CN100421777C

CN100421777C - 在fcc工艺中应用旋风器分离催化剂的方法和设备

Info

Publication number: CN100421777C
Application number: CNB028294440A
Authority: CN
Inventors: S·尼维德奇阿尔; D·N·麦尔斯; C·瑙恩海默; T·J·赫皮希
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Honeywell UOP LLC; Universal Oil Products Co
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: WO2004014538A1; AU2002327435A1; MXPA05001515A; EP1525048A1; CN1665586A; CA2493684A1

Abstract

本发明涉及一种用于分离混合物中固体和气体的设备和方法，其通过使混合物以第一角度方向产生涡流，从而在管中利用向心力将较重固体从较轻气体中分离，并且通过确定旋风器进口的方向，使混合物轨迹远离旋风器中心，该设备和方法提高了分离效率。通过使在分离容器中和旋风器中混合物的涡流角度方向相反，或者通过使旋风器相对于容器切向布置，从而旋风器和分离容器共用一个切向侧壁，可以得到所期望的混合物轨迹。该设备和方法使进入旋风器中的更大部分的混合物加入涡流，从而进一步加强了固体和气体之间的分离。通过使混合物切向进入旋风器进一步提高了分离效率。

Description

在FCC工艺中应用旋风器分离催化剂的方法和设备

发明背景

本发明涉及在FCC工艺中颗粒催化剂材料从气态材料中的分离。

用于将固体从气体中分离的气旋方法是公知的，并且该方法通常应用在碳氢化合物处理工业中，其中颗粒催化剂与气体反应物相接触，从而实现气流组分的化学变化，或者发生与气流接触的颗粒中的物理变化。

FCC工艺代表了一种工艺的熟悉的实例，该工艺应用气流与催化剂颗粒的细微分流相接触，产生气体和颗粒间的接触，该方法有利于有效地将颗粒催化剂从产物蒸气中分离。下游过滤法或附加的分离装置必须除去FCC单元没有回收的催化剂颗粒。FCC工艺中未回收的催化剂表现出双重损失。必须更换催化剂，而这带来了提高了材料成本，而催化剂损失会导致对下游设备的腐蚀。因此，在FCC工艺中有效地将颗粒催化剂材料从气态流体中分离的方法是十分实用的。

气态流体从FCC反应管中的排出开始了颗粒催化剂固体的分离。从气流中分离颗粒固体的最常见的方法是向心分离。公知的向心分离器给予包含夹带的固体颗粒的气体切向速度，迫使较重的固体颗粒向外而远离较轻的气体，从而向上提取气体而向下收集固体。

US-A-5584985 B1公开了通过使原料和催化剂颗粒从提升管进入分离容器，通过一个弓形的、管状涡流臂使气体和颗粒催化剂产生螺旋运动，实现从反应管排出物的最初快速分离。在分离容器中材料的涡流、螺旋运动产生了颗粒催化剂从气体的最初分离。混合物在气体回收管上升的过程中仍然继续其涡流运动。在气体回收管用末端旋风器提取混合物，以进一步从气体中分离颗粒催化剂。这种设备被称为UOP涡流分离***(VSS^SM)。

旋风器通常在圆柱形容器的外侧具有一个切向进口，圆柱形容器形成旋风器的外壁。旋风器进口和外壁的内表面共同作用，在旋风器内产生气体材料和催化剂的螺旋流径或涡流。涡流外部的向心加速度使得催化剂颗粒向桶的外侧移动，而气体材料进入涡流的内部并最终穿过上部出口排出。较重的催化剂颗粒在旋风器桶的侧壁上聚集，并最终落至旋风器底部，通过出口和料腿管排出，从而通过FCC单元再循环。

在容器中安装旋风器需要在旋风器间保持间隙，以为安装和维护的目的提供足够的通道。当在一个容器中安装更多的旋风器时，旋风器间的间隙成为一个更重要的考虑因素。

因此，本发明的一个目的是提高在FCC单元中从蒸气分离颗粒固体的效率。本发明的另一个目的是应用带有一个或更多个旋风器的VSS^SM来进一步提高在FCC单元中的这种分离效率。本发明的另一个目的是在盛装容器中在旋风器间保证足够的间隙。

