利用浮阀塔提纯四氯化钛过程中增加浮阀塔的产能和降低单位产品能耗的方法技术

一种利用浮阀塔提纯四氯化钛过程中增加浮阀塔的产能和降低单位产品能耗的方法，采用浮阀塔提纯系统进行四氯化钛提纯，该浮阀塔提纯系统包括1#浮阀塔、2#浮阀塔、四氯化钛原料罐、四氯化钛成品罐、一次塔顶流出物储罐、塔顶回流阀门Ⅰ、塔顶回流阀门Ⅱ、塔中进料阀门Ⅰ、塔中进料阀门Ⅱ、塔底出料阀Ⅰ和塔底出料阀Ⅱ；首先，在2#浮阀塔进行提纯操作，关闭塔顶回流阀门Ⅱ，在塔顶得到一次塔顶馏出物，送入一次塔顶流出物回收罐中，收集后，送入1#浮阀塔中，作为二次提纯原料，进行再次提纯分离。优点是：该方法可在保证四氯化钛的回收率的同时，增加四氯化钛的产量，进而降低单位产品四氯化钛的能耗，降低四氯化钛提纯成本。

A method for increasing the productivity of the valve tower and reducing the energy consumption per unit product in the process of purifying four titanium chloride by using a valve tower

Use of a float valve tower to purify four titanium chloride in the course of float valve tower capacity and method of reducing energy consumption per unit of product, the float valve tower four titanium chloride purification purification system, the float valve tower purification system includes a 1# float valve tower, 2# valve tower, four titanium chloride material tank, four chloride titanium product tank, an overhead tank, reflux valve 1, reflux valve II, tower inlet valve, inlet valve of Tower II, tower bottom outlet valve and outlet valve of the bottom of the Tower II; first, purification operation in 2# float valve tower top reflux valve closed, II and get a top distillate on the top of the tower, into a tower effluent recovery tank, collected into the 1# float valve tower, as the two purification materials, re separation and purification. The utility model has the advantages that the method can increase the recovery rate of four titanium chloride while reducing the recovery rate of four titanium chloride, thereby reducing the energy consumption of four titanium chloride in a unit product, and reducing the purification cost of four titanium chloride.

