催化反应分析双重反应器系统和用于使用双重反应器系统校正非催化作用的校准方法与流程

本公开涉及催化反应分析双重反应器系统和用于使用双重反应器系统校正烃裂解过程中的非催化作用的校准方法。

背景技术：

在本文中提供的“背景”描述是为了总体上呈现本公开的上下文。就其在此背景部分描述的程度而言，目前署名的发明人的工作以及申请时未另有资格作为现有技术描述的方面，既没有明确地也没有隐含地承认作为与本公开的相对的现有技术。

可以通过包括催化转化或热裂解过程的各种过程由天然气如乙烷、丙烷或异丁烷生产轻烯烃或轻烃。轻烯烃如乙烯和/或丙烯是特别令人期望的烯烃产物，因为它们可用于制造塑料和合成橡胶。例如，乙烯可以用于制造各种聚乙烯塑料和其他散装化学品(bulkchemical)如氯乙烯、环氧乙烷、乙基苯和乙醇。类似地，丙烯可以用于制造各种聚丙烯塑料和其他散装化学品如丙烯腈和环氧丙烷。随着全世界经济继续倾向于发展和扩张，对于轻烯烃的需求将剧烈增加。

确定转化率、选择性和产率是监测和优化催化脱氢和裂解反应的必要反应参数。为了精确地测量催化反应的转化率、选择性和产率，校准是必要的。一般而言，在周围温度下进行校准过程，而通常在高温下进行多相催化中的催化实验。在这种情形下，由不精确的进料浓度、气体压力下降等产生的实验误差是不可避免的。

除了源于反应和校准过程之间的温度差异的实验误差，在高温下进行的活化催化剂的催化实验引起了不可避免的副反应(即烃热裂解)形式的固有的测量误差。因此，除了测量催化剂活性，要求高温的反应将不可避免地还测量热反应性或“非催化”反应性。不校正固有的“背景”热反应性的任何催化反应性分析将产生不精确的催化测量数据。

表1示出了来自600℃下和ghsv＝0.1h^-1的1atm(大气压)下的异丁烷的纯热裂解的产物比。异丁烷的测量转化率是6.4％以及产物从c1改变至c4物质。表1提出即使在不存在催化剂的情况下，在高温下的异丁烯的热裂解是不可避免的，并产生宽的产物混合物。此外，在烷烃的脱氢反应中，较高的反应温度产生较高的烷烃转化率。因此可以预期，随着升高反应温度来增加转化率和产率，热促进的裂解也将增加。因此对于精确的催化反应分析，必须考虑反应温度和“背景”反应性。

已经报道了几种不同的策略用于分离催化系统的催化作用。pinto,f.etal.(fuel2011,90,pp.1645-1654-通过引用将其全部内容结合于本文中)公开了用于在催化剂存在的情况下测试反应，随后在不存在催化剂的情况下测试的系统。

petrov,l.(principlesandmethodsforacceleratedcatalystdesignandtesting,natoscienceseries,“problemsandchallengesaboutacceleratedtestingofthecatalyticactivityofcatalysts”2002,vol69,pp.13-69-通过引用将其全部内容结合于本文中)公开了用于在稳态条件下测试催化剂的大规模资料库的平行多道反应器的构思。此外，luyben,w.(wiley,“chemicalreactordesignandcontrol”2007,pp.319-通过引用将其全部内容结合于本文中)公开了同时并行利用若干催化床的平行反应器的用途。这些参考文献都没有公开双重反应器系统，其包括惰性反应器床和除了存在或不存在催化剂外由相同的材料组成的活性反应器床，并行布置以得到在操作条件下活性床的归一化校准数据来确定其中的催化剂的活性。

