專利名稱：：高通量并行反應(yīng)方法及其系統(tǒng)的制作方法高通量并行反應(yīng)方法及其系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高通量并行反應(yīng)方法及其系統(tǒng)，尤其是涉及一種可用于進行催化反應(yīng)動力學(xué)方程測算方面應(yīng)用的高通量并行反應(yīng)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，催化劑在工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)方面，尤其是化工產(chǎn)品的生產(chǎn)方面，發(fā)揮的作用越來越大。例如，在現(xiàn)代煉油、化學(xué)和環(huán)保工業(yè)中，90%以上的化工過程及60%以上的化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程需要催化劑的參與。因此，業(yè)界也越來越需要對有催化劑參與的催化反應(yīng)了解的更加深入及透徹。而催化反應(yīng)的動力學(xué)方程是目前業(yè)界用來研究催化反應(yīng)的一個重要參考。建立某一催化反應(yīng)其相應(yīng)的動力學(xué)方程，通常是先根據(jù)其假設(shè)的反應(yīng)機理導(dǎo)出，然后再通過大量的實驗檢驗對其予以確證。如此，就需要投入大量的時間及資源來進行實驗以獲得相應(yīng)的反應(yīng)數(shù)據(jù)，進而來檢驗預(yù)設(shè)的反應(yīng)動力學(xué)方程是否合理。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及的一個實施方式是提供一種高通量并行反應(yīng)系統(tǒng)。其包括有用于輸入反應(yīng)原料的輸入模塊、用于進行預(yù)定反應(yīng)的反應(yīng)模塊、用于釆集反應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊以及用于處理所采集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理模塊。其中該反應(yīng)模塊包括有若干反應(yīng)管分別用于裝填不同預(yù)定量的催化劑并可平行地進行反應(yīng)。該數(shù)據(jù)處理模塊存有動力學(xué)計算程序并包括處理器用于執(zhí)行該動力學(xué)計算程序以根據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)計算不同溫度、壓力、反應(yīng)物流量下的反應(yīng)模塊內(nèi)的反應(yīng)管中所進行的某一預(yù)定反應(yīng)的產(chǎn)物的反應(yīng)速率，以及在此基礎(chǔ)上計算其相應(yīng)的預(yù)設(shè)的反應(yīng)動力學(xué)方程所涉及的參數(shù)。在一個實施方式中，該輸入模塊包括有用于改變各反應(yīng)管管內(nèi)所進行的預(yù)定反應(yīng)的反應(yīng)壓力的壓力控制裝置。在又一個實施方式中，該輸入模塊包括有用于改變輸入的反應(yīng)原料的輸入流速的流量控制裝置。在又一個實施方式中，該輸入模塊包括有用于改變各反應(yīng)管管內(nèi)所進行的預(yù)定反應(yīng)的反應(yīng)溫度的溫度控制裝置。在又一個實施方式中，該反應(yīng)模塊包括有用于保證各反應(yīng)管溫度一致的溫度調(diào)節(jié)裝置。在又一個實施方式中，該數(shù)據(jù)采集模塊包括有氣相色譜分析儀器以用于采集反應(yīng)產(chǎn)物的種類及量的信息。本發(fā)明涉及的又一個實施方式提供了一種設(shè)立催化反應(yīng)的動力學(xué)方程的方法，其包括有以下步驟，將若干不同量的相同預(yù)定催化劑分別裝填于若干相應(yīng)的反應(yīng)空間內(nèi)。向各反應(yīng)空間內(nèi)分別輸入相同的反應(yīng)原料，并在相同的反應(yīng)條件下，同時進行反應(yīng)。收集各反應(yīng)空間內(nèi)反應(yīng)后的剩余物，進行其包括的物質(zhì)的種類及量的分析并記錄分析數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，其中該提供的若干相應(yīng)的反應(yīng)空間包括l,2,...，n號反應(yīng)管，該裝填步驟包括將若干不同量的相同預(yù)定催化劑分別裝填于該l，2，...