【技术实现步骤摘要】
利用浮阀塔提纯四氯化钛过程中增加浮阀塔的产能和降低单位产品能耗的方法
本专利技术属于有色金属冶炼领域，涉及钛冶炼生产过程中原料提纯技术增加产能、降低能耗的操作方法，特别一种利用浮阀塔提纯四氯化钛过程中增加浮阀塔的产能和降低单位产品能耗的方法。
技术介绍
钛是一种耐腐蚀的金属，广泛应用于航空、航天、航海、化工、石油、纺织、医疗器械及冶金领域。海绵钛是利用提纯的四氯化钛和金属镁，在氩气保护下，使金属镁与四氯化钛反应，生产海绵钛和氯化镁。海绵钛生产对四氯化钛纯度要求较高，四氯化钛提纯是利用四氯化钛与其它杂质氯化物的物理性质——沸点的不同，通过使四氯化钛及杂质氯化物的反复气化与冷凝，最终使四氯化钛与杂质氯化物得到充分的分离。目前，四氯化钛提纯通常采用一个浮阀塔进行单塔提纯，原料从塔中进入，塔中以上的所有塔节统称为提馏段，塔中以下的所有塔节统称为精馏段。精馏段通过对四氯化钛及其杂质的反复气化与冷凝，将四氯化钛进行逐级提纯，是保证四氯化钛质量的必要设备；提馏段通过对四氯化钛及其杂质的反复气化与冷凝，将杂质氯化物进行逐级提纯，是保证四氯化钛回收率的必要设备。精馏段出口杂质氯化物的纯度与提馏段中出口四氯化钛的纯度是对立的矛盾关系，保证杂质氯化物的纯度，势必影响四氯化钛的纯度，进而需要减小加料量，最终影响四氯化钛的产量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是找到一种利用浮阀塔提纯四氯化钛过程中增加浮阀塔的产能和降低单位产品能耗的方法，该方法可在保证四氯化钛的回收率的同时，增加四氯化钛的产量，进而降低单位产品四氯化钛的能耗，降低四氯化钛提纯成本。本专利技术的技术解决方案是：一种利用浮阀塔提纯四氯化钛过程中增加浮阀塔的产能和降低单位产品能耗的方法，其具体步骤如下：1.1采用浮阀塔提纯系统进行四氯化钛提纯，该浮阀塔提纯系统具有2#浮阀塔和1#浮阀塔，所述2#浮阀塔的塔底出料口通过管路连接有四氯化钛成品罐4，所述2#浮阀塔的塔顶出料口通过管道与1#浮阀塔的塔中进料口相连通，所述2#浮阀塔、1#浮阀塔的塔顶分别设有塔顶回流阀门Ⅱ7、塔顶回流阀门Ⅰ6，所述2#浮阀塔的塔中进料口通过管道连接有四氯化钛原料罐，在靠近2#浮阀塔的塔中进料口的管道上设有塔中进料阀门Ⅱ，在靠近1#浮阀塔的塔中进料口的管道上设有塔中进料阀门Ⅰ，所述2#浮阀塔和1#浮阀塔之间的管道上设有一次塔顶流出物储罐，所述1#浮阀塔的底部出口与四氯化钛原料罐通过管道相连通；在2#浮阀塔进行提纯操作，关闭2#浮阀塔的塔顶回流阀门Ⅱ，使得塔顶温度升高到70℃～120℃，打开塔中进料阀门Ⅱ，使四氯化钛原料由2#浮阀塔塔中进料口进入2#浮阀塔中，通过控制塔中进料阀门Ⅱ向塔中加料，加料量是单塔提纯加料量的2倍～2.2倍，塔中温度为125～130℃，在塔顶得到一次塔顶馏出物，送入一次塔顶流出物回收罐中，在塔底得到的精四氯化钛送入四氯化钛成品罐中；1.2、打开塔中进料阀门Ⅰ，将一次塔顶流出物回收罐收集的一次塔顶馏出物，送入1#浮阀塔中，作为二次提纯原料，通过控制塔中进料阀门Ⅰ向塔中加料，加料量是单塔提纯加料量的1/2～2/3倍，打开1#浮阀塔的塔顶回流阀门Ⅰ，使1#浮阀塔的塔顶温度控制在60℃～90℃，将一次塔顶馏出物通过1#浮阀塔进行再次提纯分离，得到二次塔顶馏出物，塔底得到的四氯化钛送入四氯化钛原料罐中，与四氯化钛原料进行掺混，作为2#浮阀塔的提纯原料使用。