鉴于上述内容，本公开的一个方面是提供具有催化和“非催化”反应器的双重反应器系统和用于使用该双重反应器系统校正非催化作用以最小化烃裂解反应中的实验误差的方法。

技术实现要素：

根据第一方面，本公开涉及催化反应分析双重反应器系统。该双重反应器系统包括气体环路，其包括惰性气体源、进料气体源、气体进料线、第一反应器进料线和第二反应器进料线，其中惰性气体源和进料气体源与气体进料线流体连通，且气体进料线与第一和第二反应器进料线流体连通；第一反应器，包括负载有包含在第一催化剂载体上的第一催化剂的催化剂的第一催化剂室、在第一催化剂室的上游侧的第一反应器入口和在第一催化剂室的下游侧的第一反应器出口；第二反应器，包括负载有第二催化剂载体的第二催化剂室、在第二催化剂室的上游侧的第二反应器入口和在第二催化剂室的下游侧的第二反应器出口，其中第一和第二催化剂室基本相同且第一催化剂和第二催化剂载体的粒径和量基本相同；以及气体分析仪，包括在第一和第二反应器出口的下游并连接到第一和第二反应器出口的分析进料线，其中第一和第二反应器并联连接至气体进料线和分析进料线。

上述段落通过总体介绍的方式提供，且不旨在限制以下权利要求的范围。通过结合附图参考以下详细描述将更好地理解所描述的实施方式连同进一步的优点。

附图说明

将容易获得本发明的更全面理解以及本发明伴随的许多优点，因为在结合附图进行考虑时，参照以下详细描述这些将变得更好理解，其中：

图1是双重反应器系统的示意图。

图2是pc控制单元的简图。

具体实施方式

本文公开了催化反应分析双重反应器系统。双重反应器系统可以包括气体环路，其包括惰性气体源、进料气体源、气体进料线、第一反应器进料线和第二反应器进料线，其中惰性气体源和进料气体源与气体进料线流体连通。气体进料线可以与第一和第二反应器进料线流体连通。双重反应器系统可以包括第一反应器，其包括负载有包含在第一催化剂载体上的第一催化剂的催化剂的第一催化剂室、在第一催化剂室的上游侧的第一反应器入口和在第一催化剂室的下游侧的第一反应器出口。双重反应器系统可以包括负载有第二催化剂载体的第二催化剂室、在第二催化剂室的上游侧的第二反应器入口和在第二催化剂室的下游侧的第二反应器出口。第一和第二催化剂室可以基本相同且第一催化剂和第二催化剂载体的粒径和量可以基本相同。双重反应器系统可以包括气体分析仪，其包括在第一和第二反应器出口的下游并连接到第一和第二反应器出口的分析进料线。第一和第二反应器可以并联连接至气体进料线并分析进料线。

在一个实施方式中，气体环路可以包括位于第一反应器进料线和第二反应器进料线之间的气体进料线中的两个三通阀，其中进料气体源和惰性气体源是共用的并且可以调节三通阀使得i)进料气体通过第二反应器，同时惰性气体通过第一反应器，或ii)进料气体通过第一反应器，同时惰性气体通过第二反应器。

在一个实施方式中，催化反应分析双重反应器系统可以进一步包括位于第一反应器的气体进料线的上游并连接到第一反应器的气体进料线的第一入口压力传感器和位于第二反应器的气体进料线并连接到第二反应器的气体进料线的第二入口压力传感器，以及位于第一反应器出口的下游并连接到第一反应器出口的第一出口压力传感器和位于第二反应器出口的下游并连接到第二反应器出口的第二条出口压力传感器。在这个实施方式中，第一和第二入口压力传感器测量进入第一和第二反应器的气体的压力，并且第一和第二出口压力传感器并行测量离开第一和第二反应器的气体的压力。

在一个实施方式中，催化反应分析双重反应器系统可以进一步包括管式炉和pc控制单元，其中pc控制单元可以控制管式炉的温度，且管式炉可以控制第一和第二反应器的温度。第一和第二反应器的温度在催化反应分析的过程中可以是相同的。

