2026年3月化工總控工試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.在精餾塔操作中，若塔頂產(chǎn)品輕組分含量偏高，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整下列哪項(xiàng)參數(shù)？A.增加塔底再沸器熱負(fù)荷B.降低塔頂回流量C.提高塔頂壓力D.減少進(jìn)料溫度答案：A解析：塔頂輕組分偏高說明塔頂分離效果過好，輕組分被過度蒸出。增加再沸器熱負(fù)荷可提高塔內(nèi)汽相負(fù)荷，使塔頂輕組分下降，重組分上移，改善分離精度。2.某反應(yīng)器進(jìn)料中A組分濃度為2.5mol/L，出料中A濃度為0.3mol/L，反應(yīng)器體積為5m3，進(jìn)料流量為10m3/h，則A的轉(zhuǎn)化率為：A.78%B.82%C.88%D.92%答案：C解析：轉(zhuǎn)化率X=(C??C)/C?=(2.5?0.3)/2.5=0.88，即88%。3.對于離心泵，當(dāng)出口閥門開度減小，下列說法正確的是：A.泵的軸功率一定減小B.泵的揚(yáng)程一定降低C.泵的效率一定提高D.管路系統(tǒng)特性曲線變陡答案：A解析：關(guān)小出口閥，流量減小，泵的軸功率P=ρgQH/η，Q下降，P隨之下降；揚(yáng)程由管路特性決定，可能升高；效率變化需看工作點(diǎn)；管路特性曲線不變。4.在DCS系統(tǒng)中，若某AI點(diǎn)顯示“BAD”，最可能的原因是：A.現(xiàn)場變送器未供電B.通道組態(tài)量程錯誤C.控制閥失靈D.PID參數(shù)整定不當(dāng)答案：A解析：“BAD”表示信號質(zhì)量壞，首要檢查24V供電及線路通斷。5.某換熱器熱流體進(jìn)口溫度150℃，出口溫度80℃；冷流體進(jìn)口30℃，出口100℃，則對數(shù)平均溫差ΔT_m為：A.49.3℃B.52.8℃C.55.1℃D.57.4℃答案：B解析：ΔT?=150?100=50℃，ΔT?=80?30=50℃，當(dāng)兩側(cè)溫差相等時(shí)ΔT_m=50℃；但本題冷熱流體并非純逆流，需按逆流計(jì)算：ΔT_m=(50?50)/ln(50/50)無意義，實(shí)際按逆流公式ΔT_m=(80?20)/ln(80/20)=60/ln4≈43.3℃，但題目為交叉流，需用修正系數(shù)F_t≈0.95，ΔT_m≈52.8℃。6.在催化裂化裝置中，催化劑失活主因是：A.水熱燒結(jié)B.金屬污染C.碳堆積D.細(xì)粉跑損答案：C解析：碳堆積覆蓋活性中心，是失活最快因素；金屬污染與水熱燒結(jié)為長期失活原因。7.某裝置采用分程控制，閥A為氣開，閥B為氣關(guān)，當(dāng)控制器輸出50%時(shí)：A.A閥全開，B閥全關(guān)B.A閥全關(guān)，B閥全開C.A、B均處于中間位置D.A、B閥位由分程區(qū)間決定答案：D解析：分程控制需看組態(tài)區(qū)間，如0–50%控制A，50–100%控制B，則50%為切換點(diǎn)，閥位由組態(tài)決定。8.對于放熱可逆反應(yīng)，提高溫度時(shí)：A.反應(yīng)速率一定增加，平衡常數(shù)一定增大B.反應(yīng)速率一定增加，平衡常數(shù)一定減小C.反應(yīng)速率可能減小，平衡常數(shù)增大D.反應(yīng)速率與平衡常數(shù)均不變答案：B解析：升溫加快動力學(xué)，但放熱反應(yīng)平衡常數(shù)K隨T升高而減小。9.某裝置使用磁力泵輸送苯，運(yùn)行中流量驟降，電流下降，最可能故障為：A.進(jìn)口濾網(wǎng)堵B.葉輪磨損C.軸承損壞D.隔離套破損答案：A解析：磁力泵無軸封，電流下降說明負(fù)荷降低，首查進(jìn)口堵塞。10.在裂解氣堿洗塔中，循環(huán)堿液濃度下降過快，應(yīng)優(yōu)先：A.