光解水制氢系统范文

2022-06-10

第一篇：光解水制氢系统范文

电解水的实验教案初中化学

电解水的实验教案

一、教学目标

1，由已有知识让学生掌握水的化学性质、电解水的实验原理和基本的实验操作。 2，让学生了解电解水的实验操作过程和现象，并学会分析实验结果。 3，让学生加强理解水的组成部分及其比例，氢气和氧气的性质。

二、导入新课(提问)

大家都知道刚洗过手不能触碰电源，为什么? (因为手上有水，容易导致触电，说明水是可以导电的。)

大家都知道水是无色无味的，这是它的什么性质?还有什么其他的物理性质?(物理性质，还有水为液体，水的密度等)

那么水的组成是什么?下面我们用实验来验证一下。(由氢元素和氧元素组成。注意是元素。)

三、任务描述

1，用电解法证明水中含有氢元素和氧元素; 2，电解产生的氢气和氧气的比例是2：1。

四、重点和难点

重点：由电解水的实验推测水的组成。实验一定要精确，才能正确判断出水的组成部分和比例。

难点：电解水的具体实验过程。实验过程中要注意的细节问题，安全问题和具体步骤。

五、实验设计

实验仪器：电池、导线、火柴、木条、水槽、试管。实验试剂：蒸馏水、1:4稀硫酸。实验原理：

1，水在通电情况下会发生水解，电解阴极产物为氢气，阳极产物为氧气，其体积比为2：1，以此可以确定水的组成成分。

2，纯水导电能力不强，电解速度慢，因此为改善这个问题，加快电解速度，可加入适量稀硫酸等电解质来增强水的导电能力。实验步骤：

(可以叫两名同学上来协助实验，利于观察实验过程和结果)按照装置图搭建，并检查装置的气密性。然后通电，让同学观察与正负极相连的试管中气体的量。提问同学来描述他观察到的现象。(通电后电极周围产生大量气泡，两个试管中都有气泡产生，并看到水面下降，与电源负极相连的阴极产生气体体积大约为与电源正极相连的阳极产生气体体积的两倍。) 验证气体：

用带有火星的木条检验氧气，若复燃则证明为氧气;用点燃的火柴去点燃氢气，看到淡蓝色火焰，并有水滴产生，则证明为氢气。(提问学生，可以使他们回顾氧气和氢气燃烧的性质。)

注意要点：

被电解的水溶液必须充满试管，如果有空气存在，易发生危险。(提问：有什么危险?答：氢气与空气混合点燃容易发生爆炸。)

六、教学方法及学生活动设计

教学过程中要逐步引导学生思考，在适当的时候提问可以使他们集中注意力，也可以巩固他们之前已学的知识。要引导他们主动发现问题，讨论问题，解决问题的能力，在学习上互帮互助。回答的好要及时表扬同学，给他们信心，回答错误，要及时纠正他的想法，并鼓励他多思考。

要求同学们讨论什么因素可以影响水电解实验的速度。让他们自己设计实验来研究影响因素，并在有机会的时候让他们亲自操作实验，这样可以增强他们的动手实验能力和动脑思考能力，并能够使他们对化学反应产生浓厚的兴趣和求知欲，这样更加有利于今后的教学。

七、总结本课所学内容

通过本节课的实验过程，使同学们对于水的性质有更加深刻和具体的了解。通电

水氢气 + 氧气

氢气是由氢元素组成，氧气是有氧元素组成，由于化学反应前后元素的种类不变，所以，水是由氢元素和氧元素组成的。练习：以下判断中是正确的有： ①水由氢、氧两种元素组成

②水中氢、氧元素的质量比为1:8 ③一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成

④在化学反应里，分子可以再分，而原子却不能再分 A.①② B.③④

C.②③ D.①②③④

(A，③只能说明H元素和O元素数量比为2：1;④这个结论就是错的)

第二篇：化学制氢的发展现状及其制氢工艺

镍基催化剂的制备及其ABE制氢活性的研究

综述部分

引言：化学制氢的发展现状及其制氢工艺随着经济的迅猛发展和地球人口数量的剧增，资源与环境问题成为阻碍人们长期可持续发展的重要因素，在过去的几十年，人们以牺牲煤石油等化石燃料来发展经济，能源数量的短缺和环境压力已经扼住人类生存与发展的咽喉，寻找一种可以代替传统能源的清洁能源已经成为燃眉之急。然而氢能源反应时能放出极高的热量。污染小。反应又速度快，人们广泛认可这种能源。因为它可通过多种反应制得的优良性能。因为H2的热值为1400000Kj/kg，氢气燃烧室放出的热量远远高于核能。氢能源不仅能实现污染物的零排放，也能不排放实现温室气体。燃烧后生成水的可以用来一循环制造氢气。而且氢气的运输和储存方式也是极为方便。可以以气态方式运输储存，也可以转化为固态液态的形式储存。近年来氢能的利用也得到了重大的突破，因为燃料电池技术应用，氢能源的开发变得流行起来。

一. 化学制氢的发展现状

1制氢方式

1.1氢能源的制取方式通常有化石燃料制氢，甲醇蒸汽转化制氢，光催化分解水制氢，电解水制氢，生物制氢[1]等。在化学制氢，电解水制氢，生物制氢等多种方式中，最近些年制氢的主要方式还是化学制氢。其中，催化重整制氢是很多制氢技术中的主要方式。

1.天然气或轻油也可以作为制氢的原料，因为它们经过高温重整或部分氧化重整，原料中的烃类可以生成氢气二氧化碳和一氧化碳等。催化重整制氢经过你很长时间的发展，技术上相对成熟。蒸汽重整，部分氧化和催化部分氧化重整是比较常用的技术，也包括自热重整和等离子体重整等。其中蒸汽重整法所制取的氢气含量高，在众多重整制氢中被广泛应用

1.3甲醇和蒸馏水可以进行蒸汽转化制氢。其原理如下：

总反应： CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol，主反应 CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/mol，CO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol，副反应： 2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.9 KJ/mol，CO+3H2=CH4+H2O -+206.3KJ/mol。这种方法工艺上操作较为简单，技术发展也较好。在220~280℃下专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气，可以生产出纯度非常高的氢气。和电解蒸馏水相比相其价格较为便宜，甲醇重整制氢操作门槛较低，容易实现。据推算一套规模为1000Nm3/h的甲醇蒸汽转化制氢装置的单位氢气成本不高于2元/Nm3H2而电解水制氢约4~6元/Nm3H2[2]。甲醇作为化工生产的基本原料产量大，与大规模的天然气轻油蒸汽转化制氢相比投资小能耗低。

1.4光催化分解水制氢是在1972年有日本东京大学Fujishima A和Honda K两位教授首次提出的。为利用太阳能光解水制取氢气的研究指明了方向，因为TiO2单晶电极光可以催化分解水生成氢气，所以不利用太阳光分解蒸馏水制氢是可能的。有关光催化分解水制氢的研究主要集中在以下几个方面1通过改进传统的可见光催化剂的改性以达到使用可见光的目的2寻找和研发新型的高效可见光催化剂3对光催化产氢的反应机理进行深入的研究，特别是考察光生载流子的转移动力学4研究光催化剂的结构与产氢效率之间的构效关系5光催化产氢器件或设备的研发[3]等，对于基础研究，研究高效催化剂是最为重要的。

1.5电解水制氢利用水的解生成H2和O2 电解水制氢的原理较为简单，首先在电解槽中加入电解质溶液，然后通入一定电流，电流从两极间流过，氢气在阴极产生，氧气在阳极放出。阴极的析氢材料的选择很重要，铂系的析氢过电位很低，作为早器的阴极析氢材料。不过价格昂贵，因此开发具有低吸氢过电位而且价格低廉的合金材料有重要意义北京理工的庞志成[4]等认为镍及其合金在碱性电解水制氢有高的电催化活性，当镍金属和其他过渡金属形成合金时，晶体结构有更好的修饰或改变。CoO3O4氧化物作为阴极析氢材料，AB2O4型尖晶石型氧化物，ABO3钙钛矿型氧化物作为阴极析氢材料，近年来人们广泛关注镍材料作为碱性电解水阴极。

1.6生物制氢

利用生物吱声的代谢作用可以将有机物质或水转化为氢气。光解水制氢，厌氧细菌制氢和光合细菌制氢等类型属于生物制氢。产氢生物一般分为发酵型放氢微生物和光合型微生物。

因为氢酶和固氮酶可以催化放氢反应。生物质制氢一般有两种途径，一种是领生物质的衍生物，如生物的粪便发酵产生的沼气，秸秆等生成的甲醇等间接制氢。另一种是将生物质进行热气化或热解制氢。

二.氢能源的利用

2.1氢能源的工业应用：液态氢在宇航事业应用较为广泛，因为液氢是良好的火箭发动机燃料。液氢作为火箭发动机燃料的优点是不仅燃烧热值高，而且分子量低，液氢液氧火箭发动机的研制是航天技术发展的里程碑。高超音速飞机有些人开发利用液氢为燃料的，因为液氢的密度小，而且排放废气少，燃烧噪音较小。

2.2在汽车行业，将氢气降温增大压力后使用。液态氢密度小质量轻，热值大，便于携带和运输，可以将其用于机动车辆。氢气在汽车领域的应用主要在燃料电池发动机。也可以用在氢燃料发动机上，氢气是气体燃料，用在发动机上会减小气动力性能，但是提高压缩比会改善这样的性能。利用氢能源的氢燃料发动机和燃料电池发动机不会对发动机产生污染，如积炭凝胶等现象。由于汽车的引擎可以被润滑油碳颗粒等污染，所以此类方法非常有利。氢燃料燃烧时的火焰温度高，火焰延伸迅速，不过需要解决引擎的早燃回火敲缸等问题。近年来，氢燃料电池在汽车应用较为广泛。

2.3在化工产业中氢气主要应用在有机化工中。生产甲醇和工业合成氨等化工产品一般原材料都是H2。在粗苯加氢和生产苯胺过氧化氢时候也需要加氢。原油中有些不饱和烃，在加氢过程也需要氢气。

由于它的还原型，它能将金属从氧化态还原成零价态，所以它在冶金方面有重要应用。它可以作为保护气应用在金属加工方。特种钢的冶炼，太阳能电池的生产，半导体和大规模集成电路的生产;光导纤维的生产燃料工业等广泛利用到氢能源。电子行业食品行业的生产也需要氢气。

三醇类重整制氢反应原理及其影响因素

1醇类重整制氢的反应原理

醇类重整制氢主要集中于甲醇与乙醇等方面的研究。

乙醇重整制氢的反应过程较为复杂，可能发生的反应也十分多一般认为可能发生如下反： 1是脱氢反应:乙醇脱氢生成CH3CHO和H2。CH3CHO又会分解成CH4和CO2。部分乙醛裂解成甲烷和一氧化碳。副反应有一氧化碳的水煤气反应生成CO2和H2，CH4也可以进行水蒸气重整反应生成H2，同时生成一氧化碳，二氧化碳等。

2是脱水反应：氢气和C2H4在脱水过程中会生成。一部分乙烯继续发生重整反应，CO和H2等会生成;在产物中会生成。CO发生水煤气变换反应生成CO2和H2等。在反应过程中加入催化剂，会影响整个过程反应的调价和原理。化学反应体系中的金属原子一般决定反应活性，加入不同的载体，反应活性中心也可能不相同。比如在反应中加酸性催化，乙烯很容易生成这对反应是不利的。在乙醇重整制氢反应过程中，乙烯的聚合生成碳单质，残留的乙烯聚合是造成积炭的重要原因。所以在高温的条件下，为了使乙烯的选择性降低就要研究性能较高的的催化剂。在低的水碳比时

