本發(fā)明屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置及評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

催化劑的性能評(píng)價(jià)是催化劑生產(chǎn)和應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果能夠最直接地反映催化劑的活性，是評(píng)判催化劑是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室固定床催化劑性能評(píng)價(jià)通常是在固定床反應(yīng)裝置中進(jìn)行的，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室固定床反應(yīng)裝置通常是全手動(dòng)操作的，進(jìn)氣、進(jìn)液、催化反應(yīng)、以及分析檢測(cè)等部分的控制不足，銜接性差，再加上各種操作復(fù)雜、人為因素較多，導(dǎo)致催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果的偏差較大，因此對(duì)催化劑性能評(píng)價(jià)的效率低下，且誤差較大。

丙烯是重要的石油化工中間體,其需求量日益增長(zhǎng)。丙烯主要來(lái)自石腦油裂解制乙烯和石油催化裂化過(guò)程的副產(chǎn)品,產(chǎn)量受到制約。因此開展由資源豐富的丙烷轉(zhuǎn)化為丙烯的研究一直是石油化工領(lǐng)域的重點(diǎn)課題。2011年之前全球共有約20套丙烷脫氫制丙烯裝置，總生產(chǎn)能力約為654萬(wàn)噸/年，此后丙烷脫氫裝置和丙烯的產(chǎn)量逐年遞增，國(guó)內(nèi)規(guī)劃的十幾套丙烷脫氫裝置到2016年有些已經(jīng)開工，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，有些還正在建設(shè)中，世界丙烯生產(chǎn)能力還將繼續(xù)增加。

因此對(duì)丙烷脫氫制丙烯催化劑的改進(jìn)和提高具有重要的意義，催化劑性能評(píng)價(jià)是催化劑研發(fā)過(guò)程中非常關(guān)鍵的步驟之一，催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果是判斷催化劑是否合格的唯一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)催化劑的研究開發(fā)具有很強(qiáng)的指引作用。所以對(duì)催化劑性能評(píng)價(jià)方法的改進(jìn)和優(yōu)化也是非常重要的。

通常首選固定床反應(yīng)裝置評(píng)價(jià)氣固相反應(yīng)的催化劑，尤其是烷烴脫氫反應(yīng)的催化劑，一般固定床反應(yīng)裝置評(píng)價(jià)烷烴脫氫催化劑，尤其是丙烷脫氫制丙烯的催化劑有如下缺陷：催化反應(yīng)不能連續(xù)化，做催化劑重復(fù)使用性試驗(yàn)需要頻繁的降溫、升溫和拆卸反應(yīng)管；丙烷脫氫反應(yīng)比較特殊，一般的不銹鋼反應(yīng)管會(huì)參與反應(yīng)，影響反應(yīng)結(jié)果，另外，不銹鋼管很容易被大量的積碳或結(jié)焦所堵塞，影響實(shí)驗(yàn)的效率和結(jié)果，需要提供一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置及評(píng)價(jià)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，能夠滿足催化反應(yīng)和催化劑再生的要求，實(shí)現(xiàn)催化劑反應(yīng)、再生和活化三個(gè)階段的連續(xù)化，提高催化劑性能評(píng)價(jià)的效率，該裝置不僅適宜做丙烷脫氫制丙烯的反應(yīng)，而且還能夠適合做其他烷烴的加氫、脫氫、氧化、裂解或異構(gòu)化等反應(yīng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)控制部分、氣路部分、與所述氣路部分相連的反應(yīng)部分和與所述反應(yīng)部分相連的分析檢測(cè)部分；

所述氣路部分包括相并聯(lián)的四條氣體管路，四條所述氣體管路分別為氮?dú)夤苈贰⒈楣苈?、氫氣管路和空氣管路，每條氣體管路上均設(shè)置有相串聯(lián)的氣體瓶、質(zhì)量流量計(jì)和單向閥；

所述反應(yīng)部分包括設(shè)有高溫段、中溫段和低溫段的電熱多段爐，所述電熱多段爐內(nèi)貫穿式插裝有反應(yīng)管，所述反應(yīng)管的入口處設(shè)置有進(jìn)氣壓力表，所述反應(yīng)管的出口處設(shè)置有出氣壓力表和電動(dòng)背壓閥；

所述分析檢測(cè)部分包括與所述電動(dòng)背壓閥連接的尾氣切換六通閥、安裝在尾氣切換六通閥輸出端的色譜采樣六通閥和安裝在色譜采樣六通閥輸出端的氣相色譜儀；

所述計(jì)算機(jī)控制部分包括計(jì)算機(jī)和與計(jì)算機(jī)相接的用于實(shí)時(shí)控制的電子線路板，所述電子線路板上集成有PLC模塊、第一RS232串口通信模塊和第二RS232串口通信模塊，所述PLC模塊通過(guò)第一RS232串口通信模塊與計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙向通信，所述PLC模塊通過(guò)第二RS232串口通信模塊與氣相色譜儀進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換。

上述的一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)管的數(shù)量為1～8個(gè)，所述反應(yīng)管為石英管。

上述的一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述電熱多段爐的高溫段溫度為550℃～700℃，所述電熱多段爐的中溫段溫度為350℃～500℃，所述電熱多段爐的低溫段溫度為50℃～120℃。

上述的一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述質(zhì)量流量計(jì)的型號(hào)為D07-19C，所述質(zhì)量流量計(jì)的量程為300mL/min。

上述的一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述尾氣切換六通閥和色譜采樣六通閥均為電動(dòng)六通閥。

另外，本發(fā)明還提供了一種利用上述裝置對(duì)丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，其特征在于，包括方法I和/或方法II；

所述方法I是對(duì)活性的丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，所述方法I的具體過(guò)程為：

步驟一、預(yù)處理：將活性的丙烷脫氫制丙烯用催化劑填裝在反應(yīng)管中，然后將所述反應(yīng)管插裝在電熱多段爐中，并使反應(yīng)管中的催化劑位于電熱多段爐的低溫段，之后向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)?，在氮?dú)饬髁繛?mL/min～300mL/min的條件下保持5min后，停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)?，改為通入氫氣，在氫氣流量?0mL/min～100mL/min的條件下保持2h～6h；

