2026年焦煤氣化工考試題及答案1.（單選）在焦煤氣化過程中，若采用純氧作為氣化劑，其最顯著的作用是A.降低煤氣熱值?B.減少氮氧化物排放?C.提高有效氣（CO+H?）體積分?jǐn)?shù)?D.抑制CH?生成答案：C解析：純氧替代空氣后，氮?dú)獗慌懦?，煤氣中惰性組分大幅下降，CO與H?濃度同步升高，熱值提升約25%—30%。2.（單選）某廠以6.0MPa水煤漿氣流床氣化焦?fàn)t煤氣，當(dāng)氧煤比由0.85m3/kg升至0.95m3/kg時(shí)，冷煤氣效率的變化趨勢為A.單調(diào)上升?B.先升后降?C.單調(diào)下降?D.基本不變答案：B解析：氧煤比過低則碳轉(zhuǎn)化率不足，過高則顯熱損失增大，存在最佳值區(qū)間；0.9m3/kg附近效率峰值，0.95m3/kg已越峰頂。3.（單選）下列哪種耐材最適合用于焦煤氣化爐渣口區(qū)域A.高鋁澆注料（Al?O?75%）?B.鎂碳磚（MgO80%）?C.鉻剛玉磚（Cr?O?10%—Al?O?85%）?D.硅酸鋁纖維板答案：C解析：渣口同時(shí)承受1450℃以上熔渣沖刷與還原氣氛，鉻剛玉兼具高熔點(diǎn)、抗熱震與抗渣侵蝕性能，壽命可達(dá)1200次熱循環(huán)。4.（單選）焦煤氣化副產(chǎn)焦油在800℃以上發(fā)生二次裂解，其主反應(yīng)類型屬于A.水煤氣反應(yīng)?B.甲烷重整?C.自由基鏈?zhǔn)搅呀?D.酯化反應(yīng)答案：C解析：高溫下焦油大分子斷裂為低分子烯烴、炔烴及碳，遵循自由基機(jī)理，與水煤氣、重整無關(guān)。5.（單選）采用干法進(jìn)料的焦煤氣化裝置，其粉煤水分一般控制在A.＜2%?B.2%—5%?C.5%—8%?D.8%—12%答案：A解析：干法氣流床要求粉煤流動性好，水分高于2%易架橋、堵塞鎖斗，且降低有效氣產(chǎn)率。6.（單選）下列關(guān)于焦?fàn)t煤氣與焦煤氣化氣成分差異的描述，正確的是A.前者CH?高、CO低，后者相反?B.前者H?S高、COS低，后者相反?C.前者N?低、Ar高，后者相反?D.前者CO?高、H?低，后者相反答案：A解析：焦?fàn)t煤氣為干餾產(chǎn)物，富含25%—30%CH?；氣化氣以CO、H?為主，CH?＜1%。7.（單選）在廢鍋流程中，合成氣跨臨界壓力為9.8MPa，若采用螺旋翅片管，其翅片高度設(shè)計(jì)上限主要受限于A.煙氣露點(diǎn)腐蝕?B.管內(nèi)臨界熱流密度?C.翅片頂端燒損?D.焊接應(yīng)力答案：B解析：高壓下臨界熱流密度（CHF）驟降，翅片過高導(dǎo)致局部過熱，引發(fā)DNB（偏離核態(tài)沸騰）。8.（單選）某廠采用Selexol脫除CO?，當(dāng)吸收塔液氣比由1.2L/m3增至1.8L/m3時(shí)，凈化氣CO?含量A.線性下降?B.指數(shù)下降后趨緩?C.先降后升?D.基本不變答案：B解析：液氣比提高增強(qiáng)傳質(zhì)推動力，但1.6L/m3后接近平衡，邊際效應(yīng)遞減。9.（單選）焦煤氣化爐操作壓力提高，對下游甲醇合成的影響是A.降低合成回路壓縮功?B.增加催化劑結(jié)碳風(fēng)險(xiǎn)?C.提高單程轉(zhuǎn)化率?D.減少汽包蒸汽產(chǎn)量答案：A解析：氣化壓力與合成壓力差縮小，合成氣壓縮機(jī)段數(shù)減少，功耗下降8%—12%。10.（單選）下列哪項(xiàng)不是焦煤氣化灰渣資源化利用途徑A.水泥生料?B.筑路骨料?C.土壤改良劑?D.鋰電池負(fù)極答案：D解析：灰渣主成分為SiO?、Al?O?、Fe?O?，無石墨化結(jié)構(gòu)，不具備儲鋰容量。11.（多選）影響焦煤氣化爐耐火磚壽命的關(guān)鍵操作參數(shù)包括A.爐膛峰值溫度?B.氧煤比波動幅度?C.