CN105675794A

CN105675794A - 一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的装置及其方法

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Publication number: CN105675794A
Application number: CN201610047954.7A
Authority: CN
Inventors: 陈亮明; 姚姝; 乔纳森吴东; 姚军毅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-01-25
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2036-01-25
Also published as: CN105675794B

Abstract

本发明公开了一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的装置及其方法，包括顺序连接的空气压缩机、空气过滤器、空气流量控制器、气化炉、催化反应器、冷却器、过滤器、氢气浓度检测器、一氧化碳浓度检测器、二氧化碳浓度监测器、甲烷浓度检测器和乙烷以上烃类浓度检测器；其中，气化炉内装有用于热裂解的垃圾或生物质，催化反应器内装有用于对垃圾焦油进行催化裂解的催化剂颗粒；并且，气化炉和催化反应器内分别设置有温度控制器。本发明可以正确地测定催化剂的活性和动力学参数，优选合适的催化剂对垃圾焦油进行催化裂解。

Description

一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的装置及其方法

技术领域

本发明涉及催化裂解催化剂活性的测试技术领域，尤其涉及的是一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的装置及其方法。

背景技术

随着我国城市建设的发展和居民生活水平的提高，城市生活垃圾产量与日俱增。这些垃圾不但污染环境和破坏城市景观，而且还传播疾病、威胁人们的生命安全。

生活垃圾所造成的生态环境污染已成为一个社会问题，对其进行减量化、无害化和资源化处理，既是人类环境保护的需要，也是社会发展对有价值物质回收利用的需要。

垃圾气化处理是实现垃圾减量化、无害化和资源化综合利用的重要技术。垃圾在气化过程中，因部分原料的不完全裂解而产生一些高分子有机物，即焦油。所谓焦油是指垃圾或生物质气化过程所产生的分子量大于苯（分子量为78）而存在于可燃气中的碳氢化合物。焦油是生物质气化中不可避免的副产物。

为减少可燃气中焦油的含量,国内外研究人员进行了大量的研究,其中催化裂解被认为是消除焦油最具有潜力的技术。

当前采用的焦油裂解催化剂虽然能在很大程度上减少气相产物中焦油的含量,但大多数催化剂都存在着容易失活或价格昂贵等缺点,需经常性的更换催化剂,不但增加了垃圾处理成本,而且使垃圾处理装置不能连续稳定的运行,所以寻找一种合适的催化剂和设计一个正确的反应器对垃圾焦油裂解工艺来说非常重要。

催化剂的活性是指在给定的温度、压力和反应物流速（或空间速度）下，反应物转化为产物的能力。

测定催化剂裂解垃圾焦油活性最直接的方法就是对催化裂解反应器的进口和出口的焦油含量进行测定，就可以计算出催化剂的活性。

目前对焦油采样大体有二类方法：冷捕集方法（C.T）和固相吸收法（S.P.A）。冷态捕集方法是指利用低温和溶剂吸收焦油，常用的溶剂有丙酮、甲醇、二氯甲烷和甲苯等等。固相吸收方法是指利用固体吸附剂,例如各种材质的纤维和其他吸附剂,吸收焦油。

对于化学反应器设计一般要求联立求解4类基本方程组：1，物料衡算方程组；2，反应动力学方程组；3，能量衡算方程组；4，动量衡算方程组。在实际工作中很少同时求解4类方程组，而是针对不同的催化剂和反应物系统进行简化。但是，1和2方程组通常是不能少的。对微型反应器，方程组4可省略，对于等温反应器，则方程组3可省略。

在化学反应动力学研究领域存在着两种观点。一种是反应动力学具体化的观点，即试图通过化学分析的手段对有机物热裂解的详细反应过程进行剖析，研究有机物的所有化学成分及其在热裂解过程中的反应，通过对分过程的认识来达到对总体过程的理解。这种研究思想很快就被一些研究结果证明是不现实的。另一种是反应动力学表观化的观点，由于微观研究的不现实性，表观反应动力学成为近几年来有机物热裂解过程研究的主要方向，其主要研究思想是寻求表观动力学模型，而不关注其中的详细反应机理。