步驟二、丙烷催化脫氫：在向反應(yīng)管內(nèi)持續(xù)通入氫氣且保持氫氣流量為30mL/min～100mL/min的條件下，先以0.2m/h～0.3m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)所述反應(yīng)管，直至反應(yīng)管中的催化劑位于電熱多段爐的高溫段，然后向所述反應(yīng)管內(nèi)通入丙烷，在出氣壓力表的讀數(shù)為0.02MPa～0.3MPa，丙烷和氫氣的流量比為1∶1的條件下進(jìn)行丙烷催化脫氫反應(yīng)；

步驟三、檢測(cè)：利用氣相色譜儀對(duì)丙烷脫氫反應(yīng)后的氣體進(jìn)行連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，從而測(cè)算出整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中催化劑上丙烷的轉(zhuǎn)化率和丙烯的選擇性，由此對(duì)活性的丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)；

所述方法II是對(duì)活性下降或已失活的丙烷脫氫制丙烯用催化劑進(jìn)行再生并對(duì)再生催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，所述方法II的具體過(guò)程為：

步驟a、再生：按照方法I所述方法評(píng)價(jià)催化劑的性能，證實(shí)催化劑的活性確已下降或失活后，停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)?，在氮?dú)饬髁繛?mL/min～300mL/min的條件下，以0.2m/h～0.3m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)反應(yīng)管，直至使管中的催化劑位于電熱多段爐的中溫段，然后停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)?，改為通入空氣，在空氣流量?mL/min～100mL/min的條件下保持2h～6h后，以0.2m/h～0.3m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)反應(yīng)管，直至使管中的催化劑位于電熱多段爐的低溫段，在空氣流量為5mL/min～100mL/min的條件下保持2h～6h后，得到再生的催化劑；

步驟b、評(píng)價(jià)：按照方法I步驟一中所述的預(yù)處理、步驟二中所述的丙烷催化脫氫和步驟三中所述的檢測(cè)工藝，測(cè)算出再生的催化劑的轉(zhuǎn)化率和選擇性，從而對(duì)再生的催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

上述的方法，其特征在于，所述丙烷脫氫制丙烯用催化劑為鉑大孔氧化鋁催化劑，所述催化劑以直徑1.3mm～1.4mm、孔徑20nm～50nm的大孔氧化鋁為載體，以Pt為活性組分，以Na、K、Ca和Sn為助組分，所述催化劑中Pt的質(zhì)量含量為0.4％～0.5％，Na的質(zhì)量含量為0.5％～1.5％，K、Ca和Sn的質(zhì)量含量之和為1％～2％，余量為氧化鋁。所述催化劑可采用噴涂-焙燒法制備得到，具體過(guò)程為：將二亞硝基二氨鉑、氯化鈉以及第二助劑的鹽酸鹽加入到溫度為35℃～60℃的熱水中，攪拌均勻后噴涂到大孔氧化鋁上，然后置于馬弗爐中，在溫度為400℃～700℃的條件下焙燒4h～8h，得到鉑大孔氧化鋁催化劑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明采用多段爐實(shí)現(xiàn)高溫段、中溫段和低溫段的多段反應(yīng)溫度，采用移動(dòng)反應(yīng)管的方式使反應(yīng)管中的催化劑在不同的溫度段進(jìn)行移動(dòng)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)控制和記錄氣路部分的四種氣體流量、多段爐反應(yīng)部分的多段爐各段的反應(yīng)溫度和分析檢測(cè)部分的尾氣切換六通閥的尾氣切換和氣相色譜儀的轉(zhuǎn)換連接，能夠滿足催化反應(yīng)和催化劑再生的要求，實(shí)現(xiàn)催化劑反應(yīng)、再生和活化三個(gè)階段的連續(xù)化，提高催化劑性能評(píng)價(jià)的效率，自動(dòng)化程度高。

2、本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)控制尾氣切換六通閥的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了尾氣的切換，使不同反應(yīng)管的尾氣按順序在同一臺(tái)氣相色譜儀上進(jìn)行分析檢測(cè)，用同一臺(tái)氣相色譜檢測(cè)可以消除儀器誤差，方便比較各個(gè)反應(yīng)管中催化劑性能的差異，可以同時(shí)檢測(cè)1～8個(gè)反應(yīng)管中的尾氣，即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)1～8個(gè)反應(yīng)管催化劑的性能評(píng)價(jià)，節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間，使用效果好。

3、本發(fā)明反應(yīng)管采用石英管，可以方便觀察催化劑的狀態(tài)，查看積碳或結(jié)焦的情況。

4、本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法采用氫氣對(duì)催化劑進(jìn)行預(yù)處理，能夠提高催化劑的活性和穩(wěn)定性。

5、本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法通過(guò)向反應(yīng)管中通入空氣，能夠有效地去除催化劑表面的結(jié)焦或積碳，使催化劑恢復(fù)活性，更加有利于丙烷脫氫制丙烯的反應(yīng)。

6、本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法不僅適用于丙烷脫氫制丙烯的催化劑性能評(píng)價(jià)，而且還適于其它氣態(tài)烷烴的脫氫、裂化、重整等氣固相反應(yīng)的催化劑性能評(píng)價(jià)。

綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，能夠滿足催化反應(yīng)和催化劑再生的要求，實(shí)現(xiàn)催化劑反應(yīng)、再生和活化三個(gè)階段的連續(xù)化，提高催化劑性能評(píng)價(jià)的效率。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1丙烷脫氫制丙烯用催化劑性能評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2丙烷脫氫制丙烯用催化劑性能評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2計(jì)算機(jī)控制部分控制原理框圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1測(cè)試第一反應(yīng)管尾氣時(shí)，尾氣切換六通閥、色譜采樣六通閥和氣相色譜儀的連接狀態(tài)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1測(cè)試第二反應(yīng)管尾氣時(shí)，尾氣切換六通閥、色譜采樣六通閥和氣相色譜儀的連接狀態(tài)示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例2測(cè)試第一反應(yīng)管尾氣時(shí)，尾氣切換六通閥、色譜采樣六通閥和氣相色譜儀的連接狀態(tài)示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例2測(cè)試第二反應(yīng)管尾氣時(shí)，尾氣切換六通閥、色譜采樣六通閥和氣相色譜儀的連接狀態(tài)示意圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例2測(cè)試第三反應(yīng)管尾氣時(shí)，尾氣切換六通閥、色譜采樣六通閥和氣相色譜儀的連接狀態(tài)示意圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例2測(cè)試第四反應(yīng)管尾氣時(shí)，尾氣切換六通閥、色譜采樣六通閥和氣相色譜儀的連接狀態(tài)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明:

