2025年煤化工油品考試題目及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.煤直接液化過程中，最常用的催化劑活性金屬是A.鐵??B.鎳??C.鈷??D.鉬答案：A解析：鐵基催化劑價格低廉，在450℃、15–30MPa條件下可高效促進(jìn)煤大分子裂化加氫，工業(yè)裝置（如神華鄂爾多斯）普遍采用Fe2O3S系。2.下列哪項(xiàng)不是煤間接液化FT合成的典型產(chǎn)品分布調(diào)控手段A.調(diào)節(jié)H2/CO比??B.改變反應(yīng)器類型??C.升高空速??D.提高煤漿濃度答案：D解析：煤漿濃度僅影響氣化工段負(fù)荷，對FT鏈增長概率α無直接影響；其余三項(xiàng)均可改變α值，從而調(diào)整產(chǎn)物碳數(shù)分布。3.煤焦油加氫精制裝置中，為防止床層飛溫，通常注入A.循環(huán)氫??B.冷氫??C.蒸汽??D.氮?dú)獯鸢福築解析：冷氫為高壓低溫氫氣，可快速吸收反應(yīng)熱，將熱點(diǎn)溫度控制在＜420℃，避免催化劑燒結(jié)。4.關(guān)于Shell干粉煤氣化，下列說法正確的是A.氣化溫度約1100℃??B.采用濕法進(jìn)料??C.合成氣中CH4體積分?jǐn)?shù)＞10%??D.碳轉(zhuǎn)化率＞99%答案：D解析：Shell氣化屬高溫氣流床，溫度1500℃以上，干法進(jìn)料，CH4＜0.1%，碳轉(zhuǎn)化率極高。5.煤制油項(xiàng)目能量利用率通常用哪項(xiàng)指標(biāo)表征A.EROI??B.熱效率（η）??C.碳效??D.水耗答案：B解析：熱效率η=（產(chǎn)品低位發(fā)熱量）/（原料煤+燃料煤+電折熱），直接反映能量轉(zhuǎn)化水平，現(xiàn)代直接液化η可達(dá)58%。6.下列哪種反應(yīng)器最適用于漿態(tài)床FT合成A.固定床??B.流化床??C.漿態(tài)鼓泡塔??D.移動床答案：C解析：漿態(tài)鼓泡塔傳熱均勻、溫度梯度＜2℃，可在線更換催化劑，南非SasolSSPD工藝采用此型。7.煤直接液化殘渣（CLR）最合理的利用途徑是A.填埋??B.制磚??C.氣化制氫??D.水泥窯共處置答案：C解析：CLR灰分＜5%、揮發(fā)分＞35%，熱值約25MJ/kg，經(jīng)氣流床氣化可產(chǎn)氫2.0wt%（daf），實(shí)現(xiàn)能量回收與殘渣減量。8.關(guān)于FT合成水相副產(chǎn)物，下列說法錯誤的是A.主要含醇、酮、酸??B.酸值可達(dá)200mgKOH/g??C.經(jīng)萃取可提取高碳醇??D.可直接回注反應(yīng)器答案：D解析：水相酸性強(qiáng)，直接回注會毒化催化劑；需經(jīng)中和、萃取、精餾后回收醇類或送污水站。9.煤制油項(xiàng)目碳足跡計算邊界通常不包括A.煤炭開采甲烷泄漏??B.廠內(nèi)自備電廠排放??C.油品燃燒階段??D.員工通勤答案：D解析：ISO14067規(guī)定產(chǎn)品碳足跡邊界為“搖籃到大門”，員工通勤屬范疇三，可選披露。10.下列哪種技術(shù)最能降低煤直接液化氫耗A.預(yù)加氫??B.溶劑循環(huán)加氫??C.供氫溶劑（Hdonor）??D.兩段液化答案：C解析：Hdonor溶劑（如四氫萘）在液化段提供活性氫，減少外加氫氣量約15%，神華二代工藝已工業(yè)化。11.煤焦油加氫裂化裝置，控制航冰點(diǎn)≤47℃的關(guān)鍵餾分為A.130–160℃??B.160–190℃??C.190–230℃??D.230–280℃答案：B解析：160–190℃為航煤餾分，需深度加氫脫芳使芳烴＜5%，冰點(diǎn)方可達(dá)標(biāo)。12.下列哪項(xiàng)不是FT柴油優(yōu)于國VI柴油的性能A.十六烷值高??B.硫含量低??C.密度高??D.