DE60004179T2

DE60004179T2 - Gas-feststofftrennungsverfahren

Info

Publication number: DE60004179T2
Application number: DE60004179T
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Hubertus DRIES; Rotchford Charles GALLOWAY; Michael Johannes VEERMAN
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: AU765520B2; EP1159375A1; DE60004179D1; ES2203430T3; AU3159200A; JP2002537117A; CA2365008A1; EP1159375B1; BR0008432A; CN1370214A; MXPA01008445A; WO2000050538A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Trennvorrichtung, in welcher Teilchen wirksam aus einem Gas-Teilchen-Gemisch abgetrennt werden können. Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer solchen Vorrichtung in einem fluidkatalytischen Crack-Verfahren.
Hintergrund der Erfindung
Das Gebiet des fluidkatalytischen Crackens (FCC) hat eine signifikante Entwicklungsverbesserung erfahren, hauptsächlich infolge der Fortschritte der Katalysatortechnologie und der dadurch erreichten Produktverteilung. Mit dem Aufkommen von hochaktiven Katalysatoren und insbesondere kristallinen Zeolith-Crack-Katalysatoren, sind neue Betriebstechnologien entstanden, die noch weitere Verfeinerungen der Prozeßtechnik erfordern, um aus der Hochkatalysatoraktivität sowie aus der Selektivität und der Betriebsverfeinerung Vorteil zu ziehen. von besonderem Interesse auf diesem Gebiet war die Entwicklung von Verfahren und Systemen zum Trennen von Kohlenstoffprodukten von Katalysatorteilchen, insbesondere von einem hochaktiven kristallinen Zeolith-Crack-Katalysator unter wirksameren Trennbedingungen, um das Übercracken der Umwandlungsprodukte zu reduzieren und die Wiedergewinnung der erwünschten Produkte eines FCC-Verfahrens zu fördern. Die US-A-4588558 , US-A-5376339 , EP-A-309244, US-A-5055177 und US-A-4946656 beschreiben alle Entwicklungen, welche die rasche Trennung und Wiedergewinnung der mitgerissenen Katalysatorteilchen aus den Kohlenwasserstoffprodukten betreffen. Die rasche Trennung wird erzielt, indem der Katalysator aus dem Riserreaktoraustrag in einem ersten Zyklonseparator, dem Primärzyklon, abgetrennt wird, dessen Gasauslaßleitung in Fluidverbindung mit einem Sekundärzyklon steht. Diese Zyklonreihe in FCC-Reaktoren wird auch als enggekuppelte Zyklonabtrennung bezeichnet, sofern der Primärzyklon und der Sekundärzyklon in einem größeren Gefäß angeordnet sind. Diese Kupplung des primären und des sekundären Zyklones minimiert die Verweilzeit, während welcher das Kohlenwasserstoffprodukt in Berührung mit dem Katalysator ist, nachdem es den Riserreaktor verlassen hat, was ein unerwünschtes Nachcracken begrenzt.
Sowohl in dem FCC-Reaktor, wie vorstehend erläutert, als auch in dem FCC-Regenerator bestehen solche Reihen von primären und sekundären Zyklonen. Das EP-A-309244 beschreibt ein Beispiel, bei welchem beide der gekuppelten Zyklonseparatoren sowohl in dem Reaktor als auch in dem Regeneratorgefäß verwendet werden. Typischerweise existieren mehr als eine dieser Reihen in Parallelschaltung. Beispiele von anderen Prozessen, in welchen eine primäre und sekundäre Zyklonanordnung verwendet werden, sind die Methyl-tert-butylether (MTBE)-Wirbelbett-Wasserstoffentfernungs-Verfahren und das Acrylnitril-Verfahren.
Es werden fortlaufende Anstrengungen unternommen, um die Trennwirksamkeit der Zyklontrennvorrichtungen zu verbessern.
Ein bekanntes Verfahren zur Verbesserung der Trennwirksamkeit einer Primärzyklonvorrichtung besteht darin, die Querschnittsfläche entweder der Gaseinlaß- oder der Gasauslaßöffnung zu vermindern und somit die lokale Gasgeschwindigkeit zu erhöhen. Obzwar die Trennwirksamkeit des Primärzyklones eine Verbesserung zeigt, wird die Gesamtwirksamkeit der Primär- und Sekundärzyklon-Separatoren nicht signifikant verbessert.
Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zu schaffen, in welcher Teilchen wirksam aus einem Gas-Teilchen-Gemisch abgetrennt werden können, das verbesserte Gesamttrennwirksamkeit aufweist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein kombiniertes Verfahren zum Trennen und Strippen, bei welchem ein Gemisch von fluidkatalytischem Crack-Katalysator von einem Katalysator getrennt wird, der gasförmiges Kohlenwasserstoffabgas einer fluidkatalytischen Crack (FCC)-Reaktorzone enthält, und bei welchem jegliche Kohlenwasserstoffe von den abgetrennten Katalysatorteilchen in einer Wirbelbettzone gestrippt werden, welcher ein gasförmiges Strippermedium zugeführt wird.
Solch ein kombiniertes FCC-Verfahren zum Trennen/Strippen ist in der WO-A-9742275 beschrieben. Diese Veröffentlichung beschreibt das Abtrennen von Katalysatorteilchen von einem gasförmigen Strom, der einen Riserreaktor eines fluidkatalytischen Crack-Verfahrens (FCC) verläßt. Die Trennung erfolgt unter Anwendung einer Primärzyklonvorrichtung, die in einem Reaktorgefäß angeordnet ist, in welchem Primärzyklon der Gas-Feststoffstrom tangential in ein vertikales rohrförmiges Zyklongehäuse eintritt. Die Feststoffe werden in eine Stripperzone nach unten abgegeben, die am unteren Ende des Reaktorgefäßes angeordnet ist. Ein teilweise gereinigter Gasstrom und ein Teil des Strippergases werden durch eine vertikale Gasauslaßleitung nach oben abgegeben, welche Gasauslaßleitung aus dem rohrförmigen Zyklongehäuse an der Oberseite vorsteht. Die in dem teilweisen gereinigten Gas noch immer vorhandenen Feststoffe werden danach in einem Sekundärzyklon abgetrennt. Das untere offene Ende des rohrförmigen primären Zyklongehäuses ragt nach unten in eine Wirbelbettzone, die im unteren Teil des früher erwähnten Reaktorgefäßes vorhanden ist. Strippergas wird der Hauptwirbelbettzone zugeführt. Da das rohrförmige Gehäuse des ersten Zyklonseparators kleiner als das Reaktorgefäß ist, wird nur ein Teil des Strippergases in das rohrförmige Primärzyklongehäuse von unten eintreten.