1—?dú)怏w瓶； 2—質(zhì)量流量計(jì)； 3—單向閥；

4—電熱多段爐； 5-1—第一反應(yīng)管； 5-2—第二反應(yīng)管；

5-2—第三反應(yīng)管； 5-3—第四反應(yīng)管； 6-1—第一催化劑；

6-2—第二催化劑； 6-3—第三催化劑； 6-4—第四催化劑；

7—尾氣切換六通閥； 7A—第一尾氣切換六通閥； 7B—第二尾氣切換六通閥；

7C—第三尾氣切換六通閥； 8—色譜采樣六通閥； 9—第一壓力表；

10—第二壓力表； 11—電動(dòng)背壓閥； 12-1—PLC模塊；

12-2—第一RS232串口通信模塊； 12-3—第二RS232串口通信模塊；

13—計(jì)算機(jī)； 14—?dú)庀嗌V儀。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置通過(guò)實(shí)施例1和實(shí)施例2進(jìn)行描述。

實(shí)施例1

如圖1和圖3所示，本實(shí)施例丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置包括：計(jì)算機(jī)控制部分、氣路部分、與所述氣路部分相連的反應(yīng)部分和與所述反應(yīng)部分相連的分析檢測(cè)部分；

所述氣路部分包括相并聯(lián)的四條氣體管路，四條所述氣體管路分別為氮?dú)夤苈?、丙烷管路、氫氣管路和空氣管路，每條氣體管路上均設(shè)置有相串聯(lián)的氣體瓶1、質(zhì)量流量計(jì)2和單向閥3；

所述反應(yīng)部分包括設(shè)有高溫段、中溫段和低溫段的電熱多段爐4，所述電熱多段爐4內(nèi)貫穿式插裝有反應(yīng)管，所述反應(yīng)管的入口處設(shè)置有進(jìn)氣壓力表9，所述反應(yīng)管的出口處設(shè)置有出氣壓力表10和電動(dòng)背壓閥11；

所述分析檢測(cè)部分包括安裝在電動(dòng)背壓閥11輸出端的尾氣切換六通閥7、安裝在尾氣切換六通閥7輸出端的色譜采樣六通閥8和安裝在色譜采樣六通閥8輸出端的氣相色譜儀14；

所述計(jì)算機(jī)控制部分包括計(jì)算機(jī)13和與計(jì)算機(jī)13相接的用于實(shí)時(shí)控制的電子線路板，所述電子線路板上集成有PLC模塊12-1、第一RS232串口通信模塊12-2和第二RS232串口通信模塊12-3，所述PLC模塊12-1通過(guò)第一RS232串口通信模塊12-2與計(jì)算機(jī)13進(jìn)行雙向通信，所述PLC模塊12-1通過(guò)第二RS232串口通信模塊12-3與氣相色譜儀14進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換。

本實(shí)施例中，所述電熱多段爐4的高溫段溫度為550℃～700℃，所述電熱多段爐4的中溫段溫度為350℃～500℃，所述電熱多段爐4的低溫段溫度為50℃～120℃。

本實(shí)施例中，所述質(zhì)量流量計(jì)2的型號(hào)為D07-19C，所述質(zhì)量流量計(jì)2的量程為300mL/min。

本實(shí)施例中，所述尾氣切換六通閥7和色譜采樣六通閥8均為電動(dòng)六通閥。

所述反應(yīng)管優(yōu)選為石英管，且其數(shù)量?jī)?yōu)選為1～8個(gè)。如圖1所示，本實(shí)施例中所述反應(yīng)管的數(shù)量為2個(gè)，2個(gè)反應(yīng)管分別為第一反應(yīng)管5-1和第二反應(yīng)管5-2；所述第一反應(yīng)管5-1和第二反應(yīng)管5-2均為石英管，第一反應(yīng)管5-1和第二反應(yīng)管5-2的內(nèi)徑均為6mm～9mm，外徑均為8mm～11mm，長(zhǎng)度均大于1m，可裝填催化劑的體積均為1mL～8mL；所述第一反應(yīng)管5-1和第二反應(yīng)管5-2均獨(dú)立連接一套氣路部分；本實(shí)施例中，由于所述反應(yīng)管的數(shù)量為2個(gè)，相對(duì)應(yīng)地，所述尾氣切換六通閥7的數(shù)量為1個(gè)，如圖1、圖4和圖5中的7A所示，該尾氣切換六通閥具備六個(gè)通路，分別用A1、A2、A3、A4、A5和A6表示。

實(shí)施例2

如圖2和圖3所示，本實(shí)施例丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)裝置包括：計(jì)算機(jī)控制部分、氣路部分、與所述氣路部分相連的反應(yīng)部分和與所述反應(yīng)部分相連的分析檢測(cè)部分；

所述氣路部分包括相并聯(lián)的四條氣體管路，四條所述氣體管路分別為氮?dú)夤苈?、丙烷管路、氫氣管路和空氣管路，每條氣體管路上均設(shè)置有相串聯(lián)的氣體瓶1、質(zhì)量流量計(jì)2和單向閥3；

所述反應(yīng)部分包括設(shè)有高溫段、中溫段和低溫段的電熱多段爐4，所述電熱多段爐4內(nèi)貫穿式插裝有反應(yīng)管，所述反應(yīng)管的入口處設(shè)置有進(jìn)氣壓力表9，所述反應(yīng)管的出口處設(shè)置有出氣壓力表10和電動(dòng)背壓閥11；

所述分析檢測(cè)部分包括安裝在電動(dòng)背壓閥11輸出端的尾氣切換六通閥7、安裝在尾氣切換六通閥7輸出端的色譜采樣六通閥8和安裝在色譜采樣六通閥8輸出端的氣相色譜儀14；

所述計(jì)算機(jī)控制部分包括計(jì)算機(jī)13和與計(jì)算機(jī)13相接的用于實(shí)時(shí)控制的電子線路板，所述電子線路板上集成有PLC模塊12-1、第一RS232串口通信模塊12-2和第二RS232串口通信模塊12-3，所述PLC模塊12-1通過(guò)第一RS232串口通信模塊12-2與計(jì)算機(jī)13進(jìn)行雙向通信，所述PLC模塊12-1通過(guò)第二RS232串口通信模塊12-3與氣相色譜儀14進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換。

