CH663217A5 - Vorrichtung und deren verwendung zum trennen von suspensionen aus katalysatorteilchen und gasfoermigen kohlenwasserstoffen und zum abstreifen von den katalysatorteilchen. - Google Patents

Vorrichtung und deren verwendung zum trennen von suspensionen aus katalysatorteilchen und gasfoermigen kohlenwasserstoffen und zum abstreifen von den katalysatorteilchen. Download PDF

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CH663217A5
CH663217A5 CH6830/83A CH683083A CH663217A5 CH 663217 A5 CH663217 A5 CH 663217A5 CH 6830/83 A CH6830/83 A CH 6830/83A CH 683083 A CH683083 A CH 683083A CH 663217 A5 CH663217 A5 CH 663217A5
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vortex
zone
stripping
catalyst
cyclone
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CH6830/83A
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Wesley Alonzo Parker
Thomas Sean Dewitz
George Putnam Jun Hinds
John Edward Gwyn
Ahmet Haluk Bilgic
Donald Ernest Hardesty
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Shell Int Research
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    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und deren Verwendung, um beim Fluid Catalytic Cracking (FCC) Katalysatorteilchen von gasförmigen Kohlenwasserstoffen abzustreifen und zu separieren. Mit der Erfindung soll das Abtrennen von Katalysatorteilchen von gasförmigen Kohlenwasserstoffen aus einem Steigrohrreaktor bei einem katalytischen
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Krackverfahren verbessert und das Abstreifen von Kohlenwasserstoffen von den getrennten Katalysatoren wirksamer gemacht werden.
Katalytische Krackverfahren sind in den vergangenen paar Jahren durch die Verwendung von Zeolit als Katalysatoren beim Kracken stark beeinflusst worden, die kurze, festgelegte Reaktionszeiten erfordern. In der modernen katalyti-schen Kracktechnik werden Steigrohrreaktoren benutzt, bei denen am Ausgang des Steigrohres eine rasche Abscheidung von Feststoffen und Dampf erfolgt. Für diese Verfahren ist dem herkömmlichen Reaktorgefäss die Rolle der Befreiung von Feststoffen zugefallen (d.h. Schwerkraft-Absetzvorrichtung). Es sind zwar schon einige Konstruktionen auf dem Markt, um die bei dieser einmaligen Reaktion auftretenden mechanischen Probleme bei den Steigrohrreaktoren mit Wirbelschicht und rascher Trennung zu lösen. Aber es gibt noch eine Reihe von Schwierigkeiten zu bewältigen hinsichtlich der Dampf/Katalysator-Befreiung bzw. Abscheidung.
Die Verwendung von Zyklonen als Fliehkraftabscheider ist allgemein bekannt. Zyklontrennvorrichtungen mit den Wirbel stabilisierenden Einrichtungen zur Verbesserung der Trennleistung gehen z.B. aus US-PS 3 802 570 und 4 212 653 hervor. Aus US-PS 4 043 899 und GB-PS 2 013 530 sind modifizierte Zyklontrennvorrichtungen bekannt, die für ein getrenntes Abstreifen durch Fliehkraft des von Kohlenwasserstoffdämpfen aus einer Steigrohrkrackvorrichtung getrennten Katalysators sorgen. Aus US-PS 4 313 910 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der aus einem aus einem Steigrohrreaktor kommenden Teilchenstrom ein Trägergas dadurch abgetrennt wird, dass der Teilchenstrom um eine gekrümmte Fläche abgelenkt wird und ein Fluid, wie Dampf eingeführt wird, um die Kohlenwasserstoffe rasch von den Katalysatorteilchen zu befreien.
Zu den vom Katalysator zu trennenden Kohlenwasserstoffen gehören der Massedampf, der Porendampf und die adsorbierten Produkte. Der Massedampf ist derjenige Dampf, der mit mechanischen Einrichtungen (Fliehkraftabscheidern) rasch und leicht abzutrennen ist. Der Porendampf kann verhältnismässig rasch mittels eines «Abstreifgases», vorzugsweise Dampf verdrängt werden. Das adsorbierte Produkt braucht länger für die Desorption und erfordert ein zusätzliches Dampfabstreifen.
In Zwischenräumen und Poren sitzende sowie adsorbierte Kohlenwasserstoffe müssen in der Dampf/Feststoff-Trennvorrichtung abgestreift werden, um Spaltreaktionen am Steigrohrausgang wirksam zu beenden, damit der Vorteil erhöhter Benzin- und verringerter Gasproduktion und einer grösseren Anzahl von Olefînprodukten erreicht werden kann. Eine bessere Benzinausbeute ergibt sich bei einer Verringerung übermässig starker sekundärer Reaktionen, die auftreten, wenn die Kohlenwasserstoffe über eine wünschenswert kurze Reaktionszeit hinaus mit dem Katalysator in Berührung bleiben.
Es wäre von Vorteil, für mechanische Abscheidungs- und rasche Abstreifmassnahmen zu sorgen, um die Masse- und Porendämpfe so rasch und wirksam wie möglich vom Krackkatalysator zu trennen, da hierdurch ein übermässig starkes Spalten auf ein Minimum reduziert und die Menge des auf dem Katalysator abgesetzten Kohlenstoffs verringert wird. Es wäre auch von Vorteil, für zusätzliches Abstreifen zu sorgen, um adsorbierte Produkte so rasch und wirksam wie möglich entfernen zu können.
Bisher führte das Einführen eines Abstreifgases in einen Zyklonabscheider zu einem Verlust an Trennleistung und wurde deshalb für unpraktisch gehalten.
Nun hat sich aber gezeigt, dass das Vorhandensein von den Wirbel stabilisierenden Einrichtungen in einem Zyklonabscheider eine Kombination des Zyklonabscheiders mit einem stromabwärts liegenden Abstreifer ermöglicht, so dass ein Abstreifgas der Zyklontrennzone zugeführt werden kann, ohne dass dies eine nennenswerte Erniedrigung des Wirkungsgrades nach sich zieht. Mit der Kombination aus Zyklonzone/Wirbelstabilisierungseinrichtung/Abstreifzone werden gleichzeitig die Vorteile des raschen Abstreifens zum Entfernen von Massedampf und Porendampf erzielt und die längere Abstreifzeit ermöglicht, die für die Desorption adsorbierter Kohlenwasserstoffprodukte vom Katalysator nötig ist.
Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung und eine Anwendung der Vorrichtung zum Trennen von Suspensionen aus Katalysatorteilchen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen und zum Abstreifen von Kohlenwasserstoffen von den Katalysatorteilchen beschrieben.
Zu der Vorrichtung zum Trennen von Suspensionen aus Katalysatorteilchen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen und zum Abstreifen von Kohlenwasserstoffen von den Kata-lysatorteilchen gehört:
a) ein Zkylonabscheider mit einer Einlasseinrichtung für die Aufnahme von Suspensionen aus Katalysatorteilchen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen von einer Steigrohrleitung;
b) ein aufrechtes, hohles Gehäuse, welches an der Einlasseinrichtung befestigt ist und mit dieser so zusammenwirkt, dass eine Wirbelzone geschaffen wird, in der aus den Suspensionen ein Fluidwirbel entsteht, wobei das hohle Gehäuse eine Wirbelauslasseinrichtung, die im oberen Bereich des Gehäuses angebracht ist und zur Entfernung gesäuberter gasförmiger Kohlenwasserstoffe dient, sowie eine Auslasseinrichtung aufweist, die im unteren Bereich des Gehäuses angebracht ist und zur Entfernung des von Kohlenwasserstoffen befreiten Katalysators dient;
c) eine Wirbelstabilisierereinrichtung, die koaxial im mittleren Bereich des Gehäuses angebracht ist, wodurch zwischen der Stabilisierereinrichtung und dem oberen Wirbelauslass eine Zyklonzone geschaffen wird, in der Katalysatorteilchen von gasförmigen Kohlenwasserstoffen getrennt werden, um ein gesäubertes Fluid zu bilden, wobei diese Einrichtung zum Stabilisieren und Zentrieren des Wirbels dient, damit ein erneutes Eintreten von Teilchen in das gesäuberte Fluid auf ein Minimm eingeschränkt wird;
d) eine Einrichtung zum Abstützen eines Katalysatorbetts unterhalb des Wirbelstabilisierers in der Nähe des Bodens des Gehäuses, um auf diese Weise zwischen der Stützeinrichtung und der Stabilisiereinrichtung eine Abstreifzone zu schaffen, in der gasförmige Kohlenwasserstoffe von den Katalysatorteilchen abgestreift werden;
e) eine Einrichtung zum Einspritzen von Abstreifgas in das Katalysatorbett, um ein Minimum an adsorbierten Kohlenwasserstoffen auf den Katalysatorteilchen entstehen zu lassen.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt;
Fig. 1 eine Ansicht einer Versuchsschleifenanordnung zur Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht der Kombination aus Wirbelzone/Wirbelstabilisierungseinrichtung/ Abstreifzone ;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Auswirkungen des nach oben strömenden Gases auf den Zyklonwirkungsgrad mit und ohne Stabilisiereinrichtung;
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Wirkung der Wirbelstabilisiereinrichtung und der Tiefe des Katalysatorbetts auf die Abstreifzyklonleistung bei verschiedenen Abstreifgasdurchsätzen.
Zyklonabscheider sind besonders nützlich bei hohen Temperaturen und Drücken, da sie einen einfachen Aufbau ohne bewegliche Teile und grosses Fassungsvermögen haben und gegenüber der chemischen Natur des Gases oder Feststoffs
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unempfindlich sind. Andererseits sind für Zyklonabscheider hohe Innengeschwindigkeiten zum wirksamen Trennen kleiner Teilchen nötig. Durch diese hohen Geschwindigkeiten in Zyklonen wird nicht nur Erosion, Verschleiss und Lärm hervorgerufen sondern auch strukturelle Schwingungen. Besonders das Erosionsproblem kann sehr teuer zu stehen kommen, wenn eine FCC-Anlage vorzeitig abgeschaltet werden muss, um Reparaturen am Zyklonabscheider vorzunehmen.
Bei einem Zyklonabscheider werden die Zentrifugalkräfte in einem eingegrenzten Wirbel von hoher Geschwindigkeit genutzt, um Phasen unterschiedlicher Dichte voneinander zu trennen. Die Stärke und Stabilität des Wirbels sind von gröss-ter Bedeutung für die Bestimmung nicht nur der Trennleistung sondern auch des Widerstandes eines Fliehkraftabscheiders gegen Erosion. Unter «Stabilität» ist zu verstehen, dass der Wirbel in der Mitte des Zyklons aufrechterhalten und die Turbulenzenergieverteilung reduziert wird.
Bei annähernd Umgebungsbedingungen wurde eine Reihe von Versuchen hinsichtlich des Zyklonflusses, der Geschwindigkeit, des Druckabfalls und der Akustik unternommen. Die meisten dieser Versuche wurden mit einem Zyklon (Durchmesser 45,7 cm) mit tangentialem Einlass vorgenommen, bei dem es sich um ein Plexiglas-(Wz)-Modell im Massstab von 0.31 eines kommerziellen Zyklons für die zweite Stufe beim FCC handelte. Der Massstab des Modells war so gewählt, dass die Reynolds- und Strouhal-Zahlen des tatsächlichen FCC-Zyklons bei ähnlicher Einlassgeschwindigkeit (25 m/s) simuliert wurden. Das Modell wurde mit und ohne Wirbelsta-bilisierer unterschiedlicher Gestalt geprüft. Die Wandrauh-heit wurde mit Hilfe eines eng an der Innenwand des Zyklons angebrachten Drahtsiebes der Feinheit 10, d.h. mit 0,11 cm dicken Drähten simuliert. Das Modell ist typisch für Zyklone, wie sie in modernen katalytischen Krackanlagen verwendet werden, ausser dass es sich hierbei um eine Konstruktion von besonders hohem Wirkungsgrad handelt. Die hervorstechenden Merkmale einer solchen Konstruktion liegen in einem grossen Verhältnis zwischen Einlass- und Auslassflächenbereich, einem engen Einlass und einem langen Zyklonkörper.