，n號反應(yīng)管內(nèi)并使得i號反應(yīng)管內(nèi)反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率與(i+l)號反應(yīng)管內(nèi)反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率的差值在20%以內(nèi)，其中i:l,2，...,(n-l)。相對于現(xiàn)有技術(shù)，使用本發(fā)明涉及的方法及其系統(tǒng)，可同時并行進行多個某一特定的催化化學(xué)反應(yīng)，并獲得相應(yīng)的反應(yīng)數(shù)據(jù)。并將這些獲得反應(yīng)數(shù)據(jù)，應(yīng)用于其相應(yīng)反應(yīng)的反應(yīng)動力學(xué)方程的測算，快速建立某一特定催化反應(yīng)的動力學(xué)方程，大大地節(jié)省了投入的時間及資源，從而加速對該催化反應(yīng)的深刻了解，以1更更好的應(yīng)用該催化反應(yīng)。圖i為本發(fā)明涉及的平行反應(yīng)系統(tǒng)的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明涉及的平行反應(yīng)系統(tǒng)的又一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明涉及的平行反應(yīng)系統(tǒng)的又一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明涉及的設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法的一個實施方式的流程圖5為本發(fā)明涉及的一個數(shù)據(jù)展示方式實施方式的示意圖。具體實施方式如圖1所示，本發(fā)明的一個實施方式中涉及的一個平行反應(yīng)系統(tǒng)100，其包括有進樣模塊110、反應(yīng)模塊120及數(shù)據(jù)釆集模塊130。其中反應(yīng)模塊120包括若干反應(yīng)管120-1、120-2120-n,所述進樣沖莫塊110用于向反應(yīng)管120-1、120-2120-n輸送反應(yīng)原料，以使得反應(yīng)原料在反應(yīng)模塊的各反應(yīng)管內(nèi)完成預(yù)定的反應(yīng)。反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)數(shù)據(jù)，例如某一反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)、某一生產(chǎn)物的濃度數(shù)據(jù)等等，則被數(shù)據(jù)采集模塊130所收集。反應(yīng)模塊中所包括的反應(yīng)管的具體數(shù)量n可根據(jù)實際需要確定，例如可以是16個、20個、32個、40個、48個、64個、128個等等。其中各反應(yīng)管的高徑比(反應(yīng)管的高度與反應(yīng)管的內(nèi)徑的比)至少大于15,這樣可使得輸入的反應(yīng)流體可以以活塞流的方式通過反應(yīng)管。在一個實施方式中，所使用的反應(yīng)管的高徑比超過IOO。在不同實施方式中，其具體可以是15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、500、700、IOOO等等。進一步的，在其他實施方式中，反應(yīng)模塊所包括的各反應(yīng)管的尺寸可以是不同的，或是部分反應(yīng)管的尺寸是不同的。例如，反應(yīng)模塊包括中至少有一個反應(yīng)管，其高徑比數(shù)值不同于其他反應(yīng)管。如圖2所示，本發(fā)明的又一個實施方式中涉及的一個平行反應(yīng)系統(tǒng)200,其包括有進樣模塊210、反應(yīng)模塊220及數(shù)據(jù)采集模塊230。其中反應(yīng)模塊包括的這些反應(yīng)管220-1、220-2......220-n均具有相同的內(nèi)徑，但高度呈逐漸增長的趨勢，反應(yīng)管的高徑比各不相同。進一步的，數(shù)據(jù)采集模塊還可以與一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如，計算機系統(tǒng))連接，以便其采集到的反應(yīng)數(shù)據(jù)可直接被輸入到計算機系統(tǒng)中。