例如西南科技大学将裂解气相色谱-质谱仪应用于生物质焦油的组成分析。

生物质焦油样品首先被送入裂解器，在设定的温度下快速裂解成各种能够反映焦油特性的小分子挥发性产物，这些小分子产物被载气(通常为氦)带入色谱柱进行分离，并依次进入质谱系统，然后通过这些裂解产物的质谱数据进行结构鉴定，最后得到生物质焦油的组成成分。

将热裂解技术与气相色谱质谱法联用，对分析复杂的有机物具有较大的优越性。但是，由于垃圾成分及其在热作用下的反应机理十分复杂，要从微观角度全面描述反应过程所包含的众多物理化学过程是十分困难的。为了获得相对简单的反应模型，用于指导实际应用，通常用表观动力学特性来解释反应过程的规律。

有机质在隔绝空气或少量空气条件下受热会分解为三种形态的物质，一部分是常温下不凝结的简单气体，如CO、H₂、CO₂和CH₄等；另一部分则在常温下会凝结的液体，其中包括水和各种较大分子的烃类物质，称之为焦油。剩余部分为固定碳和灰分。由于垃圾或生物质在不同的温度条件和加热速度下，可以沿不同的路线分解，形成产物和组成比例非常不同的物质，因此生物质原料的热分解成分不具备唯一性。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以正确地测定催化剂的活性和动力学参数，优选合适的催化剂对垃圾焦油进行催化裂解。

本发明的技术方案如下：提供一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的装置，包括顺序连接的空气压缩机、空气过滤器、空气流量控制器、气化炉、催化反应器、冷却器、过滤器、氢气浓度检测器、一氧化碳浓度检测器、二氧化碳浓度监测器、甲烷浓度检测器和乙烷以上烃类浓度检测器；其中，气化炉内装有用于热裂解的垃圾或生物质，催化反应器内装有用于对垃圾焦油进行催化裂解的催化剂颗粒；并且，气化炉和催化反应器内分别设置有温度控制器。

应用于上述技术方案，所述的装置中，催化反应器内催化床及催化床前后的惰性物料的填充长度与催化剂颗粒的当量直径之比≥100。

应用于各个上述技术方案，所述的装置中，催化反应器内装有的催化剂颗粒若为活性组分不均匀分布的颗粒则保留其活性组分原始分布的催化剂颗粒，若为活性组分呈均匀分布的颗粒则粉碎到30-40目的催化剂颗粒。

应用于各个上述技术方案，所述的装置中，催化反应器内还装有催化剂稀释颗粒，或者，选择使用与反应物和产物不起化学反应作用的惰性气体稀释气体。

应用于各个上述技术方案，所述的装置中，催化反应器中催化床层直径与催化剂颗粒当量直径比之≥8。

应用于各个上述技术方案，一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的方法，包含如下步骤：A：在气化炉中加入要热裂解的垃圾或生物质，并在催化反应器中加入催化剂颗粒，对气化炉进行加热使垃圾或生物质产生气化焦油，使气化焦油进入催化反应器内，通过催化反应后的气体分别进行冷却和过滤；B：分别检测催化反应后的气体中氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和乙烷以上烃类的浓度；C：计算每一瞬间催化反应产生的氢气、一氧化碳、甲烷和烃类的浓度减去空白或惰性载体热裂解所产生这些气体的浓度，求出每一瞬间催化剂颗粒催化焦油裂解所产生的各气体净产量；D:利用热量方程式计算其热值，累计这些瞬间热值，即为催化剂颗粒对焦油裂解的贡献，并将瞬间热值除以累计热值，得到焦油裂解反应进程随时间的变化曲线；其中，热量方程式为：H=285.8*Y_氢气+283.0*Y_一氧化碳+890.3*Y_甲烷+1558.3*Y_烃，其中，H为热量（千焦），Ｙ_氢气为氢气的摩尔数，Y_一氧化碳为氧化碳的摩尔数，Y_甲烷为甲烷的摩尔数，Y_烃为乙烷以上烃类的摩尔数；E:对反应进程——时间曲线进行曲线拟合，并对其微分，得到焦油裂解转化率，再取转化率为10%--80%之间的进行加权平均值M_平均；其中：M_平均=[(dx/dt)/(1-x)]；F:据焦油裂解动力学总包一级反应方程：dx/dt=K(1-x)；以及根据化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式：k=A*exp（-Ea/RT），其中，k为化学反应速率常数，1/秒；R为摩尔气体常量，8.314J/(mol·K）；T为绝对温度，K；Ea为表观活化能,J/mol；A为指前因子；从而可以得到催化剂的表观活化能Ea和指前因子A。

