本公開內(nèi)容涉及具有減少的碳排放的催化劑再生器。背景再生的和加熱的催化劑用于眾多化學(xué)處理系統(tǒng)。用于再生催化劑或“再活化”催化劑的常規(guī)技術(shù)使用化石燃料以產(chǎn)生再活化催化劑所必需的熱。本公開內(nèi)容解決對(duì)減少使用化石燃料來再活化催化劑的再生器的需求，以及現(xiàn)有技術(shù)的其他需求。概述在多個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供一種用于將廢催化劑再生為具有預(yù)定的焓的再活化的催化劑的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括：反應(yīng)器，其被配置為產(chǎn)生廢催化劑；再生器，其被配置為再生來自反應(yīng)器的廢催化劑；以及使用電能的加熱器，其被配置為將廢催化劑的焓選擇性地增加至預(yù)定的焓，加熱器具有多個(gè)至少部分浸入廢催化劑的能量發(fā)射部件。在多個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供一種用于將廢催化劑再生為具有預(yù)定的焓的再活化的催化劑的方法。所述方法可以包括以下步驟：在反應(yīng)器中產(chǎn)生廢催化劑；在再生器中接收廢催化劑；將加熱器的多個(gè)能量發(fā)射部件至少部分浸入廢催化劑中；和選擇性地運(yùn)行加熱器以將廢催化劑的焓增加至預(yù)定的焓。應(yīng)理解的是，本公開內(nèi)容的某些特征已被相當(dāng)寬泛地概括，以便可以更好地理解下文的其詳細(xì)描述，并且以便可以認(rèn)識(shí)到對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，還有另外的公開內(nèi)容的特征將在下文中描述，并且在一些情況下其將構(gòu)成本文所附權(quán)利要求的主題。附圖簡(jiǎn)述為了詳細(xì)理解本公開內(nèi)容，應(yīng)結(jié)合附圖參考以下詳細(xì)描述，其中相同的元件被賦予相同的附圖標(biāo)記，并且其中：圖1示意性地圖示說明根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案的再生器的非限制性實(shí)施方案，其使用外部加熱器；以及圖2示意性地圖示說明根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案的再生器的非限制性實(shí)施方案，其使用內(nèi)部加熱器；圖3示意性地圖示說明根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案的再生器的另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，其使用外部加熱器；以及圖4a和圖4b示意性地圖示說明根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案的加熱器的能量發(fā)射部件。詳述在多個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供用于再活化在處理系統(tǒng)中循環(huán)的催化劑的系統(tǒng)和相關(guān)方法。在某些實(shí)施方案中，本公開內(nèi)容提供與僅使用化石燃料來產(chǎn)生熱的再生器相比具有減少的碳排放的再生器。本公開內(nèi)容的具體實(shí)施方案在附圖中示出，并且將在本文中進(jìn)行詳細(xì)描述，應(yīng)理解，本公開內(nèi)容應(yīng)被視為公開內(nèi)容的原理的示例，并非旨在將公開內(nèi)容限制于本文所說明和所描述的內(nèi)容。首先參考圖1，其示意性地示出根據(jù)本公開內(nèi)容的再生器100的非限制性實(shí)施方案，再生器100可并入處理系統(tǒng)。再生器100可經(jīng)由立管104從反應(yīng)器（未示出）接收廢催化劑10，并經(jīng)由出口108輸出再活化的催化劑106?！霸倩罨摹笔侵复呋瘎┮驯患訜嶂令A(yù)定值或“預(yù)定的焓”，以用于反應(yīng)器（未示出）中。預(yù)定的焓可以基于反應(yīng)器（未示出）中所需的熱，用以使一個(gè)或多個(gè)期望的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。預(yù)定的焓可以用‘值’來定義，所述‘值’是單個(gè)值、值的范圍以及上限或下限?！霸倩罨摹边€指焦炭，如果存在的話，已從催化劑顆粒上被燒掉。再活化廢催化劑所需的能量將被稱為再活化能。再生器100包括容器110，其在內(nèi)部114中容納分離系統(tǒng)112。分離系統(tǒng)112可以是被配置為將氣體與固體分離的旋風(fēng)分離裝置。內(nèi)部114內(nèi)的氣體可以經(jīng)由煙氣室（flue?gasplenum）116離開。