天然气化工技术题库

一、填空题（下列各题，每空0.5分，共20空） 1. 天然气(natural gas)的主要成分是（ ），尚含有不同量的乙烷、丙烷和丁烷以及少量的戊烷以上的重组分，此外还可能含有（ ）、（ ）、（ ）、H2等杂质。甲烷H2S CO2 N2

2. 干气：一般将甲烷含量的（ ）天然气称为干气；≥95% 3. 湿气：一般在天然气中甲烷含量低于（ ）的天然气称为湿气。 95% (C2+/C1＞5%) 4. 天然气资源的蕴藏形式包括：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。气田、油田、煤层气、天然气水合物。

5. 世界天然气探明储量前4名国家是（ ）、 （ ）、（ ）、（ ）。 6. 目前我国能源消费中，煤炭占（ ）、石油占（ ）、天然气占（ ）。70% 19% 5%

7. 天然气利用领域归纳为四大类：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。城市燃气、工业燃料、天然气发电和天然气化工

8. 天然气目前的最大用途是用作（ ）和（ ）。由于天然气的热值高、污染少，是一种清洁能源，因此在能源结构中的比例逐年提高。工业加热燃料和家用燃料 9. 全球天然气化工一次加工产品年总产量在1.6×108t以上，主产品为（ ）和（ ）。合成氨和甲醇。

10. 甲烷水蒸汽转化的生产工艺影响因素有（ ）、（ ）、（ ） 、（ ）。 11. 甲烷水蒸汽转化反应催化剂是（ ）系催化剂。 12. 乙炔的生产原料主要为（ ）和（ ）。电石和天然气 天然气制备乙炔的方法是（ ）和（ ）。乙炔部分氧化法、乙炔电弧法 13.依据煤运动方式的不同，有多种气化方式：（ ）、（ ） 、（ ）。固定床、流化床、气流床

14.粗合成气组分是（ ） 、（ ）、（ ）。ＣＯ、Ｈ２、ＣＨ４ 二、单项选择题：（下列各题，每题只有一个符合题意的正确答案，将你选定的答案编号填入括号内，每题1分，选错或多选不得分）：

1.天然气初加工后，其组成中（ ）所占的比例最大。

A、甲烷 B、氢气 C、乙烷 D、丁烷 答案：A

２.可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为（ ）。 A、爆炸 B、爆炸极限 C、爆炸上限 D、爆炸下限 答案：D

３．将燃烧物体与附近的可燃物质隔离或疏散开，使燃烧停止。这种灭火方法是（ ）。 A、冷却法 B、窒息法 C、隔离法 D、化学抑制法 答案：C

４．根据天然气的定义，天然气是( )。 A、烃类气体的混合物; B、烃类液体的混合物; C、烃类气体和液体的混合物; D、烃类气体和杂质的混合物。 答案：D

５．甲烷含量在( )以上的天然气称为干气。 A、95％ ; B、90％ ; C、85％; D、80％

答案：B

６．我国规定天然气含硫量在( )以上的天然气称为酸性气。 A、20mg／m3; B、25 mg／m3; C、15 mg／m3; D、：10mg／m3 答案：A

7.下列哪个不是甲烷水蒸汽转化合成气的生产工艺影响因素？ A、水碳比 ; B、压力 C、 温度、 D、水蒸气含量 8.天然气目前的最大用途是用作（ ）。由于天然气的热值高、污染少，是一种清洁能源，因此在能源结构中的比例逐年提高。

Ａ、城市燃气 B、工业燃料 C、天然气发电 D、天然气化工 答案：A

9.目前我国能源消费中（ ）所占的比重最大。

Ａ、煤 B、石油 C、天然气 D、水资源 答案：Ｄ

10.粗合成气主要组分不包括的是（ 。 A、ＣＯ B、Ｈ２ C、ＣＨ４ D CO2

三、判断题（判断下列说法是否正确，在你认为正确的题后括号内划“√”，在你认为错识的题后括号内划“×”。每题1分）

1.从自然界中产生的，以碳氢化合物为主的可燃性气体叫做天然气。（ ） 答案：正确

2.干气是含甲烷在90%以上(包括90%)，含其它成分较少。（ ） 答案：正确

3.电弧法制乙炔是利用电弧产生的高温和压力使天然气裂解成乙炔。（ ） 答案：错误

4.甲烷蒸汽转化反应尽可能在高温、高水碳比以及高压下进行。（ ） 答案：错误

5.CH4-CO2转化的生产合成气生产工艺中高温有利于甲烷CO2转化反应。（ ） 答案：正确

6. 湿气：一般在天然气中甲烷含量高于95%的天然气称为湿气。（ ） 答案：错误

7.甲烷水蒸汽转化反应催化剂是镍系催化剂。（ ） 答案：正确

8.乙炔的生产原料主要为 电石和天然气 。（ ） 答案：正确

９、目前我国能源消费中，煤炭占70%、石油占19%、天然气占5%。 答案：正确

1０.天然气初加工后，其组成中氢气所占的比例最大。（ ） 答案：正确

四、简答题（简要回答，并按正确的要点给分.每题10分） 1.什么是天然气，天然气资源的主要蕴藏形式有哪些？ 、 答：广义：指在自然界中天然生成的气体化合物。

狭义：专指岩石圈中生成并蕴藏的以气态烷烃混合物为主的可燃性气体。 主要蕴藏形式气田、油田、煤层气、天然气水合物

2.天然气转化做合成气的主要方法有哪些，并且写出相应的反应方程式？

答：（1）水蒸气重整制合成气(传统)：CH4 + H2O → CO + 3H2 （ΔH = 227 kJ/mol）； （2）天然气直接部分氧化制合成气：CH4 + 1/2O2 → CO + 2H2 (ΔH = －35.5 kJ/mol)放热反应；