提高新鮮堿補(bǔ)充量B.降低塔頂溫度C.增加塔壓D.減小裂解氣進(jìn)料答案：A解析：濃度下降因中和反應(yīng)消耗NaOH，直接手段為加大新鮮堿補(bǔ)充。11.某精餾塔采用熱泵流程，其節(jié)能核心在于：A.提高塔壓B.回收塔頂潛熱C.降低回流比D.增加理論板數(shù)答案：B解析：熱泵將塔頂?shù)蜏卣羝麎嚎s升溫后作為再沸器熱源，回收潛熱。12.對于氣體吸收塔，若液氣比L/G小于最小液氣比(L/G)_min，則：A.塔高無限大仍無法達(dá)到分離要求B.塔底液相濃度降低C.操作線斜率增大D.吸收率提高答案：A解析：小于最小液氣比，操作線與平衡線相交，傳質(zhì)推動力為零，塔高無限大也無法實(shí)現(xiàn)指定吸收率。13.某反應(yīng)器溫度聯(lián)鎖值為280℃，采用三取二測量，下列情況會觸發(fā)聯(lián)鎖：A.T1=281℃，T2=279℃，T3=279℃B.T1=282℃，T2=281℃，T3=278℃C.T1=280.5℃，T2=280.5℃，T3=279℃D.T1=281℃，T2=278℃，T3=278℃答案：C解析：三取二需至少兩點(diǎn)≥280℃，C中兩點(diǎn)同時(shí)超設(shè)定。14.在DCS趨勢圖中發(fā)現(xiàn)PV曲線呈周期性等幅振蕩，最可能原因是：A.測量噪聲B.控制器積分飽和C.控制閥粘滯D.PID參數(shù)過強(qiáng)答案：D解析：等幅振蕩為典型比例度過小或積分時(shí)間過短造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。15.某裝置使用渦街流量計(jì)測蒸汽，若下游突然關(guān)閉，流量計(jì)示值：A.瞬間歸零B.先增大后歸零C.保持原值D.先減小后波動答案：B解析：閥門關(guān)閉瞬間流體慣性導(dǎo)致渦街頻率瞬時(shí)升高，隨后流量歸零。16.對于固定床反應(yīng)器，下列措施最能降低熱點(diǎn)溫度：A.提高入口溫度B.降低入口濃度C.減小催化劑粒徑D.增加反應(yīng)壓力答案：B解析：降低入口反應(yīng)物濃度可直接減少放熱速率，抑制熱點(diǎn)。17.某裝置采用前饋控制，其傳遞函數(shù)模型精度取決于：A.執(zhí)行器線性度B.擾動通道與調(diào)節(jié)通道模型誤差C.測量滯后D.控制器抗積分飽和能力答案：B解析：前饋需精確模型補(bǔ)償擾動，模型誤差直接決定補(bǔ)償效果。18.在乙烯裝置冷箱中，若甲烷化反應(yīng)器出口CO含量升高，應(yīng)優(yōu)先：A.提高甲烷化溫度B.降低甲烷化壓力C.增加氫氣配比D.檢查催化劑活性答案：D解析：CO升高表明催化劑失活或中毒，需首先確認(rèn)催化劑狀態(tài)。19.某塔頂冷凝器采用循環(huán)水冷卻，夏季冷卻水溫度升高，導(dǎo)致塔壓升高，此時(shí)應(yīng)：A.加大循環(huán)水量B.切換至冷凍水C.降低塔頂采出D.提高回流量答案：A解析：先通過加大循環(huán)水量提升冷凝能力，若極限仍不足再考慮更高品位冷源。20.對于氣體膜分離，滲透氣壓力升高，則：A.滲透通量一定增加B.選擇性一定提高C.滲透通量可能下降D.濃差極化減弱答案：C解析：滲透氣側(cè)壓力升高降低跨膜壓差，通量可能下降；選擇性受膜材料決定。21.某裝置使用紅外氣體分析儀測CO?，若背景氣中含高濃度CH?，應(yīng)：A.提高采樣壓力B.更換寬頻光源C.采用濾波技術(shù)或更換檢測器D.降低采樣溫度答案：C解析：CH?在紅外區(qū)有重疊吸收，需用濾波輪或NDIR差分技術(shù)消除干擾。22.對于循環(huán)流化床鍋爐，床溫升高且NOx排放升高，應(yīng)：A.增加一次風(fēng)量B.降低石灰石給料C.分級燃燒調(diào)整D.提高床料粒徑答案：C解析：分級燃燒可降低燃燒區(qū)氧濃度，抑制NOx生成，同時(shí)控制床溫。23.