C2H5OH+H2O----2CO+4H2,在高的水碳比时，C2H5OH+3H2O----2CO2+6H2，脱水反应C2H5OH-----C2H4+H2O，脱氢反应C2H5OH----C2H4O+H2，聚合反应C2H4---积炭，裂解反应：C2H5OH----CH4+CO+H2, 乙醛的重整反应：C2H4O+H2O-----3H2+2CO，乙醛的裂解C2H4O-----CH4+CO，甲烷化：CO+3H2------CH4+H2O,水汽转化反应CO+H2O----CO2+H2 从反应的最终结果来看，乙醇重整反应是一个从C2化合物到C1化合物的转化过程，有利于C—C键断裂的催化剂对反应活性较好，他是一个在C原子上加氧脱氢，从水分子上脱氧脱氢的过程[5]，催化剂因该有利于C-H键和H2O分子的活化。反应的条件和催化剂的性能会影响该反应的条件，而且应该压缩副产物生成和把催化剂的抗积炭性能提高。 3乙醇重整制氢的热力学研究

乙醇水蒸气重整的反应方程式C2H5OH+3H2O-----2CO2+6H2

H=+174.2kJ/mol

C2H5OH+H2O-----2CO+4H2

H=+256.8KJ/mol 乙醇直接裂解制氢反应C2H5OH-----CH3CHO+H2

H=68.44kJ/mol

CH3CHO------CH4+CO

H=-18.78kJ/mol

C2H5OH+2H2-----2CH4+H2O H=-155.23kJ/mol

副反应C2H5OH---CH4+H2CO---CO+CH4+H2 H=499.66kJ/mol

C2H5OH----1/2CO2+3/2CH4

H=-73.85kJ/mol

C2H5OH----1/2CH3COCH3+1/2CO+3/2H2 H=50.41kJ/mol 乙醇部分氧化重整C2H5OH+1/2O2----2CO+3H2 H=14.1kJ/mol

C2H5OH+3/2O2---2CO2+3H2

H=-552.0kJ/mol

在乙醇重整的热力学中，由以上反应方程式可以看出乙醇的水蒸气重整是个很的强吸热的过程。水醇比和温度条件对产物氢气和其他组分的比例影响较大，当水醇比减小时乙醇的吸热效率也会相应的减小。但是高温有利于产物中主产物的生成，当水醇比减小时，积炭会增加。乙醇的水蒸气重整反应速率较快，而控制好反应产物的分布条件，和提高乙醇水蒸气重整制氢的反应物的转化率和减少副产物的生成一般要控制好热力学条件。所以控制好化学反应的热力学条件和减少积炭的生成在乙醇重整制氢中具有重要的意义。

重整反应的化学反应焓变表明，乙醇的部分氧化重整是强烈的放热反应。当反应体系中的氧醇比增大时，乙醇在反应过程中会增加放热量，当氧醇比继续增大到一定程度时，乙醇的反应会变成完全燃烧。氢气的产量一般随着氧醇比的降低和温度的升高而增多。而且当氧醇比过大时，极易产生积炭，一般控制重整的氧醇比在一定范围

因为乙醇自热重整吸热量和放热量很少，总体上放热可以忽略，所以乙醇的自热重整是个相对热平衡的过程。其中氢气产率随着温度的上升而上升，水醇比的增加和氧醇比的降低而增加，系统的能量效率受到水醇比的影响，而氧醇比对能量效率的影响不大，乙醇自热重整的积炭量较少

热力学研究表名，对于乙醇直接裂解，乙醇水蒸气重整反应，乙醇部分氧化反应和乙醇二氧化碳重整反应温度升高有利于H2和CO的生成，不利于CH4和固态C的生成。

三镍基催化剂的制备方法

浸渍法

浸渍法操作简便，成为一种应用较为广泛的制备方法，浸渍法是将载体放进含有活性物质的气体或液体中浸渍，活性物质组建吸附于载体表面，当浸渍平衡后，将多余的液体除去，在进行干燥焙烧活化等即可制得催化剂。这类催化剂常被称为负载型催化剂

浸渍法通产包括载体预处理，浸渍液配置，浸渍，出去过两液体，干燥焙烧，活化等过程，浸渍法适用于制备稀有贵金属催化剂，活性组分含量较低的催化剂，以及需要高机械强度的催化剂，浸渍法制取催化剂的有点是具有已经确定的载体形状，载体具有合适的比表面孔径强度导热率，活性组分利用率高成本低，生产方法也较为简单，缺点是焙烧过程会产生污染气体，干燥过程会导致活性组分迁移共沉淀法

在金属盐溶液中加入沉淀剂，生成难容金属盐或金属水合氧化物，从溶液中沉淀出来，再经老化过滤洗涤干燥焙烧成型活化工序制得催化剂或催化剂载体，它广泛应用于制备高含量的非贵金属，金属或非金属氧化物催化剂或载体。共沉淀法制备水滑石结构：，按照一定的比例，将金属硝酸盐溶液配成一定浓度的混合盐溶液(SolS)，将NaOH和Na2CO3按照一定比例的配成混合碱溶液(SolB)，在大烧杯中预先装入一定量的蒸馏水，加热至一定的温度，将SolS和SolB按一定的滴速同时滴入大烧杯中，维持反应体系的pH为一恒定值，剧烈搅拌。滴定完毕后，继续搅拌陈化，最后经过滤、洗涤、烘干，得产物。此合成方法是水滑石合成中的一种常用方法，沉淀剂的加入可能会使局部浓度过高，产生团聚或组成不够均匀。水热合成法

是指在特制的密闭反应器或高压釜中，采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热加压(或自生蒸汽压)，创造一个相对高温高压的反应环境，使得通常难容或不容的物质溶解，并且重结晶而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。所的产物纯度高，分散性好、粒度易控制。可以使原料细化和均匀混合，且具有工艺简单、煅烧温度低和时间短、产品性能良好等优点。水热合成法制备水滑石结构，是先将SolS和SolB缓慢滴加在一起活着快速混合，然后将得到的浆状液立即转移至高压釜中，在一定的温度下(通常是100°C)陈化较长时间，最后经过过滤、洗涤、干燥、研磨得产品。此法特点是使水滑石的成核和晶化过程隔离开，并通过提高陈化温度和压力来促进晶化过程。水热合成法由于反应发生在密闭的系统中，因而没有其他杂质被引入。制备所得纳米金属氧化物具有粉末细(纳米级)、纯度高、分散性好、颗粒均匀、晶粒发育完整、形状可控等优异特性。另外水热法还能够避免高温下反应物的挥发、应力诱导缺陷、物相相互反应等缺点，更重要的是水热法通过调整反应条件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等

四醇类制氢催化剂研究

活性组分：有关乙醇蒸气重整制氢的研究主要集中在负载型镍基钴基铜基和贵金属催化剂的研究上

镍基催化剂是一种高性能的加氢脱氢催化剂，金属镍对促进C—C键的断裂具有高的催化活性，Ni基催化剂对乙醇水蒸气重整制氢反应普遍具有较高的活性，乙醇转化率和H2产率都比较高，反应温度较低，而且价格低廉，是良好的燃料电池用催化剂。Ni也能增加气态产物的含量，降低乙醛乙酸等产物的产量以提高其对氢气的选择性。而且，镍金属与其他贵金属相比，价格低廉，具有较量好的低温活性，在乙醇制氢有良好的活性。但是Ni会促进乙醇重整过程中CO和CO2与H2之间的甲烷化反应，降低氢气选择性;金属镍容易促进甲烷裂解从而产生积炭容易导致催化剂失活;Ni基催化剂的烧结也是需要解决的重要问题，可以通过选定合适的载体来提高镍基催化剂的还原度和炕烧结性能 Co基催化剂

Co基催化剂在乙醇脱氢断链反应中，具有良好的催化性能。近些年CuZnNi催化剂 CuO-La2O3/ZrO2/催化剂等对乙醇重整反应具有良好的活性和选择性Llorca等研究了Co担载在不同载体上的催化剂，发现了Co能促进催化剂的催化性能，Co/ZnO催化剂表现出了最好活性。近年来，Co/Al2O3，Co/Mgo ,Co/SiO2,Co/CeO2，Co/La2O3等受到广泛研究。但如何添加些助剂来改变活性组分与载体的相互作用降低其催化温度，提高其低温度下的催化活性并提高其稳定性是今后研究的重要方向。 Cu系催化剂

Cu系催化剂广泛用于甲醇催化制氢反应，在过去，Cu作为乙醇蒸汽重整制氢的催化剂也有研究，Cu能促进C---H键O----H键的断裂，而低的Cu的担载量有利于提高Cu的分散度，但Cu作催化剂易产生积炭，积炭也是由于中间产物乙烯造成的，所以如何降低中间产物的含碳量，开发抗积炭性能的Cu催化剂是今后研究的重点贵金属催化剂

贵金属催化剂具有很高的活性和选择性，Rh Ru Pt Pd等贵金属在乙醇制氢中有广泛的应用，并被广泛研究。贵金属Rh在乙醇重整制氢过程中表现出较好的活性和选择性，随着Ru负载量的增加，催化活性能得到明显的提高。对于Ru和Rh，Al2O3，CeO2-ZrO2作为载体都能成为性能良好的乙醇重整制氢催化剂。Pt Pd Au等在乙醇重整过程中表现活性较差。而且，贵金属价格一般非常昂贵，而且贵金属催化剂的催化温度一般较高，在低温反应的燃料电池方面不太实用，所以，降低催化温度和提高金属颗粒的分散度是贵金属催化剂的重要研究方向，而且贵金属一般有较好的催化活性和选择性，但是稳定性相对较差，有待进一步研究以提高

载体

镍基催化剂可以以考虑选用不同的载体，常用的有MgO TiO2 AL2O3 La2O3 但不同载体对催化剂的催化活性催化剂的选择性有影响。杨宇[6]等对载体对镍催化剂催化乙醇重整制氢的研究表明：在650摄氏度101.3kpa下，不同载体载催化剂选择性有差异，ZnO=La2O3>CeO2>MgO>r-Al2O3>TiO2>ZrO2>硅胶>硅藻土，各载体负载催化剂主要物象包括NiO而Ni与载体的相互作用影响催化剂选择性当相互作用较弱时，催化剂选择性低，不存在NiO时，催化剂火星选择性都低，当相互作用较强，催化剂活性和选择性较高在乙醇重整制氢方面MgO，La2o3,Al2O3,CeO2-ZrO2等用于催化剂载体类水滑石结构的催化剂

水滑石是Mg和Al的羟基碳酸化合物，类水滑石化合物是一种层状的特殊结构的材料，这种结构有金属氢氧化物层，层间有平衡阴离子。类水滑石化合物层板上具有规整结构的金属离子，当以它为前驱体的复合氧化物在焙烧后，会有良好的分散性，和同类催化剂相比，它能使金属分布更均匀，更重要的是稳定的氧化镁构型能更好的抵抗烧结，类水滑石在作为催化剂的前驱体得到高度的重视。人们利用其他的金属离子取代水滑石层板的镁铝粒子，合成了类水滑石结构。Ni-Mg-Al三元的类水滑石结构作为催化剂的前驱体，经过焙烧后的复合氧化物催化剂，具有良好的催化性能。一般采用恒定的PH法制备类水滑石结构催化剂更有利于提高晶面生长的有序程度，适当的延长晶化时间也有利于晶粒的增加。晶化温度一般对晶体结构的完整性有所影响。原料配比的变化会影响类水滑石结构晶体结构的规整性和层间距等。

五研究目的及要解决的问题

工作重点是研究开发出高活性高稳定性高选择性的催化剂。研究丙酮，乙醇，甲醇混合制氢的最佳反应条件以及镍基催化剂的表征，通过不同的反应条件和不同催化剂的ABE重整制氢反应，来确定镍基催化剂的最佳催化条件和产物氢气在该条件下能达到的最佳产率。通过对镍基催化剂的改性，在保证氢气产率的条件下，提高镍基催化剂氢气的选择性，减小催化剂的积炭对反应活性的影响，具体研究内容主要包括以下几个方面

1乙醇的重整原理实质是C----C键断裂，并在C原子上脱氢加氧的过程，催化剂的催化温度很重要，要求催化的活性组分能在较低温度下将C—C键断裂，并能将副产物中的CH4重整成氢气，并促进水汽转换反应。

2Ni基催化剂在过去的乙醇重整制氢表现良好的催化性能，Al2O3,MgO,MgO等担载的催化剂表现出高的活性和稳定性，活性金属的分散度较大，氢气的选择性较好，这是由于载体与金属之间的相互作用造成的，但Ni基催化剂的缺点是容易产生积炭和烧结，如何降低副产物乙烯的选择性是减少积炭的关键。本课题以乙醇重整制氢为反应目标，以镍基催化剂的反应性能入手，探究随着催化剂和反应条件的变化，反应物的转化率和H2产率的变化规律，并通过XRD,TPR,XPS,等手段对对催化剂的结构进行分析，揭示反应规律的内在原因

六课题的研究思路

1利用共沉淀法制备不同载体担载，利用恒定PH法制备类水滑石结构的催化剂，Ni-Mg-Al三元的类水滑石结构作为催化剂的前驱体，结晶时间在24h，并在750摄氏度下焙烧。制备不同Ni-Mg-Al-Fe配比的镍基催化剂。

2利用催化剂评价装置对乙醇丁醇重整制氢进行反应活性评价，考察不同载体担载的Ni基催化剂的乙醇丁醇混合重整制氢的反应性能，并考察烧结和积炭情况 3通过TPR XRD等手段对催化剂的进行表征，对催化剂的结构，反应的稳定性进行探讨。

参考文献

[1] 孙欣. 氢能源的发展现状及展望[J]. 技术与市场, 2012(04):261.