在一个实施方式中，进料气体可以是烃气体，以及催化反应可以是烃裂解反应。

在一个实施方式中，进料气体可以是烃气体，以及催化反应可以是烃脱氢反应。

在一个实施方式中，第一和第二反应器可以是固定床反应器。

本文还公开了用于通过用催化反应分析双重反应器系统校正非催化作用测量催化剂的催化活性的方法。方法可以包括将第一和第二反应器加热至基本相同的温度；将进料气体进料到第二反应器中，同时将惰性气体进料到第一反应器中，其中在第二反应器中可以进行非催化热裂解反应，同时在与第二反应器基本相同的条件下同时运行第一反应器；仅将离开第二反应器的气态反应产物进料到气体分析仪中并确定第一参考分析结果，然后将进料气体进料到第一反应器中，同时将惰性气体进料到第二反应器中，其中可以在第一反应器中进行催化热裂解反应，同时在与第一反应器基本相同的条件下同时运行第二反应器；仅将离开第一反应器的气态反应产物进料到气体分析仪中并确定第二反应分析结果，以及用第一参考分析结果校正第二反应分析结果以得到分离第一反应器中的催化剂的作用的校正反应分析结果。

在一个实施方式中，进料气体可以是烃气体，以及第一参考分析结果可以是烃热裂解的测量。

在一个实施方式中，进料气体可以是烃气体，以及第二反应分析结果可以是烃热裂解和烃催化裂解的加和的测量。

在一个实施方式中，气体分析仪可以是选自由气相色谱仪、质谱仪和吸收光谱仪组成的组中的至少一种。

现在参考附图，其中，贯穿若干个图，类似的参考数字指示相同的或对应的部分。

根据第一方面，本公开涉及催化反应分析双重反应器系统。如图1所示，双重反应器系统包括气体环路101，其包括惰性气体源102、进料气体源103、气体进料线104、第一反应器进料线105和第二反应器进料线106，其中惰性气体源和进料气体源与气体进料线流体连通，以及气体进料线与第一和第二反应器进料线流体连通。

双重反应器系统还包括两个反应器，第一反应器107和第二反应器108。第一反应器107包括负载有包含在第一催化剂载体上的第一催化剂的催化剂的第一催化剂室、在第一催化剂室的上游侧的第一反应器入口和在第一催化剂室的下游侧的第一反应器出口。第二反应器108包括负载有第二催化剂载体的第二催化剂室、在第二催化剂室的上游侧的第二反应器入口和在第二催化剂室的下游侧的第二反应器出口，其中第一和第二催化剂室基本相同且第一催化剂和第二催化剂载体的粒径和量基本相同。在第一反应器中，负载催化剂用于烃裂解催化实验，同时在第二反应器中，仅负载催化惰性材料(如非催化的铝氧化物al2o3)。这种惰性材料可以是用于催化剂沉积的载体。

在一个实施方式中，双重反应器系统可选地包括位于第一反应器进料线中、第一反应器的上游的第一过滤器和位于第二反应器进料线中、第二反应器的上游的第二过滤器。如果存在，第一和第二过滤器在气态混合物进入第一或第二反应器之前除去其中的固体或液体颗粒。

烃裂解是通过断裂烃前体中的碳碳键将有机分子如烃断裂为简单的分子如轻烃的过程。这种过程通常形成具有低于起始材料的分子量的轻烯烃(即烯烃)和/或饱和烃。轻烯烃或烯烃包括任何不饱和的开链烃如乙烯、丙烯、丁烯等。烃裂解还可以涉及饱和烷烃的脱氢以形成对应的烯烃。除了简单的烃，乙烷、丙烷、丁烷等或包含c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8等的化合物、较高分子量的烃进料例如石脑油、石油的高沸点或重馏分、石油残滓、页岩油、沥青砂油、煤炭等也可以裂解以形成轻烃。

就本发明而言，术语烃裂解可以是指断裂碳碳键和/或饱和烷烃到对应的烯烃的脱氢的过程。

热裂解是烃如原油经受高温来断裂分子键和降低被裂解物质的分子量的过程。

蒸汽裂解是其中饱和烃断裂为较小的、经常为不饱和的烃的石油化工过程。其是用于生产轻烯烃的主要工业方法，包括乙烯和丙烯。蒸汽裂解单元是其中通过使用裂解炉中的存储区(bank)中的蒸汽来热裂解原料如石脑油、液化石油气体(lpg)、乙烷、丙烷或丁烷以产生较轻的烃的设施。得到的产物取决于进料的组成、烃与蒸汽的比值，以及取决于裂解温度和熔炉停留时间。