Es wurden viele Abwandlungen dieses Grundaufbaus eines Zyklons geprüft, um die Auswirkungen der Geometrie des Fülltrichters, des Stabilisierers und der Rauhheit der Wand auf die Wirbelbewegungen in Fliehkraftabscheidern zu bestimmen.
Zyklone zeichnen sich durch grosse radiale Druckabfälle aus, die die Zentrifugalkräfte in der aufgewirbelten Strömung ausgleichen. Deshalb besteht in der Mitte des Wirbels ein relatives Vakuum. Da vermutet wird, dass dieser Tiefdruckkern saugend auf in der Nähe liegende Oberflächen wirkt, würde er das Anhaften des Wirbels an dieser Oberfläche stabilisieren.
In dem Modellzyklon wurden Wirbelstabilisiereinrichtungen angeordnet, um der unstetigen Bewegung des Wirbels vorzubeugen. Einer solchen Stabilisiereinrichtung kann ein vertikaler Zapfen zugeordnet werden, der auch als Wirbelsucher bzw. Wirbeizentrierer bezeichnet wird und die Aufgabe hat, die seitliche Bewegung des Wirbels einzuschränken und zu zentrieren. In dem für die Versuche verwendeten Zyklon erwies sich, dass die Wirbelbewegung durch einen Stabilisierzapfen mit einem Durchmesser von 0,6 cm nur unzureichend eingeschränkt wurde. Die Wirbelstabilisierungswirkung war grösser, als ein grösserer Zapfen zum Zentrieren des Wirbels vorgesehen wurde. Eine Stange mit einem Durchmesser von 1,9 cm ergab bei den Prüfungen bessere Ergebnisse.
Es wurden verschiedene Arten von Wirbelstabilisiereinrichtungen mit unterschiedlichen Ergebnissen untersucht. Insgesamt erwies sich eine feste, ebene Platte oder eine kreisförmige Scheibe als zufriedenstellend. Der Durchmesser der Wirbelstabilisiereinrichtung sollte mindestens etwa einem
Wirbelauslassrohrdurchmesser entsprechen. Der maximale Duchmesser des Stabilisierers in einem handelsüblichen Modell wird in erster Linie durch Gewichtsgrenzen bestimmt und ist nur dadurch eingeschränkt, dass zwischen dem Umfang des Stabilisierers und der Wand des Gefässes ein Ringraum freigelassen sein muss, der gross genug ist, um eine Abwärtsströmung des Katalysators und ein gleichzeitiges Strömen des Abstreifgases nach oben zu ermöglichen.
Es scheint, dass unter der Voraussetzung, dass die Wirbelstabilisiereinrichtungen in kurzem Abstand vom Wirbelaus-lass vorgesehen sind, d.h. ca. 2-3 Wirbelauslassrohrdurchmesser, der Wirbeizentrierer nicht von entscheidender Bedeutung für die Zyklonleistung ist. Wenn aber der Wirbel in einem grösseren Abstand von beispielsweise 5-7 Wirbelauslassrohrdurchmessern angeordnet ist, sollte vorzugsweise die Wirbelstabilisiereinrichtung einen Wirbeizentrierer aufweisen. Als Wirbeizentrierer oder Wirbelsucher eignet sich eine Stange, die an der Stabilisiereinrichtung in der Mitte befestigt ist und sich nach oben zu der zyklonartigen Wirbelzone erstreckt. Vorzugsweise sollte ein solcher Wirbeizentrierer grösser sein als etwa ein Drittel der Wirbellänge.
Aufgrund von aerodynamischen Untersuchungen scheint eine Wirbelstabilisierung wünschenswert, um die Trennleistung zu erhöhen und gleichzeitig den Druckverlust und die Erosion auf ein Minimum zu bringen. Mit Wirbelstabilisie-rern wurde der Druckabfall im Modellzyklon um 10-15% verringert, obwohl die Wirbelspitzengeschwindigkeiten deutlich erhöht waren. Ein solches Verhalten ist in Zyklonabscheidern ungewöhnlich, da der Druckabfall meistens bei erhöhter Wirbelgeschwindigkeit zunimmt. Wenn der Druckabfall sinkt, scheint die Wirbelstabilisierung die Turbulenzenergieverteilung in Zyklonen zu reduzieren.
Es hat sich herausgestellt, dass bei der Anordnung eines Wirbelstabilisierers in einem Zyklonabscheider ein Abstreifbereich in Form einer Wirbelschicht dem Zyklonabscheider hinzugefügt werden kann. Bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung fliesst das Abstreifgas nach oben im Gegenstrom zu dem abwärts fliessenden Katalysator, ohne den Wirkungsgrad des Zyklonabscheiders zu beeinträchtigen. Das ist höchst überraschend, denn ohne Wirbelstabilisiereinrichtung führten selbst geringe Mengen von in den Boden des Zyklonabscheiders eingeführtem Abstreifgas zu einem Aufbrechen des Wirbels und zerstörten rasch dessen Wirksamkeit.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein grundlegender Unterschied besteht zwischen einer Stabilisierscheibe und einem vertikalen Rohr als Einbauten in eine Kombination aus Zyklon und Abstreifer. Mit der Stabilisierscheibe wird der Wirbel im oberen Zyklonabschnitt zentriert und von dem darunter liegenden Abstreifabschnitt abgekoppelt. Wasserdampf aus dem Abstreifabschnitt muss die Scheibe umströmen, um dabei den Kohlenwassersstoffdampf aus diesem Bereich zu verdrängen. Allerdings kann dieser Wasserdampf Katalysator mitreissen, wenn die Geschwindigkeit durch den ringförmigen Raum um die Scheibe herum zu gross wird. «Zu gross» ist aber mindesens 305.4 cm/s und wahrscheinlich sogar noch mehr.