[2] 郝树仁, 李言浩, 程玉春, 等. 甲醇蒸汽转化制氢技术[J]. 精细化工, 1998(05):54-56. [3] 李秋叶, 吕功煊. 光催化分解水制氢研究新进展[J]. 分子催化, 2007(06):590-598.

[4] 庞志成, 罗震宁. 碱性电解水制氢镍合金阴极材料的研究进展[J]. 能源技术, 2004(01):19-21. [5] 张保才. 生物质乙醇水蒸气重整制氢反应的研究[D]. 中国科学院研究生院(大连化学物理研究所), 2006.

[6] 杨宇, 吴绯, 马建新. 载体对镍催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢反应性能的影响[J]. 催化学报, 2005(02):131-137.

学号：201002020204

王欢

第三篇：加制氢车间班长职责

车间班组长职责

1.负责本班组的组织建设与成员考核管理工作，确保班组成员的健康成长。

2.负责具体任务的分解、实施，确保生产计划顺利完成。

3.根据生产情况的不同，在生产主管的带领下，协同其他相关人员确保生产的顺利进行。

4.协同车间对所在班组进行安全文明生产培训坚持“安全第一”的原则。保证安全文明生产，监督员工按照操作规程操作，防止工伤和重大事故发生。

5.协助车间或品质管理部门对一线员工进行定期培训，组织本班组人员开展工艺管理活动，正确指导一线员工的操作，严格执行操作规程，严肃工艺纪律，坚持“质量第一”原则，严格控制不合格产品的产生。

6.通过激励创新，提高员工积极性、动能性，挖掘员工潜力全面开展IE工程，优化作业方法，提高员工技能，加大工艺改进力度等方法，不断提高生产效率，降低生产成本。

7.负责监督员工对设备的正常使用、清理、检查、保养工作，提前发现异常及时解决问题，保证生产顺利进行。

8.对本班组生产产品的质量、数量负责。

9. 加强与员工沟通，关心员工，了解并及时向上级反映员工的心理波动，解决在实际工作所遇到的实际困难。

10. 因工作需要交接班时，做好交接班记录。

第四篇：制氢操作工(二)初级

初级一

填空题 (A) 1. {KHD:基础理论知识,th=8｝具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔物质)被称为()，被吸附的物质(一般为密度较小的气体或液体)称为( )。

答文:吸附质，吸附剂

2. {KHD:基础理论知识,th=10｝吸附按其性质的不同可以分为四大类，即：( )()()和()。

答文:化学吸附，活性吸附，毛细管凝缩，物理吸附

3. {KHD:基础理论知识,th=13｝加氢反应的主要作用是把原料气中的复杂的() 通过加氢反应转化为简单的()。答文:有机硫;无机硫

4. {KHD:基础理论知识,th=17｝硫是制氢反应过程中转化催化剂的主要毒物，对制氢反应过程中一系列催化剂都有毒害作用，反应气含()以上的硫化氢就可能造成转化催化剂的失活。答文:0.5ppm 5. {KHD:基础理论知识,th=21｝蒸汽转化反应是体积()的反应，()压力不利于转化反应进行，使转化率下降。(填增大/减小) 答文:增大;增大

6. {KHD:基础理论知识,th=22｝在相同的温度和压力下，氢气的密度较空气为( )，较中压蒸汽()(填大/小)。答文:小;小

7. {KHD:基础理论知识,th=23｝加氢裂化低分气的组成含量最多的物质是()。答文:氢气

8. {KHD:基础理论知识,th=24｝油田气的组成中含量最多的物质是()。答文:甲烷

9. {KHD:基础理论知识,th=30｝空气中氧气占()%，氮气占()%。(按体积计算)

答文:21;78 10. {KHD:基础理论知识,th=32｝均匀作用于单位面积上的垂直力称(

)，习惯称(

)。答文:压强;压力

11. {KHD:基础理论知识,th=35｝1Pa就是(

)的力作用在(

)面积上所产生的力。

答文:1牛顿;1平方米

12. {KHD:基础理论知识,th=37｝Co—Mo触媒只有在()态时才具有最高加氢活性。答文:硫化

13. {KHD:基础理论知识,th=38｝硫容与温度有关，提高温度(

)提高硫容。答文:有利于

14. {KHD:基础理论知识,th=39｝标准状态下的体积即是气体在一个(

)和摄氏零度时的体积。答文:大气压

15. {KHD:基础理论知识,th=57｝压差变送器的作用：把节流装置前后压力差转换为( )信号或()信号传到显示或调节仪表。答文:气压;电流

16. {KHD:基础理论知识,th=58｝一种以单位时间内排出的流体的固定容积的数目作为测量依据来计算流量的仪表称为()式流量计。答文:容积

17. {KHD:基础理论知识,th=59｝一种以测量流过流体的质量M为依据的流量计称为( )式流量计。

答文:质量

18. {KHD:基础理论知识,th=61｝润滑是为减少设备的两个摩擦面对运动所产生的( )，达到()目的。答文:磨损;延长寿命

19. {KHD:基础理论知识,th=66｝PSA单元中，分离系数越大，分离越()。答文:容易

20. {KHD:基础理论知识,th=67｝一般而言，变压吸附气体分离装置中的吸附剂分离系数不宜小于()。

答文:3 21. {KHD:基础理论知识,th=68｝一般而言，吸附越容易解吸越()。答文:困难

22. {KHD:基础理论知识,th=71｝原料气温度越高，吸附剂的吸附量越小，吸附塔的处理能力越()。答文:低

23. {KHD:基础理论知识,th=72｝解吸压力越()，吸附剂再生越彻底，吸附剂的动态吸附量越大，吸附塔的处理能力越高。答文:低

24. {KHD:基础理论知识,th=73｝原料气的压力越高，吸附剂的吸附量越大，吸附塔的处理能力越()。答文:高

25. {KHD:基础理论知识,th=74｝要求的产品纯度越()，吸附剂的有效利用率就越低，吸附塔的处理能力越低。答文:高

26. {KHD:基础理论知识,th=76｝单位体积的物质所具有的质量称为该物质的() 。答文:密度

27. {KHD:基础理论知识,th=77｝在蒸发操作中，为了使溶剂不断汽化，必须具备两个条件，即必须持续的供给()，并必须不断的将汽化产生的蒸汽()。

答文:热量;排除

28. {KHD:基础理论知识,th=79｝化学平衡是暂时的，有条件的。当外界条件改变时，原平衡就会被()，在新的条件下又重新建立起新的()。答文:破坏;平衡

29. {KHD:基础理论知识,th=467｝把具有润滑性能的物质加到物体的摩擦面之间，以达到降低摩擦和减少磨损的目的的做法，叫做()。答文:润滑

30. {KHD:基础理论知识,th=468｝压缩机的()用以分离压缩机介质中的液体等有害物质，以免杂质被气体带入下级气缸中。答文:气液分离器

31. {KHD:基础理论知识,th=469｝为了保证安全生产，要求某些阀门在介质压力超过规定数值时，能自动打开排泄介质，防止设备和管路破坏。压力正常后又能自动闭合，具有这种作用的阀门称为()。

答文:安全阀

32. {KHD:基础理论知识,th=471｝相对运动的部件由于摩擦而发生损坏的现象称为( )。

答文:磨损

33. {KHD:基础理论知识,th=473｝每台加热炉单位时间内管内介质吸收的热量称为有效热负荷，简称()，单位为kw。

答文:热负荷

34. {KHD:基础理论知识,th=475｝()防止流体倒流。在流体发生倒流时，阀自动关闭。答文:单向阀

35. {KHD:基础理论知识,th=476｝()是为了缓慢地除去炉墙在砌筑过程中所积存的水分，并使耐火泥得到充分的烧结。答文:烘炉

36. {KHD:基础理论知识,th=478｝单位时间内通过泵排出的液体量称为泵的( )。

答文:流量

37. {KHD:基础理论知识,th=480｝()是指借液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传到其他部分。答文:对流传热

38. {KHD:基础理论知识,th=481｝加热炉的对流室是指在加热炉内，主要靠对流作用将()发出的热量传给对流盘管内油品的那一部分空间。答文:燃烧器

39. {KHD:基础理论知识,th=482｝对塔设备从不同角度进行分类。按操作压力分为( )、()和()。

答文:加压塔;常压塔;减压塔

40. {KHD:基础理论知识,th=483｝炼油厂常用的板式塔的主要内部构件有：( )、各种液体和气体出入管、()、挡板及过滤器等。答文:塔盘;除雾器

41. {KHD:基础理论知识,th=484｝一般大塔(直径超过2米以上)的塔盘上液面梯度是很大的，对传质很不利，所以为了减少液面梯度做了()。答文:双溢流

42. {KHD:基础理论知识,th=488｝空冷器是主要由()、()、( )，构架及百叶窗等组成。答文:管束;管箱;风机

43. {KHD:基础理论知识,th=489｝换热器的管箱有()管箱和()管箱两种。

答文:盲板;封头型

44. {KHD:基础理论知识,th=491｝废热锅炉的传热面积是指换热管束与锅炉给水实际热交换的()。其单位常用平方米(m2)表示。答文:表面积

45. {KHD:基础理论知识,th=492｝单位时间内压缩机排出的气体，换算到最初吸入状态下的气体体积量，称为压缩机的()，其单位为立方米/小时或立方米/分。答文:排气量

46. {KHD:基础理论知识,th=493｝检查安全阀漏气的方法有()，( )。

答文:听声音;摸温度

47. {KHD:基础理论知识,th=495｝塔盘不水平，造成塔盘上液层厚薄不均，使气液传质不佳，一般要求水平误差不大于()。答文:3mm 48. {KHD:基础理论知识,th=497｝润滑油的主要质量指标有：()、( )、()、机械杂质、酸值、灰粉等。答文:黏度;凝固点;闪点