某裝置使用伺服液位計(jì)測LPG球罐，若出現(xiàn)“跳變”現(xiàn)象，最可能：A.介電常數(shù)變化B.導(dǎo)向筒掛蠟C.環(huán)境溫度驟變D.信號電纜屏蔽失效答案：B解析：LPG含重組分，低溫下蠟析出掛壁，導(dǎo)致浮子卡澀。24.對于雙塔變壓吸附制氫，若產(chǎn)品氫純度下降，應(yīng)優(yōu)先：A.縮短吸附時(shí)間B.降低解吸壓力C.增加沖洗氣量D.提高吸附壓力答案：C解析：沖洗氣量不足導(dǎo)致雜質(zhì)殘留，純度下降。25.某反應(yīng)器使用夾套冷卻，若冷卻水入口溫度升高，為保證出口溫度不變，應(yīng)：A.提高冷卻水流量B.降低反應(yīng)物進(jìn)料C.提高夾套壓力D.減小攪拌轉(zhuǎn)速答案：A解析：提高流量增強(qiáng)傳熱系數(shù)，補(bǔ)償溫差減小。26.在DCS中，若AO模塊輸出電流為21.5mA，現(xiàn)場閥位僅開80%，可能原因：A.閥定位器量程未校準(zhǔn)B.模塊超量程C.安全柵限流D.電纜電阻過大答案：A解析：DCS輸出正常，閥位不足說明定位器未將20mA對應(yīng)100%行程校準(zhǔn)。27.對于乙烯裂解爐，若爐管外壁溫度升高，可能原因：A.爐管結(jié)焦B.裂解深度降低C.燃料氣熱值下降D.稀釋蒸汽比增大答案：A解析：結(jié)焦導(dǎo)致管壁導(dǎo)熱熱阻增大，外壁溫度升高。28.某裝置使用渦流探傷檢測換熱器管，若信號幅值增大相位后移，表明：A.管壁減薄B.管壁沉積C.管壁裂紋D.管壁滲碳答案：C解析：裂紋產(chǎn)生相位滯后且幅值增大，減薄僅幅值增大。29.對于高壓聚乙烯裝置，若反應(yīng)壓力波動±5MPa，應(yīng)優(yōu)先檢查：A.脈沖閥動作B.催化劑泵沖程C.引發(fā)劑注入D.高壓循環(huán)氣冷卻器答案：A解析：脈沖閥控制壓力釋放，動作異常直接導(dǎo)致壓力波動。30.某裝置使用激光粒度儀測催化劑，若背景值高，應(yīng)：A.降低超聲分散時(shí)間B.增加樣品濃度C.更換分散介質(zhì)D.清洗比色池答案：D解析：背景高多因池壁污染，清洗即可。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）31.下列屬于DCS冗余配置的有：A.電源冗余B.控制器冗余C.通訊冗余D.I/O冗余答案：ABCD解析：主流DCS均支持上述冗余。32.關(guān)于精餾塔靈敏板溫度，下列說法正確的是：A.靈敏板對組分變化響應(yīng)最快B.靈敏板通常靠近進(jìn)料板C.靈敏板溫度可用于推斷塔頂組成D.靈敏板溫度不受壓力波動影響答案：ABC解析：壓力波動亦影響靈敏板溫度，D錯誤。33.下列措施可提高往復(fù)式壓縮機(jī)容積效率的有：A.減小余隙容積B.降低進(jìn)氣溫度C.增加進(jìn)氣壓力D.提高轉(zhuǎn)速答案：ABC解析：轉(zhuǎn)速提高對容積效率無直接增益。34.關(guān)于爆炸極限，下列說法正確的是：A.溫度升高爆炸范圍變寬B.壓力升高爆炸上限提高C.惰性氣體增加爆炸范圍變窄D.容器直徑減小爆炸下限降低答案：ABC解析：容器直徑減小散熱快，下限升高，D錯誤。35.下列屬于HAZOP分析引導(dǎo)詞的有：A.無B.多C.反向D.部分答案：ABCD解析：均為標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)詞。36.關(guān)于催化劑載體，下列說法正確的是：A.γ-Al?O?具有酸性B.SiO?比表面積通常大于Al?O?C.分子篩具有規(guī)整孔道D.TiO?常用于光催化答案：ACD解析：SiO?比表面積一般低于γ-Al?O?，B錯誤。37.下列屬于機(jī)械密封沖洗方案的有：A.Plan11B.Plan21C.Plan32D.Plan52答案：ABCD解析：均為API682標(biāo)準(zhǔn)方案。38.關(guān)于渦街流量計(jì)，下列說法正確的是：A.不受流體密度影響B(tài).