該計算機系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理軟件及執(zhí)行該軟件的處理器，可對所釆集的數(shù)據(jù)進行處理，進而輸出數(shù)據(jù)處理結(jié)果。其中，數(shù)據(jù)采集模塊與計算機系統(tǒng)的連接可以是直接的輸入、輸出端口的電纜相連；也可以是通過計算機網(wǎng)絡(luò)(比如局域網(wǎng)、寬域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等)相連。例如，在一個實施方式中，請參閱圖3所示，本發(fā)明涉及的一個平行反應(yīng)系統(tǒng)300，其包括有進樣模塊310、反應(yīng)模塊320、數(shù)據(jù)采集模塊330及數(shù)據(jù)處理模塊340。其中進樣模塊310用于向反應(yīng)模塊320輸送反應(yīng)原料。反應(yīng)原料在反應(yīng)模塊中完成預(yù)定反應(yīng)。反應(yīng)模塊320的結(jié)構(gòu)可以類似于反應(yīng)才莫塊120，反應(yīng)模塊220，或反應(yīng)模塊。數(shù)據(jù)收集模塊330則用于采集反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)數(shù)據(jù)，然后輸送到數(shù)據(jù)處理模塊340中進行處理。在一個實施例中，數(shù)據(jù)收集模塊330可包括氣相色譜分析儀和/或其他采樣設(shè)備，以對各個反應(yīng)管內(nèi)所進行的反應(yīng)中的氣體采樣。數(shù)據(jù)處理模塊340可以包括有一計算機系統(tǒng)，該計算機系統(tǒng)包括處理器341、存儲裝置342和數(shù)個端口343，它們之間可以通過系統(tǒng)總線344連接。存儲裝置342包括隨機存取存儲器(RAM)345以及計算機可讀的存儲媒介346。端口343可包括一個或多個連接輸入裝置(比如鼠標、鍵盤、軌跡球、觸摸屏等等)的端口，以用來接收輸入指令或輸入的數(shù)據(jù)。端口343還可包括連接輸出裝置(比如顯示屏、打印機等等)的端口，以通過這些輸出裝置顯示用戶界面和/或響應(yīng)輸入指令的結(jié)果和/或響應(yīng)輸入數(shù)據(jù)的處理結(jié)果。計算機可讀存儲媒介346可以是硬盤、便攜式硬盤、光碟、記憶棒等的部分或全部，或是它們的組合。在有些實施例中，計算機可讀存儲媒介346也可以是通過網(wǎng)絡(luò)連接于計算機系統(tǒng)的存儲裝置。進一步的，在一個實施例中，計算機可讀存儲媒介346中可存有一個數(shù)據(jù)處模塊330輸送的反應(yīng)才莫塊320中所進行的反應(yīng)的反應(yīng)數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，該數(shù)據(jù)處理程序可以是動力學(xué)計算程序，其可根據(jù)由數(shù)據(jù)采集模塊輸入的，被其采集到的反應(yīng)模塊中所進行的預(yù)定反應(yīng)的反應(yīng)數(shù)據(jù)，計算出不同溫度、壓力、流量下的反應(yīng)模塊中所進行的預(yù)定反應(yīng)的產(chǎn)物的反應(yīng)速率，以及在此基礎(chǔ)上計算預(yù)設(shè)的反應(yīng)動力學(xué)方程所涉及的參數(shù)。如圖4所示，在一個實施方式中，本發(fā)明涉及的設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法400包括有以下步驟催化劑裝填步驟401、催化劑還原活化步驟403、平行反應(yīng)步驟405、數(shù)據(jù)采集步驟407和數(shù)據(jù)處理步驟409等。其中數(shù)據(jù)采集步驟407之后數(shù)據(jù)處理步驟409之前，還可設(shè)有對采集到的數(shù)據(jù)量是否充分的判斷的步驟408，若是采集到的數(shù)據(jù)量不夠，則可進行新的實驗，以補充數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，新的實驗可以是改變反應(yīng)條件，然后在新的反應(yīng)條件下，所進行的。此時，在不同的情況下，例如，有些情況下需要重新進行催化劑的裝填，則可以是由步驟408返回到步驟401,經(jīng)過活化步驟后，再在新反應(yīng)條件下進行新一輪實驗；而有些情況下，是不需重新裝填催化劑，只需對催化劑進行活化即可，則可以是由步驟408返回到步驟403，然后在進行新反應(yīng)條件下的新一輪實驗；而有有些情況下，則可以是直接由步驟408返回到步驟405,進行新反應(yīng)條件下的新一輪實驗。