縮循環(huán)多用于小型制冷。14.天然氣加臭的主要目的是（）A.提高熱值B.便于泄漏檢測C.減少水分D.降低硫含量答案：B解析：天然氣本身無色無味，泄漏時難以察覺；加臭（常用四氫噻吩）可通過氣味快速識別泄漏，保障安全。15.以下關(guān)于天然氣水合物的描述錯誤的是（）A.形成條件為高壓低溫B.主要成分是甲烷和水C.密度比水小D.加熱可分解為氣水答案：C解析：天然氣水合物（可燃冰）密度約為0.9g/cm3，略小于水（1g/cm3），但“密度比水小”的描述不準(zhǔn)確（接近而非明顯更?。?；其形成需高壓（>3MPa）、低溫（<10℃），加熱至20℃以上可分解。16.離心式壓縮機(jī)的“喘振”是指（）A.流量過大導(dǎo)致振動B.流量過小導(dǎo)致氣流周期性逆流C.轉(zhuǎn)速過高引發(fā)共振D.潤滑油不足造成磨損答案：B解析：喘振是離心式壓縮機(jī)的危險工況，當(dāng)流量低于最小允許值時，氣流在葉輪內(nèi)產(chǎn)生分離，引發(fā)周期性逆流和振動，嚴(yán)重時損壞設(shè)備。17.天然氣壓縮因子（Z）的物理意義是（）A.實際體積與理想氣體體積的比值B.壓力與溫度的比值C.密度與空氣密度的比值D.熱值與標(biāo)準(zhǔn)煤的比值答案：A解析：壓縮因子Z=V實際/V理想（同溫同壓），用于修正理想氣體狀態(tài)方程，反映天然氣偏離理想氣體的程度（Z=1為理想氣體）。18.三甘醇脫水裝置中，再生塔的作用是（）A.吸收天然氣中的水分B.將富液中的水分蒸發(fā)分離C.儲存貧液D.過濾雜質(zhì)答案：B解析：三甘醇吸收水分后變?yōu)楦灰?，需在再生塔中加熱?90-200℃）使水分蒸發(fā)，再生為貧液循環(huán)使用。19.以下不屬于天然氣加工處理核心指標(biāo)的是（）A.硫化氫含量≤20mg/m3B.水露點≤-5℃（輸氣壓力下）C.二氧化碳含量≤3%D.甲烷含量≤50%答案：D解析：商品天然氣要求甲烷含量≥90%（管輸氣）或更高（LNG），硫化氫≤20mg/m3（一類氣≤6mg/m3），水露點低于輸氣溫度5-10℃，二氧化碳≤3%（防止腐蝕）。20.天然氣液化（LNG）過程中，關(guān)鍵的能量消耗環(huán)節(jié)是（）A.脫硫B.脫水C.制冷D.儲存答案：C解析：LNG生產(chǎn)中，制冷系統(tǒng)（將天然氣從常溫降至-162℃）能耗占總能耗的60%-70%，是最主要的能量消耗環(huán)節(jié)。二、多項選擇題（共10題，每題3分，共30分，少選得1分，錯選不得分）1.天然氣中的酸性氣體雜質(zhì)包括（）A.甲烷B.硫化氫C.二氧化碳D.氮氣答案：BC解析：酸性氣體指溶于水呈酸性的氣體，H?S（弱酸）、CO?（碳酸）屬于此類；甲烷（中性）、氮氣（惰性）為非酸性氣體。2.胺法脫硫工藝中，常見的醇胺類溶劑有（）A.一乙醇胺（MEA）B.二乙醇胺（DEA）C.甲基二乙醇胺（MDEA）D.三甘醇（TEG）答案：ABC解析：MEA、DEA、MDEA均為醇胺類脫硫劑；TEG是脫水劑，不用于脫硫。3.天然氣脫水的常用方法包括（）A.冷卻法B.溶劑吸收法（如TEG）C.固體吸附法（如分子篩）D.膜分離法答案：ABCD解析：工業(yè)常用脫水方法包括冷卻法（降低溫度使水冷凝）、溶劑吸收（TEG）、固體吸附（分子篩、活性氧化鋁）、膜分離（高分子膜選擇性滲透）。4.LNG的主要特性包括（）A.體積約為氣態(tài)的1/600B.常壓下沸點-162℃C.無色無味無毒D.密度比水大答案：ABC解析：LNG體積約為氣態(tài)的1/600，便于運輸；常壓沸點-162℃，無色無味（未加臭時），主要成分甲烷無毒；LNG密度約420-470kg/m3，小于水（1000kg/m3）。5.天然氣壓縮工藝中，往復(fù)式壓縮機(jī)的主要部件包括（）A.氣缸B.活塞C.葉輪D.氣閥答案：ABD解析：往復(fù)式壓縮機(jī)由氣缸、活塞、氣閥（吸氣閥、排氣閥）、曲軸連桿等組成；葉輪是離心式壓縮機(jī)的核心部件。6.天然氣凈化過程中，脫硫的目的包括（）A.防止設(shè)備腐蝕B.