2025年化工總控工實(shí)操試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某精餾塔設(shè)計(jì)操作壓力為0.5MPa（表壓），正常生產(chǎn)時(shí)塔頂壓力突然升至0.65MPa，最可能的原因是（）。A.塔頂冷凝器循環(huán)水量增大B.塔底再沸器蒸汽量減少C.進(jìn)料量突然增加50%D.塔頂采出閥全開2.離心泵啟動(dòng)前未灌泵，最可能導(dǎo)致的現(xiàn)象是（）。A.電機(jī)過載跳閘B.泵體劇烈振動(dòng)C.出口壓力接近零D.葉輪損壞3.固定床反應(yīng)器催化劑裝填時(shí)，若床層高度低于設(shè)計(jì)值，可能導(dǎo)致（）。A.反應(yīng)轉(zhuǎn)化率提高B.床層壓降增大C.催化劑粉化加劇D.局部溫度失控4.某聚合反應(yīng)釜設(shè)計(jì)溫度為85±2℃，生產(chǎn)中DCS顯示溫度為92℃，優(yōu)先采取的操作是（）。A.開大夾套冷卻水閥B.關(guān)閉進(jìn)料閥C.啟動(dòng)緊急泄料系統(tǒng)D.降低攪拌轉(zhuǎn)速5.吸收塔采用逆流操作時(shí)，氣體從（）進(jìn)入，液體從（）進(jìn)入。A.塔頂，塔底B.塔底，塔頂C.塔中，塔頂D.塔底，塔中6.蒸汽加熱的列管式換熱器運(yùn)行中，若殼程介質(zhì)出口溫度偏低，可能的原因是（）。A.管程介質(zhì)流量減小B.殼程介質(zhì)流量增大C.蒸汽壓力升高D.換熱器內(nèi)漏7.往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣量調(diào)節(jié)通常通過（）實(shí)現(xiàn)。A.調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速B.改變活塞行程C.開啟旁路回流閥D.更換氣缸尺寸8.某反應(yīng)釜攪拌器電流突然下降，最可能的故障是（）。A.物料黏度增大B.攪拌軸斷裂C.電機(jī)功率增大D.物料密度增大9.工業(yè)合成氨裝置中，氫氣與氮?dú)獾睦碚撃柋葹?:1，實(shí)際生產(chǎn)中控制為2.8:1，主要目的是（）。A.提高氮?dú)廪D(zhuǎn)化率B.降低系統(tǒng)壓力C.減少氫氣浪費(fèi)D.防止催化劑中毒10.空分裝置中，液氧泵啟動(dòng)前需進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷的主要目的是（）。A.檢查泵體密封性B.避免低溫液體汽化導(dǎo)致氣蝕C.提高泵的出口壓力D.測(cè)試電機(jī)絕緣性能二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，多選、錯(cuò)選不得分，少選得1分）1.影響精餾塔分離效率的因素包括（）。A.回流比B.進(jìn)料熱狀態(tài)C.塔板數(shù)D.塔頂產(chǎn)品采出量2.離心泵運(yùn)行中出現(xiàn)汽蝕的主要現(xiàn)象有（）。A.泵體發(fā)出異響B(tài).出口壓力波動(dòng)C.電機(jī)電流升高D.葉輪出現(xiàn)蜂窩狀蝕坑3.固定床反應(yīng)器操作中，催化劑失活的常見原因有（）。A.積碳B.高溫?zé)Y(jié)C.毒物吸附D.原料雜質(zhì)含量低4.工業(yè)管道泄漏的應(yīng)急處理措施包括（）。A.立即切斷泄漏源上游閥門B.用濕布覆蓋酸性泄漏點(diǎn)C.啟動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)降低可燃?xì)怏w濃度D.直接用手封堵微小泄漏點(diǎn)5.蒸餾操作中，塔釜溫度過高可能導(dǎo)致（）。A.重組分被蒸出，塔頂產(chǎn)品不合格B.塔釜液位下降過快C.塔壓升高D.再沸器結(jié)焦加劇三、填空題（每空2分，共20分）1.離心泵的主要性能參數(shù)包括流量、揚(yáng)程、功率、（）和效率。2.精餾塔的操作“三大平衡”是指物料平衡、（）和熱量平衡。3.反應(yīng)器按操作方式可分為間歇式、連續(xù)式和（）。