发明简述

已经发现，调整始自分离容器(例如VSS^SM)的涡流运动的角度方向，从而使其远离旋风器的中心会提高分离效率。为此在容器中这种涡流定向可与下游旋风器中涡流运动的角度方向相反。只要旋风器进口与分离容器切向交叉使得来自分离容器的颗粒沿着平行于旋风器进口中心线的轨迹进入旋风器，即使容器中和旋风器中涡流的方向相同也可以达到相同的目的。当VSS^SM和旋风器中的涡流运动一致并且旋风器进口不是切向地接收混合物时，在进入旋风器的混合物和使混合物产生涡流运动的外壁内表面之间会产生较少的接触。相反，混合物趋向接触旋风器中心(其包括通向气体出口管的进口)。因此，一些进入旋风器的混合物会在其接受外壁产生的涡流运动之前排出旋风器，并且是在固体颗粒从气态烟雾中仅最小程度进一步分离的情况下排出旋风器。通过引导从容器中出来的流体使其平行于旋风器进口中心线向外的方向，旋风器外壁更容易在混合物接触旋风器中心之前赋予混合物涡流运动。因此，产生更高的分离效率。为了实现容器和旋风器中涡流角度的共同定向，旋风器进口需要与容器切向连接，从而使获得所期望的混合物进入旋风器的方向。当旋风器和分离容器中涡流运动方向相反时，相对于分离容器径向或者切向的旋风器的定向都可以使混合物以所期望的方向进入旋风器。为了使涡流运动反向，VSS^SM定位了一个涡流臂，使得涡流臂末端处的开口呈角度地朝向与旋风器的弯曲壁相连接的旋风器进口壁。以这种方式，VSS^SM涡流臂出口引导混合物进入旋风器外壁或旋风器进口与其连接的表面的方向。通过反向涡流运动，切向构造旋风器进口与旋风器涡流上游一侧和VSS^SM涡流和以及旋风器下游和VSS^SM涡流进口相对侧，可以进一步提高效率。

因此，本发明的一种实施方式是用于碳氢化合物原料的流化床催化裂化的方法。该方法将碳氢化合物原料和固体催化剂颗粒传递进入反应管，从而产生固体催化剂颗粒和气态流体的混合物。在分离容器中使所述催化剂颗粒和气态流体以某一角度方向产生涡流，从而减少所述混合物中的催化剂颗粒浓度并提高气态流体浓度。容器使混合物从容器穿过旋风器进口切向进入至少一个旋风器，其中旋风器进口相对于容器中涡流的角度方向来说具有一个上游侧和一个下游侧。根据本发明，该角度方向的涡流将混合物以切线方向抛进旋风器进口，这样从上游旋风器进口和容器之间的交叉点射出的容器的切线以平行于旋风器进口或远离旋风器中心的方向射入旋风器。可以使混合物在旋风器中产生涡流的角度方向与容器中涡流的角度方向相反或混合物相同在旋风器中或容器中涡流方向相同但混合物切向进入旋风器。

在另一种实施方式中，本发明是一种用于碳氢化合物原料的流化床催化裂化的设备。该设备包括一个反应管，其用于使碳氢化合物原料与固体催化剂颗粒接触，从而产生固体催化剂颗粒和气态流体的混合物。所述反应管具有一个涡流出口，其出口构造成使固体催化剂颗粒和气态流体在分离容器中在第一角度方向产生涡流。与所述涡流出口连通的旋风器具有涡流产生外壁和旋风器进口，其中涡流产生外壁使固体催化剂颗粒和气态流体以第二角度方向产生涡流，旋风器进口从外壁切向延伸穿过切向的壁。旋风器进口与容器交叉，从而使第一方向涡流将混合物以平行于或指向旋风器进口切向壁的方向射入旋风器。反应管可具有一与反应管连接的弯曲管状涡流臂，该涡流臂具有一弯曲外壁，其中涡流臂的角度方向与旋风器外壁的角度方向相反。