在一些實(shí)施方案中，出口108可以與催化劑汽提器118流體連通，催化劑汽提器118將再活化的催化劑循環(huán)至反應(yīng)器（未示出）?？諝饪梢越?jīng)由入口119吹入內(nèi)部114中，以保持催化劑的流化和循環(huán)，并且可能的話，燒掉催化劑顆粒上的焦炭，如果存在的話。全文中使用的術(shù)語(yǔ)“廢催化劑”是指處于再活化過程的任何階段的催化劑。在一些實(shí)施方案中，再活化過程直到催化劑進(jìn)入反應(yīng)器才完成。在其他實(shí)施方案中，再活化過程在催化劑經(jīng)由出口108離開后完成。根據(jù)當(dāng)前的教導(dǎo)，再生器100如果需要可使用電能以選擇性地增加由廢催化劑形成的催化劑主體（catalyst?body）的焓。再生器100可在多種運(yùn)行模式下運(yùn)行。在一種模式下，再生器100僅使用電能將催化劑主體的焓增加至預(yù)定的焓。在另一種模式下，再生器100通過結(jié)合使用電能與一種或多種非電能源，諸如催化劑上的焦炭沉積物的燃燒和/或補(bǔ)充燃料源，將焓增加至預(yù)定的焓。在再一種模式下，再生器100可以僅使用一種或多種非電能源。例如，在一些情況下，焦炭沉積物的燃燒可以供應(yīng)獲得預(yù)定的焓所需的全部焓。因此，“選擇性地增加”是指再生器可具有幾種運(yùn)行模式，可根據(jù)需要選擇所述運(yùn)行模式以獲得預(yù)定的焓。在一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，工作人員可以監(jiān)測(cè)運(yùn)行參數(shù)，諸如溫度、流速和/或壓力，并手動(dòng)啟動(dòng)開關(guān)或其他裝置以選擇通過再生器100增加焓。在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，適當(dāng)編程的處理器可以接收來自傳感器例如溫度計(jì)的信號(hào)，并自主選擇或取消選擇通過再生器100增加熱。在一些實(shí)施方案中，電能可利用可再生能源（例如，風(fēng)能、太陽(yáng)能、水力發(fā)電、潮汐能、地?zé)崮艿龋┊a(chǎn)生。在其他實(shí)施方案中，電能可利用低碳/無碳能源（例如，氫能、核能等）產(chǎn)生。在另一些實(shí)施方案中，電能可利用烴基燃料產(chǎn)生。在一種布置中，一個(gè)或多個(gè)使用電能的加熱器130可位于容器110的外部。加熱器130可采用“殼管式”構(gòu)造。如所示的，加熱器130可包括殼132，其中設(shè)置有能量發(fā)射部件134的陣列。能量發(fā)射部件134可使用合適的控制系統(tǒng)136和電源137供能。電源137可以是可再生電源或如前所述的常規(guī)電源。來自容器110的催化劑經(jīng)由合適的入口138進(jìn)入殼132，并沿能量發(fā)射部件134向下流動(dòng)。在殼132的底部處或殼132的底部附近，流化劑諸如蒸氣或空氣經(jīng)由集管（header）或其他入口140被注入殼132中。當(dāng)催化劑向下流動(dòng)至出口144時(shí)，流化劑向上流動(dòng)至氣體出口142。在一些實(shí)施方案中，催化劑密度可在35至40磅/立方英尺的范圍，蒸氣表觀速度可在0.2至0.4英尺/秒的范圍。在其他實(shí)施方案中，催化劑密度可在25至50磅/立方英尺的范圍，蒸氣表觀速度可在0.1至0.8英尺/秒的范圍。在其他實(shí)施方案中，催化劑密度可在15至60磅/立方英尺的范圍，蒸氣表觀速度可在0.01至1.5英尺/秒的范圍。盡管示出一個(gè)殼132，但應(yīng)當(dāng)理解，也可以使用多個(gè)殼。在一些實(shí)施方案中，能量發(fā)射部件134可以是電加熱部件，或者包括電加熱部件。也就是說，能量發(fā)射部件124可以直接或間接地加熱催化劑。應(yīng)注意的是，在運(yùn)行過程中，能量發(fā)射部件134浸入催化劑的主體中。浸入是指至少部分被催化劑包圍。因此，能量發(fā)射部件134可以在催化劑主體內(nèi)在多個(gè)方向和多個(gè)位置發(fā)射能量，此處為熱能。在其他實(shí)施方案中，能量發(fā)射部件134可以利用其他能量傳輸介質(zhì)，諸如紅外線或感應(yīng)。參見圖2，其示意性地示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另一種非限制性再生器100。再生器100可從反應(yīng)器12接收廢催化劑10，并經(jīng)由出口108輸出再活化的催化劑106。如在前面所討論的實(shí)施方案中那樣，再生器100包括容器110，容器110在內(nèi)部114中容納分離系統(tǒng)112。分離系統(tǒng)112可以是被配置為將氣體與固體分離的旋風(fēng)分離裝置。內(nèi)部114內(nèi)的氣體可經(jīng)由煙氣室116離開。