试卷答案(第二批学员).doc

学习人员试卷
一、填空题（每空1分）
1、脱硫后气体H2S含量：≤34mg/m3 脱硫塔压差： ≤3.5KPa；
2、静电除焦塔的工作原理：当含有粉尘和焦油的半水煤气通过因通有高压直流电源形成直流电场的两极板间时，使气体中的尘埃和焦油微粒强制带电后向不同电极运动，从而达到气体除尘、脱焦的作用。
3、脱硫塔进口溶液温度：36～42℃； 冷却塔出口温度 ：≤45℃
4、脱硫溶液组份：总碱 0.4～0.8 mol/L ； NaVO3 0.70～1.20 g/L 栲胶：1.30～2.60 g/L； 悬浮硫：≤0.4 g/L； PH=8.0～8.8 ；
Na2CO3： ≥3 g/L
5、变换循环水质Cl- ≤50mg/L；H2S：≤2mg/L；总碱度：≤20mmol/L
6、中变催化剂热点温度：460±10℃低变炉上段进口温度：160～220℃；
7、低变出口气CO：CO≤1.0%（V/V）开车时，中变出口气CO ：CO≤7%（v/v），方可启用低变，变换气入变脱塔压力：≤0.80MPa变换气入变脱塔温度：≤45℃
8、变换气入吸收塔：≤3.0MPa；闪蒸罐压力：0.4-0.6MPa；净化气中CO2：≤0.2％(v/v)；贫液总碱度：Ⅰ系统：450±20g/L ；II系统：400±20g/L；
9、再生气出系统压力：≤38 kPa；再生气中CO2（加氧前）：）≥99％(v/v)；
10、再生气分离器液位：30%-50%；吸收塔液位：35～75%
二、简答题
1、智胜化工所产生半水煤气全分析中的成分主要有哪些，各为多少？进气量为多少范围？
答：智胜化工半水煤气的组成成份：
CO
CO2
O2
水
H2S
H2
N2
CH4
有机硫
Ar
28.30
13.20
0.4
0.05
700mg/m3
34.60
21.60
1.6
100PPM
0.25
有机硫包括：硫醇、硫醚、羟基硫、二硫化碳、噻吩等；
进气量75000NM3/h，
2、脱硫工序需使用哪几种化工辅料？各种辅料作用分别是什么？
答：脱硫岗位辅料有3种，分别是：栲胶、NaVO3和纯碱（Na2CO3），各辅料的作用：
1、纯碱：碱性溶液在脱硫塔中吸收硫化氢，生成硫氢化钠和碳酸氢钠；
Na2CO3+H2S=NaHCO３+NaHS
2、NaVO3：五价钒配合离子氧化HS-析出硫磺，五价钒配合离子被还原成四价钒络离子；2V5+ + HS-=2V4+ + S + H+
3、栲胶：a、醌态栲胶氧化HS—析出硫磺，醌态栲胶被还原成酚态栲胶 ；
TQ+HS-=THQ+S
b、醌态栲胶氧化四价钒配合离子,使钒配合离子获得再生
TQ+V4＋+H2O=V5＋+THQ+OH-
3、如何判断脱硫塔的脱硫效果？
答：（1）日产硫磺的产量发生明显变化；
（2）脱硫塔压差升高，造成堵塔；
（3）再生槽和循环槽的液位降低，栲胶溶液的循环量减少；
（4）再生槽内硫沫减少；
（5）半水煤气出口硫化氢含量升高；
（6）再生压力太小，导致空气量减少，再生的效果下降。
（7）原来气中二氧化碳等杂质气体发生变化。
4、写出脱碳岗位反应方程式，并说明各反应的条件。
答：反应方程式：
脱碳岗位MDEA溶液吸收和再生的过程可用一个反应式表示：
R2CH3N+CO2+H2O=R2CH3H+ + HCO3-
这是一个可逆放热反应。实际过程是分步进行的，即：
CO2+H2O＝H2CO3
H2CO3＝H++HCO-3
H++R2CH3N＝R2CH3NH+
反应式(2)即CO2水合反应很慢，是整个吸收反应过程的控制步骤，加入活化剂（R12NH）后吸收CO2的反应按下面的历程进行：
R12NH＋CO2＝R12NCOOH
R12NCOOH＝R12NCOO-+H+
R2CH3N+H+＝R2CH3NH+
R12NCOO-+H2O＝R12NH+HCO3-
5、MDEA脱碳当中添加活化剂的作用？
答：N-甲基二乙醇胺与二氧化碳反应，如果没有活化剂的存在，反应进行的较为缓慢，加入活化剂后，活化剂的表面吸收了二氧化碳后，不断向液相(MDEA溶液)传递二氧化碳，可加快反应速度，提高了N-甲基二乙醇胺吸收二氧化碳的能力。
