1、注册化工工程师-化工工艺系统设计及答案解析(总分：22.00，做题时间：90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数：22，分数：22.00)1.在化工工程中，绝热材料的选择要根据工艺要求、节约能耗、经久耐用、施工方便和节省投资等方面的原则设计。其中要求( )。（分数：1.00）A.(导热系数大，吸湿率大B.(导热系数大，吸湿率小C.(导热系数小，吸湿率大D.(导热系数小，吸湿率小2.已知某不可压缩流体管道，管径 0.020m，上游流体压力 980Pa，流量 0.1m3/h，运动黏度 1.0110-6m2/s，密度 1000kg/m3，管长 100m，忽略管件局部阻力设备压力降。则管系下游压力和直
2、管管阻是( )组数据。（分数：1.00）A.(972.9Pa，7.133PaB.(266.7Pa，713.3PaC.(26Pa，954PaD.(1038.53Pa，58.53Pa3.已知：离心泵允许吸上真空高度 Hs=8.0mH2O，当地大气在 85kPa，最大流量下动压头和压头损失之和为1.6mH2O。其中 20的水的饱和蒸汽压为 2338.43Pa，80时水的饱和蒸汽压为 4.73104Pa。 欲用此泵输送敞口储槽中 80无腐蚀水溶液，则泵安装在( )高度上为宜。（分数：1.00）A.(2.14mB.(1.54mC.(0.54mD.(1.64m4.管系压力降控制是管系尺寸设计中需考虑的重要
3、内容，以下不属于管系压力降的控制应考虑内容的是( )（分数：1.00）A.(管道工作压力应满足许用压力降B.(满足工艺对管系上、下游的要求C.(采用阻力控制法确定管径和管长D.(流体通过管道与管道相连的设备压力降6.已知储槽液面上方压强为 0.655MPa，用油泵从储槽内反应器输送 44异丁烷，此时物料饱和蒸汽压为0.637MPa，储槽内异丁烷液面恒定。吸入管路的全部压头损失为 1.8m的液柱，异丁烷 44时密度为530kg/m3，泵的允许气蚀余量为 3.5mH2O，可设计此泵的安装高为( )。（分数：1.00）A.(吸入端液面下 4.8mB.(吸入端液面下 7.0mC.(吸入端液面下 5.1
4、mD.(吸入端液面下 3.5m7.有一架空蒸汽管道，外径 Do=133mm，蒸汽温度 To=200，当地环境温度 Ta=0，室外风速 w=3m/s，能价 PR=4元/(10 6kJ)，投资计息年限的 n=5年，年利率 i=10%(复利)，绝热材料造价 PT=640元/m 3。选用岩棉管壳为保温材料，则管道所需的保温层厚度为 ( )。其中 （分数：1.00）A.(50mmB.(60mmC.(70mmD.(80mm8.某一容器释放气体，已知分子量 M=86，设计温度 t 设 =135，背压对释放能力修正系数 Kb=1，安全阀整定压力 Ps=0.4MPa，气体释放量 Wv=2770kg/h。则在选用
5、安全阀时，安全阀喷嘴喉部直径 do应不小于( )。（分数：1.00）A.(3.2cmB.(3.02cmC.(2.59cmD.(2.89cm9.以下不属于管道及仪表流程图 A版(初步条件版)包括的内容的是( )。（分数：1.00）A.(全部有位号的设备、机械、驱动机及备台B.(标注对工艺生产起控制、调节作用的主要阀门C.(标明有泄压系统和释放系统的要求D.(对限流孔板、安全阀、爆破片、疏水阀进行标注10.在 PID图上下列( )管道无需编号。 全部工艺管道 放空、放净阀后的放空、放净管道 管道上常规设计的放空管、放净管 控制阀、流量、安全阀等管件的旁路（分数：1.00）A.(B.(C.(D.(1