催化裂解过程典型地涉及酸催化剂，通常涉及固体酸如沸石，其促进键的异裂。该过程产生碳局部化的自由基和阳离子，两者都是高度不稳定的并经受链重排、c-c分裂和分子内和分子间氢键转移过程。

氢化裂解是由存在添加的氢气辅助的催化裂解过程，其用于断裂c-c键。

针对本公开，烃裂解系统可以利用若干裂解方法，包括但不限于热裂解、蒸汽裂解、流化床催化裂解和氢化裂解。

在一个实施方式中，进料气体是烃气体，以及催化反应是烃裂解反应。

在一个实施方式中，进料气体是烃气体，以及催化反应是烃脱氢反应。

在本发明中，烃热裂解是指由于高温发生的任何裂解过程，因此起始材料的转化和产物选择性是温度依赖性的。这种温度依赖性的热裂解过程也可以称为“非催化的”。本发明的催化烃裂解是指由于存在的催化剂发生的任何裂解过程。经常在升高的温度下执行催化烃裂解。因此，来自催化烃裂解过程的产物可以直接来自催化机制或组合的催化机制和热过程。

在本发明中，催化剂可以包含但不限于沸石、酸处理的金属氧化物(例如酸处理的氧化铝)或酸处理的粘土。沸石是微孔的铝硅酸盐矿物质。一些更常用的矿物沸石是方沸石、菱沸石、斜发沸石、片沸石、钠沸石、钙十字沸石和辉沸石。合成催化剂可以包括二氧化硅和氧化铝或其他金属氧化物的复合材料，包括二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化钍、二氧化硅-氧化铍、二氧化硅-二氧化钛、二氧化硅-氧化钒，以及三元组合如二氧化硅-氧化铝-氧化镁、二氧化硅-氧化铝-氧化锆和二氧化硅-氧化镁-氧化锆。其他双功能催化剂包括掺杂铂和/或铑的沸石以及铂-氧化铝。可以适合用作本发明中的催化剂的酸处理的天然粘土包括高岭土、子膨润土、蒙脱石、漂白土和埃洛石。

出于本发明的目的，催化剂载体是指固定催化剂的高表面积的材料。载体可以是惰性的或可以参与催化反应。多相催化剂和纳米材料类催化剂的反应发生在表面原子上。因此，在通过将催化剂分布在载体上来最大化催化剂的表面积上付出很大的努力。典型的载体包括各种碳、氧化铝和二氧化硅。在一个实施方式中，催化剂载体是铝氧化物。催化剂载体可以由多种不同的结晶相组成。因此，就氧化铝而言，催化剂载体可以包含α-al2o3、γ-al2o3或它们的混合物。

在本发明中，第一和第二反应器的内容物相同，区别在于第一反应器中存在催化剂。反应器中负载的内容物具有相同的粒径和重量以保持它们的ghsv(气时空速)。

在一个实施方式中，本发明的反应器可以由硅-氧骨架(例如石英)或金属合金(例如铬镍铁合金(inconel))组成。

在化学加工中，固定床反应器是填充有催化剂颗粒或吸附剂如沸石颗粒、粒状活性炭等的中空的管道、管子或其他的容器。固定床的目的典型地是改善化学或类似的过程中两相之间的接触。在化学反应器中，最经常地将固定床用于催化气体反应且反应发生在催化剂的表面上。使用固定床反应器的优势是比其他催化反应器高的每催化剂重量的转化率。转化率是基于固体催化剂的量而不是反应器的体积。在一个实施方式中，第一和第二反应器是固定床反应器。

在化工和反应器工程学中，空速是指反应物的进入体积流动速率除以反应器体积(或催化剂床体积)的商，其表示在单位时间内可以处理的反应器进料体积的多少。通常认为其是反应器时空的倒数。在工业中，可以将空速进一步定义为给定条件下反应物的相。对于液体和气体以及使用固体催化剂的系统存在这种测量的特别价值。气时空速(ghsv)是用于将气体反应物流动速率关联到反应器体积的方法。除了其他参数，反应器中的催化剂和/或催化剂载体的粒径影响ghsv。因此，在本发明中，粒径在第一和第二反应器之间保持恒定以保持均匀的ghsv。