可測液體、氣體、蒸汽C.需要直管段D.抗震性差答案：BCD解析：渦街頻率f與ρ無關(guān)，但儀表換算體積流量需密度補(bǔ)償，A表述不嚴(yán)謹(jǐn)。39.下列屬于SIL2回路的有：A.反應(yīng)器高溫聯(lián)鎖B.精餾塔高液位聯(lián)鎖C.壓縮機(jī)振動聯(lián)鎖D.罐區(qū)煙霧報(bào)警答案：ABC解析：煙霧報(bào)警通常SIL1。40.關(guān)于粉體流動函數(shù)FF，下列說法正確的是：A.FF越大流動性越好B.FF=σ?/σ_cC.FF<1時(shí)易結(jié)拱D.與粒徑分布有關(guān)答案：ABCD解析：FF為開放屈服強(qiáng)度比，越大越易流。三、判斷題（每題1分，共10分）41.對于放熱反應(yīng)，采用管式反應(yīng)器比CSTR更易出現(xiàn)熱點(diǎn)。答案：正確解析：管式反應(yīng)器徑向混合差，熱量累積易形成熱點(diǎn)。42.在DCS中，若將PID模塊置于手動模式，則輸出值不再變化。答案：錯誤解析：手動模式下操作員可手動改變輸出。43.對于離心泵，比轉(zhuǎn)數(shù)越大，泵越適合高揚(yáng)程小流量。答案：錯誤解析：比轉(zhuǎn)數(shù)大適合低揚(yáng)程大流量。44.對于氣體吸收，亨利常數(shù)越大，氣體越易溶。答案：錯誤解析：亨利常數(shù)大表示難溶。45.在催化裂化中，劑油比增加，焦炭產(chǎn)率一定增加。答案：正確解析：劑油比高，催化活性高，副產(chǎn)焦炭增加。46.對于固定床吸附，傳質(zhì)區(qū)越短，吸附劑利用率越高。答案：正確解析：傳質(zhì)區(qū)短意味著接近理想活塞流。47.使用紅外測溫儀測不銹鋼管道，需調(diào)整發(fā)射率至0.9。答案：錯誤解析：不銹鋼發(fā)射率約0.2–0.3，需修正。48.在DCS趨勢中，若PV與SP偏差始終存在，但輸出不變，可能是積分飽和。答案：錯誤解析：若輸出不變，可能是P參數(shù)為零或處于手動。49.對于氣體膜分離，滲透氣側(cè)壓力升高，選擇性一定提高。答案：錯誤解析：選擇性由膜材料決定，與壓力無關(guān)。50.在HAZOP分析中，后果嚴(yán)重性等級最高為4級。答案：正確解析：通常采用1–4級劃分。四、計(jì)算題（共20分）51.某連續(xù)攪拌釜進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A→B，速率常數(shù)k=0.15min?1，進(jìn)料流量Q=0.5m3/min，A濃度C_A0=2kmol/m3，要求出口轉(zhuǎn)化率x=0.9，求所需反應(yīng)器體積V。（6分）解：CSTR設(shè)計(jì)方程：V=Q·x/[k·(1?x)]=0.5×0.9/(0.15×0.1)=0.45/0.015=30m3答案：30m3解析：直接套用CSTR一級反應(yīng)公式。52.某精餾塔分離苯-甲苯，進(jìn)料F=100kmol/h，x_F=0.5，塔頂x_D=0.95，塔底x_W=0.05，泡點(diǎn)進(jìn)料，回流比R=2.5，求塔頂產(chǎn)品量D及塔底W。（6分）解：總物料衡算：F=D+W苯衡算：F·x_F=D·x_D+W·x_W代入：100×0.5=D×0.95+(100?D)×0.0550=0.95D+5?0.05D45=0.9DD=50kmol/hW=50kmol/h答案：D=50kmol/h，W=50kmol/h解析：二元系統(tǒng)物料衡算。53.某換熱器用熱油加熱原油，熱油進(jìn)口250℃，出口180℃；原油進(jìn)口30℃，出口120℃，流量比m_oil/m_crude=1.2，比熱容c_p,oil=2.1kJ/(kg·K)，c_p,crude=2.3kJ/(kg·K)，求對數(shù)平均溫差ΔT_m及所需傳熱面積A，已知總傳熱系數(shù)K=0.4kW/(m2·K)。（8分）解：逆流ΔT?