进一步的，2#浮阀塔的塔中温度为125℃～130℃。进一步的，1#浮阀塔的塔中温度为110℃～120℃。进一步的，2#浮阀塔的规格为时，2#浮阀塔的加料量在4小时内由2.91吨/小时逐渐提高到6.25吨/小时。进一步的，1#浮阀塔的规格为时，1#浮阀塔的加料量为1.1吨/小时～2吨/小时。本专利技术的有益效果是：1、关闭2#浮阀塔的塔顶回流阀门，避免精馏段的四氯化钛与杂质氯化物进行反复的冷凝与气化，节约能源；2、减少加料塔板的杂质氯化物总量和物料总量，在保证四氯化钛达到同样纯度的同时，可以成倍提高加料量，成倍增加产量，单位产品能耗降低；3、减少加料塔板的杂质氯化物总量，在加料量增加2倍-2.2倍的同时，产品合格率由85％提高到98％，减少产品二次提纯总量，降低单位产品能耗；4、一次塔顶流出物需进行二次提纯，虽然增加部分能耗，但只占降低能耗的10％，经总体测算，由于产量的成倍增加和产品合格率的有效提升，单位产品能耗减低45％。附图说明图1是本专利技术浮阀塔提纯系统的示意图。图中：1-1#浮阀塔,2-2#浮阀塔，3-四氯化钛原料罐，4-四氯化钛成品罐，5-一次塔顶流出物储罐，6-塔顶回流阀门Ⅰ，7-塔顶回流阀门Ⅱ，8-塔中进料阀门Ⅰ，9-塔中进料阀门Ⅱ，10-塔底出料阀Ⅰ，11-塔底出料阀Ⅱ。具体实施方式实施例1如图所示，采用浮阀塔提纯系统进行四氯化钛提纯，该浮阀塔提纯系统具有2#浮阀塔2和1#浮阀塔1，所述2#浮阀塔2的塔底出料口通过管路连接有四氯化钛成品罐4，所述2#浮阀塔2的塔顶出料口通过管道与1#浮阀塔1的塔中进料口相连通，所述2#浮阀塔2、1#浮阀塔1的塔顶分别设有塔顶回流阀门Ⅱ7、塔顶回流阀门Ⅰ6，所述2#浮阀塔2的塔中进料口通过管道连接有四氯化钛原料罐3，在靠近2#浮阀塔2的塔中进料口的管道上设有塔中进料阀门Ⅱ9，在靠近1#浮阀塔1的塔中进料口的管道上设有塔中进料阀门Ⅰ8，所述2#浮阀塔2和1#浮阀塔1之间的管道上设有一次塔顶流出物储罐5，所述1#浮阀塔1的底部出口与四氯化钛原料罐3通过管道相连通；在2#浮阀塔2、1#浮阀塔1的塔底分别设有塔底出料阀Ⅱ11、塔底出料阀Ⅰ10。该增加浮阀塔产能、降低单位产品能耗的操作方法，具体步骤如下：1、在正常有塔顶回流操作的基础上，将2#浮阀塔2塔顶回流阀门Ⅱ7关闭，避免塔顶馏出物回流进2#浮阀塔2，造成精馏段的反复蒸发与冷凝；2、打开塔中进料阀门Ⅱ9，将四氯化钛原料罐3的四氯化钛原料送入2#浮阀塔2内，通过控制塔中进料阀门Ⅱ9逐步增大塔中加料量，在4小时内加料量由2.91吨/小时(该加料量为单塔提纯加料量)逐渐提高到6.25吨/小时；3、塔中温度由原来的(单塔提纯)137℃下降到125℃～130℃；塔顶温度由原来的(单塔提纯)60℃～90℃升高到70℃～120℃；4、完成提纯，打开塔底出料阀Ⅱ11，将塔底的精四氯化钛(经检测，纯度为99.8％)送入四氯化钛成品罐4，塔顶得到一次塔顶馏出物，送入一次塔顶流出物回收罐5中，一次塔顶馏出物总量由原来的(单塔提纯)9吨/月增加到27吨/月，杂质氯化物含量由50％降低到20％，四氯化钛一次回收率达到99.4％；四氯化钛产品综合能耗为10kg标煤/t；5、打开塔中进料阀门Ⅰ8，将一次塔顶馏出物作为原料，由一次塔顶流出物回收罐5重新入1#浮阀塔1通过控制塔中进料阀门Ⅰ8控制加料量为2吨/小时；6、打开塔顶回流阀门Ⅰ6，控制1#浮阀塔1中温度110℃～120℃,塔顶温度60℃～80℃，得到四氯化钛纯度为98％，此阶段无四氯化钛产品产出；二次塔顶杂质氯化物纯度为60％，可以达到排放标准；7、1#浮阀塔1