49. {KHD:基础理论知识,th=498｝高位油箱它的高度以压缩机中心线到油箱底部距离一般在()以上。答文:6米

50. {KHD:基础理论知识,th=500｝我制氢单元原料气压缩机的相对列曲拐错角是( )。

答文:180°

51. {KHD:设备基本知识,th=502｝活塞在气缸中由一端止点移到另一端止点，所让出来的空间叫气缸的()。答文:工作容积

52. {KHD:设备基本知识,th=503｝活塞在内外止点间移动的距离称为()。答文:活塞行程

53. {KHD:设备基本知识,th=504｝活塞可分为()活塞和()活塞。答文:筒形;鼓形

54. {KHD:基础理论知识,th=506｝为了使冷却水套内不存气体，保证气缸水套内始终充满冷却水，达到充分冷却的目的。所以冷却水采用()。答文:底进上出

55. {KHD:基础理论知识,th=507｝()是原料气分配管系和转化气收集管系的重要元件，对原料气的分配和转化、转化气的收集和外送起到承上启下的关键作用。答文:猪尾管

56. {KHD:基础理论知识,th=510｝金属材料在外力作用下产生永久变形，但不会被破坏的性能，叫做()。

答文:塑性

57. {KHD:基础理论知识,th=511｝金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为 ()。答文:强度

58. {KHD:基础理论知识,th=513｝金属材料在一定温度和长时间受力状态下，即使所受应力小于其屈服强度，但随着时间的增长，也会慢慢地产生塑性变形，这种现象称为 ()。

答文:蠕变

59. {KHD:基础理论知识,th=514｝材料抵抗更硬物压入其表面的能力，称为( )。答文:硬度

60. {KHD:基础理论知识,th=515｝金属和周围介质之间发生化学或电化学作用而引起的破坏称为()。

答文:腐蚀

61. {KHD:基础理论知识,th=517｝常用的无损检测分为()检测、( )检测、()检测和()检测

答文:射线透照;超声;磁粉;渗透

62. {KHD:基础理论知识,th=519｝()是指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。

答文:设计压力

63. {KHD:基础理论知识,th=520｝()是指在压力试验时，容器顶部的压力。答文:试验压力

64. {KHD:基础理论知识,th=521｝()是指容器在正常工作情况下，设定的元件金属温度。答文:设计温度

65. {KHD:基础理论知识,th=522｝()是指在压力试验时，壳体的金属温度。

答文:试验温度

66. {KHD:基础理论知识,th=523｝常见的容器封头有()、()、( )等。

答文:球形;椭圆形;碟形

67. {KHD:基础理论知识,th=525｝换热管与管板的连接方式有()、( )、()三种方式。

答文:胀接;焊接;胀焊组合

68. {KHD:基础理论知识,th=582｝目前，氢气的工业制法主要有电解法、( )、煤制氢等工艺方法。答文:烃类水蒸气转化法

69. {KHD:基础理论知识,th=583｝制氢装置回收的冷凝水因含有一定量的( )而被称为酸性水。答文:二氧化碳

70. {KHD:基础理论知识,th=584｝本装置转化进料控制水碳比为()。

答文:3.2 71. {KHD:基础理论知识,th=585｝正常生产过程中转化炉出口转化气的温度控制为( )℃。答文:820 72. {KHD:基础理论知识,th=590｝炉管上下尾管煨成“猪尾状”，主要目的是补偿炉管与集合管受热后的()。答文:热膨胀

73. {KHD:基础理论知识,th=591｝()的作用是显示容器内液体变化的真实液位的情况。

答文:液位计

74. {KHD:基础理论知识,th=592｝富胺液是经过吸收了()气体等待再生的溶液。答文:硫化氢

75. {KHD:基础理论知识,th=595｝辐射室主要由炉管、炉膛、炉墙、()组成。

答文:火嘴

76. {KHD:基础理论知识,th=637｝溶剂脱硫部分所用的脱硫物质为( )溶液。(填名称) 答文:甲基二乙醇胺

77. {KHD:基础理论知识,th=639｝目前，氢气的工业制法主要有电解法、( )、煤制氢等工艺方法。

答文:烃类水蒸汽转化法

78. {KHD:基础理论知识,th=640｝转化炉余热锅炉由()、( )、()和蒸发段组成。

答文:水保护段;原料气预热段;过热段

79. {KHD:基础理论知识,th=641｝制氢装置的三套传质设备是()、 ()和()。

答文:加氢干气脱硫塔;加氢低分气脱硫塔;酸性水汽提塔

80. {KHD:基础理论知识,th=642｝根据工艺要求，调节加热炉火嘴，使炉膛温度及炉出口温度在规定范围内。火焰以()、()为原则。答文:多火嘴;齐火苗

81. {KHD:基础理论知识,th=643｝变换气中含有的过剩蒸汽由于操作压力的提高，( )也随之提高，其()温度也升高，从而提高了蒸汽作为加热热源的可能性。

答文:水蒸气分压，露点

82. {KHD:基础理论知识,th=644｝一般情况下，在保证产品质量要求的前提下，能达到的空速越()，催化剂的性能越好，生产能力越大。

答文:大

83. {KHD:基础理论知识,th=645｝在变换反应部分，工艺气体中的水蒸气含量( )，无论从反应平衡和反应速度来讲，都有利于CO的变换，提高变换率。(增多/减少) 答文:增多

84. {KHD:基础理论知识,th=679｝余热锅炉给水要求控制PH值(25℃)在() 范围之内。答文:8.5-9.2 85. {KHD:基础理论知识,th=680｝余热锅炉给水要求控制溶解痒含量为小于() 微克/升。答文:15 86. {KHD:工艺基本知识,th=899｝更换的催化剂装填完毕后，及时加封头盖，充氮气至微正压，防止()进入系统。

答文:空气

87. {KHD:事故判断处理及应变能力,th=904｝当事故发生后，要准确判断事故发生原因，并立即报告()及厂调度。答文:车间

88. {KHD:事故判断处理及应变能力,th=905｝装置系统发生故障或泄漏着火时，转化炉能维持就不停汽，采取()、()的办法处理。

答文:低处理量;局部降压放空

89. {KHD:工艺基本知识,th=906｝紧急停工、转化炉熄火，入炉蒸汽一定要在转化催化剂的()温度以上切除。

答文:水解

90. {KHD:事故判断处理及应变能力,th=907｝脱硫系统(原料气压缩机出口至转化入口前)泄漏时，停止进原料，切除()系统，停止向外供氢。答文:脱硫

91. {KHD:工艺基本知识,th=908｝停工时，PSA单元也可按紧急停车处理，停车后，注意保持PSA系统的()。答文:密闭

92. {KHD:事故判断处理及应变能力,th=912｝停仪表风时，()处于全开， ()处于全关状态。答文:风关阀;风开阀

93. {KHD:工艺基本知识,th=914｝生产中发现R-1204出口氯含量超标，应立即停车进行脱氯剂更换，防止造成()氯中毒。

答文:转化催化剂

94. {KHD:基础理论知识,th=918｝锅炉严重缺水是指汽包内完全没有液位，即( )。

答文:干锅

95. {KHD:设备基本知识,th=927｝原料气压缩机主电机的额定工作电流是( )A，功率是()kw。

答文:133.6;1200 96. {KHD:设备基本知识,th=938｝低分气脱硫塔属于()塔。

答文:填料

97. {KHD:工艺基本知识,th=944｝带先关后开原料气功能的水碳比控制系统关的阀( )，();关到原阀位开度的()。答文:FV-1104;FV-1201;2/3 98. {KHD:工艺基本知识,th=950｝正常运行时，转化入口压力在()MPa左右，转化出口压力在()MPa左右。

答文:2.8;2.45 99. {KHD:工艺基本知识,th=951｝C-1101入口原料气的温度应比溶液进塔温度( )。答文:低

100. {KHD:设备基本知识,th=961｝单位时间内原动机传递到泵主轴上的功称为( )。答文:轴功率

101. {KHD:设备基本知识,th=968｝解吸气压缩机的型号是()。答文:LG70/6 102. {KHD:设备基本知识,th=969｝原料气压缩机的曲轴转数为()r/min。答文:333 103. {KHD:设备基本知识,th=976｝解吸气压缩机集油器上调节阀属于()调节阀。

答文:薄膜

104. {KHD:设备基本知识,th=977｝解吸气压缩机密封气的压力是( )和()使密封气消耗量减到最小限度。答文:压差控制器;气动薄膜调节阀

105. {KHD:设备基本知识,th=987｝解吸气压缩机一级排气温度H：()℃，H H:()℃。

答文:105;125 106. {KHD:设备基本知识,th=988｝解吸气压缩机推力轴承温度H：()℃，HH ：()℃。答文:70;80 107. {KHD:设备基本知识,th=989｝解吸气压缩机润滑油总管压力允许开车() MPa，联锁停车()MPa。

答文:0.30;0.15 108. {KHD:设备基本知识,th=990｝解吸气压缩机启动，通知控制ESD将控制阀( )改手动，由中控室手动调节()，此时将解吸气入口阀门打开，将介质引入压缩机机体。

答文:PV-1800;旁路控制阀PV-1800 109. {KHD:设备基本知识,th=991｝轴头泵装在增速箱()上，属( )，由齿轮轴驱动。答文:齿轮箱;齿轮泵

选择题 (A) 1. {KHD:基础理论知识,th=141｝由于分子的运动将热能从流体的一部分传递另一部分的传热方式是()传热。

A、传导 B、对流 C、辐射答文:B 2. {KHD:基础理论知识,th=142｝液体的表面和内部同时汽化的现象叫()。 A、蒸发 B、挥发 C、汽水共沸 D、沸腾答文:D 3. {KHD:基础理论知识,th=143｝为了防止()现象的产生，在离心泵启动前必须向泵内灌满液体。 A、气蚀 B、气缚答文:B 4. {KHD:基础理论知识,th=144｝衡量催化剂性能标志的活性通常用原料的() 来表示。

A、选择性 B、转化率 C、产率 D机械强度

答文:B 5. {KHD:基础理论知识,th=225｝正常生产时，原料气压缩机(K-1201)出口压力控制在()MPa。

A、2.1 B、3.2 C、4.8 答文:B 6. {KHD:基础理论知识,th=526｝备用机泵盘车应为()。 A、180℃ B、360℃ C、不少于一圈半答文:A 7. {KHD:基础理论知识,th=527｝离心泵叶轮切小后，泵的流量()。 A、增大 B、变小 C、不变

答文:B 8. {KHD:基础理论知识,th=528｝离心泵的流量增大后，会使()增大。 A、功率 B、压力 C、扬程答文:A 9. {KHD:基础理论知识,th=533｝当入口流量不变时，离心泵发生()现象时，泵的流量、扬程、效率均下降。 A、抽空 B、汽蚀 C、喘振答文:B 10. {KHD:基础理论知识,th=534｝制氢装置中变反应器(R-1203)的主体材质是( )。

A、16MnR B、20R C、15CrMoR 答文:C 11. {KHD:基础理论知识,th=535｝制氢装置中的酸性水汽提塔(C-1201)的主体材质是()。

A、16MnR B、0Cr18Ni10Ti C、15CrMoR 答文:B 12. {KHD:设备基本知识,th=568｝加氢干气脱硫塔有()层塔板。 A、20 B、24 C、34 答文:B 13. {KHD:基础理论知识,th=743｝转化催化剂的主要成分是()。 A、Ni B、NiO C、Al 答文:B 14. {KHD:基础理论知识,th=744｝由于中毒作用通常仅发生在催化活性物质表面上，所以微量毒物就会引起催化剂()。 A、失活 B、活性下降 C、中毒答文:B 15. {KHD:基础理论知识,th=745｝转化、中变气体的露点温度是指工艺气体中的水蒸气()。

A、冷凝成水的温度 B、在其压力的饱和温度 C、在其分压下的饱和温度答文:C 16. {KHD:基础理论知识,th=746｝转化炉炉膛最高温度指标是根据()来确定的。 A、转化率需要 B、热负荷 C、炉管材质要求等答文:C 17. {KHD:基础理论知识,th=747｝水蒸气的存在可以防止中变催化剂的过度()。 A、钝化 B、还原 C、氧化