=250?120=130℃，ΔT?=180?30=150℃ΔT_m=(130?150)/ln(130/150)=?20/ln0.8667≈139.8℃熱衡算：Q=m_oil·c_p·ΔT=m_crude·c_p·ΔT令m_crude=1kg/s，則m_oil=1.2kg/sQ=1.2×2.1×(250?180)=1.2×2.1×70=176.4kWA=Q/(K·ΔT_m)=176.4/(0.4×139.8)=3.15m2答案：ΔT_m≈139.8℃，A≈3.15m2解析：嚴(yán)格按逆流計(jì)算。五、綜合應(yīng)用題（共20分）54.某石化廠丁二烯抽提裝置運(yùn)行中出現(xiàn)如下現(xiàn)象：（1）萃取精餾塔塔頂丁二烯純度由99.5%降至98.2%；（2）塔壓由0.45MPa升至0.52MPa；（3）塔頂冷凝器循環(huán)水進(jìn)出口溫差由8℃降至3℃；（4）靈敏板溫度由65℃升至72℃；（5）回流量不變，塔頂采出量不變。請分析可能原因，并給出逐步排查與處理方案。（10分）答案與解析：原因分析：①循環(huán)水側(cè)結(jié)垢或堵塞，導(dǎo)致傳熱系數(shù)下降，冷凝量不足，未凝氣體累積使塔壓升高；②壓力升高使塔頂露點(diǎn)升高，輕組分下移，丁二烯純度下降；③溫差減小直接說明傳熱量下降；④靈敏板溫度升高與塔壓升高一致。排查步驟：1.現(xiàn)場檢查循環(huán)水壓力、流量，確認(rèn)是否閥門誤操作；2.拆檢冷凝器前、后水過濾器，觀察堵塞情況；3.做循環(huán)水水質(zhì)分析，查硬度、濁度；4.若水質(zhì)正常，進(jìn)行換熱器在線反沖或化學(xué)清洗；5.清洗后若溫差恢復(fù)，塔壓自然下降，純度回升；6.若仍異常，檢查塔頂不凝氣排放閥是否堵塞，確保排放暢通；7.最后校核DCS壓力測量，排除儀表誤差。處理方案：短期：加大循環(huán)水壓力，開啟備用循環(huán)水泵，提高水量；中期：安排清洗，采用5%檸檬酸循環(huán)清洗4h；長期：加強(qiáng)循環(huán)水水質(zhì)管理，投加緩蝕阻垢劑，升級側(cè)過濾系統(tǒng)。55.某裝置新建一臺磁力驅(qū)動離心泵輸送甲醇，設(shè)計(jì)流量Q=80m3/h，揚(yáng)程H=60m，運(yùn)行3個(gè)月后出現(xiàn)：（1）流量降至55m3/h；（2）泵入口壓力由0.12MPa降至0.05MPa；（3）電流由28A降至22A；（4）出口壓力波動，伴隨異常噪聲。請分析故障原因，給出檢測方法與維修措施。（10分）答案與解析：原因分析：①入口壓力下降、流量降低、電流下降，符合入口管路堵塞或?yàn)V網(wǎng)堵塞特征；②出口壓力波動與噪聲提示泵內(nèi)汽蝕或葉輪損傷；③磁力泵無軸封，無泄漏，排除密封問題；④甲醇飽和蒸汽壓高，入口壓降大時(shí)極易汽蝕。檢測方法：1.用超聲波流量計(jì)比對泵出口與入口流量，確認(rèn)是否泵內(nèi)滑移；2.拆檢入口Y型過濾器，檢查雜質(zhì)；3.用內(nèi)窺鏡檢查葉輪，觀察是否汽蝕穿孔；4.測入口管段壓降，計(jì)算NPSHa并與NPSHr對比；5.檢查入口管路是否縮徑、閥門未全開。維修措施：1.清洗過濾器，更換30目不銹鋼濾網(wǎng)；2.若葉輪汽蝕，更換整體轉(zhuǎn)子組件（磁力泵轉(zhuǎn)子一體）；3.入口管路增設(shè)0.5m直管段，減少彎頭；4.將儲罐液位由1.5m提高至3m，增加NPSHa；5.運(yùn)行中控制甲醇溫度低于30℃，降低飽和蒸汽壓；6.建立月度入口濾網(wǎng)壓差記錄，壓差>0.02MPa即清洗。六、論述題（共20分）56.結(jié)合“雙碳”背景，論述化工裝置如何通過總控優(yōu)化實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳，要求從工藝參數(shù)、控制策略、信息化管理三方面展開，給出具體案例與量化效果，字?jǐn)?shù)不少于600字。（20