Die US-A-4692311 beschreibt ein kombiniertes Verfahren zum Abtrennen und Strippen eines FCC-Katalysators, bei welchem das gesamte Strippergas durch den Gasauslaß des Primärzyklon-Separators abgegeben wird. Dies wird durch Anwendung eines Zyklones erreicht, der ein rohrförmiges Gehäuse und eine einzige Stripperzone hat, die im unteren Teil des rohrförmigen Gehäuses angeordnet ist. Auf diese Weise wird das gesamte Strippergas den Primärzyklon über seinen Gasauslaß verlassen. Obwohl dieses Verfahren vielversprechend aussieht, was die Einfachheit der Ausbildung betrifft, sind bis heute keine Arbeitsbeispiele in großem Maßstab verwirklicht worden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Trennwirksamkeit schwach ist, wenn ein großer Strom des Strippergases durch das rohrförmige Gehäuse des Zyklones bewegt werden muß. Eine ähnliche Vorrichtung, wie sie in der US-A-4692311 beschrieben ist, ist in der US-A-5112576 beschrieben.
Zyklonseparatoren mit einem vertikalen rohrförmigen Gehäuse und einer Gasauslaßleitung haben eine Gaseinlaßöffnung, die etwa auf der Höhe eines erhöhten Zyklondaches liegt, wie dies in Chemie Ingenieur Technik (70) 6 1 98, Seiten 705–708, beschrieben ist.
Ein nächstes Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren für die kombinierte Trennung und das Strippen eines Gemisches eines fluidkatalytischen Crack-Katalysators in einem fluidkatalytischen Crack-Verfahren zu schaffen, wobei die Trennwirksamkeit des Katalysators erhöht ist.
Diese Ziele und andere Ziele, die aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen, werden durch die folgende Vorrichtung erreicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Vorrichtung zum Trennen von Feststoffteilchen aus einer Suspension von Feststoffteilchen und Dampf, wobei die Vorrichtung aufweist:

(i) ein vertikales Primärzyklongefäß mit einem rohrförmigen Gehäuse, welches einen rohrförmigen Wandabschnitt aufweist, der mit einem tangential angeordneten Einlaß zur Aufnahme der Teilchen und Dampf versehen ist, wobei der rohrförmige Wandabschnitt an seinem unteren Ende offen und an seinem oberen Ende mittels einer Abdeckung verschlossen ist, die mit einer Öffnung versehen ist, wobei die Öffnung mit einer Gasauslaßleitung in Fluidverbindung steht, die eine Gaseinlaßöffnung aufweist, welche auf der gleichen Höhe wie die Öffnung in der Abdeckung liegt;
(ii) ein oder mehrere Sekundärgas-Feststoff-Trennmittel, die mit der Gasauslaßleitung des Primärzyklonen in Fluidverbindung stehen.

Die Anmelderin hat nun gefunden, daß die kombinierten Primär- und Sekundärzyklon-Trennmittel der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine wesentliche bessere Trennwirksamkeit als die Trennvorrichtungen nach dem Stand der Technik haben, die konventionelle Primär- und Sekundärzyklon-Separatoren anwenden. Unter konventionellen Zyklonseparatoren wird verstanden, daß diese eine Ausbildung haben, bei welcher die Gasauslaßleitung von der Oberseite des Zyklongehäuses signifikant vorsteht. Unter signifikant von der Oberseite des Zyklongehäuses vorstehend wird insbesondere verstanden, daß der Überstand zwischen dem 0,4- und 1,2-fachen der Höhe der tangential angeordneten Einsatzeinlaßöffnung entspricht. Ein typischer konventioneller Zyklon ist in den Fig. 17–36 von Perry's Chemical Engineers' handbook, McGraw Hill, 7. Auflage, 1997, dargestellt.
Die Erfindung betrifft auch ein fluidkatalytisches Crack-Verfahren, bei welchem die Vorrichtung angewendet wird. Überdies können in einer spezifischen FCC-Anwendung, bei welcher das Strippen und die primäre Trennung in einem rohrförmigen Gefäß kombiniert sind, ein guter Wirkungsgrad der Trennung und des Strippens erreicht werden. Eine solche Vorrichtung erfordert wesentlich weniger zusätzliche Mittel zur Abgabe des Strippergases und/oder kann mit einer höheren Strippergasbeladung verwendet werden, während die Trennwirksamkeit innerhalb des erwünschten Bereiches verbleibt. Dies war mit den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, wie vorstehend beschrieben, nicht möglich.
Unter Bezugnahme auf die offenbarte Wirksamkeit der Zyklon-Separatoren, die in dem vorerwähnten Artikel in Chemie Ingenieur Technik genannt sind, ist es überraschend, daß die Kombination eines Primärzyklon- und eines Sekundärzyklon-Trennmittels der beanspruchten Vorrichtung eine derart hohe Trennwirksamkeit zeigen, wenn dem Primärzyklon eine Suspension mit einem relativ hohen Feststoffgehalt zugeführt wird. Dies ist besonders überraschend im Hinblick auf die Tatsache, daß es nicht immer offensichtlich ist, welche Maßnahmen die Gesamttrennwirksamkeit der gekuppelten Zyklontrennreihe positiv beeinflussen. Wenn beispielsweise die Trennwirksamkeit des Primärzyklones mittels bekannter technischer Mittel verbessert wird, wobei die Gaseinlaß- und/oder -auslaßgeschwindigkeiten im Primärzyklon-Separator erhöht werden, wird die Gesamttrennwirksamkeit des Primär- und Sekundärzyklones nicht verbessert. Die Anmelderin hat nun gefunden, daß diese Gesamtwirksamkeit signifikant verbessert werden kann, wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird. Bei einem Beispiel wurde der Teilchengehalt um das Zehnfache in dem Gasstrom reduziert, der die Sekundärtrennmittel verläßt.