4.換熱器的總傳熱系數(shù)K的單位是（）。5.工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，常見的水質(zhì)處理藥劑包括緩蝕劑、阻垢劑和（）。6.壓縮機(jī)組的軸封裝置主要用于防止（）泄漏。7.聚合反應(yīng)中，引發(fā)劑的作用是（）。8.空分裝置中，空氣凈化的主要目的是去除（）和二氧化碳。9.催化裂化裝置中，再生器的主要作用是（）。10.化工生產(chǎn)中，“三廢”指廢氣、廢水和（）。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共32分）1.簡(jiǎn)述精餾塔開車的主要操作步驟（按順序?qū)懗鲫P(guān)鍵步驟）。2.離心泵啟動(dòng)后無流量輸出，可能的原因有哪些？如何逐一排查？3.固定床反應(yīng)器催化劑裝填時(shí)需注意哪些事項(xiàng)？4.簡(jiǎn)述DCS系統(tǒng)中調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度的操作要點(diǎn)（以蒸汽加熱為例）。五、操作題（15分）某廠乙烯聚合反應(yīng)釜（夾套蒸汽加熱，帶攪拌）因儀表故障導(dǎo)致溫度失控，DCS顯示溫度已升至110℃（安全上限為105℃），且仍在上升。請(qǐng)寫出完整的應(yīng)急操作步驟（包括與中控室、現(xiàn)場(chǎng)人員的協(xié)同）。六、計(jì)算題（18分）某甲醇合成塔進(jìn)料組分為：H?70%（體積分?jǐn)?shù)，下同）、CO20%、CO?5%、N?5%。已知反應(yīng)方程式為：CO+2H?→CH?OH（主反應(yīng)）CO?+3H?→CH?OH+H?O（副反應(yīng)）假設(shè)進(jìn)料流量為1000Nm3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），甲醇產(chǎn)量為200kg/h（純度99.5%），計(jì)算：（1）主反應(yīng)消耗的H?體積（Nm3/h）；（2）若H?總轉(zhuǎn)化率為60%，計(jì)算副反應(yīng)消耗的H?體積（Nm3/h）。（甲醇摩爾質(zhì)量32g/mol，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)摩爾體積22.4L/mol）答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.C（進(jìn)料量突增會(huì)導(dǎo)致塔內(nèi)氣液負(fù)荷增加，壓力上升；A會(huì)降低塔頂溫度和壓力，B會(huì)降低塔底溫度和壓力，D會(huì)降低塔頂壓力）2.C（未灌泵會(huì)導(dǎo)致泵內(nèi)充滿氣體，無法形成足夠的真空度，出口壓力接近零；氣縛現(xiàn)象）3.D（床層高度不足會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)空間不夠，局部反應(yīng)劇烈，溫度失控；A錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)化率可能降低；B錯(cuò)誤，壓降減??；C無直接關(guān)聯(lián)）4.A（溫度未超安全上限時(shí)，優(yōu)先調(diào)節(jié)冷卻水；B、C為溫度持續(xù)升高至聯(lián)鎖值后的操作）5.B（逆流操作氣體從塔底進(jìn)，液體從塔頂進(jìn)，接觸更充分）6.B（殼程介質(zhì)流量增大，停留時(shí)間縮短，出口溫度降低；A會(huì)導(dǎo)致管程出口溫度升高，C會(huì)提高殼程溫度，D會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)混合，溫度異常）7.C（往復(fù)式壓縮機(jī)通過旁路回流調(diào)節(jié)排氣量；A、B、D為結(jié)構(gòu)性調(diào)節(jié)，實(shí)際操作中少用）8.B（攪拌軸斷裂會(huì)導(dǎo)致攪拌阻力消失，電流下降；A、D會(huì)增加電流，C與電流無直接關(guān)聯(lián)）9.A（提高廉價(jià)組分氮?dú)獾谋壤?