答文:B 18. {KHD:基础理论知识,th=748｝单向阀在泵出口中的作用是()。 A、防止超压 B、调节流量 C、防止液体倒流答文:C 19. {KHD:基础理论知识,th=749｝临氢系统使用氮气置换，规定含氧量()为合格。

A、<0.3% B、<0.5% C、<0.7% 答文:B 20. {KHD:基础理论知识,th=750｝氢气的自燃点是()℃。 A、560 B、570 C、580 答文:B 21. {KHD:基础理论知识,th=751｝一般情况下( )温度则反应速度加快。 A、提高 B、降低 C、选择适中的答文:A 22. {KHD:基础理论知识,th=753｝单位堆积体积的物质所具有的质量数称为该物质的 ()。

A、颗粒密度 B、堆积密度 C、真堆度答文:B 23. {KHD:基础理论知识,th=754｝从安全的角度考虑，加热炉的燃料油(气)系统，调节阀作用方式应选用()。 A、气开式调节阀 B、气关式调节阀答文:A 24. {KHD:基础理论知识,th=755｝锅炉的给水，调节阀作用方式应选用()。 A、气开式调节阀 B、气关式调节阀答文:B 25. {KHD:基础理论知识,th=756｝转化炉的温度控制属复杂调节系统，它的调节是( )。

A、串级调节 B、分程调节 C、三冲量调节

答文:A 26. {KHD:基础理论知识,th=757｝在设备的管件里，能改变管路方向的管件称为( )。

A、大小头 B、管帽 C、弯头答文:C 27. {KHD:基础理论知识,th=758｝炉子烟囱挡板开大将直接引起()。 A、炉子排烟温度下降 B、炉子热效率增加 C、烟气中残氧含量增加答文:C 28. {KHD:基础理论知识,th=759｝润滑油的温度升高，黏度()，温度降低，黏度 ()。

A、增加 B、不变 C、减小答文:C;A 29. {KHD:基础理论知识,th=760｝1千卡等于()焦耳。 A、31867 B、41867 C、51867 答文:B 30. {KHD:基础理论知识,th=761｝以周围大气压力为零点起算的压力称为()。 A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力答文:B 31. {KHD:基础理论知识,th=762｝单位()的液体通过泵后获得的能量称为离心泵的扬程。

A、体积 B、长度 C、重量

答文:C 32. {KHD:基础理论知识,th=763｝中石化总公司规定循环水浊度指标是()。 A、5ppm B、10ppm C、15ppm 答文:B 33. {KHD:基础理论知识,th=764｝加热炉点火前，炉膛分析可燃物浓度()时，方可点火。

A、<0.5% B、<1% C、<1.5% 答文:A 34. {KHD:基础理论知识,th=765｝一般加热炉中()是热损失最大的一部分。 A、散热 B、排烟

答文:B 35. {KHD:基础理论知识,th=766｝压力为3.5MPa，温度为420℃的中压蒸汽属于() 。

A、饱和蒸汽 B、过热蒸汽

答文:B 36. {KHD:基础理论知识,th=767｝钴-钼加氢反应是()相催化反应。 A、固-固 B、气-固 C、液-固答文:B 37. {KHD:基础理论知识,th=770｝转化炉对流段的传热，包括()传热。 A、对流传热和导热 B、辐射、对流 C、对流

答文:A 38. {KHD:基础理论知识,th=771｝以弹性元件受压后所产生的弹性变形为测量基础的压力计称为()。

A、U型压力计 B、电气式压力计 C、弹性式压力计答文:C 39. {KHD:基础理论知识,th=774｝目前国内的绝大部分制氢装置采用的均为()制氢工艺。

A、电解法 B、烃类水蒸汽转化法 C、煤制氢

答文:B 40. {KHD:基础理论知识,th=775｝加氢反应从热力学角度来看属于()反应。 A、放热 B、吸热答文:A 41. {KHD:基础理论知识,th=776｝溶剂脱硫部分所用的脱硫物质(MDEA溶液)的浓度为()。

A、20% B、25% C、30% 答文:B 42. {KHD:基础理论知识,th=777｝本装置产品为()纯度的工业氢气。 A、90% B、99% C、99.9%以上答文:C 43. {KHD:基础理论知识,th=779｝吸附时间的调整原则是：流量越大则吸附时间就应 ()。

A、越短 B、越长 C、保持不变答文:A 44. {KHD:基础理论知识,th=780｝加氢反应器有()个床层。 A、1 B、2 C、3 D、4 答文:C 45. {KHD:基础理论知识,th=781｝脱氯反应器有()个床层。 A、1 B、2 C、3 D、4 答文:A 46. {KHD:基础理论知识,th=782｝脱硫反应器有()个床层。 A、1 B、2 C、3 D、4 答文:B 47. {KHD:基础理论知识,th=783｝加氢裂化低分气脱硫塔属于()塔。 A、板式 B、填料 C、分馏答文:B 48. {KHD:基础理论知识,th=784｝正常状况下中变反应器入口在()℃左右。 A、300-320 B、340-360 C、380-400 答文:B 49. {KHD:基础理论知识,th=785｝除氧器的正常工作温度为()℃。 A、100 B、104 C、110 答文:B 50. {KHD:基础理论知识,th=786｝进装置燃料气加热器是用()给瓦斯加热的。 A、0.3MPa蒸汽 B、0.8MPa蒸汽 C、3.5MPa蒸汽

答文:B 51. {KHD:基础理论知识,th=797｝()温度有利于提高MDEA溶液的脱硫效果。 A、升高 B、降低答文:B 52. {KHD:基础理论知识,th=799｝一般来讲，气体的溶液吸收均为()过程。 A、吸热 B、放热答文:B 53. {KHD:基础理论知识,th=800｝用来对MDEA贫液过滤器进行反向清洗的介质是( )。

A、氮气 B、压缩空气 C、0.8MPs蒸汽

答文:C 54. {KHD:基础理论知识,th=801｝理论上，要脱出10分子的HCl就必须消耗()分子的CaO。 A、5 B、10 C、15 答文:A 55. {KHD:基础理论知识,th=802｝中变催化剂活性组分的钝化状态是()。 A、Fe3O4 B、Fe2O3 C、FeO 答文:B 56. {KHD:基础理论知识,th=803｝铁锈的主要成分是()。 A、Fe3O4 B、Fe2O3 C、FeO 答文:B 57. {KHD:基础理论知识,th=808｝对中变反应基本不产生影响的条件是()。 A、温度 B、压力 C、水气比

答文:B 58. {KHD:基础理论知识,th=812｝原料气压缩机的二回一手阀的主要作用是()。 A、控制系统压力 B、压缩机起机卸荷用 C、调节压缩机入口温度答文:B 59. {KHD:基础理论知识,th=813｝引起净化系统的腐蚀有多种，如D-1206的腐蚀属于 ()腐蚀。

A、酸性 B、碱性 C、两性答文:A 60. {KHD:基础理论知识,th=814｝造成溶液污染的因素很多，但最容易造成污染的是 ()。

A、铁离子含量高 B、悬浮物增多 C、油污带入答文:A

判断题 (A) 1. {KHD:基础理论知识,th=42｝热量总是从温度+较高的物体传到温度较低的物体，或从物体的高温部分传到物体的低温部分。(

) 答文:对

2. {KHD:基础理论知识,th=43｝催化剂在化学反应前后，其自身的质量和化学性质不会发生改变。(

)

答文:对

3. {KHD:基础理论知识,th=44｝水(蒸汽)的存在对氧化锌脱硫反应没有太大的影响，因此严格控制原料气中的水份含量是没有必要的。(

) 答文:错

4. {KHD:基础理论知识,th=45｝操作压力为2.1MPa的容器为低压容器。(

) 答文:错

5. {KHD:基础理论知识,th=46｝转化催化剂中加入K2O组分的目的是为了改善催化剂的抗积碳能力。(

) 答文:对

6. {KHD:基础理论知识,th=47｝硫容就是每单位质量的脱硫剂所能吸收的硫的质量。 (

) 答文:对 7. {KHD:基础理论知识,th=48｝穿透硫容是指在一定的条件下，脱硫剂在确保工艺净化度指标时所能吸收的硫重量。(

)

答文:对

8. {KHD:基础理论知识,th=49｝水碳比升高可以防止转化催化剂钝化。(

) 答文:错

9. {KHD:基础理论知识,th=50｝中变催化剂的主要成分是Fe2O3。(

) 答文:对

10. {KHD:基础理论知识,th=51｝由于转化反应是吸热反应，提高温度可以加快反应速度，且有利于反应平衡向生成物方向移动，所以只要满足材质的要求可以最大限度地提高转化出口温度。(

)

答文:错

11. {KHD:基础理论知识,th=52｝由吸附剂对水的吸附特性可知，吸附剂极易溶于水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水后，对其它分子的吸附能力下降，所以原料气必须严格脱水。

答文:对

12. {KHD:基础理论知识,th=53｝PSA单元进料中氢的含量的增减对产氢量和氢回收率均不产生影响。答文:错

13. {KHD:基础理论知识,th=54｝本装置采用的变压吸附属于物理吸附。(

) 答文:对

14. {KHD:基础理论知识,th=55｝每个吸附塔在一定的产品规格要求和一定量吸附剂的条件下，吸附剂对杂志的允许吸附量是一定的。(

) 答文:对

15. {KHD:基础理论知识,th=56｝未经脱氧处理的水中总溶解着一部分氧气。含氧的水进入锅炉系统后，水中溶解的氧气在沸腾的状态下，会严重腐蚀锅炉系统，影响锅炉系统使用寿命。

答文:对

16. {KHD:基础理论知识,th=419｝转化管是原料气分配管系和转化气收集管系的重要元件，对原料气的分配和转化、转化气的收集和外送起到承上启下的关键作用。( )

答文:错

17. {KHD:基础理论知识,th=420｝如果离心泵开泵前不灌泵，泵内可能存有气体，由于气体的重度小，因此造成泵的吸入压力和排出压力都很低，气体就不易排出，液体就无法进入泵内。所以，离心泵开泵前必须灌泵，使泵内充满液体，避免抽空。() 答文:对

18. {KHD:基础理论知识,th=421｝离心泵润滑部位主要是轴承箱内轴和轴承。( ) 答文:对

19. {KHD:基础理论知识,th=422｝高位油箱它的高度以压缩机中心线到油箱底部距离一般为7米以上。()

答文:错

20. {KHD:基础理论知识,th=423｝十字头连接活塞杆和连杆部位，它在机体导轨里作往复运动，并将连杆的动力传给活塞部件，将连杆的回转运动化为活塞杆的往复直线运动。() 答文:对

21. {KHD:基础理论知识,th=424｝当液体进入气缸后没有于液体不可压缩，就会发生液击，液体被活塞推动，会对气缸剧烈的冲击，严重时会损坏气缸盖和连杆，发生严重事故，所以要严禁带液。() 答文:对

22. {KHD:基础理论知识,th=425｝离心泵的扬程和升扬高度是两个不同的概念，只有在泵的出口管径和进出口容器都处在1个大气压时，它们在数值上相等。() 答文:错

23. {KHD:基础理论知识,th=426｝齿轮泵的结构简单、工作可靠、扬程高而且流量大，可用于输送粘稠液体以及管状物。() 答文:错

24. {KHD:基础理论知识,th=427｝气体引风机在输送气体时，其压缩比为：入口压强与出口压强之比。()

答文:错

25. {KHD:基础理论知识,th=428｝润滑油的主要作用有润滑、密封、冷却、携带、防腐。() 答文:对

26. {KHD:基础理论知识,th=429｝在石油化工生产中，工艺控制量的方法常用风关和风开的两种控制阀，这主要是从安全角度来考虑的。()