渣層厚度?D.爐膛壓力升降速率?E.煤漿粘度答案：A、B、C、D解析：峰值溫度決定磚體蠕變；氧煤比波動導(dǎo)致渣型突變；渣層過薄過熱磚面；升降壓過快產(chǎn)生熱應(yīng)力。煤漿粘度影響火焰長度，但與磚壽命無直接關(guān)聯(lián)。12.（多選）下列措施可有效抑制焦煤氣化爐內(nèi)結(jié)渣的是A.提高CaO/SiO?比至1.3?B.降低灰熔點(diǎn)至1250℃?C.增加爐膛湍流強(qiáng)度?D.分層給氧?E.摻燒10%石灰石答案：A、C、D解析：高鈣硅比提升灰熔點(diǎn)；湍流與分層給氧降低局部高溫；降低灰熔點(diǎn)反而易結(jié)渣；石灰石分解吸熱，但過量增加灰量，非最佳。13.（多選）關(guān)于焦煤氣化廢水特征，下列說法正確的是A.COD15000—30000mg/L?B.氨氮2000—4000mg/L?C.含難降解多環(huán)芳烴?D.pH4.5—6.5?E.氯離子＜100mg/L答案：A、B、C、D解析：氣化廢水高COD、高氨氮、低pH，含酚、萘、蒽等；氯離子因煤中含氯，通常500—1500mg/L，E錯(cuò)誤。14.（多選）采用Rectisol（低溫甲醇洗）工藝時(shí)，影響CO?解吸塔再生能耗的因素有A.甲醇含水量?B.富液進(jìn)料溫度?C.再沸器溫差?D.塔頂回流比?E.氣提氮?dú)饬髁看鸢福篈、B、C、E解析：水分降低甲醇吸收能力，需加大循環(huán)；富液溫度高增加閃蒸損失；再沸器溫差決定熱功；氣提氮?dú)饨档虲O?分壓，減少升溫需求；回流比對再生能耗影響小。15.（多選）焦煤氣化裝置緊急停車聯(lián)鎖中，屬于“三取二”邏輯的是A.爐膛高溫＞1450℃?B.氧氣管線壓差低?C.煤漿流量低低?D.合成氣出口壓力高?E.汽包液位低低答案：B、C、E解析：氧管線壓差、煤漿流量、汽包液位均設(shè)三取二，防止誤動；溫度、壓力一般單點(diǎn)或雙取二。16.（判斷）焦煤氣化爐壁面掛渣厚度越厚，爐膛散熱損失越小，因此運(yùn)行中應(yīng)盡量增厚渣層。答案：錯(cuò)誤解析：渣層過厚降低傳熱，導(dǎo)致爐膛超溫，耐火磚蠕變加速，且渣層自重增大，易坍塌堵塞渣口。17.（判斷）在相同H?/CO比條件下，焦煤氣化氣比天然氣重整制氫的碳排放強(qiáng)度更低。答案：正確解析：焦煤氣化碳部分轉(zhuǎn)化為CO?，但煤基碳源替代天然氣，減少化石燃料上游排放；且氣化與變換一體化，綜合碳強(qiáng)度低約15%。18.（判斷）采用水激冷流程的焦煤氣化裝置，其合成氣中水氣體積分?jǐn)?shù)一定高于廢鍋流程。答案：正確解析：激冷直接注水飽和，水氣約50%—55%；廢鍋回收顯熱后水氣僅15%—20%。19.（判斷）焦煤氣化飛灰經(jīng)重力沉降室即可去除粒徑＜10μm的顆粒，無需后續(xù)布袋除塵。答案：錯(cuò)誤解析：沉降室對＞50μm顆粒效率較高，10μm以下需布袋或電除塵，否則后續(xù)工段催化劑磨損。20.（判斷）提高焦煤氣化爐負(fù)荷時(shí)，應(yīng)優(yōu)先提高氧煤比，再提升煤漿量，以保證火焰穩(wěn)定。答案：錯(cuò)誤解析：先提煤漿量會導(dǎo)致局部缺氧、析碳；正確順序?yàn)橄忍嵫趿?，再提煤漿，保持氧煤比恒定。21.（填空）某焦煤氣化爐日投煤量2000t，碳轉(zhuǎn)化率98%，煤含碳量78%，則每日產(chǎn)生的干基粗渣量約為______t。（灰分占煤量12%，粗渣占灰量70%）答案：2000×0.12×0.7÷(1-0.98×0.78/0.78)=168t解析：碳進(jìn)入氣相，灰分全部轉(zhuǎn)為渣；粗渣占灰70%，故168t。22.（填空）若焦煤氣化合成氣成分為CO46%、H?36%、CO?14%、CH?1%、N?3%，則其低位熱值（LHV）為______MJ/Nm3。