6、MDEA脱碳岗位吸收塔为什么分为上、下两段？
答：吸收塔分为上下两段，是为了充分利用MDEA溶液的物理吸收能力，节省蒸汽，保证净化气的净化度。因为，在吸收塔的下段，变换气与半贫液逆向接触，MDEA吸收二氧化碳主要是物理吸收过程，尽管贫液中二氧化碳含量较高，但因变换气中二氧化碳的分压较高，MDEA吸收二氧化碳的推动力较大，变换气中的二氧化碳大部分在下段被吸收。然后，进入吸收塔上段，与贫液逆向接触，虽然贫液流量只占总量的一少部分（约1/4），但贫液经气体、煮沸，溶液中的二氧化碳已很少，吸收二氧化碳的物理化学性能都很强，可使变换气中的二氧化碳脱除到规定的指标，保证净化气和再生气的纯度。由于在下段使用的是未经气体煮沸的半贫液，且半贫液占总溶液的大部分，还可以节省蒸汽。
7、写出变换工段正、副反应方程式。
答：变换的原理：CO+H2O=H2+CO2+41.2KJ/mol
中变的副反应有：
1、 催化剂还原过度生成单质铁；
Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O
2、 硫化氢含量高生成硫化亚铁；
Fe3O4+4H2S=3FeS+4H2O
3、 原料气含氧量高还原四氧化三铁，使催化剂相变过快破碎；
4Fe3O4+O2=6 Fe2O3
4、 汽气比小，中变会发生析碳反应、甲烷化反应、费托反应；
5Fe3O4+32 CO=3 Fe5C2+26 CO2
析碳反应： CO=C+ CO2
甲烷化反应： CO+3H2=CH4+H2O
CO2+2H2=CH4+ CO2
CO2+4H2=CH4+2 H2O
费托反应： n CO+（2n+1）H2= CnH2n+2+ n H2O
另外在Fe系催化剂作用下，N2与H2还会生成NH3；
N2+H2=2NH3
5、 汽气比小，低变炉内会有甲醇生成。
CO+2H2=CH3OH
中变炉发生甲烷化副反应主要是由于半水煤气中水碳比＜3.5时，催化剂被还原过度生成单质铁，四氧化三铁被氧化成碳化铁，在铁与碳化铁的作用下，一氧化碳与氢气发生反应生成甲烷，方程式如下：
CO+H2=CH4+H2O
CO+H2= CH4+ CO2
CO2+H2= CH4+H2O
6、在中变炉内半水煤气中的部分有机硫转化为H2S，涉及到的反应方程式：
COS+H2=H2S+CO
COS+H2O=H2S+CO2
CS2+3H2O+CO=H2+2H2S+2CO2
8、降低MDEA溶液的消耗应采取哪些措施？
答：（1）提高净化气、再生气、闪蒸气的冷去分离效果，回收出系统的气体带出的溶液，减少溶液的损失；
（2）防止溶液起泡带液
（3）及时消除跑冒滴漏。
9、钴钼系催化剂为什么使用前要进行硫化，硫化的原理是什么？
答：钴钼系耐硫低变催化剂的主要活性组分为氧化钼，以氧化钴作为促进剂，以氧化铝为载体。钴钼氧化物活性远远小于其硫化物，因此，使用前要将MoO3和CoO转化为CoS和MoS2，这一过程叫硫化，硫化时一般用CS2进行硫化。其反应方程式为：
CS2+4H2=2H2S+CH4
CoO+ H2S=CoS+H2O
MoO3+2H2S+H2= MoS2+3H2O
三个反应均为可逆反应。
10、变换系统有哪些气体副线？各自的作用是什么？
答：变换系统气体副线共有8条：焦炭过滤器副线、一热交副线、二热交副线、热交总副线、一水加热器副线、低变炉副线、低变硫化管线、低变段间加热器副线，作用分别如下：
1、 焦炭过滤器副线在焦炭过滤器阻力升高，与系统断开后吹扫时使用；
2、 一热交副线、二热交副线、热交总副线是正常生产时用于调整中变炉床层温度；
3、 一水加热器副线用于调整低变炉进口温度；
4、 低变炉副线用于控制变换气中CO含量，以保证甲醇系统正常运行；
5、 低变硫化管线用于低变催化剂在硫化阶段输送半水煤气；
6、 段间加热器副线用于控制低变炉下段进口温度。
三、画出变换岗位的工艺流程图。