在一个实施方式中，惰性气体可以是不容易经受化学反应的任何气体。惰性气体源可以是但不限于原子氮、氦、氖、氩、氪、氙、氡或它们的混合物。

双重反应器系统还包括气体分析仪109，其包括在第一和第二反应器出口的下游并连接到第一和第二反应器出口的分析进料线110，其中第一和第二反应器并联连接到气体进料线和分析进料线。

在一个实施方式中，气体分析仪是选自由气相色谱仪、质谱仪和吸收光谱仪组成的组中的至少一种。

在一个实施方式中，气体分析仪是气相色谱仪。气相色谱仪(gc)是经由载气将气体样品进料到柱中，随时间分离柱内的气体样品中的各个组分，以及用设置在柱出口处的检测器检测组分的装置。在典型的仪器中，载气连续通过填充有具有特定的吸附特征的粒状材料并涂覆有具有特定的气体或蒸汽溶解特征的液体的腔室或柱。由于各个组分移动到柱的速率根据样品中的各个组分之间的相互相用的强度和柱内的固定相而不同，所以随时间分离各个组分。在这时，将载体的流动速率设置为最佳流动速率范围内的速率，在该速率下样品中的组分可以充分地分离且在该速率下可以得到具有锋利形状的峰。在一个实施方式中，gc柱是毛细管柱或填充柱。根据需要检测的气体组分，可以将氦、氢或氮气用作载气。样品中的载气或各个组分移动到柱中的速率由于柱内的温度等改变。因此，直至这些稳定才可以精确地进行分析。然而，需要的时间长，从打开装置的动力直到柱内的温度等稳定在给定数值。因此，即使在完成给定分析之后直到进行下一次分析存在一定量的时间，典型的是以与分析时相同的方式保持其中柱内的温度等稳定在给定数值的待用状态并保持动力打开。即使在待用状态，载气循环到柱中。这防止柱内的固定相由于从外部渗透的水含量或氧气退行或相反地防止固定相流出柱出口。在一个实施方式中，气相色谱仪具有随时间分离经由载气引入的气体样品中的各种组分的柱，其中可以切换和执行进行所述气体样品的分析的分析模式和不进行分析的待用模式。在一个实施方式中，gc具有并行运行的多个色谱柱。在可替换的实施方式中，可以运行多个柱使得在分析模式下运行第一柱，同时使第二柱处于待用模式。

在一个实施方式中，双重反应器系统可选地包括位于分析进料线中、气体分析仪的上游的第三过滤器。如果存在，第二过滤器在气体混合物进入气体分析仪之前除去其中的固体或液体颗粒。

在一个实施方式中，气体环路包括两个位于第一反应器进料线和第二反应器进料线之间的气体进料线中的两个三通阀111，其中进料气体源和惰性气体源是共用的并且可以调节三通阀使得i)进料气体通过第二反应器，同时惰性气体通过第一反应器，或ii)进料气体通过第一反应器，同时惰性气体通过第二反应器。

在一个实施方式中，没有四通、五通或六通阀存在于气体环路中。

在一个实施方式中，催化反应分析双重反应器系统进一步包括位于第一反应器的气体进料线的上游并连接到第一反应器的气体进料线的第一入口压力传感器112和位于第二反应器的气体进料线的上游并连接到第二反应器的气体进料线的第二入口压力传感器113，以及位于第一反应器出口的下游并连接到第一反应器出口的第一出口压力传感器114和位于第二反应器出口的下游并连接到第二反应器出口的第二出口压力传感器115。在一个实施方式中，第一和第二入口压力传感器测量进入第一和第二反应器的气体的压力，以及第一和第二出口压力传感器并行测量离开第一反应器和第二反应器的气体的压力。图1示出了除压力之外，还用温度传感器116监测第一反应器和第二反应器中的温度。

在一个实施方式中，催化反应分析双重反应器系统进一步包括管式炉和pc控制单元，其中pc控制单元控制管式炉的温度以及管式炉控制第一和第二反应器的温度，并且第一和第二反应器的温度在催化反应分析自始至终是相同的。为了保持相同的条件(如流动速率、反应前后的压降、温度)，使用相同的管式炉。

