甲醇合成精馏精彩试题.docx

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甲醇合成精馏精彩试题

一、填空题：

1.甲醇的分子式为__CH3OH_，相对分子量为__32.4__，甲醇的国家卫生标准为__50mg/m3，甲醇的密度随温度的增加而减小。

2.氢回收工序额定驰放气处理能力为16500Nm3/h_；处理气体中的某些杂质成分如_液态水、甲醇___、_灰分__、__芳烃类物质____等对纤维管分离器的分离效率影响很大。

3.列管式换热器按结构不同分为_固定管板式、浮头式_、U形管式__和填料函式；固定管板式换热器管壁和壳壁的温差大于50摄氏度时，为克服温差应力对换热器造成影响应设置___膨胀节__。

4.为防火防漏，罐区设有_围堰__、_消防水__、_灭火装置__、__氮气隔离_、_可燃气体检测报警等_等设施。

5.写出下面设备位号代表的设备名称：

S15403___合成汽包_______R15401甲醇合成塔

J15401B__喷射器B_____E15401_入塔气换热器_____

E15801H氢回收列管换热器T15501__T15501预塔回流槽___

P15501A/B加压塔进料泵P15508A/B_碱液泵

C15504回收塔T15702杂醇油贮罐

6.写出下面设备名称的位号：

精甲醇成品罐T41101ABC火车装车泵P41101ABCD

常压塔回流槽T15503常压塔冷凝器E15508

配碱槽T15505预精馏塔C15501

加压塔回流槽T15502粗甲醇预热器E15501

常压塔回流泵P15505AB粗甲醇贮罐T15701AB

7、甲醇为有毒化合物，口服5~10ml可引起严重中毒10ml以上可导致失明。

8、正常生产中，新鲜气氢碳比的合理值为__2.05~2.15__。

9、合成塔内列管的管径为_44mm，长度为__7000mm___。

10、加压精馏塔的塔顶压力为_800kpa_________，温度为__128℃_；塔釜压力为_812kpa_______温度为__134℃__。

11、四台精馏塔的压降依次为___8kpa_____、12kpa、10kpa_、___8kpa___。

12、合成汽包液位的低报警值为_25%______；低低联锁值为20%__，其联锁动作为净化来新鲜气调节阀XV-15301关闭。

13、FO代表该调节阀为气关阀，FC代表该调节阀为气开阀。

14、疏水器的作用是疏水、阻汽。

15、TICSA15801的控制值为__65℃，高报警值为_90℃。

16、甲醇合成工序额定粗甲醇生产能力为_65.6t/h___，粗甲醇中的甲醇浓度为__95%__。

17、氢回收工序渗透气压力为__3.25MPA___，尾气压力为_0.5MPA__________。

18、长期停车时对汽包进行干法和湿法保护的目的是_防止合成塔壳程和汽包腐蚀。

19、精馏塔的压力降是指塔顶和塔底的压力差。

20、甲醇着火可以用二氧化碳或泡沫灭火器_灭火。

21、PV15804AB的作用是调节合成系统压力。

22、闪蒸槽液位过高会造成超压、损失甲醇，过低会造成跑气导致粗甲醇罐超压。

23、设置成品罐区的目的是调节甲醇生产与销售之间的不平衡。

24、甲醇合成塔壳程介质为锅炉水，管程介质为合成气。

25、精馏塔内的三大平衡是指_物料平衡、热量平衡、汽液平衡__。

26、AA级优等品甲醇中乙醇的最大质量含量为0.001%，水的最大质量含量为0.1%。

27、合成催化剂钝化前，要用氮气进行系统置换，其中可燃气体含量含量应小于0.1%_。

28、甲醇合成工序额定粗甲醇生产能力为65.5吨/小时，还副产中压蒸汽约62.5吨/小时。

29、铜基催化剂失活的主要原因有_中毒_、_过热、，温度、压力频繁波动。

30、磁力泵启动前，将出口阀开启1/5-1/4，原因是防止瞬间温度过高烧坏磁力泵。

31、合成岗位开停车应严格控制升降压、升降温速率，其中升降温速率为小于25℃，升降压速率为0.1MPa/min。

32、为防止汽包及合成塔给水系统腐蚀，应控制汽包排污水的pH值指标范围为10-12。

33、我公司消防安全管理机构是_防火安全委员会,消防安全管理部门是消防队。

34、合成循环气中惰性气体含量增加，甲醇的时空收率下降；一定量的惰性气体有助于温度的平稳控制，一般催化剂使用初期惰性气体含量控制__20~__25____%使用后期控制在___15~20_%。