答文:对

27. {KHD:基础理论知识,th=430｝离心泵流量的大小主要与离心泵的结构有关，流量与叶轮的直径成反比，而与叶轮的转速成正比。() 答文:错

28. {KHD:基础理论知识,th=431｝孔流量计的最大缺点是测量范围小。() 答文:错

29. {KHD:基础理论知识,th=432｝加热炉的对流室是指在加热炉内，主要靠对流作用将燃烧器发出的热量传给对流盘管内油品的那一部分空间。() 答文:对

30. {KHD:基础理论知识,th=433｝热电偶、热电阻、玻璃温度计、热辐射高温计都是测量温度的一次元件。() 答文:错

31. {KHD:基础理论知识,th=434｝一只完全的热电偶其结构应由热电极、绝缘子、接线盒组成。() 答文:对

32. {KHD:基础理论知识,th=604｝制氢装置所产的氢气全部来自转化反应。() 答文:错

33. {KHD:基础理论知识,th=605｝制氢的工序可概括为：原料精制、转化、变换、净化(PSA)四个单元。() 答文:对

34. {KHD:基础理论知识,th=606｝进入检修、施工现场必须戴安全帽，进入生产现场就没有必要戴安全帽。() 答文:错 35. {KHD:基础理论知识,th=607｝在原料气中氢含量不变且处理量也不变的情况下，氢回收率低，主要原因是吸附时间过短。()

答文:对

36. {KHD:基础理论知识,th=608｝比例调节是根据偏差的大小动作的。() 答文:对

37. {KHD:基础理论知识,th=609｝转化炉的火苗扑炉管的最主要原因是炉膛负压过大或过小引起的。() 答文:错

38. {KHD:基础理论知识,th=610｝装置停工已全部进行置换，拆下人孔，即可进入炉子检修。()

答文:错

39. {KHD:基础理论知识,th=611｝提高变换反应的水汽比，有利于平衡向降低CO的方向移动。() 答文:对

40. {KHD:基础理论知识,th=612｝中变催化剂还原时配入蒸汽，主要是为了加快还原反应速度。()

答文:错

41. {KHD:基础理论知识,th=613｝一氧化碳是制氢生产中所有有毒气体中最危险的一种。() 答文:对

42. {KHD:基础理论知识,th=614｝在生产过程中，由于各种原因引起的火灾，造成人员伤亡或物资财产损失的事故称为火灾事故。() 答文:对

43. {KHD:基础理论知识,th=615｝在生产过程中，由于各种原因引起的爆炸，并造成人员伤亡或物资财产损失的事故称为爆炸事故。() 答文:对

44. {KHD:基础理论知识,th=616｝使用电器设备，主要的危险就是发生电击或电伤。 () 答文:对

45. {KHD:基础理论知识,th=617｝氧化锌吸收硫化氢的过程是一种催化过程。() 答文:错

46. {KHD:基础理论知识,th=618｝选用压力表时，被测压力值应选在高于压力表量程的三分之二。() 答文:错

47. {KHD:基础理论知识,th=619｝加热炉长明灯的作用是当事故发生造成灭火后，方便重新点火。() 答文:错

48. {KHD:基础理论知识,th=620｝转化催化剂造成高温氧化，在还原时温度必须高于氧化温度才能使催化剂获得原来的活性。() 答文:对

49. {KHD:基础理论知识,th=621｝生温和减压有利于解吸过程。() 答文:对

50. {KHD:基础理论知识,th=622｝电气着火时应首先切断电源。() 答文:对

51. {KHD:基础理论知识,th=623｝汽包(D-3101)内加药的主要目的是防止汽包结垢。() 答文:对

52. {KHD:基础理论知识,th=624｝单位时间内通过管道任一截面的流体体积叫体积流量。() 答文:对

53. {KHD:基础理论知识,th=634｝水中含有水垢生成物的含量，即含有钙、镁化合物的数量多少，称为水的硬度。() 答文:对

54. {KHD:基础理论知识,th=837｝电气着火时应首先切断电源。() 答文:对

55. {KHD:基础理论知识,th=838｝升温、减压有利于解吸过程的进行。() 答文:对

56. {KHD:基础理论知识,th=845｝往复式压缩机的气阀一般是上进下出。() 答文:对

简答题 (A) 1. {KHD:基础理论知识,th=244｝根据燃烧的三要素，灭火通常分哪几种方法? 答文:隔离法：把已燃物料与未燃物料隔离开; 抑制法：隔绝空气，令火自灭; 冷却法：使燃烧的物料降温至燃点以下。 2. {KHD:基础理论知识,th=287｝什么是催化剂?

答文:所谓催化剂就是能改变化学反应速度，并且它本身在反应前后数量以及化学性质均不发生变化的特殊物质。

3. {KHD:基础理论知识,th=289｝催化剂为什么能改变化学反应速度?

答文:催化剂之所以能改变化学反应速度，是因为催化剂参与了化学反应过程，改变了化学反应机理，改变了反应的活化能。

4. {KHD:基础理论知识,th=293｝什么是催化剂的选择性?

答文:对同一催化反应系统在相同条件下，相同的反应均可能同时发生多个反应

，即有生成目的产物的主反应，又有非目的产物的副反应。每消耗一定量的反应物生产目的产物占所消耗反应物的百分比，称为该催化剂对反应的选择性。 5. {KHD:基础理论知识,th=295｝什么是催化剂的寿命?

答文:催化剂的寿命，即催化剂的有效使用时间，以在经济效益允许的范围内，生产每单位产品所耗催化剂的重量来表示。

6. {KHD:基础理论知识,th=297｝多组分固体催化剂的组分按其功能可以分为哪三类 ?

答文:(1)活性组分; (2)助催化剂

(3)载体

7. {KHD:基础理论知识,th=300｝什么是催化剂的比表面积? 答文:催化剂的比表面积是指每克催化剂的表面积，用m2/g来表示. 8. {KHD:基础理论知识,th=304｝多相催化反应控制步骤分哪几种情况? 答文:(1)外扩散控制

(2)内扩散控制

(3)动力学控制(表面过程控制)

9. {KHD:基础理论知识,th=307｝什么是平衡常数?

答文:处于化学平衡状态的体系中，产物的浓度的乘积和反应物浓度的乘积之比值称为平衡常数，通常用K来表示。

10. {KHD:基础理论知识,th=310｝炼油生产装置中常用的液位测量仪表有哪几种? 答文:(1)玻璃液位计; (2)浮力式液位计;

(3)差压式液位计。

11. {KHD:基础理论知识,th=314｝ppm、ppb是什么代号?什么意思? 答文:均是浓度单位代号，ppm是百万分之一，ppb是十亿分之一。

12. {KHD:基础理论知识,th=316｝适用于蒸汽转化制氢的烃类原料有哪些? 答文:适用于蒸汽转化的烃类原料大体分为气态烃和液态烃。 13. {KHD:基础理论知识,th=320｝什么叫硫容?

答文:硫容就是每单位重量的脱硫剂所能吸收的硫的重量，这叫重量硫容。或者

用单位体积新鲜脱硫剂吸收硫的重量来表示硫容，称体积硫容。一般常用重量硫容来表示。

14. {KHD:基础理论知识,th=325｝提高加氢反应器的温度对加氢催化剂的活性和寿命有何影响?

答文:提高反应温度后，催化剂加氢的活性提高，有利于硫化物的加热分解，但是，提高温度时催化剂结炭的倾向增加，催化剂因积碳而缩短了使用周期。

15. {KHD:基础理论知识,th=326｝转化催化剂的活性组分是什么?以什么形态提供? 答文:目前，国内外已工业化的转化催化剂，均以金属镍作为活性组分。大部分的转化催化剂的活性组分金属镍是以氧化态提供的. 16. {KHD:基础理论知识,th=327｝转化反应的主要反应形式是什么? 答文:一般来说，甲烷的蒸汽转化反应式如下： CH4+H2O→CO+3H2 CO+H2O→CO2+H2 17. {KHD:基础理论知识,th=332｝水碳比怎样影响转化操作?

答文:(1)水碳比升高可以防止转化催化剂结炭;可以使尾气中的甲烷的平衡浓度降低;可满足变换反应对水蒸气的要求。 (2)水碳比过大时，装置的能耗将上升。

18. {KHD:基础理论知识,th=333｝空速对转化操作有何影响?

答文:转化碳空速一般为500-20**/h，对制氢一般取下限。当转化催化剂活性不好时，提高空速会使残余甲烷量上升。空速过低时，将会产生进料分配不均的问题，炉温分布也不好调节。

19. {KHD:基础理论知识,th=336｝转化催化剂都有哪些积碳反应? 答文:CH4→C+2H2(甲烷裂解) 2CO→C+CO2(一氧化碳歧化)

(CH2)n→C+nH2(高级烃裂解聚合)

20. {KHD:基础理论知识,th=337｝何为转化催化剂的毒物? 答文:转化催化剂的毒物主要有：硫、率、砷以及铅、铜金属等。天然气蒸汽转化由于组分较轻，故催化剂的毒物主要是硫

21. {KHD:基础理论知识,th=338｝转化催化剂硫中毒有何现象?

答文:催化剂活性下降，上部温度上升，出口甲烷含量偏高，严重时炉管上部出现花斑，并逐渐向下扩展。

22. {KHD:基础理论知识,th=339｝转化催化剂轻微硫中毒应如何处理? 答文:轻微硫中毒，可以改换干净的原料在高水碳比下运行使催化剂恢复活性。也可以切除原料，改为还原操作条件，使催化剂逐渐放硫，以恢复活性。 23. {KHD:基础理论知识,th=341｝二次燃烧对转化炉有什么影响? 答文:它会使转化炉温度难以控制，并且有在某处爆炸的危险。

24. {KHD:基础理论知识,th=343｝转化催化剂的还原介质有哪些?

答文:转化催化剂常用的还原介质有工业氢气、氨合成气、氨裂解气、重整氢及其它富氢气等。这些还原性气体配入一定量的水蒸气作为催化剂的还原介质。 25. {KHD:基础理论知识,th=344｝影响转化催化剂还原的因素有哪些?

答文:还原温度、氢空速、还原介质中的氢浓度、还原时间以及水氢比的大小。

26. {KHD:基础理论知识,th=347｝转化催化剂入口段高温氧化对正常生产有什么危害 ?

答文:当蒸汽转化催化剂入口段高温氧化时，其转化活性下降，使得烃类组分穿透到下段催化剂，可能造成下段催化剂因严重积碳而被破碎. 27. {KHD:基础理论知识,th=348｝正确装填催化剂的目的是什么?

答文:目的是要保证工艺气流均匀地分配到全部转化炉炉管中去，而且在每根炉管中都无堵塞或架空现象，要求炉管压降偏差不大于5%。

28. {KHD:基础理论知识,th=351｝炉管床层的阻力降的偏差为什么越小越好? 答文:各管阻力降越接近平均值，则偏差越小，各管进料气流就越均匀，这样，就能充分发挥全炉催化剂的效能，从而延长催化剂的寿命和转化炉的运转周期。 29. {KHD:基础理论知识,th=353｝写出转化催化剂还原的反应方程式。答文:NiO+H2=Ni+H2O 30. {KHD:基础理论知识,th=355｝正常生产时，转化是怎样进行提量和降量的? 答文:提量时，原料气要稳步提高，严防脉冲进料，以及负荷不均，每次先提蒸汽量，再提原料气量，并标定水碳比。降量时先降原料气量，再降蒸汽量。 31. {KHD:基础理论知识,th=357｝中变催化剂一般采用什么作为其主剂、助剂? 答文:国内外一直采用的中温变换催化剂为铁铬系催化剂，该催化剂以四氧化三铁为活性组分，以三氧化二铬为助剂。

32. {KHD:基础理论知识,th=358｝氧化钾在中变催化剂中有什么作用? 答文:在催化剂中加入一定量的氧化钾，可以提高催化剂活性，对其耐热性和强度也是有利的。

33. {KHD:基础理论知识,th=359｝温度对中变催化剂活性有何影响? 答文:中变催化剂的活性是指运转过程中稳定的活性，即活性的下降速度越慢越好。温度对活性下降的影响很大，随着使用时间延长，活性衰退，可以通过提高温度弥补活性的衰退。

34. {KHD:基础理论知识,th=362｝什么是PSA的氢气回收率?