接下来，参考图2描述根据示例性实施方式的pc控制单元的硬件描述。在图2中，pc控制单元包括cpu200，其进行上述的过程。可以将处理数据和指令存储在存储器202中。也可以将这些过程和指令存储在存储介质盘204如硬盘驱动器(hdd)或便携式存储介质中或可以远程存储。进一步地，要求保护的优势不限于存储本发明的过程的指令的计算机可读介质的形式。例如，可以将指令存储在cd、dvd、闪速存储器、ram、rom、prom、eprom、eeprom、硬盘或与pc控制单元通信的其他信息处理设备如服务器或计算机中。

进一步地，可以作为与cpu200和操作系统如microsoftwindows7、unix、solaris、linux、applemac-os(包括它们的任何更新和变形)和其他本领域技术人员已知的系统组合执行的实用性应用、背景进程、或操作系统的组件或它们的组合提供要求保护的优势。

cpu200可以是美国intel的xenon或core处理器或美国amd的opteron处理器，或可以是本领域技术人员公认的其他处理机类型。可替换地，如本领域普通技术人员公认的，可以在fpga、asic、pld上或使用离散逻辑电路实现cpu200。进一步地，可以作为并联协同工作来运行上述本发明的过程的指令的多处理机实现cpu200。

图2中的pc控制单元还包括网络控制器206如美国intel公司的intelethernetpro网络接口(networkinterface)，用于连接网络228。如可以了解的，网络228可以是公用网络如互联网或专用网如lan或wan网络或它们的任何组合且还可以包括pstn或isdn子网络。网络228也可以是有线的如ethernet网络或可以是无线的如蜂窝网络，包括edge、3g和4g无线蜂房式系统。无线网络也可以是wifi、bluetooth或已知的任何其他无线形式通信。

pc控制单元进一步包括显示控制器208如美国nvidia公司的nvidiageforcegtx或quadro图形适配器用于连接显示器210如hewlettpackardhpl2445wlcd监视器。通用型110接口212与键盘和/或鼠标214以及触屏面板216连接或与显示器210分开。通用型110接口还连接至各种外围设备218，包括打印机和扫描仪如hewlettpackard的officejet或deskjet。

还在pc控制单元中设置声音控制器220如creative的soundblasterx-fititanium以与扬声器/麦克风222连接，从而提供声音和/或音乐。

通用型存储控制器224将存储介质盘204与通信总线226连接，通信总线226可以是isa、eisa、vesa、pci或类似的，用于将pc控制单元的所有组件相互连接。因为这些功能件是已知的，为了简便，省略了显示器210、键盘和/或鼠标214以及显示控制器208、存储控制器224、网络控制器206、声音控制器220和通用型110接口212的一般特征和功能的描述。

根据第二方面，本公开涉及用于通过用催化反应分析双重反应器系统校正非催化作用测量催化剂的催化活性的方法。该方法包括使用pc控制单元在相同的等变率下将第一反应器和第二反应器加热至基本相同的温度。在一个实施方式中，等变率是5-20、优选地8-17、更优选地10-15℃/分钟。在加热它们时，流动净化的惰性气体(如氩气或氮气)。一旦两个反应器达到反应温度，用流过两个反应器的惰性气体仔细测量两个反应器的压力差和流动速率。随着温度升高，通常将流动速率稍微降低。如果与周围温度的那些相比，在较高的温度下使流动速率降低大于5％，可以避免进料量的一些误差。

为了得到“非催化”条件的背景信息，本发明的方法接下来涉及将进料气体进料到第二反应器，同时将惰性气体进料到第一反应器，其中在第二反应器中进行非催化热裂解反应，同时在与第二反应器基本相同的条件下同时运行第一反应器。如迄今所讨论的，非催化产物是在不使用催化剂的情况下产生的，如所描述的温度依赖性热裂解。背景反应对于区分催化产物与非催化产物是关键性的，特别是对于容易经受热裂解过程的烃。该方法然后涉及仅将离开第二反应器的气态反应产物进料到气体分析仪中并确定第一参考分析结果。将该实验重复至少两次、优选地至少三次、更优选地至少四次、更加优选地至少五次以得到可靠的数据。在一个实施方式中，平均第一参考分析结果以提供参考分析结果的平均值。