35、预塔进料温度一般预热至70℃左右，常压塔回流液温度一般通过_循环水量来控制

36、回收塔进料中的甲醇含量约占_2___%，因此主要成分是水，要使甲醇有效回收，必须适当提高塔釜温度，一般回收塔釜温度应控制在104℃，塔顶温度控制在84℃。

37、塔釜液位是维持塔釜温度的必要条件，正确的液面应保持在挥发管的下沿。

38、成品罐设置三台容积为10000立方米的精甲醇罐，当甲醇外售出现问题，可以确保储存前面工序生产的15天左右的甲醇。

39、美国联邦精甲醇标准O-M232M,AA级优等品指标中要求：

甲醇最低含量（wt%）为99.85%，酸度（以乙酸计最大含量wt%）为0.003%，

高锰酸钾试验为50分钟不变色。

40、精馏工序短停后开车在恢复预塔进料过程中，如果从中间罐区进料应开启P15701；如果从合成进料，利用调节阀LV15507控制粗甲醇流量，流量值由FT15507变送器传送。

（填位号）

41、精馏工序开车过程中，预塔工艺操作参数为：

塔顶温度73.5，塔底温度75.8，塔顶压力130KPaA，塔底压力138KPaA，一级冷凝温度67.5，二级冷凝温度40℃。

42、合成汽包下部到两合成塔夹套共有4下降管线；每个合成塔通往汽包有6条蒸汽上升管线；汽包上两个安全阀的整定压力为5.3和5.2Mpa；现场汽包的连续排污口在汽包的东侧，自煤气化来的磷酸盐加药口在汽包的西侧（填写“东”或“西”）。

43、合成闪蒸槽的容积是13m3;合成汽包的容积是24m3；；精馏地下槽的容积是9.2m3’常压塔回流槽的容积是18m3；

44、精馏二层平台自北向南的前四台设备依次是E15501，T15501,E15502,E15513，（填名称或位号）。

45、预塔、加压塔、常压塔、回收塔的塔顶甲醇蒸汽出口管径的尺寸分别是36、26、48、14（″）。

46、火车装车泵和汽车装车泵的流量参数分别是400、110

m3/h。

47、临界温度是指气体液化时的最高温度。

48、磁力泵的电机与泵体连接有___直连式__和_联轴器连接__两种形式。

其中____直连式___的连接形式要求输送介质的温度在200℃以下。

49、中间罐区充氮调节阀PIC15709调节_T15701A__、_T15701B_、___T15702______的罐内压力。

50、萃取槽位号是_T15508______,萃取槽除盐水进口的调节阀是_FV-15502_____萃取液送到预塔回流槽的调节阀位号是LV15511.