应用于各个上述技术方案，所述的方法中，步骤A中：使催化反应器内催化床及催化床前后的惰性物料的填充长度与催化剂颗粒的当量直径之比≥100。

应用于各个上述技术方案，所述的方法中，步骤A中：催化反应器内装有的催化剂颗粒为若活性组分不均匀分布的则保留其活性组分原始分布的催化剂颗粒，或者若为活性组分呈均匀分布的则粉碎到30-40目的催化剂颗粒。

应用于各个上述技术方案，所述的方法中，步骤A中：还对催化反应器内的催化剂进行稀释，或者，还对催化反应器内的反应物进行稀释。

应用于各个上述技术方案，所述的方法中，步骤A中：使催化反应器中催化床层直径与催化剂颗粒当量直径之比≥8

采用上述方案，本发明通过测试装置的结构，在线测定有机物在规定条件下产生的热裂解气体在有或无催化剂情况下其组分随时间的变化，通过热量方程式得到此系统热值随时间的变化，再根据质量作用定律和阿累尼乌斯方程，就可以进一步得到描述反应速率与反应温度的动力学关系式，可以正确地测定催化剂的活性和动力学参数，用于对不同类型和规格的垃圾焦油裂解催化剂进行性能比较，为优选合适的催化剂和准确地设计焦油裂解反应器提供准确有效的信息。

附图说明

图1为本发明测试装置的结构示意图；

图2a为催化剂A700°C数据处理的曲线图

图2b为催化剂A800°C数据处理的曲线图；

图3为催化剂A反应进程--时间曲线图；

图4a为催化剂B700°C数据处理的曲线图；

图4b为催化剂B800°C数据处理的曲线图；

图5为催化剂B反应进程--时间曲线图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本实施例提供了一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的装置，该装置用于对不同类型和规格的垃圾焦油裂解催化剂进行性能比较的测试。为优选合适的催化剂和准确地设计焦油裂解反应器提供准确有效的信息。

催化剂的活性表现为其对特定化学反应速度的促进或阻止。对于气-固多相反应来说，使用的大多是颗粒状催化剂，它们通常都具有一定的孔结构和较大的表面积。因此一般说来，催化反应的速度，除了和催化剂的化学本性有关外，还和催化剂的表面结构、反应物料的流动特性、反应器的形状和器壁材料以及温度，压力、催化剂床层高度、直径、体积、催化剂颗粒大小、装填方式、空速等因素有关。为了正确地测定催化剂的活性和动力学参数，首先必须选择合适的实验方法和适宜的实验条件以排除这些物理因素的干扰。

测试催化剂活性的装置一般指的是连续流动积分反应器，本实施例的垃圾或生物质焦油催化裂解催化剂活性测试的装置即为连续流动积分反应器。它可以根据需要选择在等温或绝热条件下进行操作。绝热反应在数据处理上较为复杂。微型等温积分反应器参数（温度、压力、组成）可以较容易地精确测定并加以控制。这对考察催化剂的基本特性（转化率、空间产率、选择性）是比较方便的。

采用积分反应器作为颗粒催化剂考评装置的必要条件是催化剂床层接近等温状态；反应物料流动状况呈平推流。

如图1所示，本实施例垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的装置包括顺序连接的空气压缩机1、空气过滤器2、空气流量控制器3、气化炉5、催化反应器8、冷却器10、过滤器11、氢气浓度检测器12、一氧化碳浓度检测器13、二氧化碳浓度监测器14、甲烷浓度检测器15和乙烷以上烃类浓度检测器16，其中，空气压缩机1将空气压缩后使其进入空气过滤器2中进行过滤，去除空气中的粉尘杂质，然后经过空气流量控制器3控制器其进入的流量，再通过气化炉管4进入到气化炉5，气化炉5内装有用于热裂解的垃圾或生物质，对气化炉进行加热，使其内部的垃圾或生物质分解产生气化焦油，气化炉5内通过设置温度控制器6来控制其加热温度，气化焦油通过催化管7进入到催化反应器8内，催化反应器内装有用于对垃圾或生物质焦油进行催化裂解的催化剂颗粒，催化反应器8同样设置有温度控制器9，焦油通过催化裂解后，产生各种气体物质，并且，各气体分别通过冷却器10冷却，过滤器11进行过滤，最后顺序通过氢气浓度检测器12检测其氢气浓度，通过一氧化碳浓度检测器13其一氧化碳浓度，通过二氧化碳浓度监测器14检测其二氧化碳浓度，通过甲烷浓度检测器15检测其甲烷浓度，以及通过乙烷以上烃类浓度检测器16检测其乙烷以上烃类浓度，最后通过各种算法和曲线，即可以得到催化剂的活性评价。