6、1.公用工程管道及仪表流程图中应标识出的内容包括( )。 与公用工程管道有关的设备的设计参数 与公用工程管道有关的管线设计参数 与公用工程管道有关的仪表控制方案 在 PID中已标识的公用物料及仪表是( )。（分数：1.00）A.(B.(C.(D.(12.在某些情况下，离心泵需要设置保护管线，其中当输送温度在 230以上的介质时应设置( )作为保护管线。（分数：1.00）A.(暖泵管线B.(小流量旁通管线C.(平衡管D.(防凝管线13.设备布置时设备间、设备与墙之间、运送设备的通道和人行道的宽度都有一定规范供设备布置设计时参照执行。工艺设备与道路间的距离不应小于( )。（分数：1.00）A.(0
7、5mB.(1.0mC.(1.5mD.(2.0m14.用离心泵输送密度为 1.03103kg/m3常温无腐蚀水溶液，以 25L/s的流量输送到高位槽中，高位槽进口距储槽液面 12m。高位槽内压 0.029MPa (表压)，输液管 108mm4mm，总长度(总管长和管件当量长度)为 24m，沿程阻力系数为 0.03，吸入管阻为总阻力损失 10%，大气压 80kPa。泵的允许吸上真空高度为4.5mH2O。则泵的安装高度应为( )。 （分数：1.00）A.(2.58mB.(3.71mC.(1.69mD.(2.21m15.在以下四条关于几种常见设备的布置设计的意见中考虑欠妥当的是( )。（分数：1.0
8、0）A.(对于原料和成品贮罐，一般集中布置在贮罐区，同时为缩短流程、节省管长，原料和成品贮罐均应靠近与之有关的厂房布置B.(对于大型换热器独立布置时应尽量安排在室外以节约厂房C.(泵的布置应尽量靠近供料设备，以保证有良好的吸入条件D.(反应器安装在室内或框架内，其基础与建筑物分开，以免将振动和噪声传递给建筑物16.以下有关管道及仪表流程图的叙述正确的是( )。（分数：1.00）A.(管道及仪表流程图 PID的设计依据是：设计基础以及各专业为实施工艺设计所提交的资料B.(在进行 PID设计过程中安全性必须考虑，经济性可不作考虑C.(在提供 PID设计的基础资料中不包括三废指标及公用工程规格及用量
9、D.(有关工艺装置工艺管道的初步设计结果也应作为提供 PID设计的基础资料之一17.某反应器系统如附图所示。由于反应是放热的，在反应器外面安装了夹套冷却系统。当冷却能力下降时，反应器温度会增加，从而导致反应速度加快，压力增加。若压力超过反应器的承受能力就会发生爆炸。为控制反应温度，在反应器上安装了温度测量仪表并与冷却水进口阀门连接，根据温度控制冷却水流量。 该系统在反应中的安全性主要取决于温度的控制，而温度。与冷却水流量有关，因此，冷却水流量的控制至关重要。 根据 HAZOP引导，NONE 词对冷却水流量进行危险性分析，分析结果如附表所示，除表中给出可采取的 4种措施外，以下措施不能采用的是
10、 )。 （分数：1.00）A.(安装高温报警器B.(安装溢流装置C.(安装高温紧急关闭系统D.(安装冷却水流量计和低流量报警器18.已知限流孔板前后压力 P1=1.96106Pa，P 2=1.47106Pa，压缩系数 Z1=1，孔板直径 do=10mm，限流孔系数 C=0.7。相对分子质量 M=18，气体绝热指数 K=1.4，温度 t=30，则气体流量 W是( )。（分数：1.00）A.(895.33kg/hB.(626.73kg/hC.(470.05kg/hD.(335.00kg/h19.环氧乙烷合成工艺流程简述。原料乙烯、纯氧和循环气经预热后进入列管式固定床反应器，乙烯在银触媒下选择氧化