滿足環(huán)保排放要求C.提高天然氣熱值D.避免中毒事故答案：ABD解析：脫硫可去除H?S，防止其與水反應(yīng)腐蝕設(shè)備（A正確）；H?S是有毒氣體（D正確），排放需符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)（B正確）；H?S熱值低于甲烷，脫除后熱值可能略有提高，但非主要目的（C錯誤）。7.以下關(guān)于分子篩脫水的描述正確的是（）A.對水的吸附選擇性高于烴類B.可同時脫除部分硫化氫C.再生后可重復(fù)使用D.適用于深度脫水（露點-70℃以下）答案：ABCD解析：分子篩（如4A、5A型）具有強(qiáng)極性，對水的吸附能力遠(yuǎn)高于烴類（A正確）；可吸附極性分子H?S（B正確）；高溫再生后恢復(fù)吸附能力（C正確）；可將天然氣水露點降至-70℃以下，用于超深度脫水（D正確）。8.天然氣加工處理中，常見的安全措施包括（）A.安裝可燃?xì)怏w檢測儀B.設(shè)備接地防止靜電C.操作人員佩戴防毒面具（含H?S場合）D.管道設(shè)置水合物抑制劑注入點答案：ABCD解析：以上均為天然氣加工的安全措施：檢測儀監(jiān)測泄漏（A），接地防止靜電引燃（B），H?S環(huán)境需防毒面具（C），注入甲醇等抑制劑防止水合物堵塞（D）。9.以下屬于天然氣物理性質(zhì)的是（）A.密度B.熱值C.爆炸極限D(zhuǎn).臨界溫度答案：AD解析：物理性質(zhì)指無需化學(xué)變化即可表現(xiàn)的性質(zhì)（密度、臨界溫度）；熱值（燃燒放熱）、爆炸極限（與氧氣反應(yīng)）屬于化學(xué)性質(zhì)。10.三甘醇脫水裝置運行中，可能出現(xiàn)的異常情況有（）A.貧液濃度下降B.再生塔溫度過高C.吸收塔壓力波動D.甘醇損耗量增大答案：ABCD解析：貧液濃度下降（再生效果差）、再生塔溫度過高（可能導(dǎo)致甘醇分解）、吸收塔壓力波動（影響脫水效率）、甘醇損耗增大（泄漏或蒸發(fā)）均為常見異常。三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.天然氣的相對密度是指其密度與同溫同壓下空氣密度的比值。（）答案：√解析：相對密度（比重）定義為氣體密度與參考?xì)怏w（通常為空氣）密度的比值，天然氣相對密度約0.55-0.75（小于空氣）。2.胺法脫硫中，富液再生是指通過加熱使吸收了H?S的胺液釋放酸性氣體，恢復(fù)脫硫能力。（）答案：√解析：胺液吸收H?S后變?yōu)楦灰?，在再生塔中加熱?00-130℃），發(fā)生可逆反應(yīng)釋放H?S，再生為貧液循環(huán)使用。3.天然氣水合物只能在管道中形成，不會在設(shè)備內(nèi)形成。（）答案：×解析：水合物形成條件為高壓低溫，凡滿足條件的管道、閥門、分離器等設(shè)備內(nèi)均可能形成，如未保溫的節(jié)流閥后易發(fā)生。4.LNG儲存罐必須采用常壓低溫儲存，不能加壓。（）答案：×解析：LNG儲存有常壓低溫（-162℃，0.1MPa）和壓力低溫（如-140℃，1.0MPa）兩種方式，后者通過加壓提高沸點，降低制冷能耗。5.離心式壓縮機(jī)適合用于需要高壓比（單級壓縮比>10）的場景。（）答案：×解析：離心式壓縮機(jī)單級壓縮比通常為1.2-2.0，高壓比需多級壓縮；往復(fù)式壓縮機(jī)可實現(xiàn)更高單級壓縮比（如3-5）。6.天然氣脫水后，水露點應(yīng)低于輸氣管道最低運行溫度5-10℃，以防止水合物形成。（）答案：√解析：水露點是天然氣中水蒸氣開始冷凝的溫度，需低于管道最低溫度，一般控制露點差5-10℃，確保運行安全。7.三甘醇的沸點（約285℃）高于水的沸點（100℃），因此再生時水先蒸發(fā)，甘醇留在液相。（）答案：√解析：再生塔中加熱至190-200℃（低于甘醇沸點），水分蒸發(fā)分離，甘醇因沸點高保持液態(tài)，實現(xiàn)再生。8.天然氣中二氧化碳含量越高，其熱值越高。（）答案：×解析：CO?不可燃，含量增加會稀釋可燃組分（甲烷等），導(dǎo)致整體熱值降低。