在催化反应器中，催化床及催化床前后的惰性物料的填充长度与催化剂颗粒当量直径之比>=100，以形成平推流；其中，对活性组分不均匀分布的颗粒催化剂，应尽可能保留活性组分的原始分布；而对活性组分呈均匀分布的催化剂可以粉碎到30-40目。

在催化反应器的催化过程中，对热效应大的化学反应进行等温操作比较困难，本实施例可以采用两种措施来降低单位床层体积反应热，保持反应器接近等温操作。一是稀释催化剂，用与催化剂颗粒粒度相同的载体或其他惰性颗粒，例如石英砂或碳化硅等；二是稀释反应物，用与反应物和产物不起化学反应作用的惰性气体，例如氮气，氦气等稀释反应物。

在催化反应器中，催化床层直径与颗粒当量直径之比>=8，以消除壁效应、沟流及涡流等流体分配不匀的影响。

当垃圾或生物质被加热气化时，其中的大分子有机物的分子键将会吸收能量并发生断裂，产生小分子化合物，其中小分子的化合物为气体，而较大分子就被称为初级焦油。这些初级焦油主要是垃圾或生物质原料本身结构中的片断，这些初级焦油是不稳定的，在高温情况下它会进一步发生反应，从而生成二级焦油。如果这时候进一步提高反应温度，其中一部分可能会发生裂解，而另一部分焦油就会转化为性质相对稳定的三级焦油。

垃圾焦油催化裂解过程中的化学反应主要分为四种：裂化反应、重整反应、缩合反应和焦炭气化反应：

裂解反应：焦油（初级）----焦油（二级）----焦油（三级）

重整反应：焦油+H₂O----H₂+CO+CH₄+...

焦油+CO₂----H₂+CO+CH₄+...

缩合反应：焦油（初级）+焦油（n级）---焦炭+H2+焦油（...）

气化反应：焦炭+H₂O----H₂+CO

焦炭+CO₂----2CO

由于垃圾成分及其在热作用下的反应机理十分复杂，要从微观角度全面描述反应过程所包含的众多物理化学过程是十分困难的。

因此，在进行有机物热裂解过程反应动力学研究中，根据质量作用定律和阿累尼乌斯方程建立描述反应速率与反应温度的动力学关系式，通过测定一系列相关试验数据，用于确定关系式中的动力学参数，得到描述反应过程的动力学模型，是进行有机物热裂解过程反应动力学研究的普遍方法。

本实施例中，在线测定有机物在规定条件下产生的热裂解气体在有或无催化剂情况下其组分随时间的变化，通过以下热量方程式得到此系统热值随时间的变化，也就是说可以得到垃圾焦油瞬时裂解反应速率，再根据质量作用定律和阿累尼乌斯方程，就可以进一步得到描述反应速率与反应温度的动力学关系式。

各种垃圾或生物质焦油的裂解：

A——————B+C+....