答案：CO46%×12.63+H?36%×10.78+CH?1%×35.88=5.81+3.88+0.36=10.05MJ/Nm3解析：N?、CO?無熱值，CH?貢獻(xiàn)顯著。23.（填空）采用8.5MPa水煤漿氣化，煤漿濃度62%，若要使氧煤比為0.88Nm3/kg，則每千克煤漿需配氧氣______Nm3。答案：0.88×0.62=0.546Nm3解析：氧煤比以干基煤計(jì)，需乘以煤漿濃度。24.（填空）某廢鍋產(chǎn)生9.8MPa飽和蒸汽，汽包連續(xù)排污率3%，若給水總硬度為0.8μmol/L，要求爐水硬度≤15μmol/L，則理論排污率應(yīng)為______%。答案：0.8/(15-0.8)×100=5.6%解析：物料平衡：給水量×硬度=排污量×爐水硬度，得排污率5.6%，實(shí)際3%不足，需軟化。25.（填空）焦煤氣化爐出口合成氣溫度1350℃，經(jīng)廢鍋降溫至340℃，若氣量100000Nm3/h，平均比熱1.45kJ/Nm3·K，則廢鍋回收熱量______GJ/h。答案：100000×(1350-340)×1.45÷1000=146.45GJ/h解析：顯熱回收用于產(chǎn)汽，提高系統(tǒng)能效。26.（簡答）說明焦煤氣化爐運(yùn)行中“渣口壓差”突升的原因及處理措施。答案：原因：1.渣層過厚或掛渣脫落堵塞渣口；2.煤質(zhì)突變，灰熔點(diǎn)降低，流量增大；3.氧煤比失調(diào)，爐膛溫度下降，渣流動性變差；4.渣口耐材剝落，縮徑。處理：1.降負(fù)荷10%—15%，提高氧煤比50℃以上；2.投用渣口空氣炮或氮?dú)夥创担?.調(diào)整助熔劑（石灰石）摻量，提高灰熔點(diǎn)；4.若壓差持續(xù)＞80kPa，啟動緊急降停車程序，切換激冷室排水，防止水倒灌。27.（簡答）比較激冷與廢鍋流程在焦煤氣化中的能耗差異，并給出量化數(shù)據(jù)。答案：激冷流程將1350℃合成氣直接水淬至200℃，顯熱損失約2.1GJ/t煤，副產(chǎn)蒸汽0.3t/t煤（0.3MPa）；廢鍋流程回收顯熱產(chǎn)9.8MPa高壓汽1.1t/t煤，發(fā)電220kWh/t煤，折合0.8GJ/t煤。綜合能耗差：激冷比廢鍋高1.3GJ/t煤，對應(yīng)多耗標(biāo)煤44kg/t，CO?排放增加0.12t/t。28.（簡答）闡述焦煤氣化廢水中酚氨回收（Phenosolvan）工藝的機(jī)理與關(guān)鍵操作條件。答案：機(jī)理：利用二異丙醚（DIPE）對酚的選擇性萃取，形成酚-醚絡(luò)合物，實(shí)現(xiàn)相轉(zhuǎn)移；氨以游離態(tài)存在水相，經(jīng)蒸提脫除。關(guān)鍵條件：1.萃取溫度45—50℃，過高醚揮發(fā)，過低粘度大；2.pH4.5—5.0，確保酚以分子態(tài)；3.相比（醚/水）1:5，理論級數(shù)4級；4.反萃用10%NaOH，溫度80℃，酚鈉鹽進(jìn)入水相，醚再生循環(huán)；5.氨蒸提塔頂溫102℃，壓力0.15MPa，塔頂氨水濃度≥20%。29.（簡答）分析焦煤氣化飛灰對SCR脫硝催化劑的影響，并提出緩解策略。答案：飛灰含堿金屬K、Na及CaO，堵塞催化劑微孔，降低比表面積；同時(shí)砷中毒使V?O?活性中心失活。緩解：1.在氣化爐后設(shè)高溫陶瓷過濾器，將飛灰降至＜5mg/Nm3；2.選用TiO?-SiO?復(fù)合載體，提高抗堿能力；3.優(yōu)化孔徑分布至5—15μm，減少堵塞；4.增設(shè)超聲波吹灰，頻率20kHz，每班10min；5.控制煙氣溫度320—380℃，避免CaO與SO?生成CaSO?覆蓋。30.（簡答）說明焦煤氣化與綠氫耦合的“藍(lán)氫”路線碳減排潛力，并給出計(jì)算示例。答案：以年產(chǎn)10億Nm3H?