潤滑性差答案：C解析：FT柴油幾乎不含芳烴，密度僅0.77g/cm3，低于國VI下限0.810g/cm3，需與石化柴油調(diào)和。13.煤氣化過程中，提高冷煤氣效率的最有效手段是A.提高氧煤比??B.降低蒸汽煤比??C.提高氣化壓力??D.回收合成氣顯熱答案：D解析：顯熱占入爐熱焓15–20%，采用廢鍋或輻射鍋爐產(chǎn)高壓蒸汽，冷煤氣效率可提升8–10個百分點(diǎn)。14.煤制油項(xiàng)目環(huán)評中，SO2排放指標(biāo)折算基準(zhǔn)氧含量為A.3%??B.6%??C.11%??D.15%答案：B解析：GB315702015規(guī)定煉化工業(yè)爐窯基準(zhǔn)氧含量6%，煤制油自備電廠執(zhí)行GB132232011，氧基準(zhǔn)亦為6%。15.下列哪種助劑可提高FT催化劑抗磨強(qiáng)度A.SiO2??B.Al2O3??C.ZrO2??D.石墨答案：B解析：Al2O3作為結(jié)構(gòu)助劑，可形成CoAl2O4尖晶石骨架，提高壓碎強(qiáng)度至＞120N/cm，降低細(xì)粉生成。16.煤直接液化裝置中，減壓塔底泵材質(zhì)多選用A.316L??B.2205??C.2507??D.Inconel625答案：C解析：塔底含固量高達(dá)2000ppm，Cl可達(dá)100mg/L，2507雙相鋼耐點(diǎn)蝕指數(shù)PREN＞40，性價比最優(yōu)。17.下列哪項(xiàng)不是煤制油項(xiàng)目用水大戶A.空分循環(huán)冷卻??B.煤氣化灰水處理??C.鍋爐補(bǔ)水??D.生活消防答案：D解析：生活消防水量＜1%；空分冷卻蒸發(fā)量占全廠40%，為最大水耗單元。18.煤焦油中喹啉不溶物（QI）主要影響A.加氫催化劑孔口堵塞??B.產(chǎn)品色度??C.柴油十六烷值??D.石腦油芳潛答案：A解析：QI為微米級碳質(zhì)顆粒，易沉積在催化劑顆粒外表面，導(dǎo)致床層壓降升高，需采用保護(hù)反應(yīng)器預(yù)脫除。19.下列哪種技術(shù)路線可生產(chǎn)煤基航煤A.FT合成+加氫異構(gòu)??B.煤焦化+延遲焦化??C.煤直接液化+溶劑脫瀝青??D.煤氣化+甲烷化答案：A解析：FT蠟經(jīng)加氫異構(gòu)，可生成異構(gòu)烷烴為主航煤，滿足ASTMD7566SPK規(guī)格，已獲CAAC適航。20.煤制油裝置開停車階段，最易發(fā)生A.催化劑反硫化??B.低溫甲烷化??C.水擊??D.露點(diǎn)腐蝕答案：D解析：停車降溫過程，系統(tǒng)內(nèi)SOx、Cl與水蒸氣共凝，形成H2SO4/HCl露點(diǎn)腐蝕，需注入氨中和并快速干燥。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）21.下列哪些因素會促進(jìn)FT合成CH4生成A.升高溫度??B.升高壓力??C.降低H2/CO比??D.使用Ru基催化劑??E.減小顆粒粒徑答案：A、D解析：高溫及Ru基催化劑均提高甲烷化活性；高壓、低H2/CO、小粒徑則抑制CH4，提高鏈增長概率。22.煤直接液化溶劑應(yīng)具備的性質(zhì)包括A.高芳碳率??B.高供氫能力??C.低沸點(diǎn)??D.低QI??E.高硫含量答案：A、B、D解析：溶劑需溶解煤及瀝青烯，芳碳率＞0.7；供氫指數(shù)HDI＞15mgH2/g；低QI防堵塞；沸點(diǎn)需＞350℃以循環(huán)使用。23.下列哪些屬于煤氣化灰水“零排放”單元A.絮凝沉淀??B.多效蒸發(fā)??C.結(jié)晶分鹽??D.反滲透??E.濕式氧化答案：B、C、D解析：RO濃縮+多效蒸發(fā)+冷凍結(jié)晶為典型ZLD路線，產(chǎn)出Na2SO4、NaCl工業(yè)鹽；絮凝沉淀僅預(yù)處理，濕式氧化用于高COD。24.關(guān)于FT催化劑失活，下列說法正確的是A.