Die Erfindung wird nun detaillierter nachfolgend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung richtet sich insbesondere auf eines der beiden nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zum Trennen von Feststoffteilchen von einer Suspension aus Feststoffteilchen und Dampf, wobei die Vorrichtung aufweist:

(i) ein vertikales Primärzyklongefäß mit einem rohrförmigen Gehäuse, welches einen rohrförmigen Wandabschnitt aufweist, der mit einem tangential angeordneten Einlaß zur Aufnahme der Suspension versehen ist, wobei am unteren Ende des rohrförmigen Wandabschnittes eine Falleitung vorgesehen ist, die mit dem rohrförmigen Wandabschnitt mittels eines kegelstumpfförmigen Wandabschnittes in Fluidverbindung steht, und eine Abdeckung für das obere Endes des rohrförmigen Wandabschnittes vorgesehen ist, die mit einer axialen kreisförmigen Öffnung ausgestattet ist, welche als Gaseinlaßöffnung einer Gasauslaßleitung dient;
(ii) ein oder mehrere Sekundärgas-Feststoff-Zyklonseparatoren, die mit der Gasauslaßleitung des Primärzyklones stehen.

Das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zum kombinierten Trennen und Strippen einer Suspension von Katalysatorteilchen und Dampf in einem fluidkatalytischen Crackverfahren, wobei die Vorrichtung aufweist:

(i) ein vertikales Primärzyklongefäß mit einem tangential angeordneten Einlaß zur Aufnahme der Suspension aus Katalysatorteilchen und Dampf, wobei der Primärzyklon ei nen rohrförmigen Wandabschnitt aufweist und an seinem unteren Ende offen sowie an seinem oberen Ende mittels einer Abdeckung verschlossen ist, die mit einer Öffnung ausgestattet ist, wobei die Auslaßöffnung in Fluidverbindung mit einer Gasauslaßleitung steht, die eine Gaseinlaßöffnung aufweist, welche auf der gleichen Höhe wie die Öffnung in der Abdeckung liegt;
(ii) eine Stripperzone, die mit Mitteln für die Zufuhr von Strippergas versehen ist, welche so angeordnet sind, daß im Betrieb ein Wirbelbett vorhanden ist, welches derart angeordnet ist, daß ein Teil des Strippergases oder das gesamte Strippergas, welches die Stripperzone in Richtung nach oben verläßt, in das untere Ende des Primärzyklones eintritt; und
(iii) ein oder mehrere Sekundärgas-Feststoff-Separatoren, vorzugsweise sekundäre Zyklonseparatoren, die in Fluidverbindung mit der Gasauslaßleitung des Primärzyklonen stehen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung und insbesondere das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel, wie hier beschrieben, kann in jedem Verfahren Anwendung finden, bei welchen Feststoffteilchen aus einer Suspension dieser Teilchen und einem Gas abgetrennt werden. Beispiele solcher Verfahren sind das vorerwähnte MTBE-Wirbelbett-Wasserstoffentfernungs-Verfahren, das Acrylnitril-Verfahren und das fluidkatalytische Crack-Verfahren (FCC). Beispiele eines solchen fluidkatalytischen Crack-Verfahrens sind in Catalytic Cracking of Heavy Petroleum Fractions, Daniel DeCroocq, Institut Français du Petrole, 1984 (ISBN 2-7108-455-7), Seiten 100-114, beschrieben.
In einem katalytischen Crack-Verfahren wird bei erhöhten Temperaturen ein Kohlenwasserstoffeinsatz mit einem Katalysator während einer kurzen Zeitspanne kontaktiert. Normalerweise strömen der Katalysator und der Kohlenwasserstoffeinsatz gleichzeitig durch einen rohrförmigen Reaktor. Diese rohrförmigen Reaktoren werden auch als Riserreaktoren bezeichnet, weil in den meisten Fällen die Reaktanten in einer nach oben gerichtete Bewegung strömen. Obzwar der Ausdruck Riser in dieser Beschreibung verwendet wird, bedeutet es nicht, daß die Erfindung auf Ausführungsbeispiele beschränkt ist, die Riser aufweisen, durch welche die Reaktanten in Richtung nach oben strömen. Die Kontaktzeiten in dem Riserreaktor sind im allgemeinen im Bereich zwischen 0,5 und 5 Sekunden. In dem Riserreaktor haben Kohlenwasserstoffe im allgemeinen einen normalen Siedepunkt oberhalb 350°C und werden in leichtere Produkte umgewandelt, beispielsweise Diesel, das eines der Hauptprodukte eines FCC-Verfahrens ist. Kohlenwasserstoffe und Koks werden auf den Katalysatorteilchen abgelagert. Durch Strippen des abgetrennten Katalysators mit einem geeigneten Strippermedium wird ein großer Teil der abgelagerten Kohlenwasserstoffe von dem Katalysator getrennt. Das gasförmige Gemisch aus Kohlenwasserstoffen und Strippermedium, das in einer solchen Stripperzone erhalten wird, wird in geeigneter weise aus dem FCC-Reaktor gemeinsam mit dem FCC-Produkt abgegeben. Der Koks wird nachfolgend von dem so gestrippten Katalysator durch gegebenenfalls teilweise Verbrennung in einem Regeneratorgefäß getrennt. Der regenerierte Katalysator hat eine erhöhte Temperatur und wird zum Boden des Riserreaktors zurückgeführt.
Bei einem FCC-Verfahren können feste Katalysatorteilchen von den Gasen sowohl im Reaktor als auch im Regenerator getrennt werden, wenn eine Vorrichtung gemäß der Erfindung angewendet wird. Auf der Reaktorseite wird der Katalysator von den Kohlenwasserstoff-Produktgasen getrennt. Es ist wesentlich, daß eine solche Trennung auf wirksame Weise unter Verwendung eines gekuppelten Primär- und Sekundärzyklones der Vorrichtung gemäß der Erfindung und insbesondere gemäß den beiden vorstehend be schriebenen Ausführungsbeispielen durchgeführt wird. Jegliche Katalysator-Feststoffe, die nicht abgetrennt werden, müssen weiter stromabwärts abgetrennt werden, beispielsweise unter Verwendung von Filtern oder in einem sogenannten Drittstufen-Separator. Durch Verbesserung der Abtrennung können kleinere Filter verwendet werden, und/oder es verbleibt weniger Katalysator in den FCC-Produktströmen. Auf der Regeneratorseite werden die Katalysatorteilchen von den Abgasen getrennt, welche den Regenerator verlassen. Die Menge an Teilchen in dem Abgas sollte aus Umweltgründen und wegen eines Schutzes der stromabwärtigen Ausrüstung, beispielsweise von Expansionsturbinen, niedrig sein. Vorzugsweise wird das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel, wie vorstehend beschrieben, auf der Regeneratorseite verwendet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Teilquerschnittsdarstellung einer enggekuppelten Zyklonvorrichtung in einer FCC-Reaktorausführung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt ein FCC-Reaktorgefäß mit einer Vorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die 3-5 zeigen eine Vorrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Trennen und Strippen in einem FCC-Reaktor kombiniert sind.