為例，純焦煤氣化制氫碳排放0.96tCO?/tH?；若配套90%捕集率CCUS，排放降至0.096t；再用可再生電力電解水補(bǔ)充50%H?，則綜合排放0.048t，較天然氣SMR（0.9t）減排95%。需綠電4.5TWh，對應(yīng)風(fēng)光裝機(jī)2.8GW，投資約180億元，碳交易收益按80元/t計(jì)，年收益7.4億元，投資回收期12年。31.（計(jì)算）某焦煤氣化裝置年運(yùn)行8000h，產(chǎn)合成氣5×10?Nm3/a，成分CO48%、H?38%、CO?12%、CH?2%。現(xiàn)擬建年產(chǎn)100萬噸甲醇裝置，求需回配多少比例合成氣？（甲醇合成反應(yīng)CO+2H?→CH?OH，CO?+3H?→CH?OH+H?O，單程轉(zhuǎn)化率18%，循環(huán)比5:1）答案：理論耗氣：每噸甲醇需H?2100Nm3、CO700Nm3。年產(chǎn)100萬噸需H?2.1×10?Nm3、CO0.7×10?Nm3。合成氣中原有H?5×10?×0.38=1.9×10?Nm3，CO2.4×10?Nm3。缺口H?0.2×10?Nm3，CO富余1.7×10?Nm3。通過CO?+3H?→CH?OH+H?O補(bǔ)氫，需CO?0.2/3×10?=0.067×10?Nm3，耗H?0.2×10?Nm3。合成氣中CO?0.6×10?Nm3，足夠。總耗氣：CO0.7×10?，H?2.1×10?，CO?0.067×10?，合計(jì)2.867×10?Nm3。占合成氣比例：2.867/5=57.3%?？紤]單程轉(zhuǎn)化率18%、循環(huán)比5:1，新鮮氣量=2.867/(1+0.18×5)=1.433×10?Nm3。比例：1.433/5=28.7%。答：需回配28.7%合成氣。32.（計(jì)算）焦煤氣化爐輻射廢鍋共布置600根φ38×6mm水管，管長12m，合成氣側(cè)對流傳熱系數(shù)450W/m2·K，管內(nèi)水側(cè)3500W/m2·K，管壁導(dǎo)熱系數(shù)40W/m·K，求總傳熱系數(shù)K。答案：1/ho=1/450=0.00222，1/hi=1/3500=0.000286，δ/λ=0.006/40=0.00015，總熱阻=0.00222+0.000286+0.00015=0.002656，K=1/0.002656=376W/m2·K。答：376W/m2·K。33.（計(jì)算）某廠焦煤氣化爐投煤量150t/h，煤含硫0.6%，其中80%轉(zhuǎn)化為H?S，20%為COS，采用MDEA脫硫，要求凈化氣H?S≤20mg/Nm3，求MDEA循環(huán)量。（MDEA對H?S平衡溶解度0.85mol/mol，密度1020kg/m3，分子量119，硫回收率99.8%）答案：硫總量：150×0.006=0.9t/h=900kg/h，H?S900×0.8=720kg/h=720/34=21.18kmol/h，COS180kg/h=180/60=3kmol/h，按H?S當(dāng)量計(jì)共24.18kmol/h。需脫除24.18×0.998=24.13kmol/h。MDEA循環(huán)量：24.13/0.85=28.4kmol/h=28.4×119=3380kg/h=3.31m3/h。考慮操作彈性1.5，循環(huán)量5m3/h。答：5m3/h。34.（計(jì)算）焦煤氣化裝置配套空分，氧純度95%，氮純度99.9%，求生產(chǎn)1Nm3O?需多少空氣。（空氣中O?20.9%，N?78.1%）答案：設(shè)空氣量V，則0.209V=0.95×1，V=4.55Nm3。副產(chǎn)氮：4.55×0.781=3.55Nm3，純度99.9%，需扣除氬等，實(shí)際3.5Nm3。答：4.55Nm3。35.（計(jì)算）某焦煤氣化爐渣口直