鈷基催化劑易燒結(jié)??B.鐵基催化劑易積碳??C.硫中毒不可逆??D.水熱老化與分壓正相關(guān)??E.碳納米管覆蓋可燒炭再生答案：A、B、D、E解析：硫中毒鈷基不可逆，鐵基可逆；其余均正確。25.煤制油項(xiàng)目碳減排措施包括A.空分深冷改為PSA??B.氣化爐CO2捕集??C.酸性氣體CO2回注氣化??D.可再生能源制氫??E.柴油車尾氣催化答案：B、C、D解析：A項(xiàng)PSA無法提供大規(guī)模氧；E為下游排放，不在項(xiàng)目邊界；B、C、D可直接削減Scope1。26.下列哪些屬于煤焦油加氫裂化目的A.脫除金屬??B.提高H/C比??C.裂解多環(huán)芳烴??D.降低冰點(diǎn)??E.提高鏈烷烴含量答案：B、C、E解析：加氫裂化主反應(yīng)為開環(huán)、異構(gòu)、裂化，提高H/C、鏈烷烴；金屬已在精制段脫除；冰點(diǎn)為航煤指標(biāo)。27.下列哪些操作可降低煤直接液化能耗A.溶劑減壓閃蒸回收輕油??B.采用液力透平回收高壓流體能量??C.提高反應(yīng)器入口氫分壓??D.采用高效磁力泵??E.增加減壓塔理論板數(shù)答案：A、B、D解析：閃蒸、液力透平、磁力泵均可降低電耗；提高氫分壓反而增加壓縮功；增加塔板數(shù)對熱耗影響小。28.關(guān)于FT合成蠟裂化，下列說法正確的是A.采用分子篩催化劑??B.反應(yīng)溫度380–420℃??C.可生產(chǎn)α烯烴??D.需注蒸汽降低分壓??E.產(chǎn)物需加氫飽和答案：A、C、D、E解析：蠟裂化采用ZSM5或SAPO11，注蒸汽防積碳，產(chǎn)物烯烴需后加氫；溫度450–500℃，B錯誤。29.下列哪些屬于煤制油項(xiàng)目重大危險源A.煤氣化爐??B.加氫反應(yīng)器??C.液氧儲罐??D.成品油罐組??E.循環(huán)水冷卻塔答案：A、B、C、D解析：依據(jù)GB18218，氣化爐（CO）、加氫反應(yīng)器（H2）、液氧＞200t、汽油罐＞5000t均屬重大危險源；冷卻塔不在名錄。30.下列哪些檢測方法可用于FT催化劑積碳表征A.TPO??B.XPS??C.TEM??D.H2TPR??E.Raman答案：A、C、E解析：TPO定量碳量；TEM觀察碳層；Raman區(qū)分石墨碳與無定形碳；XPS、TPR用于價態(tài)與還原性。三、判斷題（每題1分，共10分）31.煤直接液化反應(yīng)器出口物料經(jīng)熱高分回收的輕油可直接作汽油調(diào)和組分。答案：錯誤解析：輕油芳烴＞60%、氮＞100ppm，需加氫精制降芳、脫氮后方可進(jìn)入汽油池。32.FT鐵基催化劑比鈷基更適合高CO2原料氣。答案：正確解析：Fe基具水氣變換活性，可將CO2+H2再轉(zhuǎn)化為CO，保持合成氣H2/CO平衡；Co基幾乎無變換活性。33.煤焦油加氫裝置設(shè)置保護(hù)反應(yīng)器的主要目的是脫除瀝青質(zhì)。答案：正確解析：保護(hù)反應(yīng)器在較低溫度（220–280℃）下加氫飽和多環(huán)芳烴、脫金屬，防止主反應(yīng)器催化劑堵塞。34.煤制油項(xiàng)目采用IGCC發(fā)電可提高整體能量利用率約10%。答案：正確解析：IGCC將合成氣先送燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)，動力段效率可達(dá)46%，比常規(guī)亞臨界汽電高10個百分點(diǎn)。35.FT合成尾氣中C2–C4烯烴可通過OCP工藝增產(chǎn)丙烯。答案：正確解析：OCP（OlefinConversionProcess）為Lummus技術(shù)，可將C4烯烴歧化為丙烯，提高三烯收率。36.煤直接液化溶劑循環(huán)比越高越有利于系統(tǒng)穩(wěn)定。答案：錯誤解析：循環(huán)比過高導(dǎo)致反應(yīng)器線速增大、停留時間縮短，轉(zhuǎn)化率下降；工業(yè)裝置循環(huán)比控制在1.5–2.0。