（3）天然气CO2转化：

3.甲烷水蒸汽转化合成气的生产工艺影响因素有哪些？ 答：水碳比、压力、温度、空间速度

4.甲烷蒸汽转化合成气反应在哪种条件下反应有利于产品生成？ 答：甲烷蒸汽转化反应尽可能在高温、高水碳比以及低压下进行

5.甲烷水蒸汽转化反应催化剂是什么？催化剂要求有哪些？主要制备方式有哪些？

答：镍是最有效的催化剂，以NiO状态存在，含量以4～30%，催化剂要求耐高温、活性高、强度大、抗积炭性能优，镍催化剂可用共沉淀法、混合法、浸渍法等制备。 6.甲烷水蒸汽转化过程积炭的危害有哪些？

答：覆盖催化剂表面，堵塞微孔，使甲烷转化率下降，使局部反应区产生过热而缩短反应管使用寿命，使催化剂粉碎而增大床层阻力。

7.甲烷水蒸汽转化过程防止积炭的主要措施有哪些？

答：适当提高水蒸汽用量，选择适宜催化剂并保持活性良好，控制含烃原料的预热温度不要太高等。

8.CH4-CO2转化的生产合成气生产工艺影响因素有哪些？

答：水碳比、压力、温度、空间速度。 随温度的增加合成气中H2对CO摩尔比显著增加，高温有利于甲烷CO2转化反应。

9.CH4-CO2转化合成气的反应催化剂是什么？ 答：贵金属，如铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)和大多数的第Ⅷ族过渡金属如镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)、铁(Fe)都对CH4-CO2转化反应具有催化活性，而所用载体多为Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、MgO、CaO等氧化物或复合氧化物。 10.合成气可以合成哪些化工产品？ 答：氨、甲酸、甲醇、液态燃料等 11.乙炔有哪些性质？

答： 常温常压下为具有麻醉性的无色可燃气体；纯乙炔无味；比空气轻，能与空气形成爆炸性混合物，极易燃烧和爆炸；微溶于水，易溶于酒精、丙酮、苯、乙醚等；与汞、银、铜等化合生成爆炸性化合物；能与氟、氯发生爆炸性反应。在高压下乙炔很不稳定，火花、热力、磨擦均能引起乙炔的爆炸性分解而产生氢和碳； 12.天然气制备乙炔的原理和方法是什么？ 答：原理：

1）甲烷部分氧化法

（2）电弧法

13..天然气乙炔部分氧化法的不足之处有哪些？

答：1）部分氧化法是通过甲烷部分燃烧作为热源来裂解甲烷，因此形成的高温环境温度受限，而且单吨产品消耗的天然气量过大；

2）部分氧化法必须建立空分装置以供给氧气，由于有氧气参加反应，使生产运行处于不安全范围内，因而必须增设复杂的防爆设备。氧的存在还使裂解气中有氧化物存在，增加了分离和提浓工艺段的设备投资；

3）裂化气组成比较复杂，C2H2为8.54%、CO为25.65%、CO2为3.32%、CH4为5.68%和H2为55%。这给分离提浓工艺的消耗及人员配置等诸方面都带来了麻烦，从而增加了运行

成本。

14.天然气乙炔电弧法的优缺点是什么？

答：优点: 迅速地作用在反应物上，烃转化为乙炔比部分氧化法明显高很多；做到了原料的循环利用，提高了原料利用率，并提高了乙炔产率；

缺点: 对操作变化很敏感，当操作不当会导致大量的副产物形成，因此不能很好地控制甲烷的裂解程度，因而尽管已经工业化，但并未得到广泛使用。 15.甲烷的直接化学转化的方法包括哪些？

答：甲烷氧化偶联制碳二烃、甲烷直接合成含氧化合物、甲烷直接氧化制甲醇、甲烷芳构化 16.煤制天然气项目有何意义？

答：煤制天然气技术能够缓解煤炭输运和天然气进口压力、保障国家能源安全，实现能源高效清洁利用具有重要的意义。

17.煤气化甲烷化制天然气工艺包括哪些过程？ 答：

18.移动床（固定床）气化的特点？

答：要求块煤，可处理水分、灰分高的劣质煤；温度变化大，热量利用好，产焦油；固态排渣耗水蒸气多，要求灰熔点高；液态排渣可提高温度、压力，提高生产能力。 19.流化床气化的特点？

答：温度均匀，低于灰的软化点；煤转化率较低；煤预处理、进料、焦粉回收等系统复杂庞大；煤气粉尘含量高，后处理系统磨损、腐蚀较重。 20.气流床气化的特点？

答：温度高，碳转化率高，生产能力大，无焦油；液态排渣，氧耗随灰含量和熔点的增高而增加；备煤系统庞大，除尘系统庞大，废热回收昂贵。 21.CO变换主要工艺目的是什么？

答：是工业上的重要制氢方法，其作用是将CO变换成H2和CO2，调节气体成分，满足后序工号的需求。因此，CO变换既是原料气的净化过程，也是原料气制造的继续。