本實(shí)施例中，所述電熱多段爐4的高溫段溫度為550℃～700℃，所述電熱多段爐4的中溫段溫度為350℃～500℃，所述電熱多段爐4的低溫段溫度為50℃～120℃。

本實(shí)施例中，所述質(zhì)量流量計(jì)2的型號(hào)為D07-19C，所述質(zhì)量流量計(jì)2的量程為300mL/min。

本實(shí)施例中，所述尾氣切換六通閥7和色譜采樣六通閥8均為電動(dòng)六通閥。

所述反應(yīng)管優(yōu)選為石英管，且其數(shù)量?jī)?yōu)選為1～8個(gè)。本實(shí)施例中，反應(yīng)管的數(shù)量為4個(gè)(如圖2所示)，4個(gè)反應(yīng)管分別為第一反應(yīng)管5-1、第二反應(yīng)管5-2、第三反應(yīng)管5-3和第四反應(yīng)管5-4，所述第一反應(yīng)管5-1、第二反應(yīng)管5-2、第三反應(yīng)管5-3和第四反應(yīng)管5-4均為石英管，內(nèi)徑均為6mm～9mm，外徑均為8mm～11mm，長(zhǎng)度均大于1m，可裝填催化劑的體積均為1mL～8mL。所述第一反應(yīng)管5-1第二反應(yīng)管5-2、第三反應(yīng)管5-3和第四反應(yīng)管5-4均獨(dú)立連接一套氣路部分；本實(shí)施例中，由于所述反應(yīng)管的數(shù)量為4個(gè)，相對(duì)應(yīng)地，所述尾氣切換六通閥7的數(shù)量為3個(gè)，分別為：第一尾氣切換六通閥7A、第二尾氣切換六通閥7B和第三尾氣切換六通閥7C；如圖2以及圖6至9中的7A、7B和7C所示，每個(gè)尾氣切換六通閥均具備六個(gè)通路，分別用A1、A2、A3、A4、A5、A6；B1、B2、B3、B4、B5、B6；C1、C2、C3、C4、C5、C6表示。

本發(fā)明對(duì)丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)的方法通過(guò)實(shí)施例3至實(shí)施例6進(jìn)行描述。

實(shí)施例3

本實(shí)施例利用如實(shí)施例1所述裝置對(duì)丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)的方法包括兩個(gè)階段，第一階段是對(duì)活性催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)(即方法I)；第二階段是當(dāng)活性催化劑因長(zhǎng)期使用、積碳等因素導(dǎo)致活性下降或失活后，對(duì)該催化劑進(jìn)行再生，并對(duì)再生催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)(即方法II)。結(jié)合圖1和圖3，本實(shí)施例催化劑性能評(píng)價(jià)方法具體包括以下步驟：

第一階段、對(duì)活性催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體過(guò)程為：

步驟一、預(yù)處理：將活性的丙烷脫氫制丙烯用催化劑填裝在反應(yīng)管中，然后將所述反應(yīng)管插裝在電熱多段爐4中，并使反應(yīng)管中的催化劑位于電熱多段爐4的低溫段(低溫段的溫度為50℃)，之后向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)庵脫Q管內(nèi)空氣，接著停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)?，改為通入氫氣?duì)催化劑預(yù)處理；

本實(shí)施例中反應(yīng)管的數(shù)量為兩個(gè)，分別為第一反應(yīng)管5-1和第二反應(yīng)管5-2；本實(shí)施例中選用的催化劑的種類為兩種，分別為第一催化劑6-1和第二催化劑6-2；具體操作時(shí)，第一催化劑6-1填裝于第一反應(yīng)管5-1中，第二催化劑6-2填裝于第二反應(yīng)管5-2中；所述第一催化劑6-1以直徑1.3mm～1.4mm、孔徑19nm的大孔氧化鋁為載體，第一催化劑6-1中Pt的質(zhì)量含量為0.4％，Na的質(zhì)量含量為1.5％，K的質(zhì)量含量為0.4％，Ca的質(zhì)量含量為1.1％，Sn的質(zhì)量含量為0.5％，氧化鋁的質(zhì)量含量為96.1％；所述第二催化劑6-2以直徑1.3mm～1.4mm、孔徑21nm的大孔氧化鋁為載體，第一催化劑6-1中Pt的質(zhì)量含量為0.4％，Na的質(zhì)量含量為0.7％，K的質(zhì)量含量為1％，Ca的質(zhì)量含量為0.2％，Sn的質(zhì)量含量為0.8％，氧化鋁的質(zhì)量含量為96.9％；

本實(shí)施例中，第一反應(yīng)管5-1所處低溫段的溫度為50℃，向第一反應(yīng)管5-1內(nèi)通入氮?dú)獾牧髁繛?mL/min，保持時(shí)間為5min，停止通入氮?dú)?、改為通入氫氣后，氫氣流量?0mL/min，預(yù)處理時(shí)間為2h；第二反應(yīng)管5-2所處低溫段的溫度為80℃，向第二反應(yīng)管5-2內(nèi)通入氮?dú)獾牧髁繛?mL/min，保持時(shí)間為5min，停止通入氮?dú)狻⒏臑橥ㄈ霘錃夂?，氫氣流量?0mL/min，預(yù)處理時(shí)間為4h；

步驟二、丙烷催化脫氫：在向各反應(yīng)管內(nèi)持續(xù)通入氫氣的條件下，先緩慢移動(dòng)所述反應(yīng)管，直至反應(yīng)管中的催化劑位于電熱多段爐4的高溫段，然后向所述反應(yīng)管內(nèi)通入丙烷，通過(guò)PLC模塊控制電動(dòng)背壓閥11調(diào)節(jié)反應(yīng)壓力(反應(yīng)壓力通過(guò)出氣壓力表10的讀數(shù)反映出來(lái))，從而進(jìn)行丙烷催化脫氫反應(yīng)；

