制氢计算题新题库

本文格式为Word版，下载可任意编辑——制氢计算题新题库1、某厂一段转化出口气中H2流量为64000Nm3/h，CO流量为10500Nm3/h，CH4流量为9000Nm3/h，触媒总体积为25m3，求其理论氢空速。@@全部指标为理论H2流量为：

64000+10500+9000×4=110500（Nm3/h）理论氢空速VS为：

－

VS=1105÷25=4420（h1）

－

答：理论氢空速为4420（h1）

2、往复式压缩机排气终了时的终压力为2.6MPa（绝）吸气终了时的初压力为1.3MPa，求其压缩比。(KHD:设备使用维修能力)

据公式得：压缩比ε=终压力Ｐ2／初压力Ｐ1=2.6/1.3=2∴其压缩比为2。

3、已知油泵每小时流量为4.5吨，油比重为0.7，求：泵每小时体积流量是多少？(KHD:设备基本知识)

体积流量：4.5÷0.7=6.42m^3/h某原料自然气的组成为：

CH485%C3H85.5%C2H63.0%C4H102.0%其余为非烃物质，求∑C=？组分组成%T.CiCH4851×0.85=0.85C2H632×0.03=0.06C3H85.53×0.055=0.165C4H102.04×0.02=0.08

∑C=0.85+0.06+0.165+0.08=1.155答：总碳数为1.155.

4、某炉子总有效热负荷为750×105kJ/h全部烧燃料油，其用量为1900kg/h，燃料油低发热值为46000kJ/kg，求该炉子的热效率？750×105

@@热效率η=×100%1900×46000=85.8（%）

答：该炉子的热效率为85.8%

5、某厂转化气中CO含量为9%，经中变后，CO含量降为2.5%，经低变后CO含量降为0.2%，计算中变及总变换率。

0.09—0.025

中变变换率X中=

0.09×（1+0.025）

=70.5%

0.09—0.025

总变换率X总=

0.09×（1+0.025）

=97.6%

6、已知某一原料油的组成分析结果如下（体积%）：Ｃ4=2%，Ｃ5=28%，Ｃ6=36%，Ｃ7=29%，Ｃ8=5%试计算该油品的总碳是多少？(KHD:工艺基本知识)

总碳：∑C=Ｃ4×2%+Ｃ5×28%+Ｃ6×36%+Ｃ7×29%+Ｃ8×5%=4×0.02+5×0.28+6×0.36+7×0.29+8×0.05

=0.08+1.4+2.16+2.03+0.4=6.07

7、油田气的流量580m3/h，水蒸汽流量2800m3/h,油田气的成分是：CH483.01%、C2H6.74%、C3H8.25%、C4H102.79%、N23.385%、CO20.825%,求水碳比？

总碳数=1×0.8301+2×0.0674+3×0.0325+4×0.0279=1.1742800水碳比=

580×1.174

=4.11

答：水碳比为4.11。8、某制氢装置产氢量为7500Nm3/h，其转化炉燃料气用量为420Nm3/h,求燃料单耗（Nm3/t）？

3

（氢气的密度为0.0899kg/m）420

燃料单耗=×10007500×0.0899=622.9（Nm3/t）

答：燃料单耗为622.9Nm3/t。9、某制氢装置产氢量为7500Nm3/h，其转化炉燃料气用量为420Nm3/h,求燃料单耗（Nm3/t）？

3

（氢气的密度为0.0899kg/m）420

燃料单耗=×10007500×0.0899=622.9（Nm3/t）

答：燃料单耗为622.9Nm3/t。10、转化气进变换反应器之前，各组份的体积百分数为：CO27%、CO10%、H243%、N220%，若变换率为90%，求变换气各组分的体积百分比。VCO－VCO·X

∵V′CO=×100%1+VCO·X

VCO+VCO·X

V′CO=×100%1+VCO·XVH+VCO·X

V′H=×100%1+VCO·X

VN

V′N=×100%1+VCO·X

式中：V′CO、V′CO、V′H、V′N—分别为变换气中的CO、CO2、H2、N2的体积百分数VCO、VCO、V′H、V′N—分别为原料气中CO、CO2、H2、N2的体积百分数0.27－0.27×0.9

∴V′CO=×100%=2.17%1+0.27×0.90.1+0.027×0.9

V′CO2=.×100%=27.59%1+0.27×0.90.43+0.27×0.9

V′H=×100%=54.14%1+0.27×0.90.20

V′N=×100%=16.09%1+0.27×0.9

答：变换气各组分的体积百分比CO为2.17%;CO2为27.59%；H2为54.14%；N2为16.09.11、由生产数据已知，原料气流量为1120m3/h，水蒸汽流量为4800m3/h，原料组成为：CH483.01%、C2H66.74%、C3H83.25%、C4H102.79%、CO20.825%，转化气组成为：CH44.7%、CO8.0%、CO213.5%、H273.05%、N20.75%求转化率为多少？