Durch das vertikale Rohr (z.B. US-PS 4 043 899) werden die Wirbel des oberen Zyklons mit denen des Abstreifbereichs gekoppelt. Die zentrale Öffnung in dem vertikalen Rohr ist für diese bekannte Konstruktion wesentlich, hat aber natürlich den Nachteil, dass Katalysator aus dem Abstreifbereich nach oben zum Wirbel des Zyklons mitgerissen werden kann. Um in einer Wirbelschicht vorhandenen Katalysator durch das zentrale Rohr nach oben mitzureissen, sind viel geringere Dampfgeschwindigkeiten nötig als zum Mitreissen des Katalysators von der Wand. Deshalb scheint die Rohrkonstruktion für den Einbau eines Abstreifers in Form einer Wirbelschicht im Boden des Gefässes ungeeignet zu sein. Der
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aufwärts strömende Wasserdampf würde die Zyklonbewegung sowohl in dem tangentialen Abstreifbereich gemäss US-PS 4 043 899 als auch in dem Zyklon selbst aufbrechen, und es käme zu einem nicht hinnehmbaren Katalysatorübertrag.
Die Erfindung soll anhand von Beispielen näher erläutert werden.
Bei allen in den Beispielen beschriebenen Versuchen wurde als Hauptströmung Luft benutzt (um gasförmige Kohlenwasserstoffe zu simulieren). Die Luft wurde von drei 294,2-kW-GebIäsen zugeführt, die jeweils eine Kapazität von 1 mVs hatten. Für die meisten Versuche wurden Strömungsmengen von ca. 0,6 mVs bei 117 kPa verwendet. Dieser Durchsatz entspricht einer Einlassgeschwindigkeit von 17 m/s. Bei diesem Durchsatz war die Reynolds-Zahl, basierend auf dem Auslassrohrdurchmesser (Rez = pgWjr;/|i) ca. 2,8 x 105. Bei einer so hohen Reynolds-Zahl sind die Geschwindigkeitsprofile vom Durchsatz im wesentlichen unabhängig, so dass man den tatsächlichen Durchsatz etwas schwanken liess; aber alle Messungen wurden mit Durchsätzen oberhalb 0,5 mVs bei 110-130 kPa und einer Temperatur von 16 bis 29 °C vorgenommen. Zu Vergleichszwecken wurden alle Geschwindigkeitsprofile auf eine Einlassgeschwindigkeit von 17 m/s eingestellt.
Es wurde aus Plexiglas eine Versuchsschleifenanordnung gemäss Fig. 1 hergestellt. Die Katalysatorbeschickung wird von unten in ein Steigrohr 10 (Abmessungen 7,6 x 427 cm) eingegeben und mittels Luft transportiert, die durch eine konzentrische Düse 11 (Durchmesser 3,8 cm) eintritt. Der Differentialdruck (AP) 12 über das Steigrohr hinweg wurde nicht exakt gemessen, betrug aber ca. 2540 Pa. Im Steigrohr 10 wurden Luftdurchsätze von 30 bis 48 1/s benutzt. Diese Durchsätze entsprechen Oberflächengeschwindigkeiten im Steigrohr von 6,70 bis 10,65 m/s. Der Luftdurchsatz wurde mittels eines Rotometers gemessen. Die Katalysatordurchsätze im Steigrohr schwankten von 35-150 g/s. Eine Steuerung des Feststoffdurchsatzes erfolgte durch Einstellen einer Quetschklammer 13 in einem Standrohr 14 (Durchmesser 7,62 cm) zwischen einem Vorratsbehälter 15 für Katalysator und dem Steigrohr 10. Der Katalysatordurchsatz wurde durch das Schliessen einer Quetschklammer 16 zwischen dem Vorratsbehälter 15 für den Katalysator und einem Abstreifzyklon 17 und durch das Messen der Geschwindigkeit, mit dem das Niveau im Gehäuse des Abstreifzyklons anstieg, festgestellt. Für diese Messung wurde die Luftzufuhr zum Abstreifzyklon 17 abgeschaltet und von einer Katalysatordichte von 801 kg/ m3 ausgegangen.
An der Oberseite des Steigrohres 10 ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, in rechtem Winkel eine Abbiegung 18 sowie ein Übergang 19 von einem Rohr (mit einem Durchmesser von 7,62 cm und einer Fläche von 46,24 cm2) zu einem weiten, rechteckigen, tangentialen Zykloneinlass 31 vorgesehen (15,24 cm hoch x 3,81 cm und mit einer Fläche von 58,05 cm2). Die Gasgeschwindigkeiten am Zykloneinlass wurden von 520 bis 840 cm/s variiert.
Gas tritt aus dem Abstreifzyklon 17 durch ein Rohr 20 aus (Innendurchmesser 7,62 cm). Der oben aus dem Abstreifzyklon abgeführte Katalysator wird von einem Sekundärzyklon 21 gesammelt, und der aus diesem Sekundärzyklon entweichende Katalysator wird von einem Papierfilter 22 abgefangen, der gereinigtes Gas an die Atmosphäre austreten lässt.
Katalysator tritt aus dem Abstreifzyklon 17 durch ein Standrohr 23 aus. Die Quetschklammer 16 dient zum Steuern des Katalysatorpegels im Boden des Abstreifzyklons 17. Der unterhalb des Abstreifzyklons 17 vorgesehene Vorratsbehälter 15 für Katalysator enthält den Vorrat, der dem Steigrohr durch das Standrohr 14 (Durchmesser 7,62 cm) zugeführt wird. Dem Abstreifzyklon 17 oder dem Steigrohr 10 kann Ammoniak oder Wasser zugeführt werden, um die statische
Elektrizität in der Vorrichtung auf ein Minimum einzuschrän ken.
Der Absteifzyklon 17 ist schematisch im einzelnen in Fig. 2 gezeigt. Die Zyklonzone 24 besteht aus einem Rohr mit einem Innendurchmesser von 15,24 cm und enthält einen Wirbeizentrierer 25 und einen Wirbelstabilisierer 26, die in geeignetem Abstand (15,24-45,72 cm) vom Boden des Rohres 20 für die Abfuhr des gereinigten Gases angeordnet sind. Durch diesen Abstand wird die Wirbellänge (I) bestimmt. Unterhalb des Wirbelstabilisierers 26 und einer Abstreifzone 27 wird ein Katalysatorbettniveau 28 eingehalten. Die Abstreifzone 27 besteht gleichfalls aus einem Rohr mit einem Innendurchmesser von 15,24 cm. Als Rohr 20 zum Abführen von gesäubertem Gas dient ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 7,62 cm und einer Wandstärke von 0,32 cm, welches sich um 17,78 cm durch eine Wirbelerzeugerzone 30 zur Oberseite der Wirbelzone 24 erstreckt. Als Katalysatorauslass 23 ist ein Rohr mit einem Durchmesser von 7,62 cm vorgesehen.