本實(shí)施例中，第一催化劑6-1的丙烷催化脫氫反應(yīng)為：在向第一反應(yīng)管5-1內(nèi)持續(xù)通入氫氣且保持氫氣流量為30mL/min的條件下，先以0.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第一反應(yīng)管5-1使第一催化劑6-1經(jīng)過(guò)電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)逐漸到電熱多段爐4的高溫段(高溫段的溫度為600℃)，接著向第一反應(yīng)管5-1內(nèi)同時(shí)通入丙烷和氫氣，通過(guò)PLC模塊控制電動(dòng)背壓閥11，使出氣壓力表10的讀數(shù)為0.02MPa，此時(shí)保持催化劑處于電熱多段爐4的高溫段，丙烷和氫氣的流量比為1:1的條件下，第一催化劑6-1開始丙烷催化脫氫反應(yīng)，記錄實(shí)驗(yàn)開始時(shí)間為0min，并持續(xù)反應(yīng)時(shí)間410h。第二催化劑6-2的丙烷催化脫氫反應(yīng)為：在向第二反應(yīng)管5-2內(nèi)持續(xù)通入氫氣且保持氫氣流量為30mL/min的條件下，先以0.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第二反應(yīng)管5-2使第二催化劑6-2經(jīng)過(guò)電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為400℃)逐漸到電熱多段爐4的高溫段(高溫段的溫度為600℃)，接著，向第二反應(yīng)管5-2內(nèi)同時(shí)通入丙烷和氫氣，通過(guò)PLC模塊12-1控制電動(dòng)背壓閥11，使出氣壓力表10的讀數(shù)為0.1MPa，此時(shí)保持催化劑處于電熱多段爐4的高溫段，丙烷和氫氣的流量比為1:1的條件下，且當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1的反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí)，使第二催化劑6-2開始丙烷催化脫氫反應(yīng)，并持續(xù)反應(yīng)時(shí)間440h；

步驟三、檢測(cè)：利用氣相色譜儀14對(duì)丙烷脫氫反應(yīng)后的氣體進(jìn)行連續(xù)在線檢測(cè)，從而測(cè)算出整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中催化劑上丙烷的轉(zhuǎn)化率和丙烯的選擇性，由此對(duì)活性的丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)；具體過(guò)程為：

步驟301、當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1反應(yīng)時(shí)間為0～30min時(shí)，如圖4所示，將第一尾氣切換六通閥7A切換至測(cè)第一反應(yīng)管5-1的尾氣的狀態(tài)，第一反應(yīng)管5-1的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A到色譜采樣六通閥8的定量環(huán)中，1min時(shí)，色譜采樣六通閥8轉(zhuǎn)動(dòng)，色譜氮?dú)鈱⒍凯h(huán)中的第一反應(yīng)管5-1的尾氣樣品吹到氣相色譜儀14中完成檢測(cè)；

優(yōu)選地，當(dāng)氣相色譜儀14中完成第一反應(yīng)管5-1的尾氣檢測(cè)后，采樣六通閥8轉(zhuǎn)回原位，繼續(xù)使第一反應(yīng)管5-1的尾氣進(jìn)入定量環(huán)中，氣相色譜儀14每10min內(nèi)可以完成一次定量環(huán)中樣品的測(cè)試，因此由PLC模塊12-1控制色譜采樣六通閥8在11min、12min，21min、22min時(shí)分別轉(zhuǎn)動(dòng)一次，30min內(nèi)可以完成3次樣品測(cè)試，即可得出3個(gè)第一反應(yīng)管5-1反應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果；

步驟302、當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí)，如圖5所示，將第一尾氣切換六通閥7A切換至測(cè)第二反應(yīng)管5-2的尾氣的狀態(tài)，此時(shí)，第二反應(yīng)管5-2的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A到達(dá)色譜采樣六通閥8的定量環(huán)中，色譜采樣六通閥8轉(zhuǎn)動(dòng)，色譜氮?dú)鈱⒍凯h(huán)中第二反應(yīng)管5-2的尾氣樣品吹到氣相色譜儀14中完成檢測(cè)；

優(yōu)選地，當(dāng)氣相色譜儀14中完成第二反應(yīng)管5-2的尾氣檢測(cè)后，色譜采樣六通閥8轉(zhuǎn)回原位，繼續(xù)使第二反應(yīng)管5-2的尾氣進(jìn)入定量環(huán)中，色譜每10min內(nèi)可以完成一次定量環(huán)中樣品的測(cè)試，因此由PLC模塊12-1控制色譜采樣六通閥8在41min、42min、51min、52min時(shí)分別轉(zhuǎn)動(dòng)一次，30min內(nèi)可以完成3次樣品測(cè)試，即可得出3個(gè)第二反應(yīng)管反應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果；

步驟303、當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1反應(yīng)時(shí)間為60min時(shí)，重復(fù)步驟301，當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1反應(yīng)時(shí)間為90min時(shí)，重復(fù)步驟302，如此循環(huán)，尾氣切換六通閥每30min轉(zhuǎn)動(dòng)一次；

根據(jù)氣相色譜儀14檢測(cè)的結(jié)果，當(dāng)證實(shí)催化劑的活性確已下降或失活時(shí)，則進(jìn)入第二階段；

第二階段：當(dāng)活性催化劑因長(zhǎng)期使用、積碳等因素導(dǎo)致活性下降或失活后，對(duì)該催化劑進(jìn)行再生，并對(duì)再生催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體過(guò)程為：

步驟a、再生：停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)猓徛苿?dòng)反應(yīng)管，直至使管中的催化劑位于電熱多段爐4的中溫段，然后停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)膺M(jìn)行氣體置換，改為通入空氣，之后緩慢移動(dòng)反應(yīng)管，直至使管中的催化劑位于電熱多段爐4的低溫段進(jìn)行再生，得到再生的催化劑；

本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝淮呋瘎?-1活性下降或失活需再生時(shí)，首先停止向第一反應(yīng)管5-1內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)猓?.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第一反應(yīng)管5-1，使第一催化劑6-1位于電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)，再向第一催化劑6-1中通入空氣，保持2h，以0.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第一反應(yīng)管5-1,使第一催化劑6-1位于電熱多段爐4的低溫段(低溫段的溫度為50℃)，保持2h進(jìn)行再生處理，得到再生的第一催化劑6-1；當(dāng)?shù)诙呋瘎?-2的活性下降或失活需再生時(shí)，首先停止向第二反應(yīng)管5-2內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)?，?.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第二反應(yīng)管5-2，使第二催化劑6-2位于電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)，再向第二催化劑6-2中通入空氣，保持4h，以0.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第二反應(yīng)管5-2使第二催化劑6-2位于電熱多段爐4的低溫段(低溫段的溫度為50℃)，保持4h進(jìn)行再生處理，得到再生的第二催化劑6-2；