∑C入=1120×（1×0.8301+2×0.0674+3×0.0325+4×0.0279+0.0085）=1120×1.182=1324

∑C出=V×（1×0.047+1×0.135+1×0.08）=0.262V

1324

∑C入=∑C?V==5053（m3/h）

0.262

未反应的烃类总碳量为

V×0.047=5053×0.047=237.5原料气中烃类总碳量为：

1120×（1×0.8301+2×0.0674+3×0.0325+4×0.0279）=1120×1.174=13151315－237.5

转化率为=81.9%

1315

答：转化率为81.9%。

12、已知：油田气中各烃类的百分组成为甲烷CH483.01%,乙烷C2H66.74%,丙烷C3H83.25%,丁烷C4H102.79%，N2：3.385%,CO2：0.825%,油田气流量为580m3/h,水蒸汽流量为2200kg/h,试计算水气比及水碳比各为多少？

首先必需把水蒸汽的重量换算为体积流量

已知：水蒸汽分子量=18，在标准状态下，1摩尔气体所上体积为22.4m3则22.4

水蒸汽体积流量=2200×=2740m318水蒸汽体积流量2740

水汽比===4.72油田气体积流量580油气田的总碳原子能数

∑C=1×C1+2×C2+3×C3+4×C4

=1×0.8301+2×0.0674+3×0.0325+4×0.0279=1.174

水碳比=水气比×1/ΣC=4.72×1/1.174=4.02

答：水气比为4.72;水碳比为4.02

2.67×88+8×12

L0=

23.2

=14.27[kg（空气）/kg（燃料）]

答：此燃料油理论空气量为14.27[kg（空气）/kg（燃料）]。13、已知：常规流程轻油制氢每小时进油量5t

原料油C/H（重）＝５.３３水蒸汽流量32000kg/h工业氢中CH4=3.0%转化催化剂装量12M3求：（1）油中碳含量：C/油（2）绝对碳原：ΣCa（3）碳流量：QC（4）碳空速：VC（5）水碳比：H2O/C

（6）工业氢流量，Q工业氢（不计损失）（7）纯氢流量，QH2（不计损失）其中（６）、（７）为附加题。

（1）C/油=5.33÷（5.33+1）=0.842=84.2%（2）1000（kg/t油）

∑Ca=×22.4（Nm3/kmol）×0.84312.01（kg/kmol）

＝1865×0.842=1570.33(Nm3/t油)

（3）QC＝1570.33×5=7851.65(Nm3/h)（4）VC=7851.65/12=654.3(h-1)32000×22.4/18

（5）H2O/C==5.07

7851.65

5000×0.8425000（1—0.842）

（6）Q工业氢=[×]

12.012+2.0161

×=22460.75(Nm3/h)

22.4×1+3×0.03(7)QH2=22460.57×

(1—0.03)=21786.75(Nm3/h)14、已知油田气成分为甲烷95%乙烷2%、丙烷1%，异丁烷0.5%正丁烷0.3%、异戊烷0.2%、

3

水碳比K=5，原料气流量1600Nm/h，试计算水气比和水蒸汽流量为多少kg/h？油田气总碳原子数：

由：ΣC=1×C1+2×C2…n×Cn（C1，C2…Cn表示原料气中1个，2个n个碳原子数的气体和体积百分数）

得：ΣC=1×95%+2×2%+3×1%+4×0.5%+4×0.3%+5×0.2%=1.06∵水碳比=水气比×1/ΣC

∴水气比=水碳比×ΣC=5×1.06=5.3

∵水气比=水蒸汽体积流量/原料气体流量∴水蒸汽体积流量=水气比×原料气体积流量=5.3×1600=8480（Nm3/h）

－－

水蒸汽重量流量=8480÷（22.4×103×18×103）=6814.3（kg/h）

答：水气比为5.3;水蒸汽流量为6814.3kg/h.。##

15、已知某炉烟气分析数据为：O2为5%，CO2为11%，问过剩空气系数α是多少？100－CO2－O2α=

100－CO2－4.76O2100－11－5

==1.29100－11－4.76×5

答：过剩空气系数为：1.29。

16、在生产中，某加热炉的烟道气分析数据如下：

ＣＯ2为10.8%，Ｏ2为3.1%，求过剩空气系数是多少？(KHD:产品质量知识)

根据公式得：α=（100-ＣＯ2-Ｏ2）/（100-ＣＯ2-475）=100-10.8-3.1/100-10.8-4.76×3.1=1.16

17、一个以炼厂干气作制氢原料的装置，其干气流量为5500m^3/h，含硫10ppm（体积），氧化锌脱硫剂的硫容按18%计算，堆积重度1100kg/m^3，现在脱硫剂装填量为15m^3，预计可用多长时间？空速是多少？(KHD:原辅材料基本知识)

一年按8000小时计，总流量为，5500×8000×10/1000000×32/22.4=628（kg）15m^3脱硫剂可以回收的总流量为：15×1100×0．18=2970（kg)使用期限=2970/628=4．7年；空速=5500/15=367^-1

18、轻油五吨，油中含碳量为0.842，工业氢中甲烷含量为0.03，问能产多少工业氢？

(KHD:技术管理及革新能力)