11、生成环氧乙烷；副反应是乙烯深度氧化生成二氧化碳。反应气经热交换器冷却后进入环氧乙烷吸收塔，用循环水喷淋洗涤，吸收环氧乙烷。未被吸收的气体经二氧化碳吸收塔除去副反应生成的二氧化碳后，再经循环压缩机返回氧化反应器。环氧乙烷生产工艺流程简图如本题附图 1所示。 危险因素：异常化学反应的发生，超过设备压力允许范围。 工艺条件 反应温度：环氧乙烷合成和副反应都是强放热反应，反应温度通常控制在 220280。反应温度较高时，易使环氧乙烷选择性降低，副反应增加。 反应压力：环氧乙烷合成过程，主反应体积减小，而副反应体积不变。所以可加压操作，加快主反应速度，提高收率。但压力过高，易产生环氧乙烷聚合及催化剂表面
12、积炭，影响催化剂寿命。操作压力通常为 13MPa。 原料配比：乙烯在氧气中的爆炸极限为 2.9%79.9%，混合气中氧的最大安全含量(体积分数)为 10.6%。在原料气中，一般乙烯含量(体积分数)为 12%30%，氧的含量(体积分数)不大于10%，其余为二氧化碳和惰性气体。 请根据上述内容，编制的“环氧乙烷合成爆炸故障树”如本题附图 2所示中引起“爆炸范围增大”的原因是由于稀释剂量、压力、温度及乙烯量的变化。经分析则当以上因素分别按 ( )情形变化时将导致爆炸范围增大。 （分数：1.00）A.(增加，升高，升高，增加B.(减小，升高，升高，减小C.(增加，升高，降低，减小D.(减小，升高，升高
13、增加20.以下涂漆中不宜在室外使用的是( )。（分数：1.00）A.(油脂漆B.(醇酸树脂漆C.(环氧树脂漆D.(无机富锌漆21.设备布置设计不包括的内容是( )。（分数：1.00）A.(确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置B.(确定车间中各个设备的管口方法C.(确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置D.(确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸22.故障树分析中，用以表示条件事件的符号是( )。 （分数：1.00）A.B.C.D.注册化工工程师-化工工艺系统设计答案解析(总分：22.00，做题时间：90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数：22，分数：22.
14、00)1.在化工工程中，绝热材料的选择要根据工艺要求、节约能耗、经久耐用、施工方便和节省投资等方面的原则设计。其中要求( )。（分数：1.00）A.(导热系数大，吸湿率大B.(导热系数大，吸湿率小C.(导热系数小，吸湿率大D.(导热系数小，吸湿率小 解析：2.已知某不可压缩流体管道，管径 0.020m，上游流体压力 980Pa，流量 0.1m3/h，运动黏度 1.0110-6m2/s，密度 1000kg/m3，管长 100m，忽略管件局部阻力设备压力降。则管系下游压力和直管管阻是( )组数据。（分数：1.00）A.(972.9Pa，7.133PaB.(266.7Pa，713.3Pa C.(26
15、Pa，954PaD.(1038.53Pa，58.53Pa解析：3.已知：离心泵允许吸上真空高度 Hs=8.0mH2O，当地大气在 85kPa，最大流量下动压头和压头损失之和为1.6mH2O。其中 20的水的饱和蒸汽压为 2338.43Pa，80时水的饱和蒸汽压为 4.73104Pa。 欲用此泵输送敞口储槽中 80无腐蚀水溶液，则泵安装在( )高度上为宜。（分数：1.00）A.(2.14mB.(1.54mC.(0.54m D.(1.64m解析：4.管系压力降控制是管系尺寸设计中需考虑的重要内容，以下不属于管系压力降的控制应考虑内容的是( )（分数：1.00）A.(管道工作压力应满足许用压力降B.