在一個實施方式中，催化劑裝填步驟401包括在系統(tǒng)100的若干反應(yīng)管120中裝填催化劑，使得其中至少兩個反應(yīng)管內(nèi)均裝載有同一預(yù)定的催化劑，但裝載的量并不相同。在不同實施方式中，其內(nèi)裝載有互不相同量的同一催化劑的反應(yīng)管可以是大于或等于2且不超過系統(tǒng)100中反應(yīng)管總數(shù)的任何數(shù)目，比如3個、5個、7個、IO個、13個、20個、25個、40個、70個、IOO等等。進一步的，在一個實施方式中，各反應(yīng)管內(nèi)所裝填的催化劑的量可以分別對應(yīng)于不同的反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率。例如，設(shè)計各反應(yīng)管內(nèi)催化劑的裝填量，使得反應(yīng)管120-i內(nèi)反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)管120-(i+l)內(nèi)反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率的差值在大約20%以內(nèi)，其中i二l，2，…，(n-l)。例如，所述差值可大致為18%、16%、14%、12%、10%、8%、5%、或3%等等。而提供的各反應(yīng)管，其內(nèi)可以是裝載純催化劑；也可以是裝載混有稀釋劑的催化劑，可隨需要而定。若裝載的是催化劑及稀釋劑，則至少兩個反應(yīng)管內(nèi)裝載的催化劑及稀釋劑的比例是一致的。在不同實施方式中，所裝載的催化劑與稀釋劑的比例相同的反應(yīng)管可以是3個、5個、7個、9個、13個、15個、20個、30個等等。進一步的，反應(yīng)管內(nèi)還可裝載填料，使得各反應(yīng)管內(nèi)物質(zhì)裝填高度相等。其中，稀釋劑及填料可以是業(yè)界已知的各種可用作此功能的物質(zhì)，例如石英砂、SiC等等，其尺寸大小可以是80100目。在一個實施方式中，如圖1所示，所裝載的填料包括上填料122和下填料124，而催化劑/稀釋劑126裝載于上填料122和下填料124之間，且不同反應(yīng)管的上填料、催化劑/稀釋劑與下填料的體積之和相等，其中各反應(yīng)管中裝載的下填料的量大致相同。催化劑還原活化步驟403中，可將適當?shù)倪€原氣體通入各反應(yīng)管，對其所裝載的催化劑進行還原處理。其中如此還原處理所涉及的參數(shù)，例如，通入的不同氣體的流速、持續(xù)時間、升溫速率、降溫速率、恒溫時間、壓力等等，可隨實際需要而定。在平行反應(yīng)步驟405中，預(yù)定的化學(xué)反應(yīng)在系統(tǒng)100的各反應(yīng)管內(nèi)平行進行，且各反應(yīng)管內(nèi)所進行的反應(yīng)的反應(yīng)條件相同或大致相同。也就是說，各反應(yīng)管內(nèi)所進行的反應(yīng)所涉及的反應(yīng)參數(shù)，例如，流體原料的輸入流速、溫度以及反應(yīng)溫度、壓力等等，均是一致的。在反應(yīng)過程中，還可以使用監(jiān)測儀器對各通道內(nèi)所進行的反應(yīng)進行監(jiān)測，并采集反應(yīng)數(shù)據(jù)。例如，使用氣相色語儀對各反應(yīng)管內(nèi)進行的反應(yīng)進行周期性循環(huán)氣體采樣，以獲得反應(yīng)數(shù)據(jù)。而釆樣過程中涉及的參數(shù)，例如采樣周期、采樣溫度等等，可隨需要而定。當然，也可以針對每一反應(yīng)管內(nèi)所進行的反應(yīng)，使用一相應(yīng)的監(jiān)測儀器，對其進行專門的數(shù)據(jù)采集。在數(shù)據(jù)處理步驟407中，根據(jù)所記錄的分析數(shù)據(jù)可計算不同溫度、壓力、流量下的某一預(yù)定反應(yīng)的產(chǎn)物的反應(yīng)速率。通過改變反應(yīng)條件并重復(fù)以上步驟401、403、405和407中的一個或幾個，即可得到不同反應(yīng)條件下的數(shù)據(jù)，從而可計算出不同反應(yīng)條件下反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)速率，并可在此基礎(chǔ)上計算預(yù)設(shè)的反應(yīng)動力學(xué)方程所涉及的參數(shù)。