在一个实施方式中，进料气体是烃气体，以及第一参考分析结果可以是烃热裂解的测量数据。

在期望的反应温度下用稳定的和精确的进料量平衡反应之后，在催化条件下进行反应分析。该方法包括将进料气体进料到第一反应器中，同时将惰性气体进料到第二反应器中，其中在第一反应器中进行催化热裂解反应，同时在与第一反应器基本相同的条件下同时运行第二反应器；该方法然后涉及仅将离开第一反应器的气态反应产物进料到气体分析仪中并确定第二参考分析结果。将该实验重复至少两次、优选地至少三次、更优选地至少四次、更加优选地至少五次以得到可靠的数据。在一个实施方式中，平均第二参考分析结果以提供平均反应分析结果。

在一个实施方式中，进料气体可以是烃气体，以及第二反应分析结果可以是烃热裂解和烃催化裂解的加和的测量数据。

最后，该方法包括用第一参考分析结果校正第二反应分析结果以得到分离第一反应器中的催化剂的作用的校正反应分析结果。在一个实施方式中，通过用平均第一参考分析结果校正平均值第二反应分析结果得到平均值校正的反应分析结果。

在本文中公开的系统和方法至少包括以下实施方式：

实施方式1：一种催化反应分析双重反应器系统，包括：气体环路，其包括惰性气体源、进料气体源、气体进料线、第一反应器进料线和第二反应器进料线，其中惰性气体源和进料气体源与气体进料线流体连通且气体进料线与第一反应器进料线和第二反应器进料线流体连通；第一反应器，包括负载有包含在第一催化剂载体上的第一催化剂的催化剂的第一催化剂室、在第一催化剂室的上游侧的第一反应器入口和在第一催化剂室的下游侧的第一反应器出口；第二反应器，包括负载有第二催化剂载体的第二催化剂室、在第二催化剂室的上游侧的第二反应器入口和在第二催化剂室的下游侧的第二反应器出口；其中第一和第二催化剂室基本相同且第一催化剂和第二催化剂载体的粒径和量基本相同；气体分析仪，包括在第一和第二反应器出口的下游并连接到第一和第二反应器出口的分析进料线；其中第一和第二反应器并联连接至气体进料线并分析进料线。

实施方式2：根据实施方式1的催化反应分析双重反应器系统，其中，气体环路包括定位在第一反应器进料线和第二反应器进料线之间的气体进料线中的两个三通阀。

实施方式3：根据实施方式1或实施方式2的催化反应分析双重反应器系统，其中，进料气体源和惰性气体源是共用的并且调节三通阀使得进料气体通过第二反应器，同时惰性气体通过第一反应器，或进料气体通过第一反应器，同时惰性气体通过第二反应器。

实施方式4：根据前述实施方式中任一项的催化反应分析双重反应器系统，进一步包括：位于第一反应器的气体进料线的上游并连接到第一反应器的气体进料线的第一入口压力传感器和位于第二反应器的气体进料线的上游并连接到第二反应器的气体进料线的第二入口压力传感器；以及位于第一反应器出口的下游并连接到第一反应器出口的第一出口压力传感器和位于第二反应器出口的下游并连接到第二反应器出口的第二出口压力传感器；其中第一和第二入口压力传感器测量进入第一和第二反应器的气体的压力，以及第一和第二出口压力传感器并行测量离开第一和第二反应器的气体的压力。

实施方式5：根据前述实施方式中任一项的催化反应分析双重反应器系统，进一步包括：管式炉；和pc控制单元；其中pc控制单元控制管式炉的温度以及管式炉控制第一和第二反应器的温度。