3 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem externen fluidkatalytischen Crack-Riserreaktor und einem externen Sekundärzyklon.
4 ist eine Variante der Vorrichtung nach 3.
5 zeigt eine Vorrichtung, bei welcher der stromabwärtige Teil des Riserreaktors, der Primärtrennungs- und Sekundärzyklon und die Stripperzone innerhalb eines Gefäßes angeordnet sind.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung. In der Figur ist ein Riserreaktor (1) eines fluidkatalytischen Crack-Verfahrens gezeigt, der über eine Leitung (2) in Fluidverbindung mit einem Primärzyklon (3) steht. In der Figur ist der Übersichtlichkeit halber nur ein Primärzyklon-Separator gezeigt. Typischerweise sind mehr als einer, zweckmäßig zwei oder drei Primärzyklon-Separatoren (3) in Fluidverbindung mit dem stromabwärtigen Ende eines Riserreaktors (1). Der Primärzyklon (3) hat ein rohrförmiges Gehäuse (4), das aus einem rohrförmigen Wandabschnitt (5) besteht, der mit einem tangential angeordneten Einlaß (6) zur Aufnahme der Suspension als Katalysatorteilchen und Kohlenwasserstoffdampf bestimmt ist, welche aus dem Riserreaktor (1) austreten. Der Einlaß kann beispielsweise kreisförmige oder rechteckige Form haben. Das untere Ende des rohrförmigen Wandabschnittes (5) steht mittels eines kegelstumpfförmigen Wandabschnittes (7) in Fluidverbindung mit einer Falleitung (8). Durch die Falleitung (8) werden die meisten Katalysatorteilchen nach unten ausgetragen. Das obere Ende des rohrförmigen Wandabschnittes (5) ist mit einer geeigneten, zweckmäßig flachen Abdeckung (9) versehen. Die Abdeckung (9) ist mit einer axialen kreisförmigen Öffnung (10) ausgestattet, die als Gaseinlaßöffnung einer Gasauslaßleitung (11) dient. Der Beginn der Gasauslaßleitung (11) ist zweckmäßig senkrecht zur Abdeckung (9) angeordnet und hat die gleiche Achse wie die Achse des rohrförmigen Gehäuses (4). Der Durchmesser der Gaseinlaßöffnung der Gasauslaßleitung (11) beträgt vorzugsweise zwischen dem 0,3- und 0,6-fachen des Durchmessers des rohrförmigen Wandabschnit tes (5) des Zyklongehäuses (4). Essentiell für die vorliegende Erfindung ist, daß die Gasauslaßleitung (11) nicht oder nicht signifikant aus dem Zyklongehäuse nach oben vorsteht. Bei einem möglichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein kleiner Vorsprung gestattet. Vorzugsweise ist dieser Vorsprung kleiner als das 0,5-fache des Durchmessers der Gaseinlaßöffnung oder der axialen kreisförmigen Öffnung (10) in der Abdeckung (9) des Zyklones. Die Gasauslaßleitung (11) steht in Fluidverbindung mit einem sekundären Gas-Feststoff-Separator (12). In der Figur ist der Klarheit halber nur ein Sekundärseparator dargestellt. Bei einer typischen Anordnung stehen mehr als einer, zweckmäßig zwei Sekundärseparatoren in Fluidverbindung mit der Gasauslaßleitung (11) eines Primärzyklones (3). Der Sekundärseparator (12), welcher in der Figur gezeigt ist, ist ein typischer konventioneller Zyklonseparator, wie er in dem vorerwähnten allgemeinen Textbuch beschrieben ist, mit einem tangential angeordneten Gaseinlaß und einer Gasauslaßleitung (13), die aus dem Dach (14) des rohrförmigen Zyklongehäuses (15) vorragt. Durch diese Gasauslaßleitung werden Kohlenwasserstoffdämpfe, die an Katalysatorteilchen verarmt sind, aus der Vorrichtung gemäß der Erfindung abgegeben. Die Dämpfe werden in einer stromabwärtigen Produkttrenneinrichtung (nicht gezeigt) weiter behandelt. Der Sekundärzyklon (12) ist ferner mit einer Falleitung (16) ausgestattet, die in Fluidverbindung mit dem rohrförmigen Gehäuse (15) ist, um abgetrennte Katalysatorteilchen nach unten abzugeben.
Vorzugsweise ist die Gaseinlaßöffnung der Gasauslaßleitung (11) des Primärzyklones (3) in einem Abstand (d1) oberhalb der Mitte der tangential angeordneten Einlaßöffnung (6) vorgesehen, die größer als irgendeiner der typischer Werte nach dem Stand der Technik für Zyklone ist, die eine vorragende Gasauslaßleitung aufweisen. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis dieses Abstandes (d1) und des Durchmessers (d2) des rohrförmigen Gehäuses (4) zwischen dem 0,2- und 3-fachen, und noch bevor zugter zwischen dem 0,5- und 1,5-fachen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel fluchtet die Gaseinlaßöffnung der Gasauslaßleitung (11) mit der Zyklonabdeckung (9).
1 ohne einen Riser (1) zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, die bei anderen Trennanwendungen, beispielsweise in einem FCC-Regenerator, verwendet werden kann.
Vorzugsweise wird ein FCC-Regenerator mit einer Vielzahl von Primär- und Sekundärzyklonen ausgestattet, wie dies im oberen Teil des Regeneratorgefäßes dargestellt ist. Eine kurze Leitung steht in Fluidverbindung mit dem Inneren des Regeneratorgefäßes und dem tangential angeordneten Einlaß (6).