答文:是指从变压吸附装置获得的被回收氢组分的绝对量占进入变压吸附装置的原料气中氢组分绝对量的百分比。 35. {KHD:基础理论知识,th=364｝怎样延长吸附剂的寿命? 答文:(1)防止吸附器的压力发生快速变化。

(2)进料要严格脱水。

(3)进料气中含有高的杂质浓度时，应缩短吸附时间，防止杂质超载。 (4)保证进料温度在要求的范围之内。

36. {KHD:基础理论知识,th=365｝PSA进料中为什么要充分脱水?

答文:吸附剂极易溶于水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水之后，对其他分子的吸附能力下降，损坏吸附剂。

37. {KHD:基础理论知识,th=366｝怎样防止PSA进料带水?

答文:通常在进料线上增设进料气水分离器，并将水分离罐后的PSA进料线全部进行伴热。

38. {KHD:基础理论知识,th=368｝什么是PSA杂质超载?有哪些危害? 答文:在一定的工艺条件下，每个循环中被吸附剂的杂质量超出最大设计允许量时称为杂质超载。杂质超载的发生不仅使产品纯度下降，而且还损害吸附剂。 39. {KHD:基础理论知识,th=373｝什么是硬水?

答文:未经化学处理的水中含有钙、镁等盐类超标的水称为硬水。 40. {KHD:基础理论知识,th=374｝什么是软水?什么是除盐水? 答文:经过化学处理去除钙、镁离子的水称为软水。各种离子全部被除去的水称为除盐水。

41. {KHD:基础理论知识,th=376｝什么叫并汽?

答文:将温度和压力均符合规定的蒸汽送入管网的过程，称为并汽或并炉。 42. {KHD:基础理论知识,th=380｝在什么情况下容易出现虚假液位? 答文:在负荷突然变化时，汽压也相应变化，这时可能出现虚假液位。 43. {KHD:基础理论知识,th=382｝锅炉和压力表之间为什么要装存水弯管? 答文:存水弯管可以存冷凝水，使锅炉内高温蒸汽不直接与压力表弹簧弯管接触，可以防止表内零件损坏。

44. {KHD:基础理论知识,th=387｝什么是加热炉的热负荷?

答文:每台加热炉单位时间内管内介质吸收的热量称为有效热负荷，简称热负荷。

45. {KHD:基础理论知识,th=388｝什么是炉膛体积热强度?

答文:炉膛单位体积在单位时间内燃料燃烧的放热量称为炉膛体积热强度。 46. {KHD:基础理论知识,th=389｝什么是辐射表面强度?

答文:辐射炉管单位表面积，单位时间内所传递的热量成为辐射表面热强度。 47. {KHD:基础理论知识,th=394｝DCS基本结构由哪几部分组成?

答文:由基本控制单元、高速单元、高速数据公路、DRT操作站、扩展接口、上位机等四部组成。

48. {KHD:基础理论知识,th=691｝为什么有的塔要双溢流?

答文:直径超过2米以上的塔盘上液面梯度是很大，对传质很不利，所以为了减少液面梯度采用双溢流。

49. {KHD:基础理论知识,th=692｝什么是传导传热?

答文:热从高温物体向低温物体或由物体的高温部分向低温部分传递的传热方式称为传导传热。

50. {KHD:基础理论知识,th=693｝何为换热设备? 答文:换热设备就是在生产过程即化学反应物中实现热能传递的设备，使热量从温度较高的流体传给另一种温度较低的流体。

51. {KHD:基础理论知识,th=694｝塔板的作用是什么?

答文:塔板的主要作用是造成较大的汽—液相接触的表面积，以利于在两相之间进行传质热过程。

52. {KHD:基础理论知识,th=704｝压缩机如何分类? 答文:⑴容积式压缩机：①活塞式②回转式; ⑵速度式压缩机：①透平式②喷射式。

53. {KHD:基础理论知识,th=708｝什么是压缩比?

答文:压缩比是排气终了时的压力P2(绝压)与吸气终了时的初压力P1(绝压) 之比。即压缩比ε=P2/P1。

54. {KHD:基础理论知识,th=709｝压缩机的安全阀有何作用?

答文:当压缩机出口压力高于额定值时，安全阀自动启跳，以防止压缩机设备及出口管超压。

55. {KHD:基础理论知识,th=711｝单向阀的作用? 答文:防止流体倒流。在流体发生倒流时，阀自动关闭。

56. {KHD:基础理论知识,th=712｝压缩机为什么要装进气过滤器?

答文:在压缩机总进气管前安装有进气过滤器，用以净化造气工段带来的不洁气体，挡住管线中的各种异物，从而保护压缩机不受损害。 57. {KHD:基础理论知识,th=715｝什么是压缩机的排气量?

答文:单位时间内压缩机排出的气体，换算到最初吸入状态下的气体体积量，称为压缩机的排气量。

58. {KHD:基础理论知识,th=719｝电机转速变慢发生嗡嗡响如何处理? 答文:此种现象是电机发生故障，应立即停机，找电工检修。

59. {KHD:基础理论知识,th=720｝润滑剂的作用有哪些?

答文:润滑剂的作用有：润滑作用、冷却作用、冲洗作用、密封作用、减振作用、卸荷作用、保护作用。

60. {KHD:基础理论知识,th=732｝润滑油节流阀有何作用?

答文:其作用是使供给轴承作冷却和润滑用的润滑油限制在需要的范围内，保证油的温升不超过20℃保证轴承得到正常的润滑。

61. {KHD:基础理论知识,th=733｝压缩机的气液分离器有何作用?

答文:分离器用以分离压缩介质中的液体等有害物质，以免杂质被气体带入下级气缸中。

62. {KHD:基础理论知识,th=736｝为什么压缩机前级气缸一定要比后级气缸大? 答文:因为随着气体被压缩后压力的升高，对于相同标准体积的气体，其实际体积要减小，所以前级气缸要比后级大。

计算题 (A) 1. {KHD:基础理论知识,th=846｝某时段，转化炉出口转化气组成如下(干基含量) ：CO2占11%，CO占21%，CH4占4%，求该时段转化炉的转化率。答文:X = (11%+21%)/(11%+21%+4%)×100% =32/36×100% =88.9% 2. {KHD:基础理论知识,th=847｝已知入PSA单元中变气量为40000Nm3/h,其中含H2量为80%，PSA单元产H2(99.9%)量为30000Nm3/h，求H2回收率。答文:R = (P×PX)/(F×FX)=30000×99.9%/(40000×80%)×100% =93.75% 3. {KHD:基础理论知识,th=857｝某工业炉正常开工状态时检测到烟气中氧含量为3% (V)，氮含量为60%(V)，试计算该炉在此工况下的过剩空气系数(假定燃料完全燃烧)。

答文:a=21/(21-79×O2/N2)=21/(21-79×3/60)=1.23 4. {KHD:基础理论知识,th=858｝已知某反应器内装填有10立方米的催化剂，为满足工艺要求，必须控制原料气的体积空速不大于700每小时，那么，该反应器每小时最多能够处理的原料气为多少?

答文:进气量=体积空速×催化剂容积=700×10=7000m3/h 5. {KHD:基础理论知识,th=859｝正常生产中，转化炉的原料气处理量为10000标立每小时，其中甲烷占80%，乙烷占20%，要求控制水碳比为3.2，求配汽量应为多少? 答文:ΣC=1×80%+2×20%=1.2 总碳空速=体积空速×ΣC=120**Nm3/h 配汽量×总碳空速×水碳比=120**×3.2=3840Nm3/h 6. {KHD:基础理论知识,th=867｝已知某泵的汽蚀余量为5.3m，所打介质的比重为800 kg/m3，吸入管路的阻力损失为3米，求该泵的安装吸入高度H为多少米? 答文:H吸=P/r-H蚀-H阻=4.2m 7. {KHD:基础理论知识,th=868｝已知泵出口压力为0.8MPa，入口压力为0.02MPa，输送液体密度为800kg/m3，流量为80m3/h，求该蹦的有效功率? 答文:N有=△PQ/3.6=(0.8-0.02)×1000000×80/3600=17333w=17.33kw 8. {KHD:基础理论知识,th=869｝一台100Y-120泵，叶轮直径310mm，流量为120m3/h ，欲使其流量为100m3/h，求其叶轮应切至多大? 答文:Q1/Q2=D1/D2 D2=310×100/120=258.3mm 9. {KHD:基础理论知识,th=870｝已知泵出口压力为10千克/平方厘米，油品送到高10 米的罐中，油品密度为0.7，求出口管顶压力? 答文:顶压力=P1+hd=10+10×0.7=17(千克/平方厘米)

第五篇：制氢操作规程(变压吸附部分)

甲醇重整制氢操作规程—变压吸附

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第二部分变压吸附部分

1 主题内容

本操作规程描述了甲醇重整制氢的工艺控制、设备运行的操作规范，以及操作中的注意事项、异常情况的处理;通过实施本操作规程，确保甲醇重整制氢的质量和设备的正常运行，减少事故的发生。 2 适用范围

本操作规程适用甲醇重整制氢装置的操作与控制。 3 职责

3.1 生产部管理人员负责本工艺操作规程的编制、修改、监督与管理。 3.2 制氢岗位操作人员负责执行本操作规程。 4 工作程序 4.1 装置概况 4.1.1 概述

本装置采用变压吸附(简称PSA)法从甲醇转化气中提取氢气，在正常操作条件，转化气的处理量可达到800NM3 --1200NM3/h。在不同的操作条件下可生产不同纯度的氢气，氢气纯度最高可达99，9995%。 4.1.2 吸附剂的工作原理

本装置采用变压吸附(PSA)分离气体的工艺，从含氢混合气中提取氢气。其原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性吸附，同时吸附剂对吸附质的吸附容量是随压力的变化而有差异的特性，在吸附剂选择吸附条件下，高压吸附除去原料中杂质组份，低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。整个操作过程是在环境温度下进行的。 4.1.3 吸附剂的再生

吸附剂的再生是通过三个基本步骤来完成的： (1)吸附塔压力降至低压

吸附塔内的气体逆着原料气进入的方向进行降压，称为逆向放压，通过逆向放压，吸附塔内的压力直到接近大气压力。逆向放压时，被吸附的部分杂质从吸附剂中解吸，并被排出吸附塔。 (2)抽真空

吸附床压力下降到大气压后，床内仍有少部分杂质，为使这部分杂质尽可能解吸，

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要求床内压力进一步降低，在此利用真空泵抽吸的方法使杂质解吸，并随抽空气体带出吸附床。

(3)吸附塔升压至吸附压力，以准备再次分离原料气 4.2 工艺操作

本装置是有5台吸附塔(T201A、B、C、D、E)、二台真空泵(P203A、B)、33台程控阀和2个手动调节阀通过若干管线连接构成 4.2.1 工艺流程说明

工艺过程是按设定好的运行方式，通过各程控阀有序地开启和关闭来实现的。现以吸附塔T201A在一次循环内所经历的20个步骤为例，对本装置变压吸附工艺过程进行说明。 (1)吸附

开启程控阀KS205和KS201，原料气由阀KS205进入，并自下而上通过吸附塔T201A，原料气中的杂质组份被吸附，分离出的氢气通过阀KS201输出。当被吸附杂质的吸附前沿(指产品中允许的最低杂质浓度)移动到吸附塔一定位置时，关闭KS205和KS201，停止原料气进入和产品气输出。此时吸附器中吸附前沿至出口端之间还留有一段未吸附杂质的吸附剂。

(2)第一次压力均衡降(简称一均降) 开启程控阀KS203和KS216，吸附器T201A与刚结束隔离步骤的吸附器T201C进行第一次压力均衡降，均压过程中吸附器T201A的吸附前沿朝出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当两台吸附塔压力基本相等时，关闭阀KS216，一均降步骤结束(继续开启阀KS203，便于吸附器V201A下一步二均降进行)。 (3)第二次压力均衡降(简称二均降)