Für die meisten Versuche hatte der Wirbelstabilisierer 26 einen Durchmesser von 10,16 cm und eine Dicke am Rand von 1,27 cm und in der Mitte von 2,54 cm. Der Wirbelzentrie-rer war 6,35 cm lang und hatte an der Basis einen Durchmesser von 1,27 und an der Spitze von 0,64 cm. Luft und Ammoniak oder Wasser wurden, wie durch Pfeile angedeutet, durch eine ringförmige Kammer 33 und einen Ring 34 aus gesintertem, rostfreiem Stahl unten in ein Katalysatorbett 35 eingeführt.
Während der Versuche wurden folgende Grössen geändert: Katalysatorbetthöhe (III), Trennhöhe (II) und Wirbellänge (I).
Der Gesamtwirkungsgrad des Abstreifzyklons 17 wurde durch Wiegen des den Sekundärzyklon 21 unten verlassenden Stroms (Fig. 1) gemessen. Streng genommen war dies nicht ganz korrekt, weil die von dem an der Oberseite des Sekundärzyklons vorgesehenen Papierfilter gesammelten Feinstoffe nicht gemessen wurden. Dieser Fehler war allerdings gering, denn nach einigen Messungen des Wirkungsgrades schien die auf dem Filter vorhandene Menge an Feinstoffen trivial zu sein im Vergleich zur Menge an aus der den Sekundärzyklon unten verlassenden Strömung gesammeltem Katalysator während jeder beliebigen einzelnen Messung des Wirkungsgrades.
Beispiel 1
Es wurde eine Reihe von Versuchen mit der vorstehend beschriebenen Versuchsschleifenanordnung und dem Abstreifzyklon gemäss Fig. 1 bzw. 2 vorgenommen. Als Feststoff wurde ein kommerzieller Katalysator für fluidisiertes katalytisches Kracken benutzt, und Luft diente als Transportgas (zum Simulieren gasförmiger Kohlenwasserstoffe) und als Abstreifgas (zum Simulieren von Wasserdampf). Als Wirbelstabilisierer wurde bei dieser Testserie eine Scheibe benutzt, deren Durchmesser 10,16 cm betrug und die am Rand 1,27 cm und in der Mitte 2,54 cm dick war. Auf dieser Stabilisierplatte war in der Mitte ein Wirbeizentrierer angebracht (6,35 cm lang x 1,27 cm Durchmesser an der Basis x 0,64 cm Durchmesser an der Spitze).
Der Wirkungsgrad des Abstreifzyklons wurde in Versuchen mit und ohne Wirbelstabilisierer untersucht. Ohne die Benutzung einer Stabilisiereinrichtung hatte das Einführen von Luft in den Abstreifer eine beträchtliche Steigerung des Feststoffverlustes im Überlauf des Abstreifzyklons zur Folge. Bei Anordnung einer Stabilisiereinrichtung kann eine beträchtliche Menge Luft bei nur geringfügiger Wirkung auf die Rate an Katalysatorverlust im Üerlauf aus dem Abstreifzyklon in den Abstreifer eingeführt werden. Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst
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und die aus diesen Versuchen abgeleiteten Daten in Fig. 3 graphisch dargestellt, wobei die Kurve A die Ergebnisse bei Fehlen eines Stabilisierers und die Kurve B die Ergebnisse bei Vorhandensein eines Stabilisierers wiedergibt. Längs der horizontalen Achse ist die Luftzufuhr zum Abstreifer eingetragen, während auf der vertikalen Achse der oben ausströmende Katalysator in Gramm pro Minute (g/min) eingetragen ist.
Die Luftzufuhr zum Abstreifer hängt von der Katalysatorzirkulation und von der Querschnittsfläche des Zyklons (Betts) ab. Um die Durchsätze in die richtige Perspektive zu bringen, sei erwähnt, dass 2,821/s Luft zum Abstreifer zu einer Oberflächengeschwindigkeit im Bett von 15,24 cm/s führen. Bei einer handelsüblichen Anlage mit einer Katalysatorzirkulation von beispielsweise 40 Tonnen pro Minute und einem Zyklondurchmesser von 4,57 m entsprechen 15,24 cm/s einem Wert von 2,88 kg Abstreifwasserdampf/ 1000 kg Katalysator unter Bedingungen von 510 °C und 5 239,1 kPa. Die für diesen Versuch angewandten Luftdurchsätze sind also den für ein vernünftiges Abstreifen nötigen Wasserdampfdurchsätzen angenähert.
Diese Versuche zeigen, dass bei Verwendung eines Wirbelstabilisierers die Oberfächengeschwindigkeit des aufwärts io strömenden Gases von 15,24-18,90 cm/s keine nennenswerte Verschlechterung der Trennleistung verursacht. Oberflächengeschwindigkeiten bis zu ca. 27,43 cm/s können ohne grossen Verlust an Trennleistung hingenommen werden.
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Tabelle 1 Abfangleistung des Abstreifzyklons
Ver- Luft Abstrei- Kataly- Abstände in cm Kataly-
such Steig- fer sator- sator-
Nr. rohr fluss ablauf
I/min kg/min I II III g/min
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13,7
13
2684,6
0
5,85
27,94
45,72
15,24
3,2
14
2684,6
169,2
5,85
27,94
25,4
35,6
3,7
15
2684,6
211,5
5,85
27,94
25,4
35,6
5,6
16
2684,6
253,8
5,85
27,94
25,4
35,6
10,4
17
2684,6
0
6,12
*
63,5
25,4
13,3
18
2684,6
0
6,12
*
63,5
25,4
15,8
19
2684,6
84,6
6,12
*
63,5
25,4
113,7
20
2549,2
0
7,79
17,78
45,72
25,4
3,1
21
2549,2
169,2
7,79
17,78
35,56
35,56
4,1
22
2549,2
0
7,79
17,78
45,72
25,4
3,2
23
2549,2
253,8
7,79
17,78
35,56
35,56
7,4
24
2549,2
84,6
7,79
17,78
35,56
35,56
2,5
25
2549,2
211,5
7,79
17,78
35,56
35,56
5,6
26
2549,2
310,2
7,79
17,78
35,56
35,56
25,3
27
2549,2
0
7,79
17,78
45,72
25,4
4,2
28
2549,2
0
7,79
17,78
45,72
25,4
2,6
29
2549,2
169,2
7,79
17,78
25,4
45,72
3,2
30
2549,2
310,2
7,79
17,78
38,1
33,02
11,3
*kein Wirbelstabilisierer, I = Wirbellänge, II = Trennhöhe, III = Betthöhe
Beispiel 2
Es wurde eine weitere Testserie mit der Versuchsschleifenanordnung und dem Abstreifzyklon gemäss Beispiel 1 vorgenommen, wobei die Wirbellänge 27,94 cm, der Feststoffdurchsatz durch das Steigrohr 6,98 kg/min gemeinsam mit 2495,71/min Luft betrug.