附图简述

图1是FCC单元的横截面示意图。

图2是图1沿A-A截取的横截面图。

图3是图1沿B-B截取的横截面图。

图4是图2的局部视图，示出了当涡流运动相同时颗粒材料的流动轨迹。

图5是图1沿B-B截取的另一横截面图。

图6是图2的局部视图，示出了当涡流运动相反时粒状材料的流动轨迹。

图7是图1沿A-A截取的另一横截面图。

优选实施方式

图1是FCC单元的示意图，它将作为说明若干个实施方式的基础。从图1的A-A截取两个可选择的横截面图，即图2和图7。另外，从部分B-B截取两个可选择的横截面图，即图4和图6。该FCC单元包括在反应容器10中的分离设备。一个典型FCC单元中，一个提升管反应器12形式的导管向上延伸穿过反应容器10的较低部分。中心管或提升管反应器12优选在反应容器10中垂直定向，并且可向上延伸穿过反应容器的底部或从反应容器的顶部向下延伸。提升管反应器12在分离容器11中在涡流出口处以涡流臂14的形式终止。涡流臂14是一根弯曲管，其具有平行于提升管反应器12的弯曲轴线(参见图4)。涡流臂14还具有一个与提升管反应器12相连接的端部和另一个包括排放口16的开口端。涡流臂14通过排放口16排出包含裂化产物和固体催化剂颗粒的气态流体混合物。气体和催化剂从排放口16的切向排放在分离容器11的内壁附近产生了涡流螺旋运动。与螺旋运动有关的向心加速度促使较重的催化剂颗粒向分离容器11较外面的部分运动。从排放口16排出的催化剂颗粒在分离容器11的底部聚集，从而形成致密的催化剂床17。具有比固体催化剂颗粒更低密度的气体更容易改变方向，并开始向上螺旋，气体最终穿过一个进口20进入气体回收管18。穿过进口20进入气体回收管18的气体通常含有轻重量的催化剂颗粒。进口20回收从排放口16排出的气体以及从气提段27排出的气提气。进入气体回收管18的气体中催化剂颗粒的载量经常小于16kg/m³(1lb/ft³)，通常小于2kg/m³(0.1 lb/ft³)。由涡流臂14产生的涡流运动以相同的角度方向继续向上穿过气体回收管18。气体回收管18将分离后的气体传递入旋风器22，该旋风器进一步从气体回收管18中的气体中分离出催化剂颗粒材料。旋风器22在其内部产生涡流运动，从而建立一个从气体分离固体的涡流。相对来说没有催化剂颗粒的产物气流穿过蒸气出口24和出口管49从旋风器22排出。然后产物气流穿过出口25排出反应容器10。从旋风器22回收的催化剂颗粒穿过料斗19和料腿23从旋风器的底部排出，并传到反应容器10的较低部分，在此在分离容器11的外面形成致密的催化剂床28。在致密催化剂床28中的催化剂固体穿过窗口26进入气提段27。催化剂固体通过气提段27向下传递。气提流体，尤其是蒸汽，穿过至少一个分配器29进入气提段27的较低部分。在催化剂向下继续运动穿过分离容器11的同时，催化剂与穿过一系列气提导流板21的气提流体的逆流接触将气体从催化剂中排出。来自气提段27的催化剂穿过导管31进入催化剂再生器37，该催化剂再生器使催化剂与高温含氧气体接触，从而通过氧化催化剂表面的焦炭沉积来再生催化剂。再生后，催化剂颗粒穿过导管33进入提升管反应器12的底部，在此处从分配器35排出的流态化气体将催化剂颗粒向上气动运送穿过提升管12。当催化剂和运载气体的混合物在提升管12中继续向上运动时，喷嘴40向催化剂中喷射原料，催化剂和原料的接触使原料气化，从而产生额外的气体，这些气体以前述方式穿过排放口16而排出。

图2通过沿图1中的部分A-A截取的横截面图更详细描述旋风器22。每个旋风器22包括一个径向旋风器进口30和一个桶状腔体32。构造在桶状腔体32中心的蒸气出口24为仅挟带微量颗粒材料的产物气体从旋风器22排出提供了出口。如与图1相关的描述一样，料斗19将颗粒材料从旋风器22排放向致密催化剂床28。径向旋风器入口30由长直侧壁34形成，该长直侧壁提供了旋风器入口的切向壁。侧壁34优选具有连续渐变段34a，其向外壁38提供连续弯曲。在突变段36a处一短直侧壁36尖锐地截断弯曲外壁38，弯曲外壁38形成旋风器22的桶状腔体32。径向旋风器进口30从气体回收管18径向地通向旋风器22。从气体回收管18通向旋风器的径向出口的基本特征在于在其离开气体回收管18处，横向切断径向旋风器入口30的中线“C”基本上贯穿气体回收管18的横截面中心。在运行过程中，气体和颗粒材料的混合物离开气体回收管18排入旋风器22的径向旋风器入口30。长直侧壁34和弯曲外壁38形成一个连续表面，它给予进入旋风器22的混合物螺旋运动，从而产生涡流，将颗粒材料从气体中分离。