2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. 2 illustriert einen fluidkatalytischen Crack-Reaktor (FCC) mit einem Gefäß (26), welches den oberen Teil eines Riserreaktors (27), einen Primärzyklon (30) und einen Sekundärzyklon (36) enthält. Das stromabwärtige Ende des Riserreaktors (27) ist in Fluidverbindung mit dem tangential angeordneten Einlaß (29) des Primärzyklones (30). Mehr als ein Primärzyklon (30) können an dem Riserauslaß angeschlossen sein, und mehr als ein Sekundärzyklon (36) können an dem Primärzyklon (30) angeschlossen sein. Der Klarheit halber ist nur ein Primärzyklon (30) mit einem Sekundärzyklon (36) verbunden dargestellt.
Das Reaktorgefäß (26) weist ferner an seinem unteren Ende eine Stripperzone auf, die mit Mitteln (31) zum Zuführen eines Strippermediums zu einem dichten Wirbelbett (32) von abgetrennten Katalysatorteilchen versehen ist. Das Strippermedium kann irgendein inertes Gas, Dampf oder dampfhaltiges Gas sein, wie es üblicherweise als Strippermedium verwendet wird.
Das Reaktorgefäß (26) weist ferner Mittel zur Abgabe der gestrippten Katalysatorteilchen aus dem Gefäß über die Leitung (33) auf. Über die Leitung (33) wird gestrippter Katalysator, der auch als verbrauchter Katalysator bezeichnet wird, zu einer Regenerationszone transportiert, die nicht gezeigt ist. In einer solchen Regenerationszone wird Koks von dem Katalysator durch (teilweise) Verbrennung entfernt. Regenerierter Katalysator wird zum stromaufwärtigen Teil des Riserreaktors zurücktransportiert, wo er mit Kohlenwasserstoffeinsatz kontaktiert wird, um die schon früher erwähnte Suspension von Katalysatorteilchen und Kohlenwasserstoff-Produktdämpfen am stromabwärtigen Ende des Riserreaktors zu liefern.
Das Reaktorgefäß (26) weist ferner Mittel zur Abgabe der Kohlenwasserstoff- und Strippermedium-Dämpfe aus dem Gefäß über die Leitung (34) auf. Typischerweise sind der Gasauslaß bzw. die Gasauslässe (35) des zweiten Zyklones (36) bzw. der zweiten Zyklone (36) in Fluidverbindung mit einem Plenum (37), aus welchem die Kohlenwasserstoff-Produktdämpfe über die Leitung (34) abgegeben werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Öffnung (38) in der Gasauslaßleitung vorhanden, welche den Primärzyklon mit dem Sekundärzyklon (36) verbindet. Durch diese Öffnung können Strippermedium und Kohlenwasserstoffe, die von dem Katalysator gestrippt werden, aus dem Gefäß (26) abgegeben werden.
In 3 ist ein vertikal angeordnetes, rohrförmiges Gefäß (101) gezeigt, das aus dem Primärzyklon (102) als den oberen Teil und der Stripperzone (103) als den unteren Teil besteht. Der Primärzyklon (102) hat einen tangential angeordneten Einlaß (104) zur Aufnahme der Suspension aus Katalysator und Dampf. Dieser Einlaß steht in Fluidverbindung mit einem stromabwärtigen Teil eines extern angeordneten FCC-Riserreaktors (105), so daß der Katalysator und der Dampf, welche den Riserreaktor (105) verlassen, in den Primärzyklon (102) eintreten können. Das rohrförmige Gehäuse des Primärzyklones (102) hat eine Öffnung (106) an seinem unteren Ende und eine Abdeckung (107) an seinem oberen Ende. Die Abdeckung (107) ist mit einer Öffnung (108) versehen. Diese Öffnung (108) steht in Fluidverbindung mit der Leitung (109), durch welche gereinigte Dämpfe aus dem Zyklongehäuse abgegeben werden können. Die Gaseinlaßöffnung (110) der Leitung (109) ist auf der gleichen Höhe wie die Öffnung (108) in der Abdeckung (107) angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, wenn die Einlaßöffnung der Leitung (109) in einem Abstand (d1) oberhalb der tangential angeordneten Einlaßöffnung (104) liegt. Das Verhältnis dieses Abstandes (d1) und des Durchmessers des rohrförmigen Gehäuses (d2) ist wie vorstehend beschrieben. Es ist noch stärker bevorzugt, wenn der Gaseinlaß (110) der Leitung (9) durch die Öffnung (108) in der Abdeckung (107) geformt ist, wie 3 zeigt. Dies ist vorteilhaft, weil das rohrförmige Zyklongehäuse weniger Oberfläche hat, an der sich Kohlenstoffablagerungen ansammeln können. Im Primärzyklon (102) findet die Trennung zwischen dem Hauptteil des Katalysators und den gasförmigen Kohlenwasserstoffen statt. Der Katalysator fällt über das untere offene Ende (106) des Primärzyklones in eine Stripperzone (103).
Die Leitung, welche den tangential angeordneten Einlaß (104) und den Riser (105) verbindet, ist vorzugsweise unter einem Winkel von 90° zum Riser (105) ausgeführt. Um die Ansammlung von Katalysator in dieser horizontalen Verbindungsleitung zu vermeiden, ist es vorteilhaft, diese Leitung nach unten zu richten, derart, daß das Gaspartikelgemisch in Richtung nach unten in den Primärzyklon eintritt. Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen der Achse dieser Leitung und der Achse des rohrförmigen Gehäuses (101) zwischen 89° und 75°. Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, eine kleinere Querschnittsfläche am Einlaß (104) relativ zu der großen Querschnittsfläche der Verbindungsleitung am Punkt näher am Riser (105) vorzusehen.
Vorzugsweise ist ein Wirbelstabilisierer (111) an der Grenzzone zwischen dem Primärzyklon (102) und der Stripperzone (103) vorgesehen. Der Wirbelstabilisierer (111) ist zweckmäßig eine kreisförmige flache Platte oder eine kegelförmige Scheibe. Der Durchmesser des Wirbelstabilisierers ist zweckmäßig größer als der Durchmesser (d3) der Gaseinlaßöffnung (110) der Gasauslaßleitung (109). Der Durchmesser des Wirbelstabilisierers (111) sollte klein genug sein, um einen Ringraum zwischen dem Umfang des Wirbelstabilisierers und der Wand des rohrförmigen Gehäuses zu bilden, welcher Ringraum es gestattet, daß der Katalysator nach unten strömt, während gleichzeitig Strippergas nach oben strömt. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des Wirbelstabilisierers (111) zwischen 40 und 85% des Durchmessers (d2) des rohrförmigen Gefäßes (101). Der Wirbelstabilisierer (111) ist vorzugsweise in einem Abstand (d4) unterhalb der Gaseinlaßöffnung (110) der Gasauslaßleitung (109) positioniert, wobei (d3) das 2- bis 5-fache des Durchmessers (d2) des rohrförmigen Gefäßes (101) beträgt.