二、选择题

1、甲醇合成反应中，空速与所反应瞬间平衡浓度的关系是：

（A）

A、空速增大，平衡浓度下降；B、空速增大，平衡浓度上升；C、空速增大，平衡浓度不变。

2、甲醇合成反应中，压力与所反应瞬间平衡浓度的关系是：

（B）

A压力升高，平衡浓度下降；B、压力升高，平衡浓度上升；C、压力升高，平衡浓度不变。

3、甲醇合成反应中，温度与所反应瞬间平衡浓度的关系是：

（A）

A温度升高，平衡浓度下降；B、温度升高，平衡浓度上升；C、温度升高，平衡浓度不变。

4、合成塔运行中，壳程内锅炉水受热上升进入汽包的状态是：

（A）

A、过热锅炉水；B、饱和锅炉水；C、饱和蒸汽。

5、氢回收入膜前进行加热的目的是：

（C）

A、氢气不加热，不能渗透；B、中空纤维膜的工作温度所定。

C、使入膜气远离露点。

6、精馏系统中，预塔、加压塔、回收塔再沸器的供热源是：

（C）

A、高压蒸汽；B、中压蒸汽、C、低压蒸汽。

7、绝压和表压的关系是：

（C）

A、表压=绝压；B、表压=绝压+大气压；C、绝压=表压+大气压。

8、下列不凝气通过排放槽（T15506）洗涤吸收其中微量甲醇的是：

（A）

A、预塔不凝气；B、常压塔不凝气；C、回收塔不凝气。

9、氢回收单系统停车，中控断开氢回收停车按钮，系统中膜片调节阀处于开启的是（B、）:

A、PV15804A;B、PV15804B、C、HV15801

10、热点温度是指：

（C、）

A、合成塔入口温度;B、合成塔出口温度;C、催化剂床层最高一点的温度。

11、我公司精馏装置的操作弹性为:

（C）

A、30~125%;B、40~125%;C、50~125%.

12、计算醇净值的经验公式是：

（C）

A、△E=（V入-V出）/32×100%；

B、△E=（T出-T入）/T出×100%

C、△E=（T出-T入）/32×100%

13、我公司氢回收装置中入膜气最高温度不超过：

（B）

A、80℃；B、90℃；C、100℃

14、合成水冷器出现结腊的主要原因是：

（A）

A、合成反应副产物增多；B、水冷温度长时间过低；C、循环水在水冷器器壁上结垢。

15、正常生产中，渗透气压力应维持在：

（B）

A、7．5Mpa;B、3.25Mpa;C、0.5Mpa.

16、合成汽包液位三冲量控制中，作为主信号的是：

（C）

A、蒸汽流量；B、给水量；C、汽包液位。

17、预塔加萃取水的作用是:

（C）

A、稳定产品的水溶性；B、提高产品的稳定性。

C、既稳定产品的水溶性又提高产品的稳定性。

18、粗甲醇精馏时加碱的作用是:

（A）

A、中和粗甲醇中的有机酸；B、脱出与甲醇沸点相近的轻组分；C、改善粗甲醇的稳定性。

19、我公司精馏工序的萃取水加在（B）

A、回流槽上；B、萃取槽上；C、预塔顶部。

20、精甲醇产品中水分超标的主要原因是（C）

A、精馏塔塔釜温度高；B、回流比大；C、采出温度过高。

21、铜基催化剂还原后一般要有一个轻负荷运行期，这个时间一般是（B）

A、24小时；B、一周；C、15天。

22合成新鲜气停送，合成应采取的正确措施是（A）

A、循环保温；B自然降温；C、循环降温。

23、合成塔工序检修停车应采取的正确措施是（B）

A、循环保温；B、循环降温；C、自然降温。

24、如果孔板装反了方向，那么流量指示（B）

A、偏高；B、偏低；C、不变。

25、现场装测量蒸汽压力表时，取压点到压力表间装有环形管，其作用是：

（B）

A、防止冷凝液进入压力表；B、防止高温蒸气损坏压力表；C、缓冲蒸汽波动以便测出准确值。

26、下列设备冷却循环水走壳程的是（B）

A、E15502；B、E15503；C、E15504。

27、控制加压塔回流量的调节阀位号是（A）

A、FV15503；B、FV15504；C、FV15505。

28、变换工序变换率下降，会造成合成新鲜气中一氧化碳含量（A）

A、升高；B、降低；C、不变。

29、合成水冷器结垢的主要原因是（A）

A、循环水碱度过高；B、循环水量少；C、循环水PH值低。

30、合成汽包出现腐蚀主要原因是（A）

A、炉水PH值长期偏低；B、排污量偏少；C、磷酸盐加的过量。

31、合成系统惰性气体含量高的原因是（B）

A、驰放气量过大；B、驰放气量过小；C、新鲜气中惰性气体含量变少。

32、精馏塔出现液泛处理方法正确的是（B）

A、加萃取水；B、降低塔釜温度；C、减少回流。

33、预塔底甲醇液的比重大的原因是（A、）

A、加萃取水量过大；B、加萃取水量过小；C、预塔回流量过大。

34、甲醇有毒，误饮（）可以导致死亡。

（C）

A、5ml；B、10ml；C、30ml。

35、预塔底温度低的原因是（A）

A、加热蒸汽量过少；B、加热蒸汽量过大；C、进料温度高。

36、预塔底甲醇溶液显酸性的原因是（B）

A、加碱量大；、加碱量少；C、粗甲醇显酸性。

37、精馏塔正常操作时应注意的三大平衡之一是（A）

A、热量平衡；B、循环水平衡；C、采出平衡。

38、精馏塔出现淹塔的原因是（A）

A、进料量过大或加热蒸汽量过少；B、进料量过少或加热蒸汽量过大；C、回流量小。

39、合成塔壳程设计压力是（A）

A、5.5Mpa;B、3.9Mpa;C、8.7Mpa.

40、氢回收装置尾气压力是（C）

A、7．5Mpa;B、3.25Mpa;C、0.5Mpa.

41、甲醇合成反应是（C）

A、体积增大的反应；B、吸热反应；C、体积缩小的反应。

42、影响气体在膜中渗透能力的主要原因是（C）

A、温度;B、压力;C气体的性质。

43、当合成塔催化剂温度为255℃时，合成汽包的压力为（B）

A、2．5Mpa;B、3.9Mpa;C、5.5Mpa.

44、我公司罐区泵房有几台带机械密封的离心泵。

（A）

A、4台;B、6台;C、11台。

45、合成工序有几个取样点（B）

A、7个;B、8个;C、9个。

46、我公司的甲醇合成塔每个塔上设置几个测温点。

（A）

A、3组12个测温点B、3组6个测温点C、2组12个测温点

47、PV15550是（B）

A、预塔冷凝器放空调节阀B、加压塔不凝器调节阀

C、常压塔不凝器调节阀

48、精馏工序停车时，下面正确做法是：

（A）

A、先停产品采出，后停蒸汽。

B、先停蒸汽，后停产品采出。

C、产品采出和蒸汽同时进行。

49、火车装车泵的流量参数是（C）

A、300Nm3/h;B、350Nm3/h;C、400Nm3/h.

50、汽车装车泵的流量参数是

A、90Nm3/h;B、110Nm3/h;C、150Nm3/h.（B）

三、计算题

1、一表压指示150Kpa,当地大气压为100Kpa，若用一绝压表去测量应指示多少？

解：

P绝=P表+P大=150+100=250Kpa。

2、一液位计的测量范围为0~1000mm,现测得液位为445mm，则用量程范围的百分数表示为多少？

解：

445÷（1000-0）×100%=44.5%。

3、以MK-121合成催化剂为例，若催化剂质量组成为CuO55%,物理水含量为5%,假设催化剂中的AL2O3ZnO不进行还原反应，计算1吨催化剂升温还原过程的理论出水量。

解：

CuO+H2=====Cu+H2O

8018

550x

则还原反应生成的化学水为：

80：

550=18：

x得x=123.75kg.

1吨MK-121合成催化剂中尚有5%的物理水，即50kg。

所以1吨催化剂升温还原过程的理论出水量为：

123.75+50=173.75kg。

4、若合成工序正常生产时两塔催化剂装填量和过气量均等，设合成气量为100万Nm3/h,合成催化剂总装填量为90m3时，则塔内空速是多大？

解：

空速v=1000000÷90=11111h-1.

5、设合成气组成中H2为68%；CO为27%；CO2为3%；则合成气的氢碳比是多少？

解：

合成气的氢碳比为：

（H2-CO2）/（CO+CO2）=（68-3）/（27+3）=2.16

6、设入塔合成气组成中H2为70%；CO为10%；CO2为3%；N2为16%;出塔气组成中H2为72%；CO为5%；CO2为4%；N2为21%;则合成气中CO的单程转化率是多少？

解：

合成气中CO的单程转化率为：

CO%=（1-出CO×入N2/入CO×出N2）×100%

=（1-0.05×0.16/0.1×0.21）×100%

=62%

7、氢回收装置的原料气为16500Nm3/h，其中H2含量为72.64;渗透气为12384Nm3/h，其中H2含量为87.85,求氢气的回收率。

解：

氢气的回收率为：

12384×87.85/16500×72.64=96.6%

8、假设精甲醇计量槽的内径为11584mm,甲醇的密度按791kg/m3算,则在直筒段每1米高甲醇是多少吨?