Bei dieser Testserie wurde Helium in das Steigrohrgas eingeführt und die Heliumkonzentration in dem mit dem Katalysator austretenden Gas gemessen. Die Probenentnahme erfolgte von unbelüftetem Katalysator im Abstreiferstandrohr. Bei Annahme eines Schüttgewichts von 640,8 kg/m3 für den Katalysator im Standrohr (23) wäre die Gasabwärtsströmung im Abstreiferstandrohr ca. 14,11/min. In Fig. 4 ist längs 60 der horizontalen Achse die Luftzufuhr zum Abstreifer in 1/ min und längs der vertikalen Achse das Verhältnis zwischen der Heliummenge (in ppmw) im Abstreiferstandrohr und in dem dem Zyklon zugeführten Gas eingetragen. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, zeigen die Versuche, dass durch das Einführen 65 von Luft in das Abstreifersteigrohr aus dem Abstreiferstandrohr das Gas wirksam ausgeschlossen wurde. Bei einem Durchsatz von 169,21/min Luft durch den Abstreifer hatte die Betthöhe im Abstreifer eine geringe Auswirkung auf den
7
663 217
Ausschluss von Steigrohrgas aus dem Abstreiferstandrohr. Selbst wenn kein Wirbelstabilisierer vorgesehen war, fand nur ein geringer Teil des Steigrohrgases seinen Weg in das Abstreiferstandrohr. Der in Fig. 4 eingezeichnete Punkt C gibt den Zustand «kein Stabilisierer, kein Bett» wieder, während der Punkt D für «Stabilisierer, kein Bett» gilt. Die Kurve E gilt für die Bedingung «Stabilisierer, mit Bett».
Diese Spurenuntersuchungen von Helium zeigen, dass nur ein sehr geringer Prozentsatz des im Steigrohr enthaltenen Gases das Abstreiferzyklonstandrohr erreicht, wenn eine entsprechende Menge Abstreifgas dem Abstreiferzyklon gemäss der Erfindung zugeführt wird, der mit Stabilisiereinrichtung und Katalysatorbett versehen ist und eine entsprechende Abscheidehöhe (II) hat. Bei den hier beschriebenen Versuchen reichte diese Höhe von 25,4-45,72 cm, und es wurde kein nennenswerter Unterschied im Wirkungsgrad festgestellt.
Beispiel 3
Es wurde eine weitere Testserie unter Verwendung der Versuchsschleifenanordnung und des Abstreifzyklons gemäss Beispiel 1 durchgeführt, bei der die Dimensionen des Wirbelstabilisierers unterschiedlich gewählt wurden. Für diese Testserie galten die folgenden Bedingungen:
Zyklondurchmesser 15,2 cm; Wirbellänge 17,78 cm; Abscheidehöhe (II) 31,75 cm; Betthöhe (III) 19,05 cm; Durchmesser des Gasauslassrohres 7,62 cm; Durchmesser des Katalysatorunterlaufrohres 2,54 cm; 2563,41/min Luft und ~9 kg/min Katalysator zum Zykloneinlass, Zapfen zur Wirbelstabilisierung 6,35 cm.
In Tabelle 2 sind die Daten der Zyklonsammelleistung für verschiedene Durchmesser der Wirbelstabilisiereinrichtung zusammengestellt. Für jeden Durchmesser der Stabilisiererplatte wurde die Menge an Katalysator, die den Zyklon als Überlauf verlässt, in Gramm pro Minute gemessen. Bei Fehlen einer Stabilisiereinrichtung (Plattendurchmesser = 0) hatte selbst die Zufuhr einer geringen Menge nach oben strömender Luft einen wesentlichen Verlust an Wirksamkeit zur Folge. Eine Platte mit einem Durchmesser von 7,62 cm bot eine gewisse Verbesserung, und eine signifikante Verbesserung wurde mit einem Plattendurchmesser von 10,16 cm erzielt. Die Platten mit Durchmessern von 11,43 cm bzw. 12,7 cm ergaben weitere, aber nicht so auffällige Verbesserungen. Bei massstabsgerechter Vergrösserung der Konstruktion von der Versuchsschleifenanordnung zu einer kommerziellen Anordnung ist der wesentliche Faktor das Verhältnis zwischen dem Wirbelauslassrohrdurchmesser (Auslass für gereinigtes Gas) und dem Durchmesser der Stabilisierplatte. In dem für die Versuche verwendeten Zyklon betrug der Wirbelauslassrohrdurchmesser 7,62 cm. Wenn man einen Durchmesser von 11,43 cm für die Platte als akzeptablen Kompro-miss zwischen Wirkungsgrad und Gewicht des Stabilisierers nimmt, sollte das Verhältnis zwischen dem Plattendurchmesser und dem Wirbelrohrdurchmesser ca. 1,5 betragen.
Es wurden ähnliche Versuche gemacht, um die Wirkung der Länge des Wirbelstabilisierzapfens zu bestimmen. Es wurde nur eine geringe Wirkung bemerkt, und eine Zapfenlänge von etwa einem Drittel der Wirbellänge scheint angemessen zu sein.