16、满足工艺对管系上、下游的要求C.(采用阻力控制法确定管径和管长D.(流体通过管道与管道相连的设备压力降 解析：解析：6.已知储槽液面上方压强为 0.655MPa，用油泵从储槽内反应器输送 44异丁烷，此时物料饱和蒸汽压为0.637MPa，储槽内异丁烷液面恒定。吸入管路的全部压头损失为 1.8m的液柱，异丁烷 44时密度为530kg/m3，泵的允许气蚀余量为 3.5mH2O，可设计此泵的安装高为( )。（分数：1.00）A.(吸入端液面下 4.8mB.(吸入端液面下 7.0m C.(吸入端液面下 5.1mD.(吸入端液面下 3.5m解析：7.有一架空蒸汽管道，外径 Do=133mm，蒸汽温度
17、To=200，当地环境温度 Ta=0，室外风速 w=3m/s，能价 PR=4元/(10 6kJ)，投资计息年限的 n=5年，年利率 i=10%(复利)，绝热材料造价 PT=640元/m 3。选用岩棉管壳为保温材料，则管道所需的保温层厚度为 ( )。其中 （分数：1.00）A.(50mmB.(60mm C.(70mmD.(80mm解析：8.某一容器释放气体，已知分子量 M=86，设计温度 t 设 =135，背压对释放能力修正系数 Kb=1，安全阀整定压力 Ps=0.4MPa，气体释放量 Wv=2770kg/h。则在选用安全阀时，安全阀喷嘴喉部直径 do应不小于( )。（分数：1.00）A.(3.
18、2cmB.(3.02cmC.(2.59cm D.(2.89cm解析：9.以下不属于管道及仪表流程图 A版(初步条件版)包括的内容的是( )。（分数：1.00）A.(全部有位号的设备、机械、驱动机及备台B.(标注对工艺生产起控制、调节作用的主要阀门C.(标明有泄压系统和释放系统的要求D.(对限流孔板、安全阀、爆破片、疏水阀进行标注 解析：10.在 PID图上下列( )管道无需编号。 全部工艺管道 放空、放净阀后的放空、放净管道 管道上常规设计的放空管、放净管 控制阀、流量、安全阀等管件的旁路（分数：1.00）A.(B.(C.( D.(解析：11.公用工程管道及仪表流程图中应标识出的内容包括( )
19、 与公用工程管道有关的设备的设计参数 与公用工程管道有关的管线设计参数 与公用工程管道有关的仪表控制方案 在 PID中已标识的公用物料及仪表是( )。（分数：1.00）A.(B.(C.( D.(解析：12.在某些情况下，离心泵需要设置保护管线，其中当输送温度在 230以上的介质时应设置( )作为保护管线。（分数：1.00）A.(暖泵管线 B.(小流量旁通管线C.(平衡管D.(防凝管线解析：13.设备布置时设备间、设备与墙之间、运送设备的通道和人行道的宽度都有一定规范供设备布置设计时参照执行。工艺设备与道路间的距离不应小于( )。（分数：1.00）A.(0.5mB.(1.0m C.(1.5mD
20、2.0m解析：14.用离心泵输送密度为 1.03103kg/m3常温无腐蚀水溶液，以 25L/s的流量输送到高位槽中，高位槽进口距储槽液面 12m。高位槽内压 0.029MPa (表压)，输液管 108mm4mm，总长度(总管长和管件当量长度)为 24m，沿程阻力系数为 0.03，吸入管阻为总阻力损失 10%，大气压 80kPa。泵的允许吸上真空高度为4.5mH2O。则泵的安装高度应为( )。 （分数：1.00）A.(2.58mB.(3.71mC.(1.69m D.(2.21m解析：15.在以下四条关于几种常见设备的布置设计的意见中考虑欠妥当的是( )。（分数：1.00）A.(对于原料和成
21、品贮罐，一般集中布置在贮罐区，同时为缩短流程、节省管长，原料和成品贮罐均应靠近与之有关的厂房布置 B.(对于大型换热器独立布置时应尽量安排在室外以节约厂房C.(泵的布置应尽量靠近供料设备，以保证有良好的吸入条件D.(反应器安装在室内或框架内，其基础与建筑物分开，以免将振动和噪声传递给建筑物解析：16.以下有关管道及仪表流程图的叙述正确的是( )。（分数：1.00）A.(管道及仪表流程图 PID的设计依据是：设计基础以及各专业为实施工艺设计所提交的资料B.(在进行 PID设计过程中安全性必须考虑，经济性可不作考虑C.(在提供 PID设计的基础资料中不包括三废指标及公用工程规格及用量D.(有关工艺