实施方式6：根据实施方式5的催化反应和分析双重反应器系统，其中，第一和第二反应器的温度在催化反应分析中自始至终是相同的。

实施方式7：根据前述实施方式中任一项的催化反应分析双重反应器系统，其中，进料气体是烃气体，以及催化反应是烃裂解反应。

实施方式8：根据前述实施方式中任一项的催化反应分析双重反应器系统，其中，进料气体是烃气体，以及催化反应是烃脱氢反应。

实施方式9：根据前述实施方式中任一项的催化反应分析双重反应器系统，其中，第一和第二反应器是固定床反应器。

实施方式10：一种用于通过用前述实施方式中任一项的催化反应分析双重反应器系统校正非催化作用测量催化剂的催化活性的方法，包括：将第一和第二反应器加热至基本相同的温度；将进料气体进料到第二反应器，同时将惰性气体进料到第一反应器，其中在第二反应器中进行非催化热裂解反应，同时在与第二反应器基本相同的条件下同时运行第一反应器；仅将离开第二反应器的气态反应产物进料到气体分析仪中并确定第一参考分析结果；将进料气体进料到第一反应器中，同时将惰性气体进料到第二反应器中，其中在第一反应器中进行催化热裂解反应，同时在与第一反应器基本相同的条件下同时运行第二反应器；仅将离开第一反应器的气态反应产物进料到气体分析仪中并确定第二反应分析结果；以及用第一参考分析结果校正第二反应分析结果以得到分离第一反应器中的催化剂的作用的校正反应分析结果。

实施方式11：根据实施方式10的方法，其中，进料气体是烃气体。

实施方式12：根据实施方式10或实施方式11的方法，其中，第一参考分析结果是热烃裂解的测量。

实施方式13：根据实施方式10-12中任一项的方法，其中，进料气体是烃气体。

实施方式14：根据实施方式10-13中任一项的方法，其中，第二反应分析结果是烃热裂解和烃催化裂解的加和的测量。

实施方式15：根据实施方式10-14中任一项的方法，其中，气体分析仪是选自气相色谱仪、质谱仪和吸收光谱仪组成的组中的一种。

一般而言，本发明可以可替换地包含在本文中公开的任何适当的组分、由其组成或基本由其组成。本发明可以另外地或可替换地配制成没有或基本不含现有技术组合物中使用的或在其它情况下不是实现本发明的功能和/或目的所必需的任何组分、材料、成分、佐剂或物质。涉及相同的组分或者性质的所有范围的端点是包括在内的并且可独立地结合(例如，“小于或等于25wt％或5wt％至20wt％”的范围包括端点以及“5wt％至25wt％”范围的所有中间值等)。除了更宽范围之外的较窄范围或更具体的组的公开并不表示对较宽范围或较大组的放弃。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，术语“第一”、“第二”等在本文中不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于表示区分一个要素与另一要素。所述术语“一个”和“一种”和“这个”本文中并不表示对数量的限制，除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾，而应解释为既包括单数和复数。“或”是指“和/或”。如在本文中使用的后缀“(一个或多个)”旨在包括该术语修饰的单数和复数两者，因此包括该术语的一个或多个(例如膜(一个或多个)包括一个或多个膜)。贯穿说明书的提及的“一个实施方式”、“另一个实施方式”、“实施方式”等是指所描述的特别的要素(例如，性质、结构和/或特征)连同该实施方式被包含在本文中所描述的至少一个实施方式中，并且有或没有存在于其它实施方式中。另外，应该理解的是，所描述的要素可以以任何合适的方式组合于各个实施方式中。

与数量相关联使用的修饰语“约”包括所述值，并具有上下文所表示的含义(例如，包括与特定数量的测量值有关的误差程度)。符号“±10％”是指指示的测量值可以是从所述值的减10％的量至所述值的加10％的量。除非另外指出，否则本文所使用的术语“前”、“后”、“底部”、和/或“顶部”仅为了描述方便，并不限于任何一个位置或空间方位。“可选的”或“可选地”是指随后所描述的事件或状况可以发生或可以不发生，并且该描述包括其中事件发生的情况以及其中事件不发生的情况。除非另有定义，否则在本文中使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。

除非本文中另有说明，否则对标准、规章、测试方法等的任何参考如astmd1003、astmd4935、astm1746、fcc部分18、cispr11和cispr19是指在提交本申请时的标准、规章、手册或方法。

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虽然已经描述了特定的实施方式，但是对于申请人或其他本领域技术人员而言，可以想到目前未预见的或可能未预见的替代、修改、变更、改善、和实质等价物。因此，所提出和它们可能被修改的附加权利要求旨在涵盖所有这样的替代、修改、变型、改进和实质等效物。