步驟b、評(píng)價(jià)：按照方法I步驟一中所述的預(yù)處理、步驟二中所述的丙烷催化脫氫和步驟三中所述的檢測(cè)工藝，測(cè)算出整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中再生催化劑上丙烷的轉(zhuǎn)化率和丙烯的選擇性，由此對(duì)再生催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本實(shí)施例催化劑的性能檢測(cè)結(jié)果見表1。

實(shí)施例4

本實(shí)施例催化劑性能評(píng)價(jià)方法與實(shí)施例3僅存在工藝參數(shù)選取的差異，本實(shí)施例與實(shí)施例3不同的工藝參數(shù)見表1。本實(shí)施例催化劑的性能檢測(cè)結(jié)果見表1。

實(shí)施例5

本實(shí)施例催化劑性能評(píng)價(jià)方法與實(shí)施例3僅存在工藝參數(shù)選取的差異，本實(shí)施例與實(shí)施例3不同的工藝參數(shù)見表1。本實(shí)施例催化劑的性能檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1本發(fā)明實(shí)施例3至5催化劑的性能檢測(cè)結(jié)果

實(shí)施例6

本實(shí)施例利用如實(shí)施例2所述裝置對(duì)丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能評(píng)價(jià)的方法包括兩個(gè)階段，第一階段是對(duì)活性催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)(即方法I)；第二階段是當(dāng)活性催化劑因長(zhǎng)期使用、積碳等因素導(dǎo)致活性下降或失活后，對(duì)該催化劑進(jìn)行再生，并對(duì)再生催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)(即方法II)。結(jié)合圖2和圖3，本實(shí)施例催化劑性能評(píng)價(jià)方法具體包括以下步驟：

第一階段、對(duì)活性催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體過(guò)程為：

步驟一、預(yù)處理：將活性的丙烷脫氫制丙烯用催化劑填裝在反應(yīng)管中，然后將所述反應(yīng)管插裝在電熱多段爐4中，并使反應(yīng)管中的催化劑位于電熱多段爐4的低溫段，之后向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)庵脫Q管內(nèi)空氣，然后停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)?，改為通入氫氣，以?duì)催化劑進(jìn)行預(yù)處理；

本實(shí)施例中，第一反應(yīng)管5-1所處低溫段的溫度為60℃，向第一反應(yīng)管5-1內(nèi)通入氮?dú)獾牧髁繛?mL/min，保持時(shí)間為5min，停止通入氮?dú)?、改為通入氫氣后，氫氣流量?0mL/min，預(yù)處理時(shí)間為2h；第二反應(yīng)管5-2所處低溫段的溫度為80℃，向第二反應(yīng)管5-2內(nèi)通入氮?dú)獾牧髁繛?mL/min，保持時(shí)間為5min，停止通入氮?dú)?、改為通入氫氣后，氫氣流量?0mL/min，預(yù)處理時(shí)間為4h；第三反應(yīng)管5-3所處低溫段的溫度為60℃，向第三反應(yīng)管5-3內(nèi)通入氮?dú)獾牧髁繛?0mL/min，保持時(shí)間為5min，停止通入氮?dú)?、改為通入氫氣后，氫氣流量?0mL/min，預(yù)處理時(shí)間為2h；第四反應(yīng)管5-4所處低溫段的溫度為90℃，向第四反應(yīng)管5-4內(nèi)通入氮?dú)獾牧髁繛?00mL/min，保持時(shí)間為5min，停止通入氮?dú)?、改為通入氫氣后，氫氣流量?0mL/min，預(yù)處理時(shí)間為4h；

本實(shí)施例中反應(yīng)管的數(shù)量為四個(gè)，分別為第一反應(yīng)管5-1、第二反應(yīng)管5-2、第三反應(yīng)管5-3和第四反應(yīng)管5-4；本實(shí)施例中選用的催化劑的種類為四種，分別為第一催化劑6-1、第二催化劑6-2、第三催化劑6-3和第四催化劑6-4；具體操作時(shí)，第一催化劑6-1填裝于第一反應(yīng)管5-1中，第二催化劑6-2填裝于第二反應(yīng)管5-2中，第三催化劑6-3填裝于第三反應(yīng)管5-3中，第四催化劑6-4填裝于第四反應(yīng)管5-4中；所述第一催化劑6-1以直徑1.3mm～1.4mm、孔徑19nm的大孔氧化鋁為載體，第一催化劑6-1中Pt的質(zhì)量含量為0.4％，Na的質(zhì)量含量為1.5％，K的質(zhì)量含量為0.4％，Ca的質(zhì)量含量為1.1％，Sn的質(zhì)量含量為0.5％，氧化鋁的質(zhì)量含量為96.1％；所述第二催化劑6-2以直徑1.3mm～1.4mm、孔徑21nm的大孔氧化鋁為載體，第一催化劑6-1中Pt的質(zhì)量含量為0.4％，Na的質(zhì)量含量為0.7％，K的質(zhì)量含量為1％，Ca的質(zhì)量含量為0.2％，Sn的質(zhì)量含量為0.8％，氧化鋁的質(zhì)量含量為96.9％；所述第三催化劑6-3以直徑1.3mm～1.4mm、孔徑15nm的大孔氧化鋁為載體，第三催化劑6-3中Pt的質(zhì)量含量為0.4％，Na的質(zhì)量含量為0.9％，K的質(zhì)量含量為0.4％，Ca的質(zhì)量含量為0.4％，Sn的質(zhì)量含量為1.2％，氧化鋁的質(zhì)量含量為96.7％；所述第四催化劑6-4以直徑1.3mm～1.4mm、孔徑29nm的大孔氧化鋁為載體，第四催化劑6-4中Pt的質(zhì)量含量為0.5％，Na的質(zhì)量含量為1.1％，K的質(zhì)量含量為0.4％，Ca的質(zhì)量含量為0.1％，Sn的質(zhì)量含量為1.5％，氧化鋁的質(zhì)量含量為96.4％；