涡流臂114的弯曲方向如图3所示。穿过反应器提升管12上升的、包含颗粒材料和气流的混合物穿过涡流臂114离开提升管反应器12，以顺时针角度方向从排放口16螺旋排出。当混合物离开分离容器11，并传送穿过气体回收管18时，混合物保持顺时针角度方向的相同的涡流运动。

图4示出了径向排出气体回收管18的颗粒材料50进入旋风器22的情况。为了简单起见，图4只示出了一个旋风器。具有如图3所示弯曲方向的涡流臂14使包含颗粒材料50的混合物在气体回收管18中产生顺时针角度方向“D”的涡流运动。涡流臂14的弯曲方向确定了从进口到出口的角度方向。直侧壁34、渐变段34a和弯曲外壁38使旋风器22中的混合物产生顺时针角度方向“E”的涡流运动。当各涡流臂114具有和旋风器22相同的弯曲方向时，和现有技术一样，它们在气体回收管18和旋风器22中产生的顺时针角度方向“D”和“E”的涡流运动。因此，进入旋风器的颗粒材料50具有接近蒸气出口24的趋势，而不是沿着弯曲外壁38的内表面从而产生所期望的涡流运动。因此，应该相信，一些颗粒材料50在进入将颗粒材料50从气体中分离的涡流之前通过蒸气出口24而排出，因此降低了气体和颗粒材料分离的效率。

图4中的切线J更加充分地表明现有技术中混合物流的不期望的方向。切线J沿着在侧壁34与导管18的相交点L处开始的气体回收管18的容器壁的切向射出。相对于导管18中涡流的方向，侧壁34成为旋风器进口30的上游侧。图4所描述的构造向旋风器22的中心发射出与蒸气出口24相一致的切线J。

为了达到本发明的目的，图4还示出了容器壁34向34’的调整。移动侧壁34到位置34’使上游交叉点L移动到点L’，这样壁34’形成了从交叉点L’的切线，并且虽然没有示出，但是进口30的移动给予旋风器进口30一条平行于线34’的中心线。因此，沿线34’绘制的切线不是向旋风器22的中心射出，而是平行于旋风器进口的中心线，这样所进入的混合物轨迹则平行于旋风器进口。

通过颠倒容器中涡流的方向也可以达到本发明的目的。图5示出了本发明一种实施方式的涡流臂14的弯曲方向，该方向与图4所示涡流臂的方向相反，并且与旋风器22的弯曲方向相反。图3和图5中相同的附图标记表示相同零件。图5中的排放口16和图3中的排放口16反向相对。因此涡流臂14的弯曲方向与旋风器22的弯曲方向相反。图5示出了四个涡流臂14。可以应用更多或更少个涡流臂。

图6说明了在气体回收管18和旋风器22间相反涡流角度方向之间的相互作用。图5的涡流臂14中排放口16所排出的混合物会以逆时针角度方向“F”涡流。当混合物在气体回收管18中上升时，混合物会继续以逆时针方向涡流运动。但是，如图2所示的旋风器22中的涡流运动会以顺时针角度方向“E”进行。当包含颗粒材料50的混合物进入旋风器22的径向旋风器进口30时，混合物的角动量侧壁34而不是桶状腔体32的中心。因此，长直侧壁34和弯曲外壁38能够使更多的混合物产生顺时针角度方向“E”的涡流运动，因此会使更多的混合物合并入从气体中分离颗粒材料50的涡流。较重的颗粒材料50在旋风器22的弯曲外壁38上产生涡流，在此处它们最终降落到料斗19，进入料腿23，并且最终进入致密催化剂床28。涡流臂14使混合物以逆时针角度方向产生涡流和旋风器使混合物以顺时针方向产生涡流并不是限制因素，而涡流臂14和旋风器22所产生的涡流运动角度方向的反向关系却是一个避免颗粒与旋风器中心部分接触的有效途径。

再次观察颗粒沿切线流动的轨迹。图5示出了从导管18切向发射的切线M，该切线从点N起始，此处侧壁36(现在是旋风器进口30的上游壁)与导管18相交叉。切线M的末端指向进口30的外部，面对侧壁34并远离旋风器22的中心。因此切线M的末端远离旋风器22的中心。

