甲醇合成精馏试题

1、、填空题:1、甲醇的分子式为 CH30H ,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_、一氮气隔离_、_可燃气体检测报警等等设施。5、写出下面设备位号代表

2、的设备名称：S15403 R15401 甲醇合成塔J15401B_ 喷射器 BE15401入塔气换热器E15801H 氢回收列管换热器T15501 T15501预塔回流槽P15501A/B加压塔讲料泵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 T15701AB7、 甲醇为有毒化合物，口服510ml可

3、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 _2.052.15_。9、合成塔内列管的管径为 _44mm，长度为一_7000 mm10、加压精馏塔的塔顶压力为_800kpa，温度为_128 C _ ；塔釜压力为_812kpa_ 一_温度为 _134°C _。11、 四台精馏塔的压降依次为8 kpa二、12kpa、10kpa _、8 kpa二。12、 合成汽包液位的低报警值为_25%一_: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

4、。15、 TICSA15801的控制值为_65C，高报警值为_90C。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%_017、氢回收工序渗透气压力为3.25MPA，尾气压力为 0.5MPA18、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

5、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

6、率为小于25C， 升降压速率为 0.1MPa/ mi n。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 _1520_%。35、 预塔进料温度一般预热至70 C左右, 常压塔回流液温度一般通过 二循环水量来控 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

7、回收塔釜温度应控制在104C ，塔顶温度控制在 84 °C。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

8、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，级冷凝温度 67.5，二级冷凝温度40 C。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 Mpa；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J3m3;合成汽包的容积是24m3；;吊馏地下槽的容积是 9.2 m3'常压塔回流槽的容积是 J8m3；44、精

9、 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_J6、26、48、14（）。46、 火车装车泵和汽车装车泵的流量参数分别是400、_J10m3/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 200C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

10、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 甲醇合成反应中，空速与所反应瞬间平衡浓度的关系是：1、A、空速增大，平衡浓度下降；B、空速增大，平衡浓度上升；2、甲醇合成反应中，压力与所反应瞬间平衡浓度的关系是：A压力升高，平衡浓度下降；B、压力升高，平衡浓度上升；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温度升高，平衡浓度下降；B、温度升高，平衡浓度上升；合成塔运行中，壳程内锅炉水受热上升进入汽包的状态是： 过热锅炉水；B、饱和锅炉水；C、饱和蒸汽。氢回收入膜前进行加热的目的是：氢气不加热，不能渗透；B、中空纤维膜的工作温度所

11、定。精馏系统中，预塔、加压塔、回收塔再沸器的供热源是：高压蒸汽；B、中压蒸汽、C、低压蒸汽。绝压和表压的关系是：表压=绝压；B、表压=绝压+大气压；C、绝压=表压+大气压。下列不凝气通过排放槽（T15506 ）洗涤吸收其中微量甲醇的是：（预塔不凝气；B、常压塔不凝气；C、回收塔不凝气。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（PV15804A;B、10、热点温度是指：PV15804B、C、HV15801（A ）C、空速增大，平衡浓度不变。（B ）C、压力升高，平衡浓度不变。（A ）C、温度升高，平衡浓度不变。）(A（CC、使入膜气远离露点。（C(C(AC、A、合成

12、塔入口温度；B、合成塔岀口温度 ；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 、 30125%; B 、 40125%;C 、 50125%.12、 计算醇净值的经验公式是：(C )A、A E= (V 入-V 出)/32 X 100%B、A E= (T 出-T 入)/ T 出 X 100%C E= (T 出-T 入)/32 X 100%13、 我公司氢回收装置中入膜气最高温度不超过：( B )A、80C ； B、90C； C、100 °C14、 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

13、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、脱岀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

14、标的主要原因是( C )A、精馏塔塔釜温度高；B、回流比大；C、采岀温度过高。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

15、动以便测岀准确值。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

16、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、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。A 、 5ml ； B 、 10ml ； C 、 30ml 。35、预塔底温度低的原因是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、热量平衡；B、循环水平衡；C、采岀平衡。38

17、、精馏塔出现淹塔的原因是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39、合成塔壳程设计压力是A 、 5.5Mpa; B 、 3.9Mpa ; C 、 8.7Mpa.40、氢回收装置尾气压力是A 、 7 5Mpa; B 、 3.25Mpa ; C 、 0.5Mpa.41、甲醇合成反应是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A、温度；B、压力；C气体的性质。43、 当合成塔催化剂温度为255C时，合成汽包的压力为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

18、的离心泵。A、 4 台; B、 6 台 ; C、 11 台。45、合成工序有几个取样点（A 、）C ）（ A）（ B）（ A ）A ）；C、回流量小。A）（C）（C）（ C ）（ B ）（ A ）（ 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 ）47、PV15550 是A、预塔冷凝器放空调节阀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 、先停产品采岀，后停蒸汽。C、产品米出和蒸汽同时进行。（B ）B、加压塔不凝器调节阀（ A ）B 、先停蒸汽，后停产品采出。A、3 组 12 个测温点 B 、3 组 6 个测温

19、点 C 、2 组 12 个测温点C）49、火车装车泵的流量参数是333A 、 300Nm /h; B 、 350Nm /h ; C、 400Nm /h 50、汽车装车泵的流量参数是333A 、 90Nm 一液位计的测量范围为01000mm,现测得液位为 445 mm ,则用量程范围的百分数表示为多少？解：445+（ 1000-0 ）X 100%=44.5%。 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 ALQ ZnO 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。/h; B 、 110Nm 3/h ; C 、 150Nm 3/h

20、 .（B ）三、计算题1、一表压指示150Kpa,当地大气压为100 Kpa，若用一绝压表去测量应指示多少?解：P 绝=P 表 +P 大=150+100=250 Kpa。解： CuO + H 2= Cu + H 2O8018550x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 50 kg。 所以1吨催化剂升温还原过程的理论岀水量为： 123.75+50=173.75 kg 。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 90 m3 时

21、，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)=2.166、 设入塔合成气组成中 H2为70% CO为10% CO2为3% NL为16%;岀塔气组成中 违为72%; CO为5%; CQ 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-岀COK入 N 入COK岀N)X 100%=(1-0.05 X 0.16/0.1 X 0

22、.21 )X 100%=62%7、 氢回收装置的原料气为 16500Nm3/h，其中W含量为72.64;渗透气为12384 Nm3/h,其中H含量为87.85, 求氢气的回收率。解：氢气的回收率为： 12384X 87.85/ 16500X 72.64=96.6%8、假设精甲醇计量槽的内径为 11584 mm, 甲醇的密度按 791 kg/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)2X 3.14=105.3384 m2则 1 米高的液位甲醇的重量是 105.3384 X 1 X 0.791=83.3 吨。9、若 30%的氢氧化钠溶液的密度 是 1.

23、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;3氢氧化钠溶液约占体积为：(500+1116 )- 1.33=1225L=1.225 m10、若生产中去合成的新鲜气量为 138000 Nm3/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=138000X 2% 20%=13800 Nm3/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

24、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

25、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

26、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

27、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

28、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

29、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

30、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 3.5 Mpa 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

31、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、提高精甲醇产品水溶性和稳定性的一项重要操作 手段。生产实践中，当精甲醇稳定性达不到质量指标时，加大萃取水量，增大粗甲醇组分 的相对挥发度，可以起到提高精甲醇稳定性的作用；当精甲醇加水浑浊时，加大萃取水 量，加水浑浊现象会明显好转直至不再浑浊。22、答：（