Der Wirbelstabilisierer (111) ist vorzugsweise außerdem mit einer Wirbelstabilisierstange (112) versehen. Eine Wirbelstabilisierstange (112) ist eine vertikal angeordnete Stange mit einer Länge von etwa dem 0,25- bis 1-fachen des Durchmessers (d3) der Gaseinlaßöffnung der Gasauslaßleitung (109). Ein geeigneter Wirbelstabilisierer (111) und eine Wirbelstabilisierstange (112) sind beispielsweise in der vorerwähnten US-A-4455220 beschrieben. Die Wirbelstabilisierstange (112) kann zweckmäßig ein hohles Rohr sein, das zu einer Fluidverbindung des Raumes oberhalb des Wirbelfinders (111) und des Raumes unterhalb des Wirbelfinders (111) resultiert. Die hohle Wirbelstabilisierstange ermöglicht einen Durchtritt des nach oben strömenden Gases, wodurch der Stabilisiereffekt des in dem Primärzyklon (102) vorhandenen Wirbels vergrößert wird.
In der Stripperzone (103) ist ein Wirbelbett (113) vorhanden, in welchem Katalysator von den Kohlenwasserstoffablagerungen gestrippt wird, indem ein Strippergas über eine Strippergaszufuhreinrichtung (114) zugeführt wird. Das Strippergas ist zweckmäßig Dampf. Die Stripperzone kann zweckmäßig mehr als eine Strippergaszufuhreinrichtung haben, die in einem gegenseitigen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Stripperzone umfaßt eine dichte Phase, in welcher der Katalysator mittels des Strippergases in einem dichten Wirbelbettmodus gehalten wird, und eine verdünnte Phase, die oberhalb der dichten Phase liegt. Die Grenze zwischen den beiden Phasen wird durch Pegel (115) des Wirbelbettes geformt. Durch die Leitung (116) wird gestrippter Katalysator in einen Katalysatorregenerator transportiert, der nicht gezeigt ist.
Die Stripperzone (103) kann zweckmäßig Einbauten enthalten, um die Wirksamkeit des Strippens zu vergrößern. Vorzugsweise beträgt die Höhe des Stripperbettes, d.h. der Abstand zwischen den untersten Strippergaszuführmitteln und dem Pegel (115) des Wirbelbettes, zumindest das 3-fache des Durchschnittsdurchmessers der Stripperzone (103). Die Oberflächendampfgeschwindigkeit in dem Wirbelbett beträgt vorzugsweise zwischen 0,05 und 1 m/s, und noch bevorzugter zwischen 0,1 und 0,7 m/s. Vorzugsweise werden zwischen 3 und 9 kg Dampf pro Tonne des zirkulierten Katalysators der Stripperzone (103) zugeführt.
Die Gasauslaßleitung (109) steht über eine Leitung (118) und gegebenenfalls eine oder mehrere andere Leitungen (118') in Fluidverbindung mit einem oder mehreren, vorzugsweise zwei bis vier Sekundär-Gas-Feststoffzyklonen (nur ein Sekundärzyklon ist in 3 bei (117) gezeigt). Der Katalysator, der von den Dämpfen im Sekundärzyklon entfernt wird, wird der Stripperzone (103) über eine Falleitung (119) zugeführt. Die gereinigten Kohlenwasserstoffdämpfe werden über die Leitung (120) zur weiteren Bearbeitung abgegeben.
In der in 3 gezeigten Vorrichtung wird das gesamte Strippergas aus der Stripperzone (103) über den Primärzyklon (102) an die Gasauslaßleitung (109) des Primärzyklones (102) abgegeben, weil der Primärzyklon (102) und die Stripperzone (103) gemeinsam ein rohrförmiges Gefäß (101) bilden. Obwohl dies eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, können auch andere Ausführungsformen in Betracht gezogen werden, bei denen nur ein Teil des Strippergases über diese Öffnung (106) abgegeben wird, wobei die Vorteile, nämlich eine verbesserte Trennung der Feststoffe und des Gases, ebenfalls erzielt werden. Beispiele solcher Ausführungen der Erfindung sind in den 4 und 5 gezeigt.
In 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem der untere Teil der rohrförmigen Stripperzone (103) in ein größeres rohrförmiges Gefäß (127) von oben hineinragt. Das untere Ende der rohrförmigen Stripperzone (103) steht in Fluidverbindung mit dem Inneren des Gefäßes (127). In dem Gefäß (127) sind zusätzliche Mittel (124) für die Zufuhr von Stripperdampf vorhanden. An der Oberseite des Gefäßes (127) ist eine Leitung (126) vorhanden, durch welche ein Teil des Stripperdampfes abgegeben werden kann. Diese Leitung (126) ist zweckmäßig in Fluidverbindung mit dem stromabwärtigen Teil des Riserreaktors (105) oder mit der Gasauslaßleitung (109) bzw. (118). Das größere rohrförmige Gefäß bildet im Betrieb neben der Primärstripperzone (125) eine Sekundärstripperzone (125'). Die Fallleitung des Sekundärzyklones ist vorzugsweise in Fluidverbindung mit der Sekundärstripperzone.