解、罐的底面积是（11.584/2）2×3.14=105.3384m2

则1米高的液位甲醇的重量是105.3384×1×0.791=83.3吨。

9、若30%的氢氧化钠溶液的密度是1.33kg/L,500kg纯固体氢氧化钠配加多少公斤水可配为30%的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液约占体积多少立方米？

解:

由溶液的浓度意义有:

500/（500+x）=30%则X=1116kg水;

氢氧化钠溶液约占体积为：

（500+1116）÷1.33=1225L=1.225m3

10、若生产中去合成的新鲜气量为138000Nm3/h,其中惰性气体含量为2%，若合成驰放气中的惰性气体含量为20%,则驰放气量为多少？

解：

由合成系统惰性气体平衡可知：

驰放气量Q=138000×2%÷20%=13800Nm3/h.

四、问答题

1、甲醇合成工段的主要任务是什么？

2、合成甲醇反应的特点是什么？

3、影响甲醇反应的因素有哪些？

4、甲醇催化反应过程有几个步骤？

5、在实际操作中为什么尽可能将热点温度维持低些？

6、如何控制合成塔的温度？

7、合成塔催化剂层温度上涨的原因？

8、对甲醇合成催化剂的要求是什么？

9、甲醇合成催化剂为什么要还原？

10、控制合成水冷后的气体温度有何意义？

11、影响分离器分离效率的因素有哪些？

12、为什么设置汽包液位低低联锁？

13、为什么长期停车时对汽包进行湿法或干法保护？

14、影响气体在膜中渗透能力的因素有哪些？

15、阀门在管道和设备上的作用是什么？

16铜基催化剂还原后为什么要有一个较低负荷的运行阶段？

17、合成工序锅炉给水突然中断应如何处理？

18、精甲醇精馏的目的是什么？

19、什么叫液泛？

如何处理？

20、粗甲醇加碱的作用是什么？

21、预精馏塔加萃取水对精馏操作起到什么作用？

22、精甲醇产品中有哪些常见的质量问题？

23、精馏岗位突然断电应如何处理？

24、叙述精馏工序的短期停车程序。

25、离心泵抽空有什么害处？

、

26、为什么在泵的出口管线上装单向阀？

27、离心泵的扬程和流量与什么有关？

28、甲醇储罐顶部安装阻火器的作用原理是什么？

29、什么是填料塔？

有何优缺点？

30、加压精馏的目的是什么？

何谓双效法精馏？

1、答：

甲醇合成工段是在一定温度、压力和催化剂的作用下将氢气、一氧化碳和二氧化碳混合气在合成塔内成为甲醇，反应后的气体经冷却、冷凝分离出产品粗甲醇，未反应的气体和净化来的新鲜气经升压去回合成塔继续进行甲醇的合成反应。