Beispiel 4
Unter Verwendung der Versuchsschleifenanordnung und des Abstreifzyklons gemäss Beispiel 1 wurde eine andere Art von Wirbelstabilisierer untersucht. Es wurden im wesentlichen die gleichen Bedingungen beibehalten wie beim Beispiel 3, ausser dass eine Wirbelstabilisierplatte mit einem Durchmesser von 10,16 cm mit einem Wirbelzentrierzapfen von 2,54 cm Durchmesser benutzt wurde und sich durch die Platte und den Zapfen ein axiales Loch erstreckte. Zwei Lochgrös-sen wurden untersucht (0,95 cm und 1,59 cm Durchmesser), und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Bei Wirbelstabilisierern, die eine axiale Öffnung aufweisen, fliesst aufgrund des von der Wirbelströmung im Zyklon erzeugten Druckunterschieds Gas in Aufwärtsrichtung durch die Öffnung. Mit Feststoffteilchen beladenes Prozessgas tritt durch einen tangentialen Einlass in die Wirbelzone ein. Es erfolgt eine primäre Trennung von Feststoffen und Gas durch die Zentrifugalwirkung im oberen Zyklonabschnitt der Vorrichtung oberhalb des Wirbelstabilisierers. Damit wird der grösste Teil des einfliessenden Gases, der auf diese Weise von den Feststoffen getrennt wurde, durch den Gasauslass abgeführt. Ein geringer Teil des Prozessgases kann in gemeinsamer Strömung mit den Feststoffen fliessen, die durch den Ringraum zwischen dem Zyklongehäuse und dem Wirbelstabilisierer in ihrem natürlichen und unbehinderten schrauben-linienförmigen Muster abwärts wandern. Der grösste Teil des mitgerissenen Gases wird von den Feststoffen in der Abstreifzone unterhalb des Wirbelstabilisierers aufgrund des über die axiale Öffnung hinweg bestehenden Druckunterschiedes abgetrennt und durch den Kern des Zyklons zum Gasauslass zurückgeführt.
Feststoffteilchen fallen durch die Abstreifzone nach unten in ein aufgewirbeltes dichtes Bett, in welchem die Entfernung von Prozessgas durch Abstreifen der Feststoffe mit einem inerten Gas vervollständigt wird. Zusammen mit abgestreiftön und mitgerissenen Teilen des Prozessdampfes fliesst Abstreifgas nach oben durch die axiale Öffnung zu dem Kern des Wirbels mit dem niedrigen Druck und zum Gasauslass.
Ein hoher Wirkungsgrad an Feststoffentfernung wird mit der Vorrichtung dann erreicht, wenn die oben erwähtne, zwar geringfügige aber positive gemeinsame Abwärtsströmung von Prozessgas mit den Feststoffen in dem Ringraum zwischen dem Stabilisierer und der Wand des Zyklongefässes vorgesehen wird. Das Ausmass des durch den Ringraum abwärts strömenden Gases wid so gering wie praktisch möglich gehalten; es wird durch eine entsprechende Konstruktion, die nach innen gerichtete radiale Geschwindigkeit des Gases bei seiner Trennung von den Feststoffen im unteren Abschnitt reduziert, um ein erneutes Mitreissen von Feststoffen durch die axiale Öffnung zu vermeiden. Oberhalb des dichten Betts wird für eine ausreichend grosse Abscheidehöhe gesorgt, damit keine Stoffe aus der Schicht mitgerissen werden und die radiale Geschwindigkeit noch weiter eingeschränkt wird. Bei übergrossen Mengen von nach unten strömendem Gas wird ausserdem die wirksame Verweilzeit im Zyklon verlängert, was zu vermeiden ist, wo dies unerwünscht ist. Durch entsprechende Wahl des Zyklons, insbesondere der Abmessungen der axialen Öffnung kann die Leistung des Zyklons den gewünschten Zielen entsprechend angepasst werden.
Da Feststoffe aus der primären Trennkammer mit hohen Geschwindigkeiten bei in gleicher Richtung strömendem Gas peripher entfernt werden, werden Strömungsprobleme vermieden, die bei der Abgabe klebriger Feststoffe durch herkömmliche Zyklontauchbeine auftreten. Folglich sind hohe Feststoffabfuhrraten ohne Verstopfungsprobleme durch Zyklone von verhältnismässig kleiner Abmessung bei kurzen Gasverweilzeiten möglich.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
663 217 8
Tabelle 2
Effekt des Wirbelstabilisierers auf Abfangleistung des Abstreifzyklons
Versuch
Luft zum Abstreifer
Katalysator im Abstreifzyklonüberlauf
Nr.
1/min g/min
aufströmende Luft kein Stabi
7,62 cm 0
10,16 cm 0
11,43 cm 0
12,70 cm 0
lisierer
Platte
Platte
Platte
Platte
1
0
0,97
2
56,4
7,9
-
-
-
-
3
84,6
20,4
0,36
0,17
0,16
0,11
4
169,2
-
3,34
0,25
0,17
0,11
5
211,5
-
-
0,20
-
-
6
253,8
-
44,6
0,45
0,35
0,14
7
296,1
-
-
6,1
1.9
0,77
8
317,25
-
-
-
-
5,5
9
338,4
-
-
-
-
65,8
Tabelle 3
Effekt des Wirbelstabilisierers auf Abfangleistung des Abstreifzyklons
Ver- Luft zum Abstreifer Katalysator im gleich 1/min Abstreifzyklonüberlauf, g/min
Nr.