進一步的，在一個具體實施方式中，步驟405中所進行的預(yù)定反應(yīng)為費托反應(yīng)，涉及使用的反應(yīng)原料為氫氣及一氧化碳，催化劑為業(yè)界常用的鈷催化劑，預(yù)定反應(yīng)條件中的反應(yīng)溫度為200。C、反應(yīng)壓力為3Obar。在一個實施例中，系統(tǒng)100提供16個反應(yīng)管，其高徑比在120左右，且催化劑裝填步驟401包括按下表中列出的數(shù)據(jù)進行各反應(yīng)管內(nèi)預(yù)定催化劑的裝填。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>其中涉及的兩個反應(yīng)管，即1號和2號反應(yīng)管，其內(nèi)未裝有預(yù)定催化劑，其作用是進行空白試驗，以獲得空白試驗數(shù)據(jù)。其它大部分反應(yīng)管內(nèi)，即3至8號以及10至15號通道內(nèi)，裝載的催化劑與稀釋劑的比例是一致的，而9號及16號管道內(nèi)，裝載的催化劑與稀釋劑的比例一致但不同于與其他管裝填比例，可用于探索不同的比例條件對反應(yīng)的影響。進一步的，各反應(yīng)管內(nèi)還會裝填有上、下填料，其中下填料的量是一致的，而上填料的量則隨著各反應(yīng)管裝載的催化劑/稀釋劑的量而變化。如此，使得各反應(yīng)管的物質(zhì)裝填高度一致為500mm。其中所使用的鈷催化劑的尺寸為80100目,稀釋劑及填料均為80~100目的SiC。其中在預(yù)定催化劑還原活化步驟403中，可以使用氫氣對裝載在反應(yīng)管內(nèi)的預(yù)定催化劑在320。C下還原10小時，其中涉及的氫氣的空速可以是1800h-l。其具體可包括以下操作流程，向每一反應(yīng)管內(nèi)通入氮氣，其流速可以是608ml/min，持續(xù)時間15分鐘，以去除反應(yīng)管內(nèi)的空氣及濕氣。將反應(yīng)管內(nèi)溫度從室溫升高到120。C,升溫時間為20分鐘，同時對所使用的還原氣體氫氣進行預(yù)熱處理，使其在輸入時，與反應(yīng)管內(nèi)溫度相當。當溫度到達120。C時，停止通入氮氣，并同時以608ml/min的流速通入氫氣，恒溫15分鐘。之后，將溫度由120。C升至320。C，升溫時間為100分鐘。當溫度到達320。C時，恒溫0小時，之后，自然冷卻至120。C，還原處理過程結(jié)束。其間所涉及的加熱方式可以是電加熱方式。其中在進行平行反應(yīng)步驟405中，向各反應(yīng)管通入反應(yīng)氣體氫氣及一氧化碳，其中通入的氬氣的流量為339.4ml/min,—氧化碳的流量為161.6ml/min。另外，還向各反應(yīng)管內(nèi)通入氦氣及氮氣，流速分別為39.5ml/min及40ml/min。各反應(yīng)管內(nèi)初始溫度為120。C，在此溫度下，開始以0.5bar/min的升壓速率進行升壓。當壓力達到30bar時，開始以油浴的方式進行升溫。經(jīng)過160分鐘后，各反應(yīng)管內(nèi)溫度由120。C升至185。C，與此同時，輸入的氣體也將先進行預(yù)熱，使其輸入時的溫度與反應(yīng)管內(nèi)的溫度相同。在經(jīng)過900分鐘后，各反應(yīng)管內(nèi)溫度升至200。C，與此同時輸入的氣體也將先進行預(yù)熱，使其輸入時的溫度與反應(yīng)管內(nèi)的溫度相同。此時各反應(yīng)管內(nèi)溫度、壓力條件達到預(yù)設(shè)值，開始使用氣相色譜分析儀對16個反應(yīng)管內(nèi)所進行的反應(yīng)進行周期性氣體采樣，并對采集到的樣本進行分析儀進行數(shù)據(jù)采集步驟407。通常而言，當依據(jù)不同采樣周期采集到的采樣氣體的分析數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)各反應(yīng)管的一氧化碳轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)開始重復(fù)或是數(shù)據(jù)相對變化不超過5%時，則可認為各反應(yīng)管內(nèi)所進行的反應(yīng)，進入了穩(wěn)態(tài)。進入穩(wěn)態(tài)后，可根據(jù)實際需要決定反應(yīng)繼續(xù)進行的時間以及數(shù)據(jù)釆集。之后，即可停止試驗。采集到的反應(yīng)數(shù)據(jù)，可根據(jù)反應(yīng)速率的定義式，即單位時間、單位催化劑10生成物濃度的增加，來推算出某一產(chǎn)物的反應(yīng)速率。