塔底得到纯度为98％四氯化钛，打开塔底出料阀Ⅰ10送入四氯化钛原料罐3四氯化钛原料混合送入2#浮阀塔2作为入塔原料继续掺混使用，四氯化钛二次回收率达到99本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用浮阀塔提纯四氯化钛过程中增加浮阀塔的产能和降低单位产品能耗的方法，其特征是：具体步骤如下：1.1采用浮阀塔提纯系统进行四氯化钛提纯，该浮阀塔提纯系统具有2#浮阀塔和1#浮阀塔，所述2#浮阀塔的塔底出料口通过管路连接有四氯化钛成品罐4，所述2#浮阀塔的塔顶出料口通过管道与1#浮阀塔的塔中进料口相连通，所述2#浮阀塔、1#浮阀塔的塔顶分别设有塔顶回流阀门Ⅱ7、塔顶回流阀门Ⅰ6，所述2#浮阀塔的塔中进料口通过管道连接有四氯化钛原料罐，在靠近2#浮阀塔的塔中进料口的管道上设有塔中进料阀门Ⅱ，在靠近1#浮阀塔的塔中进料口的管道上设有塔中进料阀门Ⅰ，所述2#浮阀塔和1#浮阀塔之间的管道上设有一次塔顶流出物储罐，所述1#浮阀塔的底部出口与四氯化钛原料罐通过管道相连通；在2#浮阀塔进行提纯操作，关闭2#浮阀塔的塔顶回流阀门Ⅱ，使得塔顶温度升高到70℃～120℃，打开塔中进料阀门Ⅱ，使四氯化钛原料由2#浮阀塔塔中进料口进入2#浮阀塔中，通过控制塔中进料阀门Ⅱ向塔中加料，加料量是单塔提纯加料量的2倍～2.2倍，塔中温度为125～130℃，在塔顶得到一次塔顶馏出物，送入一次塔顶流出物回收罐中，在塔底得到的精四氯化钛送入四氯化钛成品罐中；1.2、打开塔中进料阀门Ⅰ，将一次塔顶流出物回收罐收集的一次塔顶馏出物，送入1#浮阀塔中，作为二次提纯原料，通过控制塔中进料阀门Ⅰ向塔中加料，加料量是单塔提纯加料量的1/2～2/3倍，打开1#浮阀塔的塔顶回流阀门Ⅰ，使1#浮阀塔的塔顶温度控制在60℃～90℃，将一次塔顶馏出物通过1#浮阀塔进行再次提纯分离，得到二次塔顶馏出物，塔底得到的四氯化钛送入四氯化钛原料罐中，与四氯化钛原料进行掺混，作为2#浮阀塔的提纯原料使用。...

【技术特征摘要】
1.一种利用浮阀塔提纯四氯化钛过程中增加浮阀塔的产能和降低单位产品能耗的方法，其特征是：具体步骤如下：1.1采用浮阀塔提纯系统进行四氯化钛提纯，该浮阀塔提纯系统具有2#浮阀塔和1#浮阀塔，所述2#浮阀塔的塔底出料口通过管路连接有四氯化钛成品罐4，所述2#浮阀塔的塔顶出料口通过管道与1#浮阀塔的塔中进料口相连通，所述2#浮阀塔、1#浮阀塔的塔顶分别设有塔顶回流阀门Ⅱ7、塔顶回流阀门Ⅰ6，所述2#浮阀塔的塔中进料口通过管道连接有四氯化钛原料罐，在靠近2#浮阀塔的塔中进料口的管道上设有塔中进料阀门Ⅱ，在靠近1#浮阀塔的塔中进料口的管道上设有塔中进料阀门Ⅰ，所述2#浮阀塔和1#浮阀塔之间的管道上设有一次塔顶流出物储罐，所述1#浮阀塔的底部出口与四氯化钛原料罐通过管道相连通；在2#浮阀塔进行提纯操作，关闭2#浮阀塔的塔顶回流阀门Ⅱ，使得塔顶温度升高到70℃～120℃，打开塔中进料阀门Ⅱ，使四氯化钛原料由2#浮阀塔塔中进料口进入2#浮阀塔中，通过控制塔中进料阀门Ⅱ向塔中加料，加料量是单塔提纯加料量的2倍～2.2倍，塔中温度为125～130℃，在塔顶得到一次塔顶馏出物，送入一次塔顶流出物回收罐中，在塔底得到的精四氯化钛送入四氯化钛成品罐中；1.2、打开塔中进料阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐牧，崔传海，白建华，王斌，王立新，王常柏，王静，周伟，胡兵，
申请(专利权)人：中信锦州金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21