热量方程式

H=285.8*Y_氢气+283.0*Y_一氧化碳+890.3*Y_甲烷+1558.3*Y_烃

H----热量千焦

Ｙ_氢气--氢气的摩尔数

Y_一氧化碳---一氧化碳的摩尔数

Y_甲烷---甲烷的摩尔数

Y_烃---乙烷以上烃类的摩尔数

测试的过程如下：

一，按照催化剂活性评价实施方案，将定量的催化剂或惰性载体装入催化反应器7；将定量的垃圾或生物质通过气化炉管4装入气化炉5中。

二，启动空气压缩机1，用流量调节器3，调节需要进入系统的空气流量。

三，按照催化剂活性评价实施方案，用温度调节器9，将催化反应器8的温度升到规定的温度，例如700°C，800°C，850°C。

四，按照催化剂活性评价实施方案，用温度调节器6，将气化炉5的温度升到规定的温度，例如500°C，600°C，800°C，900°C等等。

五，计算机数据采集系统将氢气浓度检测器12、一氧化碳浓度检测器13、二氧化碳浓度监测器14、甲烷浓度检测器15和乙烷以上烃类浓度检测器16中的气体浓度记录在案。

六,数据处理

1，计算每一瞬间催化反应产生的氢气、一氧化碳、甲烷和烃类的浓度减去空白或惰性载体热裂解所产生这些气体的浓度，求出每一瞬间催化剂催化焦油裂解所产生的各气体净产量。利用热量方程式计算其热值，累计这些瞬间热值，即为催化剂对焦油裂解的贡献，并将瞬间热值除以累计热值，可得到焦油裂解反应进程随时间的变化曲线。

热量方程式：

H=285.8*Y_氢气+283.0*Y_一氧化碳+890.3*Y_甲烷+1558.3*Y_烃

H----热量千焦

Ｙ_氢气--氢气的摩尔数

Y_一氧化碳---一氧化碳的摩尔数

Y_甲烷---甲烷的摩尔数

Y_烃---乙烷以上烃类的摩尔数

2，对反应进程——时间曲线进行曲线拟合，并对其微分，得到焦油裂解转化率，再取转化率为10%--80%之间的进行加权平均值M_平均。

M_平均=[(dx/dt)/(1-x)]

3，根据焦油裂解动力学总包一级反应方程

dx/dt=K(1-x)

4，根据化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式。

k=A*exp（-Ea/RT）

k为化学反应速率常数，1/秒

R为摩尔气体常量,8.314J/(mol·K）

T为绝对温度，K

Ea为表观活化能,J/mol

A为指前因子（也称频率因子）。

实施例1

催化剂A用生物质20克进行活性评价。首先用惰性载体石英砂30克装入催化反应器中，控制反应温度恒定700°C。气化炉最终温度控制在800°C。气化炉按预定方案升温反应，采集氢气、一氧化碳、甲烷和烃类完整空白数据。然后用催化剂A30克装入催化反应器中，控制反应温度恒定700°C。气化炉按同样预定方案升温反应,采集氢气、一氧化碳、甲烷和烃类完整数据。

再后用惰性载体石英砂30克装入催化反应器中，控制反应温度恒定800°C。气化炉最终温度控制在800°C。气化炉按预定方案升温反应，采集氢气、一氧化碳、甲烷和烃类完整空白数据。最后用催化剂A30克装入催化反应器中，控制反应温度恒定800°C。气化炉按同样预定方案升温反应，采集氢气、一氧化碳、甲烷和烃类完整数据，数据处理结果如图2a和2b所示。

对反应进程——时间曲线进行曲线拟合，催化剂A的反应进程--时间曲线图如图3所示，并对其微分，得到焦油裂解转化率，再取转化率为10%--80%之间的进行加权平均值M_平均。从而得到该催化剂700°Ｃ时反应速度常数Ｋ₁＝1.606，800°Ｃ时反应速度常数Ｋ₂＝1.762。根据两个不同温度下的反应速度平衡常数，可以得到指前因子A=4.32，表观活化能Ea=-8.003kJ/mol。

实施例2

催化剂B用生物质20克进行活性评价。首先用惰性载体石英砂30克装入催化反应器中，控制催化反应温度恒定700°C。气化炉最终温度控制在800°C。气化炉按预定方案升温反应，采集氢气、一氧化碳、甲烷和烃类完整空白数据。然后用催化剂B30克装入催化反应器中，控制催化反应温度恒定700°C。气化炉按同样预定方案升温反应采集氢气、一氧化碳、甲烷和烃类完整数据。

再后用惰性载体石英砂30克装入催化反应器中，控制催化反应温度恒定800°C。气化炉最终温度控制在800°C。气化炉按预定方案升温反应，采集氢气、一氧化碳、甲烷和烃类完整空白数据。最后用催化剂B30克装入催化反应器中，控制催化反应温度恒定800°C。气化炉按同样预定方案升温反应，采集氢气、一氧化碳、甲烷和烃类完整数据。数据处理结果如图4a和4b所示。