37.煤制油裝置CO2捕集采用MEA吸收，再生能耗約3.5GJ/tCO2。答案：正確解析：傳統(tǒng)MEA工藝再生熱耗3.2–4.0GJ/t，與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)吻合。38.煤焦油加氫裂化段采用NiW/Al2O3催化劑，其主要功能是加氫脫金屬。答案：錯誤解析：NiW/Al2O3用于深度加氫裂化與芳烴飽和；脫金屬由保護(hù)反應(yīng)器MoNi/Al2O3完成。39.FT合成采用微通道反應(yīng)器可消除內(nèi)擴(kuò)散限制。答案：正確解析：通道水力直徑＜1mm，催化劑涂層厚度50–100μm，內(nèi)擴(kuò)散時間常數(shù)＜0.1s，宏觀反應(yīng)速率接近本征。40.煤制油項(xiàng)目采用“綠氫”替代后，產(chǎn)品油可標(biāo)注為碳中和燃料。答案：錯誤解析：僅制氫環(huán)節(jié)零碳，原料煤碳原子全部轉(zhuǎn)化為CO2，全生命周期仍排放約2.1tCO2/t油品，需耦合BECCS方可中和。四、填空題（每空1分，共20分）41.煤直接液化典型操作條件：溫度________℃，壓力________MPa，氫油體積比________。答案：450–465，17–19，1000–1200解析：神華百萬噸級裝置設(shè)計溫度455℃、氫壓19MPa、氫油比1100，保證煤轉(zhuǎn)化率＞90%。42.FT合成鈷基催化劑活性相為________，還原溫度一般控制在________℃。答案：金屬Co0，350–400解析：Co3O4需先還原為Co0才具活性；過高溫度導(dǎo)致燒結(jié)，低于300℃還原不完全。43.煤氣化爐渣中主要非晶相為________，其含量越高越有利于________。答案：玻璃體，水泥活性解析：玻璃體含量＞80%時，渣活性指數(shù)可達(dá)95%，可替代水泥熟料10–15%。44.煤焦油加氫精制段，脫氮反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度的關(guān)系符合________方程，表觀活化能約________kJ/mol。答案：Arrhenius，110–130解析：喹啉加氫路徑為芳環(huán)飽和→C–N氫解，表觀活化能文獻(xiàn)值120kJ/mol。45.煤制油項(xiàng)目水平衡中，冷卻塔蒸發(fā)損失約占循環(huán)水量________%，飄滴損失占________%。答案：1.2–1.5，0.01–0.03解析：蒸發(fā)損失與ΔT、濕度相關(guān)；飄滴損失由除水器效率決定，現(xiàn)代高效除水器可＜0.005%。46.FT合成尾氣中CO2體積分?jǐn)?shù)通常為________%，經(jīng)________工藝可制取食品級CO2。答案：30–40，低溫甲醇洗+精餾解析：低溫甲醇洗在40℃下選擇性吸收CO2，再生后純度＞99.99%，滿足GB1886.228。47.煤直接液化減壓塔頂真空度一般控制在________kPaA，采用________級蒸汽噴射泵。答案：3–5，三解析：三級蒸汽噴射+液環(huán)泵組合，可將塔頂絕壓降至4kPa，保證減壓餾分切割點(diǎn)＞550℃。48.煤制油項(xiàng)目碳效（CE）定義式為________，世界先進(jìn)水平CE≈________%。答案：產(chǎn)品化學(xué)能/原料煤化學(xué)能，55解析：CE不含發(fā)電部分，直接液化示范裝置已達(dá)55%，間接液化48%。49.煤焦油中萘加氫飽和產(chǎn)物為________，其冰點(diǎn)為________℃。答案：十氫萘，43解析：萘經(jīng)兩步加氫得十氫萘，為高十六烷值組分，但冰點(diǎn)較高，限制航煤摻混比。50.