在一個實施例中，采集到的有關(guān)催化劑載量及某一產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率的數(shù)據(jù)的圖式表現(xiàn)形式可參閱圖5所示。如圖5所示，橫坐標W代表催化劑載量，縱坐標Xn,p代表某一產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，其中角標n、p用于區(qū)別不同產(chǎn)物。采集到的數(shù)據(jù)51、53、55將會對應(yīng)與橫坐標及縱坐標標注在圖式中。這些數(shù)據(jù)被輸送到數(shù)據(jù)處理模塊340,使得數(shù)據(jù)處理模塊340可根據(jù)反應(yīng)速率的定義式rn,p二Fcc^dXn,p(某一產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率)/dW(催化劑載量)進行反應(yīng)速率的計算。進一步的，根據(jù)本發(fā)明涉及的高通量并行反應(yīng)方法，通過改變反應(yīng)條件，可得到不同反應(yīng)溫度、壓力以及反應(yīng)物流量等反應(yīng)條件下，某一反應(yīng)的某一產(chǎn)物的反應(yīng)速率。之后，數(shù)據(jù)處理模塊340可進一步地建立該反應(yīng)的反應(yīng)動力學(xué)方程及計算其中涉及的參數(shù)。本發(fā)明涉及的高通量并行反應(yīng)方法還可用來驗證該反應(yīng)動力學(xué)方程。由于反應(yīng)條件包括反應(yīng)物流量，而反應(yīng)物可以包括有多種不同物質(zhì)，因此，可以有在相同反應(yīng)溫度、壓力下，變4匕不同反應(yīng)物流量。具體反應(yīng)條件的確定，可隨不同的需要而確定。權(quán)利要求1.一種高通量平行反應(yīng)系統(tǒng)，其包括有用于輸入反應(yīng)原料的輸入模塊、用于進行預(yù)定反應(yīng)的反應(yīng)模塊、用于采集反應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊，以及用于處理所采集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理模塊，其中所述反應(yīng)模塊包括有若干反應(yīng)管分別用于裝填不同預(yù)定量的催化劑并可平行地進行反應(yīng)，所述數(shù)據(jù)處理模塊存有動力學(xué)計算程序并包括處理器用于執(zhí)行所述動力學(xué)計算程序以根據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)計算不同溫度、壓力、反應(yīng)物流量下的某一預(yù)定反應(yīng)的產(chǎn)物的反應(yīng)速率，以及在此基礎(chǔ)上計算預(yù)設(shè)的反應(yīng)動力學(xué)方程所涉及的參數(shù)。2.如權(quán)利要求l所述的高通量平行反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)管的的高徑比大于15。3.如權(quán)利要求l所述的高通量平行反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)管的的高徑比大于IOO。4.如權(quán)利要求l所述的高通量平行反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述輸入模塊包括有用于改變各反應(yīng)管管內(nèi)所進行的預(yù)定反應(yīng)的反應(yīng)壓力的壓力控制裝置。5.如權(quán)利要求l所述的高通量平行反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述輸入模塊包括有用于改變輸入的反應(yīng)原料的輸入流速的流量控制裝置。6.如權(quán)利要求l所述的高通量平行反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)模塊包括有用于改變各反應(yīng)管管內(nèi)所進行的預(yù)定反應(yīng)的反應(yīng)溫度的溫度控制裝置。7.如權(quán)利要求l所述的高通量平行反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)模塊包括有用于保證各反應(yīng)管溫度一致的溫度調(diào)節(jié)裝置。8.