步驟二、丙烷催化脫氫：在向各反應(yīng)管內(nèi)持續(xù)通入氫氣的條件下，先緩慢移動(dòng)所述反應(yīng)管，直至反應(yīng)管中的催化劑位于電熱多段爐4的高溫段，然后向所述反應(yīng)管內(nèi)通入丙烷，通過(guò)PLC模塊控制電動(dòng)背壓閥11調(diào)節(jié)反應(yīng)壓力，從而進(jìn)行丙烷催化脫氫反應(yīng)；

本實(shí)施例中，第一催化劑6-1的丙烷催化脫氫反應(yīng)為：在向第一反應(yīng)管5-1內(nèi)持續(xù)通入氫氣且保持氫氣流量為30mL/min的條件下，先以0.3m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第一反應(yīng)管5-1使第一催化劑6-1經(jīng)過(guò)電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)逐漸到電熱多段爐4的高溫段(高溫段的溫度為600℃)，接著向第一反應(yīng)管5-1內(nèi)同時(shí)通入丙烷和氫氣，通過(guò)PLC模塊控制電動(dòng)背壓閥11，使出氣壓力表10的讀數(shù)為0.02MPa，此時(shí)保持催化劑處于電熱多段爐4的高溫段，丙烷和氫氣的流量比為1:1的條件下，第一催化劑6-1開始丙烷催化脫氫反應(yīng)，記錄實(shí)驗(yàn)開始時(shí)間為0min，并持續(xù)反應(yīng)時(shí)間410h。第二催化劑6-2的丙烷催化脫氫反應(yīng)為：在向第二反應(yīng)管5-2內(nèi)持續(xù)通入氫氣且保持氫氣流量為30mL/min的條件下，先以0.3m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第二反應(yīng)管5-2使第二催化劑6-2經(jīng)過(guò)電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)逐漸到電熱多段爐4的高溫段(高溫段的溫度為600℃)，接著，向第二反應(yīng)管5-2內(nèi)同時(shí)通入丙烷和氫氣，通過(guò)PLC模塊12-1控制電動(dòng)背壓閥11，使出氣壓力表10的讀數(shù)為0.1MPa，此時(shí)保持催化劑處于電熱多段爐4的高溫段，丙烷和氫氣的流量比為1:1的條件下，且當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1的反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí)，使第二催化劑6-2開始丙烷催化脫氫反應(yīng)，并持續(xù)反應(yīng)時(shí)間440h。第三催化劑6-3的丙烷催化脫氫反應(yīng)為：在向第三反應(yīng)管5-3內(nèi)持續(xù)通入氫氣且保持氫氣流量為30mL/min的條件下，先以0.3m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第三反應(yīng)管5-3使第三催化劑6-3經(jīng)過(guò)電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)逐漸到電熱多段爐4的高溫段(高溫段的溫度為550℃)，接著，向第三反應(yīng)管5-3內(nèi)同時(shí)通入丙烷和氫氣，通過(guò)PLC模塊12-1控制電動(dòng)背壓閥11，使出氣壓力表10的讀數(shù)為0.1MPa，此時(shí)保持催化劑處于電熱多段爐4的高溫段，丙烷和氫氣的流量比為1:1的條件下，且當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1的反應(yīng)時(shí)間為60min時(shí)，使第三催化劑6-3開始丙烷催化脫氫反應(yīng)，并持續(xù)反應(yīng)時(shí)間470h。第四催化劑6-4的丙烷催化脫氫反應(yīng)為：在向第四反應(yīng)管5-4內(nèi)持續(xù)通入氫氣且保持氫氣流量為30mL/min的條件下，先以0.3m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第四反應(yīng)管5-4使第四催化劑6-4經(jīng)過(guò)電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為500℃)逐漸到電熱多段爐4的高溫段(高溫段的溫度為600℃)，接著，向第四反應(yīng)管5-4內(nèi)同時(shí)通入丙烷和氫氣，通過(guò)PLC模塊12-1控制電動(dòng)背壓閥11，使出氣壓力表10的讀數(shù)為0.3MPa，此時(shí)保持催化劑處于電熱多段爐4的高溫段，丙烷和氫氣的流量比為1:1的條件下，且當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1的反應(yīng)時(shí)間為90min時(shí)，使第四催化劑6-4開始丙烷催化脫氫反應(yīng)，并持續(xù)反應(yīng)時(shí)間340h；

步驟三、檢測(cè)：利用氣相色譜儀14對(duì)丙烷脫氫反應(yīng)后的氣體進(jìn)行連續(xù)在線檢測(cè)，從而測(cè)算出整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中催化劑上丙烷的轉(zhuǎn)化率和丙烯的選擇性，由此對(duì)活性的丙烷脫氫制丙烯用催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)；具體過(guò)程為：

步驟301、當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1反應(yīng)時(shí)間為0～30min時(shí)，如圖6所示，將第一尾氣切換六通閥7A切換至測(cè)第一反應(yīng)管5-1的尾氣的狀態(tài)，第一反應(yīng)管5-1的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A和第三尾氣切換六通閥7C到色譜采樣六通閥8的定量環(huán)中，1min時(shí)，色譜采樣六通閥8轉(zhuǎn)動(dòng)，色譜氮?dú)鈱⒌谝环磻?yīng)管5-1的尾氣樣品吹到氣相色譜儀14的定量環(huán)中進(jìn)行檢測(cè)，此時(shí)，第二反應(yīng)管5-2的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A排空，第三反應(yīng)管5-3的尾氣經(jīng)過(guò)第二尾氣切換六通閥7B和第三尾氣切換六通閥7C排空，第四反應(yīng)管5-4的尾氣經(jīng)過(guò)第二尾氣切換六通閥7B排空；

步驟302、當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí)，如圖7所示，將第一尾氣切換六通閥7A切換至測(cè)第二反應(yīng)管5-2的尾氣的狀態(tài)，同理，第二反應(yīng)管5-2的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A和第三尾氣切換六通閥7C到色譜采樣六通閥8的定量環(huán)中，31min時(shí)，色譜采樣六通閥8轉(zhuǎn)動(dòng)，將定量環(huán)中第二反應(yīng)管5-2的尾氣樣品吹到氣相色譜儀14中完成檢測(cè)，此時(shí)，第一反應(yīng)管5-1的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A排空，第三反應(yīng)管5-3的尾氣經(jīng)過(guò)第二尾氣切換六通閥7B和第三尾氣切換六通閥7C排空，第四反應(yīng)管5-4的尾氣經(jīng)過(guò)第二尾氣切換六通閥7B排空；