19、已知Ｃ分子量为12.01,Ｈ2分子量为2.016工业Ｈ2=[5000×0.842/12.01×2＋5000(1-0.842)/2.016]×22.4×1/1＋3×0.03=22460.57ＮＭ^3∴五吨油可产工业氢22460.57ＮＭ^3。

20、在生产中，某加热炉的烟道气分析数据如下：

ＣＯ2为10.8%，Ｏ2为3.1%，求过剩空气系数是多少？(KHD:产品质量知识)根据公式得：α=（100-ＣＯ2-Ｏ2）/（100-ＣＯ2-475）=100-10.8-3.1/100-10.8-4.76×3.1=1.16

21、某台测量仪表量程范围在0～500℃，已知其最大绝对误差为6℃，问仪表的相对误差为多少，精度等级为几级？(KHD:技术管理及革新能力)∵相对误差=±绝对误差/量程×100%；∴6/（500-0）×100%=±1.2相对误差为±1.2，属1.5级。

22、一个以炼厂干气作制氢原料的装置，其干气流量为5500m^3/h，含硫10ppm（体积），氧化锌脱硫剂的硫容按18%计算，堆积重度1100kg/m^3，现在脱硫剂装填量为15m^3，预计可用多长时间？空速是多少？(KHD:原辅材料基本知识)

23、一年按8000小时计，总流量为，5500×8000×10/1000000×32/22.4=628（kg）15m^3脱硫剂可以回收的总流量为：15×1100×0．18=2970（kg)使用期限=2970/628=4．7年；空速=5500/15=367^-1

24、进变换反应器的转化气中CO含量为28%，变换气中CO含量为2%，求变换率？VCO－V′CO

∵X=×100%VCO（V′CO+1）式中：X—变换率%

VCO原料气中CO的体积百分数V′CO变换气中CO的体积百分数0.28－0.02

∴X=×100%

0.28×（1+0.02）=91%

25、进变换反应器的转化气体积为2400Nm3，转化气中CO含量为30%，变换率为89%，求出变换反应器的变换气体积？∵V2=V1（1+VCO·X）

式中：V1原料体积，Nm3V2变换气体积，Nm3

∴V2=2400×（1+0.89×0.3）=3041（Nm3）答：变换反应吕的变换气体积为3041Nm3

26、某一装置的进抽余油量为4.5t/h,工业氢流量20250m^3/h,返回氢量450m^3/h，工业氢中氢气浓度97.3%，甲烷含量2.7%，试计算工业氢产氢收率和纯氢收率（氢气密度取0.09）

实际工业氢产量为：20250-450=19800（m^3/h）返回氢的流量在制氢过程中看作不变。工业氢密度=（2×97.3%+16×2.7%）/22.4=（1.946+0.432）/22.4=2.378/22.4=0.106（kg/m^3）则工业氢产氢率=工业氢实际产量×工业氢密度/进油量=19800×0.106/4.5×1000=2098.8/4500=0.4664=46.64%

纯氢收率=198000×97.3%×0.9/4.5×1000

=19265.4×0.09/4500=1733.886/4500=0.3853=38.53%27、转化气总干气量为25000Nm3/h，总湿气量为51000Nm3/h，其中CO量为5.38%（湿基），求水气比和H2O/CO比。

水蒸汽量=51000—25000=2600Nm3/hCO量=51000×0.038=2744Nm3/h水气比=26000/25000=1.04H2O/C=26000/2744=9.48

28、原料自然气流量21000kg/h，分子量20.1,碳数1.249,转化炉出口气体成分（%）：H256、N222.4、CO13、CO28、CH40.3，中变催化剂装量为55.1m3，求中变气体（干气）的空速。转化气的碳数是：

0.13+0.08+0.003=0.213原料自然气的总碳量：21000

×22.4×1.249=29000（Nm3/h）

20.1

转化气量（干气）是：29000

=136000（Nm3/h）

0.213

中变催化剂空速是：136000

－

=2460（h1）55.1

－

答中变气体（干气）的空速分别为2460h1。

29、已知：油田气中各烃类的百分组成为甲烷CH483.01%,乙烷C2H66.74%,丙烷C3H83.25%,丁烷C4H102.79%，N2：3.385%,CO2：0.825%,油田气流量为580m3/h,水蒸汽流量为2200kg/h,试计算水气比及水碳比各为多少？

30、首先必需把水蒸汽的重量换算为体积流量已知：水蒸汽分子量=18，在标准状态下，1摩尔气体所上体积为22.4m3则22.43水蒸汽体积流量=2200×18=2740m

水蒸汽体积流量

2740

水汽比=4.72

油田气体积流量580油气田的总碳原子能数

∑C=1×C1+2×C2+3×C3+4×C4

=1×0.8301+2×0.0674+3×0.0325+4×0.0279=1.174

水碳比=水气比×1/ΣC=4.72×1/1.174=4.02

答：水气比为4.72;水碳比为4.022.67×88+8×12L0=

23.2

=14.27[kg（空气）/kg（燃料）]

答：此燃料油理论空气量为14.27[kg（空气）/kg（燃料）]。

28、原料自然气流量21000kg/h，分子量