9.分子篩脫水裝置中，吸附塔切換周期越長，脫水效率越高。（）答案：×解析：吸附塔切換周期需根據(jù)分子篩吸附容量和天然氣流量確定，過長會導(dǎo)致分子篩吸附飽和，穿透后失去脫水效果，效率下降。10.壓縮天然氣（CNG）的儲存壓力通常為20-25MPa，需采用高壓儲氣瓶組。（）答案：√解析：CNG是將天然氣壓縮至20-25MPa（常溫），體積縮小至1/200-1/250，儲存在高壓鋼瓶或復(fù)合材料氣瓶中。四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述胺法脫硫的基本原理及主要工藝步驟。答案：胺法脫硫基于醇胺（如MEA、DEA、MDEA）與酸性氣體（H?S、CO?）的可逆化學(xué)反應(yīng)?；驹恚涸谖账?，貧胺液與含硫天然氣逆流接觸，H?S、CO?與胺液反應(yīng)生成胺鹽（如RNH?+H?S→RNH?HS）；富胺液進(jìn)入再生塔加熱（100-130℃），胺鹽分解釋放酸性氣體（再生），貧胺液循環(huán)使用。主要步驟：①吸收（酸性氣體被胺液吸收）；②再生（富液加熱釋放酸性氣體）；③胺液循環(huán)（貧液冷卻后返回吸收塔）。2.天然氣脫水的目的是什么？常用的脫水方法有哪些（至少列舉4種）？答案：脫水目的：①防止水蒸氣與烴類形成水合物，堵塞管道設(shè)備；②減少水蒸氣冷凝后與酸性氣體（H?S、CO?）反應(yīng)，降低設(shè)備腐蝕；③滿足商品天然氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（如管輸氣水露點≤-5℃）。常用方法：①溶劑吸收法（三甘醇TEG）；②固體吸附法（分子篩、活性氧化鋁）；③冷卻法（通過膨脹或換熱降低溫度使水冷凝）；④膜分離法（高分子膜選擇性滲透水分）。3.解釋LNG生產(chǎn)中“預(yù)凈化”的必要性，并說明主要凈化步驟。答案：預(yù)凈化必要性：LNG生產(chǎn)需將天然氣冷卻至-162℃，若含有水、H?S、CO?等雜質(zhì)，會在低溫下凝固（水→冰，CO?→干冰），堵塞設(shè)備管道；H?S還會腐蝕設(shè)備。主要凈化步驟：①脫硫（脫除H?S至≤1ppm）；②脫碳（脫除CO?至≤50ppm）；③脫水（脫除水蒸氣至≤1ppm）；④脫汞（防止汞腐蝕鋁制設(shè)備，尤其含汞氣田需脫除）。4.往復(fù)式壓縮機(jī)與離心式壓縮機(jī)在應(yīng)用場景上的主要區(qū)別是什么？答案：①流量范圍：往復(fù)式適合小流量（≤5000m3/h），離心式適合大流量（≥10000m3/h）；②壓力范圍：往復(fù)式可實現(xiàn)高壓（≤30MPa），離心式適合中低壓（≤8MPa）；③介質(zhì)適應(yīng)性：往復(fù)式對含液、含雜質(zhì)氣體容忍度高，離心式需清潔氣體（避免葉輪磨損）；④維護(hù)成本：往復(fù)式運動部件多（活塞、氣閥），維護(hù)頻繁；離心式結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)成本低；⑤效率：往復(fù)式在小流量高壓場景效率更高，離心式在大流量中壓場景效率更優(yōu)。5.簡述天然氣水合物的形成條件及預(yù)防措施。答案：形成條件：①低溫（低于水合物生成溫度，通常<25℃）；②高壓（壓力越高，生成溫度越高）；③天然氣中含有足夠水蒸氣（濕度≥60%）；④存在擾動（如氣流沖擊、閥門節(jié)流）提供結(jié)晶核。預(yù)防措施：①脫水（降低水蒸氣含量至水露點以下）；②注入抑制劑（甲醇、乙二醇，降低水合物生成溫度）；③加熱（提高管道溫度至水合物分解溫度以上）；④降壓（降低壓力至水合物生成壓力以下）；⑤避免管道內(nèi)積液（減少水蒸氣冷凝）。五、計算題（共3題，每題10分，共30分）1.某天然氣脫硫裝置入口H?S濃度為3500mg/m3，出口濃度為15mg/m3，計算該裝置的脫硫效率（保留2位小數(shù)）。答案：脫硫效率η=（入口濃度-出口濃度）/入口濃度×100%η=（3500-15）/3500×100%=3485