步驟303、當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1反應(yīng)時(shí)間為60min時(shí)，如圖8所示，將第二尾氣切換六通閥7B切換至測(cè)第三反應(yīng)管5-3的尾氣的狀態(tài)，第三反應(yīng)管5-3的尾氣經(jīng)過(guò)第二尾氣切換六通閥7B和第三尾氣切換六通閥7C到色譜采樣六通閥8的定量環(huán)中，61min時(shí)，色譜采樣六通閥8轉(zhuǎn)動(dòng)，色譜氮?dú)鈱⒌谌磻?yīng)管5-3的尾氣樣品吹到氣相色譜儀14的定量環(huán)中進(jìn)行檢測(cè)，此時(shí)，第一反應(yīng)管5-1的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A和第三尾氣切換六通閥7C排空，第二反應(yīng)管5-2的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A排空，第四反應(yīng)管5-4的尾氣經(jīng)過(guò)第二尾氣切換六通閥7B排空；

步驟304、當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)管5-1反應(yīng)時(shí)間為90min時(shí)，如圖9所示，將第二尾氣切換六通閥7B切換至測(cè)第四反應(yīng)管5-4的尾氣的狀態(tài)，第四反應(yīng)管5-4的尾氣經(jīng)過(guò)第二尾氣切換六通閥7B和第三尾氣切換六通閥7C到色譜采樣六通閥8的定量環(huán)中，91min時(shí)，色譜采樣六通閥8轉(zhuǎn)動(dòng)，色譜氮?dú)鈱⒌谒姆磻?yīng)管5-4的尾氣樣品吹到氣相色譜儀14的定量環(huán)中進(jìn)行檢測(cè)，此時(shí)，第一反應(yīng)管5-1的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A和第三尾氣切換六通閥7C排空，第二反應(yīng)管5-2的尾氣經(jīng)過(guò)第一尾氣切換六通閥7A排空，第三反應(yīng)管5-3的尾氣經(jīng)過(guò)第二尾氣切換六通閥7B排空；

根據(jù)氣相色譜儀14檢測(cè)的結(jié)果，當(dāng)催化劑的活性下降或失活時(shí)，則進(jìn)入第二階段；

第二階段：當(dāng)活性催化劑因長(zhǎng)期使用、積碳等因素導(dǎo)致活性下降或失活后，對(duì)該催化劑進(jìn)行再生，并對(duì)再生催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體過(guò)程為：

步驟a、再生：停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)?，緩慢移?dòng)反應(yīng)管，直至使管中的催化劑位于電熱多段爐4的中溫段，然后停止向所述反應(yīng)管內(nèi)通入氮?dú)膺M(jìn)行氣體置換，改為通入空氣，之后緩慢移動(dòng)反應(yīng)管，直至使管中的催化劑位于電熱多段爐4的低溫段進(jìn)行再生，得到再生的催化劑；

本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝淮呋瘎?-1活性下降或失活需再生時(shí)，首先停止向第一反應(yīng)管5-1內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)?，?.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第一反應(yīng)管5-1，使第一催化劑6-1位于電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)，再向第一催化劑6-1中通入空氣，保持2h，以0.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第一反應(yīng)管5-1,使第一催化劑6-1位于電熱多段爐4的低溫段(低溫段的溫度為50℃)，保持2h進(jìn)行再生處理，得到再生的第一催化劑6-1；當(dāng)?shù)诙呋瘎?-2的活性下降或失活需再生時(shí)，首先停止向第二反應(yīng)管5-2內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)猓?.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第二反應(yīng)管5-2，使第二催化劑6-2位于電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)，再向第二催化劑6-2中通入空氣，保持4h，以0.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第二反應(yīng)管5-2使第二催化劑6-2位于電熱多段爐4的低溫段(低溫段的溫度為50℃)，保持4h進(jìn)行再生處理，得到再生的第二催化劑6-2；當(dāng)?shù)谌呋瘎?-3的活性下降或失活需再生時(shí)，首先停止向第三反應(yīng)管5-3內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)?，?.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第三反應(yīng)管5-3，使第三催化劑6-3位于電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)，再向第三催化劑6-3中通入空氣，保持4h，以0.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第三反應(yīng)管5-3使第三催化劑6-3位于電熱多段爐4的低溫段(低溫段的溫度為50℃)，保持4h進(jìn)行再生處理，得到再生的第三催化劑6-3；當(dāng)?shù)谒拇呋瘎?-4的活性下降或失活需再生時(shí)，首先停止向第四反應(yīng)管5-4內(nèi)通入丙烷和氫氣，改為通入氮?dú)?，?.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第四反應(yīng)管5-4，使第四催化劑6-4位于電熱多段爐4的中溫段(中溫段的溫度為450℃)，再向第四催化劑6-4中通入空氣，保持4h，以0.2m/h的運(yùn)行速率緩慢移動(dòng)第四反應(yīng)管5-4使第四催化劑6-4位于電熱多段爐4的低溫段(低溫段的溫度為50℃)，保持4h進(jìn)行再生處理，得到再生的第四催化劑6-4；

步驟b、評(píng)價(jià)：按照方法I步驟一中所述的預(yù)處理、步驟二中所述的丙烷催化脫氫和步驟三中所述的檢測(cè)工藝，測(cè)算出整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中再生催化劑上丙烷的轉(zhuǎn)化率和丙烯的選擇性，由此對(duì)再生催化劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本實(shí)施例催化劑的性能檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2本發(fā)明實(shí)施例6催化劑的性能檢測(cè)結(jié)果

由此可知，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，能夠滿足催化反應(yīng)和催化劑再生的要求，實(shí)現(xiàn)催化劑反應(yīng)、再生和活化三個(gè)階段的連續(xù)化，提高催化劑性能評(píng)價(jià)的效率，該裝置不僅適宜做丙烷脫氫制丙烯的反應(yīng)，而且還能夠適合做其他烷烴的加氫、脫氫、氧化、裂解或異構(gòu)化等反應(yīng)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。