甲醇合成产生的反应热用于副产蒸汽。

2、答：

可逆反应；放热反应；体积缩小的反应；需要触媒才能进行的气-固相反应。

3、答：

温度；压力；有效气体成份及惰性气体含量；空速；催化剂。

4、答：

甲醇合成反应是一个气固相催化反应的过程，共分五步：

一氧化碳和氢气扩散到催化剂表面；

一氧化碳和氢气被催化剂表面吸附；

一氧化碳和氢气在催化剂表面进行化学反应；

甲醇在催化剂表面脱附；

甲醇扩散到气相中去。

其中第三步进行的较慢，整个反应过程取决于该步的进行速度，因此，影响反应的各个因素应控制在最适合反应进行的条件下。

5、答：

（1）热点温度低，对甲醇反应的平衡有利；

（2）可以延长催化剂的使用寿命；

（3）高温容易破坏金属的机械性能和加速化学腐蚀。

由反应理论可以知道，催化剂理想的温度分布是先高后低，即热点位置应在催化剂上部。

6、答：

合成塔的温度主要是通过调节汽包蒸汽压力来控制的；另一途径可增减空速配合进行合成塔的温度控制。

7、答：

（1）循环气量减少会使塔温上升；

（2）气体组分变化，如新鲜气中惰性气体含量下降会使反应加速、塔温上涨；

（3）仪表失灵引起的温度上涨假象。

（4）合成气包上水量突然减少或外送蒸汽量突然故障减少。

8、答：

低温活性好；热抗毒性好；机械强度高，阻力小；原料易得，价格便宜。

9、答：

铜基催化剂是氧化态，而氧化态的催化剂是没有活性的，须把其中的氧还原出来才具有活性。

10、答：

合成水冷后的气体温度控制过高，会影响气体中甲醇和水蒸汽的冷凝效果，合成气中未被冷凝分离的甲醇含量相应增加，这部分甲醇不仅增加了压缩机的动力消耗，而且在合成塔内会抑制甲醇合成反应。

但是，合成水冷后的气体温度也没有必要控制过低，当气体温度降至一定程度以下，其甲醇的冷凝效果增加并不明显，所以一味追求过低的水冷温度很不经济。

11、答：

（1）温度，一定要在临界温度以下较低值；

（2）压力，压力越高越有利于冷凝分离；

（3）分离器的构造好坏，内件结构是否合理；

（4）适当的气体流速；

（5）分离器液位的高低。

12、答：

汽包液位太低会对合成催化剂的使用寿命造成极大危害，严重时会烧毁催化剂乃至合成塔内件，所以设置汽包液位低低联锁，使净煤气入压缩机进口分离器管线上调节阀联锁关闭。

13、答：

为防止氧气进入设备及其系统造成腐蚀，故用氮气保护或加药满水保护。

14、答：

各种气体的渗透系数主要决定于它们自身的性质，如分子大小（直径大小）、分子极性的高低等，另外还与渗透温度和压差有关。

15、答：

在化工装置中，使用不同种类的阀门，可起到控制流体的压力、流量、流向，也可起到截断或沟通管路、引出支路、降压、汽水分离等作用。

16、答：

因为我们的合成塔直径较大，铜基催化剂的理想还原应该是从上到下分层进行的，但无论催化剂装填过程还是催化剂的还原收缩过程都会造成催化剂轴、径向微小的不均匀，为避免以后生产时平面温差过大，催化剂投入正常前还原更彻底，以保持催化剂的高活性、高生产强度和长使用寿命等优势，所以铜基催化剂还原后还要求有一个运行阶段（一周左右）。

17、答：

如果供水中断且汽包液位LICAHL15401在报警线以上，应先和调度联系，及时切断净化来的新鲜气，并查找原因，看能否马上恢复供水，同时密切注意汽包液位的变化，如果已出现报警，还不能恢复供水，应立即停压缩机，用阀门PV15421按小于0.1Mpa/min的速率放空至3.5Mpa后，合成系统按要求保温保压，必要时系统充氮气置换。

18、答：

甲醇合成时由于受催化剂选择性及操作条件等的影响，在产生甲醇反应的同时，还伴随着一系列幅反应，其产品主要由甲醇及水、有机杂质等组成的混合溶液，称为粗甲醇。

精馏的目的就是通过精馏的方法，除去粗甲醇中的水分和有机杂质，根据不同的要求，制得不同纯度的精甲醇。

19、答：

塔内上升蒸汽速度过大，超过了最大允许速度并增大到某一数值，液体被气体阻挡不能向下流动，越积越多，甚至可从塔顶溢出，此现象称为液泛。

出现液泛现象时，应停止或减少进料量，减蒸汽，降釜温，停止塔顶采出，进行加大回流操作，使涌到塔顶或上层的难挥发组分慢慢流回到塔底或塔下的正常位置。

20、答：

主要是中和粗甲醇中的有机酸，保证成品的酸值合格，同时促进甲醇溶液中微量有机胺的分解。

另外还起到防止酸对设备腐蚀的作用。

21、答：

答：

预精馏塔加萃取水是稳定、