5 zeigt eine Vorrichtung zum Abtrennen von Katalysatorteilchen aus einem gasförmigen Strom, wobei ein oder mehrere Primärzyklone, ein Sekundärzyklon bzw. Sekundärzyklone und die Stripperzone in einem Reaktorgefäß angeordnet sind, das einen größeren Durchmesser als der Primärzyklon hat. Das Reaktorgefäß ist überdies mit Einlaß- und Auslaßmitteln versehen, um die Suspension aus Katalysatorteilchen und Dampf zuzuführen, und mit Mitteln zur Abgabe von gestripptem Katalysator und Dämpfen, die im wesentlichen frei von Katalysatorteilchen sind. Die Einlaßmittel für die Zufuhr der Suspension von Katalysatorteilchen zu dem Primärzyklon steht in Fluidverbindung mit dem stromabwärtigen Ende eines Riserreaktors (128) eines fluidkatalytischen Crack-Verfahrens (FCC). Ein solches stromabwärtiges Ende eines Riserreaktors (128) kann (wie gezeigt) innerhalb oder außerhalb des Reaktorgefäßes (130) positioniert sein. Der Primärzyklon (129) ist in einem Reaktorgefäß (130) angeordnet, in welchem Zyklon (129) der Gas-Feststoffstrom tangential in ein vertikales rohrförmiges Zyklongehäuse eintritt. Die Feststoffe werden an eine Primärstripperzone (131) abgegeben, die am unteren Ende des Reaktorgefäßes (130) vorgesehen ist. Ein teilweise gereinigter Gasstrom und ein Teil des Strippergases werden nach oben durch eine vertikale Gasauslaßleitung (132) abgegeben, welche über das Dach (133) des Primärzyklones nicht vorragt. Die in dem teilweise gereinigten Gas noch immer vorhandenen Feststoffe werden nachfolgend in einem Sekundärzyklon (134) abgeschieden. Wie früher erläutert, können mehr als ein Primärzyklon und mehr als ein Sekundärzyklon in Fluidverbindung mit dem Riserreaktor vorgesehen sein. Der Klarheit halber sind diese Zyklone nicht gezeigt. Die Primärstripperzone (131) ist durch das offene untere Ende des rohrförmigen Gehäuses des Primärzyklones (129) geformt, der nach unten zu einem Punkt unterhalb des Pegels (141) des Wirbelbettes der Hauptwirbelbettzone (135) ragt, die im unteren Teil des Reaktorgefäßes (130) vorgesehen ist. Das Strippergas wird der primären und Hauptwirbelbettzone durch Mittel (137) und gegebenenfalls durch Mittel (136) zugeführt. Da das rohrförmige Gehäuse des Primärzyklones (129) kleiner als das Reak torgefäß (130) ist, wird nur ein Teil des Strippergases das Reaktorgefäß (130) über die Leitung (132) verlassen. Der verbleibende Teil des Strippergases wird das Gefäß (130) über einen Schlitz (138), der in der Gasauslaßleitung (132) vorgesehen ist, über den Sekundärzyklon (134) und den Sekundärzyklon-Gasauslaß (139) verlassen. Der im Sekundärzyklon (134) abgeschiedene Katalysator wird dann zur Hauptstripperzone (135) über die Falleitung (140) zurückgeführt. Der Primärzyklon (129) kann zusätzlich mit einem Wirbelstabilisierer (111) und einem Rohr (121) ausgestattet sein, wie in 3 gezeigt. Das bevorzugte Verhältnis von d1 und d2 ist wie vorstehend beschrieben.
Das Ausführungsbeispiel nach 5 kann vorteilhaft durch eine einfache Modifikation des Primärzyklones eines bestehenden FCC-Reaktorgefäßes erhalten werden. Ein Beispiel eines solchen bekannten FCC-Reaktorgefäßes ist in der WO-A-9742275 beschrieben.
Beispiele des FCC-Prozesses, in welchem die Vorrichtung der Erfindung zweckmäßig verwendet werden kann, sind in den vorerwähnten Patentveröffentlichungen beschrieben, und jene, die in Catalytic Cracking of Heavy Petroleum Fractions, Daniel DeCroocq, Institut Français du Petrole, 1984 (ISBN 2-7108-455-7), Seiten 100–114, beschrieben sind. Vorzugsweise wird die Vorrichtung in einem FCC-Prozeß verwendet, in welchem dem Primärzyklon eine Gas-Feststoffsuspension zugeführt wird, die einen Feststoffgehalt zwischen 0,5 und 15 kg/m³ und vorzugsweise zwischen 1 und 12 kg/m3 hat.
Die Erfindung wird durch die folgenden nicht einschränkenden Beispiele illustriert.
Beispiel 1
Einer Trennvorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, wird eine Gas-Feststoffsuspension mit den in Tabelle 1 angeführten Eigenschaften zugeführt. Die Dimensionen des Primärzyklones wurden so gewählt, daß d1 0,3 m und d2 ebenfalls 0,3 m betrug. Tabelle 1
Vergleichsbeispiel A
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer, daß der Primärzyklon einer nach dem Stand der Technik war, mit einer Gasauslaßleitung, die nach unten durch das Dach des Zyklongehäuses vorstand. Das untere Ende des tangentialen Gaseinlasses und die Öffnung der Gasauslaßleitung lagen in der gleichen Horizontalebene. Die Oberseite des tangentialen Einlasses und das Dach des Zyklongehäuses lagen in der gleichen Horizontalebene. Der Abstand zwischen der Mitte des tangentialen Einlasses und dem kegelstumpfförmigen Wandabschnitt war der gleiche wie im Beispiel 1. Außerdem waren die Einlaßgeschwindigkeit, die Zusammensetzung der Suspension und die Dimensionen des Sekundärzyklones die gleichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Vergleichsbeispiel B
Das Experiment A wurde wiederholt, außer, daß der Primärzyklon ein Zyklon nach dem Stand der Technik war, jedoch hinsichtlich der Wirksamkeit durch Verkleinerung der Einlaßleitung des Primärzyklones verbessert. Alle anderen Dimensionen und Betriebsdaten waren dieselben. Die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3
Durch Vergleich der Ergebnisse aus Beispiel 1 mit dem Experiment A und dem Experiment B mit A geht hervor, daß in beiden Fällen die Trennwirksamkeit des Primärzyklones verbessert wurde. Außerdem ist die kombinierte Trennunwirksamkeit des Primärzyklones und des Sekundärzyklones des Experimentes B um den Faktor 3 im Vergleich zum Experiment A verringert, bei einem beträchtlichen Verlust infolge Erhöhung des Druckabfalles. Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist, wie dies Beispiel 1 zeigt, die kombinierte Trennunwirksamkeit um das fast Zehnfache reduziert, bei einem wesentlich geringeren Anstieg des Druckabfalles im Vergleich zum Experiment A.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde wiederholt, außer, daß der Primärzyklon an seinem unteren Ende keine Falleitung hatte. Statt dessen bestand das untere Ende des rohrförmigen Gehäuses aus einem Wirbelbett gemäß 3. Der Pegel des Wirbelbettes wurde unterhalb des Wirbelstabilisierers gehalten. Die Teilchen des Wirbelbettes waren die gleichen wie die Feststoffe, die dem Primärzyklon zugeführt wurden. Diesem Wirbelbett wurde Luft als Fluidisiergas zugeleitet. Die gesamte dem Wirbelbett zugeleitete Luft wurde aus dem Primärzyklon über die Gasauslaßöffnung des Primärzyklonen abgegeben. Die Abstände d1 und d2 waren wie in Beispiel 1 beschrieben. Weitere Bedingungen und Ergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt.