22、装置工艺管道的初步设计结果也应作为提供 PID设计的基础资料之一 解析：17.某反应器系统如附图所示。由于反应是放热的，在反应器外面安装了夹套冷却系统。当冷却能力下降时，反应器温度会增加，从而导致反应速度加快，压力增加。若压力超过反应器的承受能力就会发生爆炸。为控制反应温度，在反应器上安装了温度测量仪表并与冷却水进口阀门连接，根据温度控制冷却水流量。 该系统在反应中的安全性主要取决于温度的控制，而温度。与冷却水流量有关，因此，冷却水流量的控制至关重要。 根据 HAZOP引导，NONE 词对冷却水流量进行危险性分析，分析结果如附表所示，除表中给出可采取的 4种措施外，以下措施不能采用的是 ( )
23、 （分数：1.00）A.(安装高温报警器B.(安装溢流装置 C.(安装高温紧急关闭系统D.(安装冷却水流量计和低流量报警器解析：18.已知限流孔板前后压力 P1=1.96106Pa，P 2=1.47106Pa，压缩系数 Z1=1，孔板直径 do=10mm，限流孔系数 C=0.7。相对分子质量 M=18，气体绝热指数 K=1.4，温度 t=30，则气体流量 W是( )。（分数：1.00）A.(895.33kg/hB.(626.73kg/h C.(470.05kg/hD.(335.00kg/h解析：19.环氧乙烷合成工艺流程简述。原料乙烯、纯氧和循环气经预热后进入列管式固定床反应器，乙烯在银触媒
24、下选择氧化生成环氧乙烷；副反应是乙烯深度氧化生成二氧化碳。反应气经热交换器冷却后进入环氧乙烷吸收塔，用循环水喷淋洗涤，吸收环氧乙烷。未被吸收的气体经二氧化碳吸收塔除去副反应生成的二氧化碳后，再经循环压缩机返回氧化反应器。环氧乙烷生产工艺流程简图如本题附图 1所示。 危险因素：异常化学反应的发生，超过设备压力允许范围。 工艺条件 反应温度：环氧乙烷合成和副反应都是强放热反应，反应温度通常控制在 220280。反应温度较高时，易使环氧乙烷选择性降低，副反应增加。 反应压力：环氧乙烷合成过程，主反应体积减小，而副反应体积不变。所以可加压操作，加快主反应速度，提高收率。但压力过高，易产生环氧乙烷聚合及
25、催化剂表面积炭，影响催化剂寿命。操作压力通常为 13MPa。 原料配比：乙烯在氧气中的爆炸极限为 2.9%79.9%，混合气中氧的最大安全含量(体积分数)为 10.6%。在原料气中，一般乙烯含量(体积分数)为 12%30%，氧的含量(体积分数)不大于10%，其余为二氧化碳和惰性气体。 请根据上述内容，编制的“环氧乙烷合成爆炸故障树”如本题附图 2所示中引起“爆炸范围增大”的原因是由于稀释剂量、压力、温度及乙烯量的变化。经分析则当以上因素分别按 ( )情形变化时将导致爆炸范围增大。 （分数：1.00）A.(增加，升高，升高，增加B.(减小，升高，升高，减小C.(增加，升高，降低，减小D.(减小，升高，升高，增加 解析：20.以下涂漆中不宜在室外使用的是( )。（分数：1.00）A.(油脂漆B.(醇酸树脂漆C.(环氧树脂漆 D.(无机富锌漆解析：21.设备布置设计不包括的内容是( )。（分数：1.00）A.(确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置B.(确定车间中各个设备的管口方法 C.(确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置D.(确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸解析：22.故障树分析中，用以表示条件事件的符号是( )。 （分数：1.00）A.B.C.D. 解析：