，促進(jìn)氫氣轉(zhuǎn)化，提高整體轉(zhuǎn)化率）10.B（預(yù)冷使泵體溫度降至液氧沸點(diǎn)以下，避免液體汽化產(chǎn)生氣蝕）二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD（回流比、進(jìn)料狀態(tài)、塔板數(shù)、采出量均影響分離效率）2.ABD（汽蝕時(shí)葉輪受沖擊，產(chǎn)生異響、壓力波動(dòng)和蝕坑；電機(jī)電流可能下降）3.ABC（積碳、燒結(jié)、毒物吸附是失活主因；D會(huì)延長(zhǎng)催化劑壽命）4.ABC（D錯(cuò)誤，直接用手封堵可能導(dǎo)致灼傷或中毒）5.ABCD（溫度過高會(huì)蒸出重組分，液位下降，塔壓升高，再沸器結(jié)焦）三、填空題1.轉(zhuǎn)速2.氣液平衡3.半連續(xù)式4.W/(m2·K)5.殺菌劑6.介質(zhì)（或潤滑油）7.引發(fā)單體聚合（或產(chǎn)生自由基）8.水分（或水）9.燒焦再生催化劑（或恢復(fù)催化劑活性）10.廢渣四、簡(jiǎn)答題1.精餾塔開車步驟：①檢查塔、換熱器、泵等設(shè)備及儀表是否完好；②向塔內(nèi)充入氮?dú)庵脫Q空氣（氧含量＜0.5%）；③開啟進(jìn)料泵，按設(shè)計(jì)流量向塔內(nèi)進(jìn)料至塔釜液位50%；④緩慢開啟再沸器蒸汽閥，控制升溫速率（5~10℃/min）；⑤塔頂冷凝器通冷卻水，建立回流（回流罐液位＞30%時(shí)啟動(dòng)回流泵）；⑥調(diào)節(jié)回流比至設(shè)計(jì)值（一般1.2~2倍最小回流比）；⑦待塔頂、塔釜溫度、壓力穩(wěn)定后，逐步開啟采出閥，調(diào)整采出量至平衡；⑧分析塔頂、塔釜產(chǎn)品純度，合格后轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。2.離心泵無流量可能原因及排查：①泵內(nèi)未灌泵（氣縛）：檢查泵體排氣閥是否排盡氣體，重新灌泵；②吸入管路堵塞：檢查過濾器、入口閥開度，清理堵塞物；③葉輪損壞或反轉(zhuǎn)：停泵檢查葉輪是否磨損，確認(rèn)電機(jī)轉(zhuǎn)向；④入口壓力不足（汽蝕）：檢查吸入罐液位是否過低，入口管路是否泄漏；⑤出口閥未開啟或管路堵塞：檢查出口閥開度，疏通出口管線。3.固定床催化劑裝填注意事項(xiàng)：①裝填前檢查反應(yīng)器內(nèi)表面是否光滑，無雜物；②催化劑需過篩去除粉末，避免床層壓降過大；③采用布袋或?qū)Я瞎芫鶆蜓b填，避免催化劑顆粒破碎；④裝填高度需符合設(shè)計(jì)要求，誤差≤±50mm；⑤裝填后耙平床層，測(cè)量床層壓降（通空氣測(cè)試）；⑥記錄裝填量，確保與設(shè)計(jì)值一致（誤差≤±2%）；⑦裝填過程中避免踩踏催化劑，防止床層密度不均。4.蒸汽加熱反應(yīng)釜溫度調(diào)節(jié)要點(diǎn)：①觀察DCS顯示的釜內(nèi)溫度（TIC101）與設(shè)定值偏差；②若溫度低于設(shè)定值，緩慢開大蒸汽調(diào)節(jié)閥（TV101），同時(shí)注意蒸汽壓力（PIC102）是否穩(wěn)定（0.3~0.5MPa）；③若溫度高于設(shè)定值，關(guān)小TV101，必要時(shí)開啟夾套冷卻水閥（XV103）輔助降溫；④調(diào)節(jié)過程中需關(guān)注攪拌電流（AIC104），防止物料局部過熱；⑤每5分鐘記錄一次溫度、蒸汽流量（FIC105）和夾套壓力（PIR106），確保參數(shù)波動(dòng)在±2℃內(nèi)；⑥若溫度波動(dòng)劇烈，切換至手動(dòng)調(diào)節(jié)模式，待穩(wěn)定后再切回自動(dòng)；⑦定期檢查蒸汽疏水閥（SV107）工作狀態(tài)，避免冷凝水積聚影響傳熱。五、操作題應(yīng)急操作步驟：1.現(xiàn)場(chǎng)人員立即報(bào)告中控室：“反應(yīng)釜R101溫度110℃，持續(xù)上升，請(qǐng)求啟動(dòng)應(yīng)急程序?！?.