对反应进程——时间曲线进行曲线拟合，催化剂B的反应进程--时间曲线图如图5所示，并对其微分，得到焦油裂解转化率，再取转化率为10%--80%之间的进行加权平均值M_平均。从而得到该催化剂700°Ｃ时反应速度常数Ｋ₁＝1.345359和800°Ｃ时反应速度常数Ｋ₂＝1.611497。根据两个不同温度下的反应速度平衡常数，可以得到指前因子A=9.332038，表观活化能Ea=-15.668kJ/mol。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的装置，其特征在于：

包括顺序连接的空气压缩机、空气过滤器、空气流量控制器、气化炉、催化反应器、冷却器、过滤器、氢气浓度检测器、一氧化碳浓度检测器、二氧化碳浓度监测器、甲烷浓度检测器和乙烷以上烃类浓度检测器；

其中，气化炉内装有用于热裂解的垃圾或生物质，催化反应器内装有用于对垃圾焦油进行催化裂解的催化剂颗粒；

并且，气化炉和催化反应器内分别设置有温度控制器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：催化反应器内催化床及催化床前后的惰性物料的填充长度与催化剂颗粒的当量直径之比≥100。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：催化反应器内装有的催化剂颗粒为活性组分不均匀分布并保留其活性组分原始分布的催化剂颗粒或者为活性组分呈均匀分布并粉碎到30-40目的催化剂颗粒。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：催化反应器内还装有催化剂稀释颗粒或者与反应物和产物不起化学反应作用的惰性气体。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：催化反应器中催化床层直径与催化剂颗粒当量直径之比≥8。

6.一种垃圾焦油催化裂解催化剂活性测试的方法，其特征在于，包含如下步骤：

A：在气化炉中加入要热裂解的垃圾或生物质，并在催化反应器中加入催化剂颗粒，对气化炉进行加热使垃圾或生物质产生气化焦油，使气化焦油进入催化反应器内，对催化反应后的气体分别进行冷却和过滤；

B：分别检测催化反应后的气体中氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和乙烷以上烃类的浓度；

C：计算每一瞬间催化反应产生的氢气、一氧化碳、甲烷和烃类的浓度减去空白或惰性载体热裂解所产生这些气体的浓度，求出每一瞬间催化剂颗粒催化焦油裂解所产生的各气体净产量；

D:利用热量方程式计算其热值，累计这些瞬间热值，即为催化剂颗粒对焦油裂解的贡献，并将瞬间热值除以累计热值，得到焦油裂解反应进程随时间的变化曲线；

其中，热量方程式为：

H=285.8*Y_氢气+283.0*Y_一氧化碳+890.3*Y_甲烷+1558.3*Y_烃

其中，H为热量（千焦），Ｙ_氢气为氢气的摩尔数，Y_一氧化碳为氧化碳的摩尔数，Y_甲烷为甲烷的摩尔数，Y_烃为乙烷以上烃类的摩尔数；

E:对反应进程——时间曲线进行曲线拟合，并对其微分，得到焦油裂解转化率，再取转化率为10%--80%之间的进行加权平均值M_平均；其中：M_平均=[(dx/dt)/(1-x)]；

F:据焦油裂解动力学总包一级反应方程：dx/dt=K(1-x)；以及根据化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式：k=A*exp（-Ea/RT），其中，

k为化学反应速率常数，1/秒；R为摩尔气体常量，8.314J/(mol·K）；T为绝对温度，K；Ea为表观活化能,J/mol；A为指前因子；从而可以得到催化剂的表观活化能Ea和指前因子A。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A中：使催化反应器内催化床及催化床前后的惰性物料的填充长度与催化剂颗粒的当量直径之比≥100。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A中：催化反应器内装有的催化剂颗粒若为活性组分不均匀分布的则保留其活性组分原始分布的催化剂颗粒，或者若为活性组分呈均匀分布的则粉碎到30-40目的催化剂颗粒。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A中：还对催化反应器内的催化剂进行稀释，或者，还对催化反应器内的反应物进行稀释。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A中：使催化反应器中催化床层直径与催化剂颗粒当量直径之比≥8。