开启程控阀KS222，继续开启阀KS203，吸附塔T201A与刚结束隔离步骤的吸附塔 T201D进行第二次压力均衡降，均压过程中吸附塔T201A的吸附前沿继续朝出口端方向推进，仍未到达其出口端。当两台吸附器压力基本相等时，关闭阀KS222，二均降步骤结束(继续开启阀KS203，便于吸附塔T201A下一步三均降进行)。 (4)第三次压力均衡降(简称三均降)

开启程控阀KS228，继续开启阀KS203，吸附塔T201A与刚结束抽真空步骤的吸附塔T201E进行第三次压力均衡降，均压过程中吸附塔T201A的吸附前沿刚好到达出口端时，两台吸附塔压力也基本相等，此时关闭阀KS203和KS228，三均降步骤结束。

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(5)逆向放压(简称逆放)

开启阀KS206和KS2

31、KS233，吸附塔T201A内逆放步骤的解吸气通过阀KS206 和KS231经放空管放空，真空缓冲罐V202利用真空泵通过阀KS233进行抽真空。当吸附塔T201A内压力降至接近常压时，关闭阀KS231，开启阀KS232，利用真空泵和处于负压的真空缓冲罐V202对吸附塔T201A进行抽真空，降低吸附塔T201A中的杂质压力，当吸附塔T201A的压力降至规定值时，关闭阀KS233，逆放步骤结束(继续开启阀KS206 和KS232便于吸附塔T201A下一步抽真空步骤进行)。 (6)抽真空

继续开启阀KS206和KS232，利用真空泵对吸附塔T201A进行抽真空，进一步降低吸附塔T201A中的杂质压力，使吸附剂得到充分再生。当吸附塔T201A的压力降至规定值-0.08MPa以下时，关闭阀KS206和KS232，抽真空步骤结束。 (7)第一次压力均衡升(简称一均升)

开启程控阀KS204，继续开启阀KS209，吸附塔T201A与刚结束二均降步骤的吸附塔T201B进行第一次压力均衡升，均压过程中吸附塔T201A的压力升高。当两台吸附塔压力基本相等时，关闭阀KS204和KS209，一均升步骤结束。 (8)隔离

此时与吸附塔T201A相连的程控阀均处于关闭状态，吸附塔T201A压力保持不变。 (9)第二次压力均衡升(简称二均升)

开启程控阀KS204，继续开启阀KS215，吸附塔T201A与刚结束一均降步骤的吸附塔T201C进行第二次压力均衡升，均压过程中吸附塔T201A的压力升高。当两台吸附塔压力基本相等时，关闭阀KS215，二均升步骤结束。 10：隔离

此时与吸附塔T201A相连的程控阀均处于关闭状态，吸附塔T201A压力保持不变。 11：第三次压力均衡升(简称三均升)

开启程控阀KS204和阀KS221，吸附塔T201A与刚结束吸附步骤的吸附塔T201D进行第三次压力均衡升，均压过程中吸附塔T201A的压力升高。当两台吸附器压力基本相等时，关闭阀KS204，三均升步骤结束。 12：最终升压(简称终充)

开启阀KS202，吸附塔T201A最后用产品气通过手动调节阀限流，使其逐步达到吸

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附压力。当吸附塔T201A的压力与吸附压力基本一致时，关闭阀KS202，终充步骤结束。至此，塔T201A的吸附、均压和再生过程全部结束，紧接着进行下一次循环。

过程叙述中的步骤执行时间及过程压力是说明性的，装置在实际运行中可根据原料气流量、组成和压力的变化随时对时间和压力进行调整。 4.2.2 工艺指标

吸附塔压力控制范围：-0.09 ～0.9MPa 真空罐压力控制范围：-0.09 ～-0.06MPa 氢气罐压力控制范围：0.7～0.8 MPa 重整气金属转子流量计：90～900NM/h 氢气金属转子流量计： 80～800NM/h 氢气纯度：≥99.999% 氢气中：CO+CO2≦≤30PPm s≤0.1 PPm 4.2.3 工艺控制 4.2.3.1 原始开车 1：现场清理

安装完工后，对现场要进行一次彻底的清理，清除一切与设备无关的东西，如安装的剩余物品，安装时的设施、杂物等。 2：现场检查

按照图纸，对全系统的安装进行逐项检查。

1：检查设备、管道、阀门、仪表、电气是否符合工艺要求。

2：检查安全设施是否就位，性能完好。如安全阀、阻火器、放空管、电气防爆设施、避雷针、消防栓、灭火器。 3：施工资料整理

对施工所用图纸、技术资料、修改方案、配套设备的说明书、合格证、产品样本等进行整理、归档。 4：设备、管道清洗

在设备制造、运输和管道、阀门的安装过程中，不可避免的会有杂物、油污进入设备管道内部，因而必须进行清洗。 5：系统吹扫

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系统吹扫应先制定方案，明确吹扫位置和如何吹扫的方法。

不需吹扫或不能吹扫的有关阀门、仪表、物料、流量计、液位计等要用盲板堵死或拆除。

本装置应该逐步用仪表空气或氮气吹扫，吹扫压力不能大于气密试验的压力，吹扫时管内流速最好能大于20m/s。

吹扫检验可采用贴有白布获白纸的木板对着空气排出口放置5分钟，未发现板上有污点时为合格 6：试压

试压的目的是检查整个装置的气密性是否达到要求。检查的范围包括设备、阀门、仪表、连接法兰、焊缝(所有)。

试压方法：采用压缩空气或氮气加压至最高压力的1.15倍，在测定压力下，保持1 小时压力不下降为合格。试压结束后，应进行泄露率的测试，泄露试验压力为设计压力，时间为24小时，泄露率≤0.5%为合格。试压泄露率测试结束后的卸压点为各设备的排污口。 7：单机试车

目的是检查各主要设备性能及组装质量。此项工作按设计要求，使用说明书进行，包括以下主要内容：

 真空泵的运转情况，检测是否能达到标定压力。

 各调节系统的安装质量、控制、调节检测能力及调节特性是否完好。

 所有仪表的安装及指示控制性能，必要时进行刻度检验，包括：温度、压力、流量。  检查所有阀门的开关性能，检查完毕全部处于关闭状态。  测定各储料罐液面计刻度对应的体积。  各安全阀调节。 8：初次开车前的准备工作

在装置安装完毕，吸附塔装填了吸附剂，完成了整个装置的吹扫和气密性试验后，应对自控系统进行严格的检查及调试，以保证整个装置可随时投入工作。但在投入原料气前还必须用干燥、无油的氮气对整个装置的设备和管道进行置换，使含氧量降到0.5%(体积)以下，因为本装置的原料和产品以及解吸气均含有大量氢，如果不预先将装置内的氧置换掉，那么在开车初期容易形成爆炸混合物而引起爆炸燃烧。以上工

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作完毕后应将全部阀门处于关闭状态。 9：正常开车

(1) 打通整个流程，变压吸附所有程控阀处于关闭状态。关闭氢气进氢气储罐手动阀，打开氢气放空手动阀，将氢气罐的压控调节阀设于0.8MPa。

(2) 制氢重整造气部分已投料并处于稳定产气状态，重整缓冲罐手动放空，维持前系统压力0.8～0.85 MPa。

(3) 启动真空泵，手动打开程控阀KS233，将真空罐压力降至-0.08～0.09 MPa。关闭KS233。

(4) 检查各吸附塔压力是否与吸附步骤第一步压力相同，否则手动调节各吸附塔压力与第一步相同。或将5个吸附塔压力均压至0.2MPa左右。

(5) 将变压吸附程控阀处于自动状态，开启变压吸附，关闭重整气放空手动阀，将重整器缓冲罐压控调节阀PV201设置为自动状态，压力控制值设置为0.85MPa. (6) 将新氢氢分仪投用。

(7) 变压吸附投入运行一个大循环后通知化验室取新氢样，氢气中CO+CO2≦≤30PPm 后将氢气改进氢气储罐，关闭氢气放空手动阀。

(8) 系统刚开车后新氢应每一小时取样复检，稳定运行后可每班取样一次检测。 (9) 氢气罐压力升至0.7MPa时，开新氢压缩机给加氢系统升压。 4.2.3.2 正常停车

停车前确保氢气罐压力大于0.75MPa,以便前系统及加氢系统压力较低时给系统补压。 1：吸附步骤在第一步时停止变压吸附系统，重整气手动放空。 2：将重整气缓冲罐压控调节阀PV201设置为手动状态并关闭。 3：停真空泵

4：关闭新氢去氢分仪手动阀门，将新氢氢分仪切出。

5：关闭氢气进氢气储罐手动阀门，关闭氢气罐压控调节阀前后手动阀门。 6：关闭变压吸附抽真空及放空手动阀。 7：检查各吸附塔压力。 4.2.3.3 岗位巡检

4.2.3.3.1 定时巡检各压力、液位、温度、流量是否正常，尤其各吸附塔的压力的上限及下限是否为正常值，各吸附塔产氢气量是否正常。

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4.2.3.3.2 定时巡检新氢压缩机的油压、油温、循环水压力、进气及排气压力、排气温度是否正常，压缩机运转是否有杂音。

4.2.3.3.3 定时巡检各机泵的出口压力是否正常，运转时是否有杂音。 4.2.3.3.4 定时巡检氢气分析仪的纯度是否正常。

4.2.3.3.5 定期检查泵的地脚螺栓坚固情况。 4.2.4 正常运行调节

为了获得良好的运行性能，在运行其间要检查和调整下列项目： ● 吸附步骤

为了使装置达到设计要求，吸附塔在设计压力下运行是很重要的，吸附压力的稳定主要取决于吸附压力自动调节系统的调节，即重整器缓冲罐压控调节阀PV201的压力设定值，一般设定压力为0.85MPa,使处于吸附状态的吸附塔压力稳定在给定值上。要改变吸附压力只需改变给定值即可达到目的。原料气流量波动过大也会影响吸附压力的稳定。 ● 均压步骤

由于存在阻力的原因，两个塔之间均压后的压力不完全一样，要求均压后的压差在 0.05MPa以内，设定的均压时间只要满足实际均压达到平衡所需的时间即可。 ● 逆放步骤

逆放终压力越接近常压，对减少真空泵的负荷就越有利，如要将吸附塔内压力完全放至常压需要很长的时间。逆放时间太长，影响正常工况，因此逆放终压力只要能达到比常压高0.02MPa左右即可。 ● 最终升压步骤

最终升压终的压力应该在切换时正好基本上达到吸附压力。如果终充量过小，终充终时塔压力未达到吸附压力，在该塔转为吸附步骤初期将有一短时间需要升压而使原料气流量猛增，并引起吸附压力波动。如果终充流量过大，那么在吸附步骤初期又将有大量的产品被用于终充而致使短时间内无产品输出。 ● 抽空步骤

抽真空步骤压力要求达到-0.08MPa，如果抽真空步骤压力与要求相比相差太大，则可考虑装置是否有较大的泄漏点，或真空泵需要检修。 ● 产品质量

一个吸附塔具有固定的负载杂质能力，因此在一个吸附、再生循环里只能处理一定数量的原料气，如果循环时间过长，由于导入的原料气过多会造成氢气质量的降低; 而吸附时间过短，会造成吸附剂的利用率降低和氢的回收率降低。循环时间的调整必须谨慎地进行，因为氢气浓度的变化要滞后一段时间才能反应出来。

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4.3 设备维护与保养

4.3.1 经常检查紧固件的紧固情况，定期检查轴承的润滑及真空泵皮带磨损情况。 4.3.2 生产中尽量避免设备的频繁启动。

4.3.3 开停真空泵及压缩机时应严格按照操作规程操作，以免损坏设备，冬天停机时应将设备内循环水放净。