中控室確認(rèn)DCS數(shù)據(jù)，關(guān)閉進(jìn)料閥（XV101），停止物料輸入。3.現(xiàn)場(chǎng)人員檢查夾套冷卻水閥（XV102）是否全開，若未全開則手動(dòng)全開；同時(shí)確認(rèn)循環(huán)水泵（P101A/B）運(yùn)行正常（電流、壓力正常）。4.中控室觀察攪拌器（M101）運(yùn)行狀態(tài)，若攪拌停止，立即啟動(dòng)備用電機(jī)（M101B），確保物料混合均勻（防止局部過熱）。5.若溫度持續(xù)升至115℃（聯(lián)鎖值），中控室觸發(fā)聯(lián)鎖：關(guān)閉蒸汽閥（XV103），開啟緊急泄料閥（XV104），將物料泄入事故槽（V102）。6.現(xiàn)場(chǎng)人員佩戴防護(hù)裝備（自給式呼吸器、防化服），檢查泄料管線是否暢通，事故槽液位是否正常（＜80%）。7.溫度降至100℃以下后，中控室停止泄料，關(guān)閉XV104，現(xiàn)場(chǎng)人員檢查反應(yīng)釜密封情況，確認(rèn)無泄漏后，匯報(bào)值班長(zhǎng)。8.事故處理完成后，填寫《異常情況處理記錄》，分析儀表故障原因（如溫度傳感器損壞、DCS模塊故障），聯(lián)系儀表人員維修。六、計(jì)算題（1）主反應(yīng)消耗H?體積：甲醇產(chǎn)量：200kg/h×99.5%=199kg/h=199000g/h甲醇物質(zhì)的量：199000g÷32g/mol=6218.75mol/h主反應(yīng)生成甲醇的物質(zhì)的量設(shè)為x，副反應(yīng)生成甲醇的物質(zhì)的量為y，則x+y=6218.75mol/h主反應(yīng)消耗H?：2x，副反應(yīng)消耗H?：3y進(jìn)料中H?總量：1000Nm3/h×70%=700Nm3/h=700000L/h÷22.4L/mol=31250mol/h（2）H?總轉(zhuǎn)化率60%，總消耗H?：31250mol/h×60%=18750mol/h即2x+3y=18750mol/h聯(lián)立方程：x+y=6218.752x+3y=18750解得：y=187502×6218.75=1875012437.5=6312.5mol/h（矛盾，說明假設(shè)錯(cuò)誤，實(shí)際主反應(yīng)為主要貢獻(xiàn)）正確計(jì)算：主反應(yīng)生成甲醇的物質(zhì)的量為x，副反應(yīng)生成甲醇的物質(zhì)的量為y，總甲醇x+y=6218.75mol/h主反應(yīng)消耗H?：2x，副反應(yīng)消耗H?：3yH?總消耗=2x+3y=31250mol/h×60%=18750mol/h聯(lián)立解得：y=187502x代入x+(187502x)=6218.75→x=187506218.75=12531.25mol/h（不合理，因x+y=6218.75，說明H?轉(zhuǎn)化率計(jì)算應(yīng)基于體積）正確步驟（體積法）：甲醇體積流量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）：(200×1000g/h×99.5%)÷32g/mol×22.4L/mol=(199000÷32)×22.4=6218.75×22.4=139300L/h=139.3Nm3/h主反應(yīng)生成1mol甲醇消耗2molH?，副反應(yīng)生成1mol甲醇消耗3molH?，設(shè)主反應(yīng)生成甲醇體積為V?，副反應(yīng)為V?，則V?+V?=139.3Nm3/h消耗H?體積：2V?+3V?=進(jìn)料H?體積×轉(zhuǎn)化率=700Nm3/h×60%=420Nm3/h聯(lián)立解得：V?=139.3V?代入：2(139.3V?)+3V?=420→278.6+V?=420→V?=141.4Nm3/h（矛盾，因V?+V?=139.3，說明甲醇產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的H?消耗需重新核對(duì)）正確計(jì)算（以物質(zhì)的量為準(zhǔn)