出口108可與催化劑汽提器118流體連通，催化劑汽提器118將再活化的催化劑循環(huán)至反應(yīng)器12。如前所述，術(shù)語(yǔ)“廢催化劑”是指處于再活化過程的任何階段的催化劑。再生器100可被配置為使用電能來再活化廢催化劑。在該實(shí)施方案中，可在容器110的內(nèi)部設(shè)置使用電能的加熱器130。加熱器130可使用如前面所描述的能量發(fā)射部件134的陣列。能量發(fā)射部件134可使用合適的控制系統(tǒng)136/電源137進(jìn)行供能，如前面所描述的。在容器110的底部處或在容器110的底部附近，經(jīng)由集管或其他入口140注入流化劑，諸如蒸氣或空氣。如在圖1的實(shí)施方案中那樣，能量發(fā)射部件134被浸入催化劑主體中，所述催化劑主體可以是鼓泡床/快速流化床。參考圖3，其示意性地示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另一非限制性再生器100。再生器100可經(jīng)由管線14從反應(yīng)器12接收廢催化劑10，并將再活化的催化劑106輸出至催化劑汽提器（未示出），如果存在的話。出于本公開內(nèi)容的目的，反應(yīng)器12是通過使催化劑與一種或多種進(jìn)料反應(yīng)形成廢催化劑的任何結(jié)構(gòu)。再活化的催化劑106經(jīng)由管線16返回至反應(yīng)器12。再生器100可以如前所述地進(jìn)行配置。具體而言，使用電能的加熱器130可以位于再生器100的容器110的外部，并如結(jié)合圖1實(shí)施方案所描述地進(jìn)行配置。在未示出的另外的其他變型中，再生器可采用反向混合流（back-mix?flow）使用電能的外部加熱器布置。在這樣的布置中，再生器不具有單獨(dú)的催化劑入口和出口。而是，催化劑從所述催化劑進(jìn)入再生器的同一通道離開。參考圖4a-4b，其示出根據(jù)本公開內(nèi)容的各種非限制性能量發(fā)射部件134的陣列。圖4a為外殼150的示意立視圖。能量發(fā)射部件134可位于外殼150內(nèi)或其他合適的位置，外殼150可以是殼132（圖1）、容器112（圖2）、流體管線，例如管線16（圖3）。任選地，能量發(fā)射部件134可懸掛于合適的結(jié)構(gòu)，諸如板152。如果需要，可以使用入口154將催化劑進(jìn)料到板152下方?？梢允褂煤线m的控制系統(tǒng)136和電源137（圖1）為能量發(fā)射部件134供能。應(yīng)當(dāng)理解，能量從所述部件向外發(fā)射到催化劑主體10中，并且能量沿所定義的軸向長(zhǎng)度施加。因此，能量沿催化劑主體10的軸向長(zhǎng)度施加，并且還沿催化劑主體10徑向地施加。圖4b為外殼150的示意端視圖。在該實(shí)施方案中，能量發(fā)射部件134與催化劑（未示出）的流動(dòng)平行定位。也就是說，能量發(fā)射部件134與外殼150中的催化劑（未示出）的流動(dòng)以大致共線的關(guān)系縱向延伸。因此，應(yīng)注意的是，能量發(fā)射部件134不限于任何特定的幾何結(jié)構(gòu)、形狀或布置。此外，能量發(fā)射部件134的陣列可以分布在整個(gè)再生器100中（圖1和圖3）或者再生器100的下游的其他位置（圖1和圖3）。在整個(gè)權(quán)利要求書中所使用的詞語(yǔ)“包括（comprising）”和“包括（comprises）”分別應(yīng)解釋為指“包括但不限于（including?but?not?limited?to）”和“包括但不限于（includes?but?not?limited?to）”。就本文所使用的程度而言，“基本上”一詞應(yīng)指“大部分但不完全是所指定的”。如本文所使用的單數(shù)形式“一（a）”、“一（an）”和“所述（the）”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確說明。就本文所使用的程度而言，涉及給定參數(shù)的術(shù)語(yǔ)“約”包括規(guī)定的值，并且具有由上下文所規(guī)定的含義（例如，其包括與給定參數(shù)的測(cè)量相關(guān)的誤差程度）。就本文所使用的程度而言，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意和所有組合。出于說明和解釋的目的，前述描述針對(duì)本公開內(nèi)容的具體實(shí)施方案。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，在不脫離公開內(nèi)容的范圍的情況下，可以對(duì)上面闡述的實(shí)施方案進(jìn)行許多修改和改變。以下權(quán)利要求旨在被解釋為涵蓋所有這樣的修改和改變。

背景技術(shù)：

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路