煤制油裝置緊急泄壓閥開啟后，高壓系統(tǒng)壓力需在________s內(nèi)降至________MPa以下。答案：300，7解析：API521規(guī)定，泄壓閥全開＜300s內(nèi)降至設(shè)計壓力的60%，防止反應(yīng)器脆性斷裂。五、簡答題（每題6分，共30分）51.簡述煤直接液化與間接液化在能量轉(zhuǎn)化路徑上的本質(zhì)區(qū)別，并給出二者熱效率差異的主要原因。答案：（1）路徑區(qū)別：直接液化在高溫高壓下將煤大分子加氫裂解，部分碳以瀝青烯、前瀝青烯中間體形式直接轉(zhuǎn)化為液體，氫耗低；間接液化先氣化得合成氣，再通過FT合成重新構(gòu)建C–C鍵，經(jīng)歷“固→氣→液”兩步，能量損失大。（2）熱效率差異：直接液化省去了氣化高溫顯熱損失及FT合成低選擇性損失，η高5–8個百分點(diǎn)；間接液化需額外補(bǔ)償水氣變換反應(yīng)熱，且尾氣循環(huán)壓縮功大，導(dǎo)致η偏低。52.說明FT合成漿態(tài)床反應(yīng)器設(shè)置蠟過濾系統(tǒng)的必要性，并給出兩種工業(yè)過濾方式及其優(yōu)缺點(diǎn)。答案：必要性：催化劑細(xì)粉（＜10μm）易隨蠟相夾帶，造成下游加氫催化劑床層堵塞、磨損機(jī)泵。方式：a.反沖洗金屬粉末燒結(jié)濾芯（Pall）：精度2μm，可在線反吹，壓差＜0.2MPa；但高溫蠟易凝固，需伴熱嚴(yán)格。b.旋液分離+籃式過濾器：無運(yùn)動部件，可靠性高；但分離效率僅90%，需定期停車清理。53.煤焦油加氫裂化裝置出現(xiàn)航煤冰點(diǎn)超標(biāo)，請列出三條工藝調(diào)整措施并說明機(jī)理。答案：（1）提高裂化段反應(yīng)溫度5–8℃，促進(jìn)多環(huán)芳烴開環(huán)生成單環(huán)烷烴，降低冰點(diǎn)；（2）注入適量異構(gòu)化助劑（如SAPO11），增加異構(gòu)烷烴比例，降低結(jié)晶溫度；（3）降低航煤干點(diǎn)5℃，減少高碳數(shù)正構(gòu)烷烴含量，從而改善低溫性能。54.煤氣化灰水系統(tǒng)為何需添加分散劑？寫出常用分散劑化學(xué)名稱及作用機(jī)理。答案：灰水含Ca2+、Mg2+、SiO2膠體，易在換熱器、管道沉積硅酸鈣垢；添加分散劑可阻止晶體長大與沉積。常用：聚丙烯酸鈉（PAANa），羧酸基團(tuán)吸附CaCO3微晶，產(chǎn)生靜電斥力，臨界抑制指數(shù)＞120。55.煤制油項(xiàng)目如何實(shí)現(xiàn)“水耗＜3t/t油”世界先進(jìn)指標(biāo)？給出三條關(guān)鍵技術(shù)。答案：（1）空分采用“全凝式”汽輪機(jī)+表凝器，將蒸汽冷凝水全部回收作鍋爐補(bǔ)水，減少新鮮水40%；（2）氣化灰水采用“高倍率循環(huán)+管式膜軟化”，將循環(huán)倍率提高至8倍，排污量＜1%；（3）采用“MVR+結(jié)晶分鹽”處理高鹽廢水，產(chǎn)水回用，副產(chǎn)Na2SO4、NaCl外售，實(shí)現(xiàn)廢水近零排放。六、計算題（共30分）56.（10分）某煤直接液化裝置年處理洗精煤3.0Mt（干基），煤工業(yè)分析：Cdaf83.5%，Hdaf5.2%，Odaf9.3%，Ndaf1.0%，Sdaf1.0%。液化油產(chǎn)率（含氣、水）0.56t/tdaf煤，油品平均組成CH1.85，相對分子質(zhì)量取190。求：（1）年油品產(chǎn)量（t）；（2）理論氫耗（wt%daf煤）；（3）若84%氫來自重整氫、16%來自煤制氫，求年耗煤制氫用煤量（t），已知煤制氫工序氫產(chǎn)率1100Nm3/t煤，氫氣密度0.089kg/Nm3。答案與解析：（1）daf煤量=3.0×(1009.3)/100=2.721Mt/a油品=2.721×0.56=1.524Mt/a（2）按元素平衡：每tdaf煤含C835kg，生成油中C835