图7描述了本发明的另一种实施方式，其提供了从气体回收管18到旋风器的基本上切向的出口，并且其中在气体回收管18中混合物逆时针角度方向“F”的涡流运动和旋风器中产生的顺时针方向“H”的涡流运动相反。图7看作是图1沿A-A的另一个横截面。图7中与进口相关的与图2中的相应元件构造不同的每个元件的附图标记是把图2中的附图标记加200。图2和图7中其它相同的元件仍用相同的附图标记。与图7所示的实施方式相应的图1沿B-B的横截面在图5中示出。涡流臂14使从提升管反应器12中排出的含有颗粒材料50的混合物产生逆时针角度方向“F”的涡流运动。当混合物在气体回收管18中上升运动时，继续进行这种逆时针角度方向“F”的涡流运动。混合物穿过旋风器进口230排出气体回收管18，其中旋风器进口230基本上与气体回收管18相切。混合物通过切向旋风器进口230进入每一旋风器22，旋风器进口230由长直侧壁234和短直侧壁236形成。与短直侧壁236共面或共线的线“I”基本上与气体回收管18的横截面轮廓相切。短直侧壁236可以设置在切线稍微向内的位置，以利于将其焊接到气体回收管18上。这种安排允许在反应容器10中安装更多的旋风器22，并且各旋风器22之间具有更大的间隙。长直侧壁234是连续的，并且具有连续渐变段234a和一个形成了旋风器22的桶状腔体232的弯曲外壁238。短直侧壁236具有一个从弯曲外壁238突变的尖锐段236a。比进入旋风器22的那些具有更大颗粒材料50浓度的混合物穿过料斗19向下排出，而比进入旋风器22的那些具有更大气态流体浓度的混合物穿过蒸气出口24向上排出。长直侧壁234和弯曲外壁238共同使进入旋风器22的混合物产生涡流运动，从而建立将颗粒材料50从气体中分离的涡流。在这种实施方式中，从提升管反应器12由涡流臂14产生的逆时针角度方向“F”的涡流运动与旋风器22产生的顺时针角度方向“H”的涡流运动反向。因此，相对于其首先接触旋风器22的中心然后和气体一起穿过气体出口24从旋风器排出来说，混合物中的颗粒材料50更容易首先接触长直侧壁234和/或弯曲外壁238，然后遭受涡流的涡流运动。因此，由于更大部分的混合物比起趋向旋风器中心来说更容易遭受涡流运动，所以在分离中实现了更高的效率。这种安排通过与以前已经承认的改变旋风器22的方向而不是涡流臂114的方向，还提供了气体回收管18和旋风器22中相反角度方向的涡流运动。

实施例I

执行应用了FLUENT程序的计算流体力学(CFD)模拟，来研究三组条件下的分离效率。下面假定在三组条件下：最小催化剂尺寸是40微米，气体密度是2.75kg/m³，气体速度是0.02c.p.，排出各涡流臂的混合物速度是20.8m/sec，压力是299kPa，温度是549℃。

第一组条件涉及一种模型，其中至旋风器22的径向旋风器进口30如图2所示相对于气体回收管18设置，涡流臂114为如图3所示设置。该模型的关键在于，由涡流臂产生的涡流的角度方向与图4所示的旋风器22产生的涡流的角度方向相同。CFD模拟表明，在该模型中，进入旋风器21％的混合物改向至旋风器的中心，而不是改向至旋风器的周边以进一步分离气体和固体，体现出效率损失。

第二组条件具有如图2所示和前述模型相同的旋风器构造。但是，涡流臂14的方向如图5所示，从而使由涡流臂14产生的涡流运动的角度方向与如图6所示由旋风器22所产生的涡流运动的角度方向相反。该模拟表明，进入旋风器的混合物中只有10％改向至设置蒸气出口的旋风器的中心，而不会改向至涡流以进行进一步分离。

实施例II

模拟一个具有五个旋风器的反应容器。旋风器的进口包括一个长壁和一个短直侧壁，其中长壁具有朝向确定旋风器桶的弯曲外壁的过渡段，短直侧壁具有朝向弯曲外壁的突变的尖锐段。长直侧壁设置为与气体回收管基本上相切，气体回收管将混合物从提升管反应器传输至旋风器。为了避免进入旋风器的混合物从旁路通过旋风器中的涡流，旋风器进口较长，为45.7cm(18英寸)。各旋风器在其最大分隔距离的间隙仅为10.7cm(4.2英寸)。