如權(quán)利要求l所述的高通量平行反應(yīng)系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)采集模塊包括有氣相色譜分析儀器以用于采集反應(yīng)產(chǎn)物的種類及量的信息。9.一種設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法，其包括有以下步驟，將若干不同量的相同預(yù)定催化劑分別裝填于若干相應(yīng)的反應(yīng)空間內(nèi)；向各反應(yīng)空間內(nèi)分別輸入相同的反應(yīng)原料，并在相同的反應(yīng)條件下，同時進行反應(yīng)；收集所述各反應(yīng)空間內(nèi)反應(yīng)后的剩余物，進行其包栝的物質(zhì)的種類及量的分析并記錄分析數(shù)據(jù)。10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法，其中所述若干相應(yīng)的反應(yīng)空間包括l,2，...，n號反應(yīng)管，且所述裝填步驟包括將若干不同量的相同預(yù)定催化劑分別裝填于所述l，2，…，n號反應(yīng)管并使得i號反應(yīng)管內(nèi)反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率與(i+l)號反應(yīng)管內(nèi)反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率的差值在20%以內(nèi)，其中1=1,2，…，(m-1)。11.如權(quán)利要求IO所述的設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法，其中所述反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率的差值在10~15%。12.如權(quán)利要求10所述的設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法，其中所述反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率的差值在5%左右。13.如權(quán)利要求9所述的設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法，其中所述裝填步驟還包括在各反應(yīng)空間內(nèi)裝填稀釋劑。14.間內(nèi)裝填的催化劑和稀釋劑的比例是相同的。15.如權(quán)利要求9所述的設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法，其中同時進行反應(yīng)步驟還包括在反應(yīng)進行時，保持各反應(yīng)空間的溫度一致。16.如權(quán)利要求9所述的設(shè)立催化反應(yīng)動力學(xué)方程的方法，其還包括根據(jù)所記錄的分析數(shù)據(jù)計算不同溫度、壓力、流量下的某一預(yù)定反應(yīng)的產(chǎn)物的反應(yīng)速率，以及在此基礎(chǔ)上計算預(yù)設(shè)的反應(yīng)動力學(xué)方程所涉及的參數(shù)。全文摘要本說明書揭示了一種高通量并行反應(yīng)方法及其系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括有用于輸入反應(yīng)原料的輸入模塊、用于進行預(yù)定反應(yīng)的反應(yīng)模塊、用于采集反應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊以及用于處理所采集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理模塊。使用本發(fā)明涉及的高通量并行反應(yīng)方法及其系統(tǒng)，可同時并行進行多個化學(xué)反應(yīng)，并獲得相應(yīng)的反應(yīng)數(shù)據(jù)。并將這些反應(yīng)數(shù)據(jù)，應(yīng)用于其相應(yīng)反應(yīng)的反應(yīng)動力學(xué)方程的測算，可快速建立某一特定催化反應(yīng)的動力學(xué)方程，大大地節(jié)省投入的時間及資源。文檔編號C40B60/12GK101619500SQ200910152228公開日2010年1月6日申請日期2009年7月6日優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日發(fā)明者叢佩軍,華新雷,解金春申請人:亞申科技研發(fā)中心(上海)有限公司