Vergleichsbeispiel C
Das Beispiel 2 wurde wiederholt, außer, daß die Gasauslaßleitung durch das Dach des Zyklongehäuses nach unten vorstand, derart, daß die Unterseite des tangentialen Gaseinlasses und die Öffnung der Gasauslaßleitung in der gleichen Horizontalebene und die Oberseite des tangentialen Einlasses und das Dach des Zyklongehäuses in der gleichen Horizontalebene lagen. Der Abstand zwischen dem Wirbelstabilisierer und dem Gaseinlaß war derselbe wie in Beispiel 2. Der Pegel des Wirbelbettes wurde wie im Beispiel 1 unterhalb des Wirbelstabilisierers gehalten. Weitere Bedingungen und Ergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
Bei Erhöhung der Oberflächengasgeschwindigkeit auf Werte oberhalb von 0,3 m/s, wie im Beispiel 2 und im Vergleichsbeispiel C dargestellt, wird beobachtet, daß bei etwa 0,4 m/s die Vorrichtung beim Beispiel C einen plötzlichen starken Abfall der Trennwirksamkeit zeigte. Dieser plötzliche starke Abfall der Trennwirksamkeit wurde nur bei einer wesentlich höheren Oberflächengasgeschwindigkeit mit der Vorrichtung nach Beispiel 2 beobachtet.

Claims

Vorrichtung zum Trennen von Feststoffteilchen aus einer Suspension von Feststoffteilchen und Dampf, wobei die Vorrichtung aufweist: (i) ein vertikales Primärzyklongefäß mit einem rohrförmigen Gehäuse, welches einen rohrförmigen Wandabschnitt aufweist, der mit einem tangential angeordneten Einlaß zur Aufnahme der Teilchen und Dampf versehen ist, wobei der rohrförmige Wandabschnitt an seinem unteren Ende offen und an seinem oberen Ende mittels einer Abdeckung verschlossen ist, die mit einer Öffnung versehen ist, wobei die Öffnung mit einer Gasauslaßleitung in Fluidverbindung steht, die eine Gaseinlaßöffnung aufweist, welche auf der gleichen Höhe wie die Öffnung in der Abdeckung liegt; (ii) ein oder mehrere Sekundärgas-Feststoff-Trennmittel, die mit der Gasauslaßleitung des Primärzyklones in Fluidverbindung stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Gaseinlaßöffnung der Gasauslaßleitung in einem Abstand (d1) oberhalb der Mitte der tangential angeordneten Einlaßöffnung liegt, wobei das Verhältnis dieses Abstandes und des Durchmessers des rohrförmigen Gehäuses (d2) zwischen 0,2 und 3 beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Sekundärgas-Feststoff-Trennmittel durch einen Zyklonseparator gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, bei welcher eine Stripperzone vorgesehen ist, die mit Mitteln zur Zufuhr von Strippergas versehen ist, die so angeordnet sind, daß im Betrieb ein Wirbelbett vorhanden ist, das derart angeordnet ist, daß ein Teil des Strippergases oder das gesamte Strippergas, welches die Stripperzone in Richtung nach oben verläßt, in das untere Ende des Primärzyklonen eintritt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher ein Wirbelstabilisierer an der Grenzzone zwischen dem Primärzyklon und der Stripperzone vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher das Primärzyklongefäß und die Stripperzone gemeinsam ein rohrförmiges Gefäß bilden, wobei im Betrieb das gesamte Strippergas aus der Stripperzone über den Primärzyklon an die Gasauslaßleitung des Primärzyklonen abgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher der Primärzyklon, der Sekundärzyklon bzw. Sekundärzyklone und die Stripperzone in einem Reaktorgefäß angeordnet sind, das einen größeren Durchmesser als der Primärzyklon hat, wobei das Reaktorgefäß auch mit Mitteln zur Zufuhr der Suspension von katalytischen Teilchen und Dampf versehen ist, und Mitteln zur Abgabe des gestrippten Katalysators und von Dämpfen, die im wesentlichen frei von Katalysatorteilchen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, bei welcher eine Falleitung am unteren Ende des rohrförmigen Wandabschnittes des Primärzyklonen vorhanden ist, welche Falleitung mittels eines kegelstumpfförmigen Wandabschnittes in Fluidverbindung mit dem rohrförmigen Wandabschnitt steht.
Fluidkatalysator-Crack-Reaktorgefäß mit einer Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher das stromabwärtige Ende eines Riserreaktors in Fluidverbindung mit dem tangential ange ordneten Einlaß des Primärzyklones steht, wobei das Gefäß ferner an seinem unteren Ende eine Stripperzone aufweist, die mit Mitteln zur Zufuhr eines Strippermediums zu einem dichten Wirbelbett aus abgetrennten Katalysatorteilchen versehen ist, Mitteln zur Abgabe der gestrippten Katalysatorteilchen aus dem Gefäß, und Mitteln zur Abgabe des Kohlenwasserstoffes und des Strippermediumdampfes aus dem Gefäß.
Gefäß nach Anspruch 9, bei welchem die Gasauslaßleitung des Primärzyklones mit einer Öffnung zur Aufnahme des Strippermediums und der gestrippten Kohlenwasserstoffe versehen ist.
Verwendung einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-8 zum Trennen von Feststoffteilchen von einer Suspension von Teilchen und Gas.
Verwendung nach Anspruch 11, bei welcher die Trennung ein Teil eines fluidkatalytischen Crack-Verfahrens ist.
Verwendung nach Anspruch 12, bei welcher dem Primärzyklon eine Gas-Feststoff-Suspension mit einem Feststoffgehalt zwischen 0,5 und 15 kg/m³ zugeführt wird.