在另一个模型中，除了短直侧壁的长度仅为32.0cm(12.6英寸)且如图7所示设置为与气体回收管基本上相切以外，和前述模型相似地将五个旋风器安装入反应容器中。因此，第二个模型中旋风器的弯曲方向和第一个模型中旋风器的弯曲方向相反。但是，在第二个模型中，各旋风器在其最大分隔距离的间隙为45.7cm(18英寸)。因此，通过使旋风器的方向反向，各旋风器之间的间隙提高了将近300％。因此，第二个模型除了使旋风器的弯曲方向与在反应管出口处的涡流臂的弯曲方向相反从而提高分离效率之外，还提高了在反应容器中安装给定数目旋风器的灵活性。

第一组条件涉及一种模型，其中至旋风器22的径向旋风器进口30如图2所示相对于气体回收管18设置，涡流臂114如图3所示设置。该模型表明一种情况，即涡流臂产生和如图4所示的旋风器22所产生的相同角度方向的涡流，旋风器进口侧壁由数字34表示。CFD模拟表明，在该模型中，进入旋风器21％的混合物改向至旋风器中心，而不是改向至旋风器周边以参加涡流从而进一步分离气体和固体，体现出效率损失。

第二组条件具有如图2所示和前述模型相同的旋风器构造。但是，涡流臂14如图5所示定向，这样由涡流臂14产生的涡流运动的角度方向与如图6所示的旋风器22所产生涡流运动的角度方向相反。模拟表明，进入旋风器的混合物只有10％改向至设置蒸气出口的旋风器中心，而不会改向至涡流以进行进一步分离。

Claims

1. 一种用于碳氢化合物原料的流化床氢化裂化的方法，包括：

将碳氢化合物原料和固体催化剂颗粒传递进入反应管，从而产生固体催化剂颗粒和气态流体的混合物；

在分离容器中使所述催化剂颗粒和气态流体以某一角度方向产生涡流，从而减少所述混合物中的催化剂颗粒浓度，提高气态流体浓度；和

使混合物从该容器穿过旋风器进口切向进入至少一个旋风器，其中旋风器进口相对于容器中涡流的角度方向来说具有一个上游进口壁和一个下游进口壁，

其特征在于，该角度方向的涡流将混合物以切线方向发射进旋风器进口，这样从上游进口壁和容器之间的交叉点射出的容器的切线以远离旋风器中心方向射入旋风器。

2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于切线沿着平行于旋风器进口中心线的一条线射出。

3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于旋风器切向地接收从分离容器进入旋风器进口的混合物。

4. 如权利要求1-3中任何一个所述的方法，其特征在于分离容器中涡流的角度方向与旋风器中涡流的角度方向相反。

5. 如权利要求1-3中任何一个所述的方法，其特征在于所述混合物穿过涡流臂从所述反应管排出，从而所述产生第一角度方向的涡流。

6. 如权利要求1-3中任何一个所述的方法，其特征在于所述混合物从反应管传输到所述容器，所述容器包括直接与所述旋风器连通的气体回收管。

7. 一种用于碳氢化合物原料的流化床氢化裂化的设备，包括：

一个反应管，用于使碳氢化合物原料与固体催化剂颗粒接触，从而产生固体催化剂颗粒和气态流体的混合物，所述反应管具有一个涡流出口，该出口构造成使固体催化剂颗粒和气态流体在第一角度方向产生涡流；

一个分离容器，用于接收从反应管排出的混合物，并保持该混合物在第一角度方向的涡流；和

一个与所述涡流出口连通的旋风器，所述旋风器具有一涡流产生外壁和一旋风器进口，其中涡流产生外壁使固体催化剂颗粒和气态流体以第二角度方向产生涡流，旋风器进口从外壁切向延伸进入切向延伸的壁，

其特征在于，旋风器进口与分离容器交叉，这样第一方向涡流将混合物以平行于旋风器进口切向壁的方向射入旋风器。

8. 如权利要求7所述的设备，其特征在于，涡流出口包括一个管状涡流臂，管状涡流臂具有一个与反应管相连接的一端以及在相对端的开口，所述涡流臂绕平行于所述反应管的轴线弯曲，所述旋风器具有一弯曲外壁；其中所述涡流臂弯曲的角度方向与旋风器外壁的弯曲方向相反。

9. 如权利要求7或8所述的设备，其特征在于涡流出口位于分离容器中。

10. 如权利要求7或8所述的设备，其特征在于旋风器进口与分离容器切向交叉。