(aufströmende Luft) kein Öffnungsdurchmesser*
Stabilisierer 0,95 cm 1,59 cm
1
0
0,97
2,6
2
56,4
7,9
9,5
13,0
3
84,6
20,4
4
169,2
= -
18,6
43,5
5
211,5
-
19,6
_
6
253,8
-
21,9
7
296,1
-
26,9
-
*Plattendurchmesser 10,16 cm; Zapfendurchmesser 2,54 cm; Öffnung durch Zapfen und Platte
G
3 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

  1. 663 217
    2
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Vorrichtung zum Trennen von Suspensionen aus Katalysatorteilchen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen und zum Abstreifen von Kohlenwasserstoffen von den Katalysatorteilchen, gekennzeichnet durch a) einen Zyklonabscheider mit einer Einlasseinrichtung für die Aufnahme von Suspensionen aus Katalysatorteilchen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen aus einem Steigrohr (10);
    b) ein aufrechtes, hohles Gehäuse, welches an der Einlasseinrichtung befestigt ist und mit dieser unter Schaffung einer Aufwirbelungszone zusammenwirkt, in der aus den Suspensionen ein Fluidwirbel erzeugt wird, wobei das hohle Gehäuse eine im oberen Bereich des Gehäuses angebrachte Wirbelauslasseinrichtung zum Abführen gereinigter, gasförmiger Kohlenwasserstoffe und eine im unteren Bereich des Gehäuses angebrachte Auslasseinrichtung zum Abführen des von Kohlenwasserstoffen befreiten Katalysators aufweist;
    c) eine Wirbelstabilisiereinrichtung (26), die koaxial in der Mitte des Gehäuses so angebracht ist, dass zwischen der Stabilisiereinrichtung und dem oberen Wirbelauslass eine Wirbelzone (24) geschaffen ist, in welcher Katalysatorteilchen von gasförmigen Kohlenwasserstoffen unter Schaffung eines gesäuberten Fluids getrennt werden, wobei die Stabilisiereinrichtung den Wirbel stabilisiert und zentriert, wobei das erneute Mitreissen von Teilchen durch das gesäuberte Fluid auf ein Minimum einschränkbar ist;
    d) eine Einrichtung, die ein Katalysatorbett stützt, welches unterhalb des Wirbelstabilisierers (26) in der Nähe des Bodens des Gehäuses angeordnet ist, wobei zwischen der Stützeinrichtung und der Stabilisiereinrichtung eine Abstreifzone (27) geschaffen ist, in welcher gasförmige Kohlenwasserstoffe von den Katalysatorteilchen abstreifbar sind;
    e) eine Einrichtung zum Einspritzen von Abstreifgas in das Katalysatorbett, wobei die von Katalysatorteilchen adsorbierten Kohlenwasserstoffe auf ein Minimum einschränkbar sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelstabilisierer (26) eine massive Scheibe oder Platte aufweist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mitte des Wirbelstabilisierers (26) ein Wirbelzentrierstab (25) befestigt ist, der sich nach oben zu der Aufwirbelungszone erstreckt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Wirbelzentrierstabes (25) mindestens einem Drittel der Wirbellänge entspricht.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelstabilisiereinrichtung einen offenen axialen Durchlass aufweist, durch den Gas von der Abstreifzone (27) zum Kern des Wirbels in der Wirbelzone (24) fliesst.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelstabilisiereinrichtung eine massive Scheibe oder Platte aufweist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wirbelstabilisiereinrichtung ein axial nach oben ragender Wirbelzentrierstab befestigt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Wirbelzentrierstabes mindestens einem Drittel der Wirbellänge entspricht.
  9. 9. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 in einem Verfahren zum Trennen von Suspensionen aus Katalysatorteilchen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen und zum Abstreifen von Kohlenwasserstoffen von den Katalysatorteilchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei erhöhter Temperatur eine Suspension aus einem Katalysator und gasförmigen Kohlenwasserstoffen nach oben durch eine Steigrohrumwandlungszone in den oberen Bereich eines Trenngefässes transportiert wird, welches eine zyklonartige Wirbelzone enthält, in der ein Fluidwirbel geschaffen wird, aus dem eine zyklonartige Trennung von Katalysatorteilchen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen vorgenommen wird, dass die Spitze des Fluidwirbels durch Berührung mit einer Wirbelstabilisiereinrichtung, die koaxial am Boden der Trennzone vorgesehen ist, zentriert wird, dass abgetrennte, gasförmige Kohlenwasserstoffe aus dem oberen Bereich der Wirbelzone entfernt werden, dass der abgetrennte Katalysator durch den Ringraum zwischen dem Umfang der Wirbelstabilisiereinrichtung und der Wand des Trenngefässes in eine untere Abstreifzone transportiert wird, die in gasförmiger Verbindung mit der Wirbelzone steht, und dass der Katalysator auf seinem Weg nach unten durch den Ringraum und eine Abstreifzone zu einem Katalysatorbett mit Abstreifgas kontaktiert wird.
  10. 10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung in einer Trennzone vorgenommen wird, deren Länge durch den Abstand der Wirbelstabilisiereinrichtung um mindestens etwa zwei Wirbelauslassdurchmesser unterhalb des Bodens des Wirbelauslasses bestimmt wird, und die einen vertikalen koaxialen Durchlass mit offenen Enden aufweist, der sich vom oberen Bereich des Trenngefässes nach unten durch die Wirbelerzeugerzone bis zur Oberseite der Wirbelzone erstreckt.
  11. 11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifen in einer Abstreifzone durchgeführt wird, deren Länge als Abstand von der Abstreifgas/Katalysatorbett-Kontaktzone bis zu der Wirbelstabilisiereinrichtung bestimmt wird, wobei dieser Abstand ausreicht, um eine Abscheidehöhe zwischen der Oberseite des Katalysatorbetts und dem Boden der Wirbelstabilisiereinrichtung zu schaffen.
  12. 12. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es in Gegenwart einer Wirbelstabilisiereinrichtung in Form einer massiven Scheibe oder Platte durchgeführt wird, an deren Mitte eine Wirbelzentrierstange befestigt sein kann, die sich nach oben in die zyklonartige Aufwirbelungszone erstreckt.
  13. 13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es in Gegenwart einer Wirbelstabilisiereinrichtung durchgeführt wird, die einen offenen koaxialen Durchlass hat, durch den Gas von der Abstreifzone zum Kern des Wirbels in der zyklonartigen Aufwirbelungszone fliesst.
  14. 14. Verwendung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es in Gegenwart einer Wirbelzentrierstange durchgeführt wird, deren Höhe mindestens einem Drittel der Wirbellänge entspricht.
  15. 15. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass pro 1000 kg Katalysatorteilchen 1-4 kg Abstreifgas verwendet wird.
  16. 16. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstreifgas verwendet wird, welches eine Oberflächengeschwindigkeit im Bereich von 6,2-27,5 cm/s hat.
  17. 17. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Wasserdampf als Abstreifgas benutzt wird.
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