四氯化钛精馏装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种四氯化钛精馏装置。该装置包括相互连接的第一精馏塔和第二精馏塔，用于对四氯化钛进行精馏处理；第一精馏塔的塔底设置有与第一精馏塔的塔釜相连的第一再沸器，塔顶设置有与第一精馏塔塔顶气出口相连的第一冷凝器；第二精馏塔的塔底设置有与第二精馏塔的塔釜相连的第二再沸器，塔顶设置有第二回流口；其中，第二精馏塔的塔顶气出口与第一再沸器的热介质入口通过热介质管线相连通，第一再沸器的热介质出口与第二精馏塔的第二回流口通过回流管线相连通，且第二精馏塔的塔顶压力大于第一精馏塔的塔釜压力。本发明专利技术根据差压热耦合技术，实现四氯化钛精馏塔组内部冷热负荷的交换，对能量进行了套用，有效降低了高纯四氯化钛的精制能耗。

Titanium tetrachloride distillation unit

【技术实现步骤摘要】
四氯化钛精馏装置
本专利技术涉及四氯化钛提纯领域，具体而言，涉及一种四氯化钛精馏装置。
技术介绍
四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体，是制取海绵钛和氯化法钛白粉的主要原料，其质量的好坏直接影响海绵钛和钛白粉的质量。四氯化钛杂质较为复杂，包含低沸点物质、高沸点物质和沸点相近物质，主要为SiCl4、CH2ClCOCl、POCL3、CHCl2COCl、CCl3COCl、CH3COCl、SnCl4、VOCl3、AsCl3、VCl4、AlCl3、FeCl3等，这些杂质的种类和数量直接影响四氯化钛的色泽，对后续产品的性能危害极大。目前通常采用相互连接的两个精馏塔对四氯化钛进行精馏提纯，两个精馏塔的运行方式可以为先脱轻后脱重，也可以先脱重后脱轻。每个精馏塔的塔底设置有塔底再沸器，用于对精馏塔塔底排出的釜液的一部分进行加热回流，另一部分则采出或进入下一个精馏塔中进行脱轻。且每个精馏塔的塔顶设置有塔顶冷凝器，用于对塔顶排出的塔顶气进行冷凝以生成塔顶气凝液，塔顶气凝液中的一部分回流至原精馏塔内，另一部分采出或进入下一个精馏塔中进行脱重。然而，因杂质中的SnCl4、VOCl3、AsCl3、VCl4等与TiCl4沸点非常接近，且高纯四氯化钛要求各杂质的含量控制在0.1～1ppbw，这就使四氯化钛精制难度更大，必然要求各精馏塔具有高回流比和高理论板数，使得四氯化钛精制需要极高的热量消耗。因此，如何在保证杂质含量达标的基础上降低精制能耗，对于高纯四氯化钛的精制生产至关重要。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种四氯化钛精馏装置，以解决现有技术中的高纯四氯化钛精制过程中能耗过高的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种四氯化钛精馏装置，包括相互连接的第一精馏塔和第二精馏塔，用于对四氯化钛进行精馏处理；第一精馏塔的塔底设置有与第一精馏塔的塔釜相连的第一再沸器，塔顶设置有与第一精馏塔塔顶气出口相连的第一冷凝器；第二精馏塔的塔底设置有与第二精馏塔的塔釜相连的第二再沸器，塔顶设置有塔顶气出口和第二回流口；其中，第二精馏塔的塔顶气出口与第一再沸器的热介质入口通过热介质管线相连通，第一再沸器的热介质出口与第二精馏塔的第二回流口通过回流管线相连通，且第二精馏塔的塔顶压力大于第一精馏塔的塔釜压力。进一步地，四氯化钛精馏装置还包括第二冷凝器，第二冷凝器设置在回流管线上，第二冷凝器的进口与第一再沸器的热介质出口相连，第二冷凝器的出口与第二回流口相连。进一步地，第一精馏塔的塔内设置有第一填料层，第二精馏塔的塔内设置有第二填料层，第一填料层和/或第二填料层的填料为丝网填料。进一步地，第一精馏塔设置有四氯化钛进口，第一精馏塔用以对四氯化钛进行脱轻处理，第二精馏塔和第一精馏塔相互连接以对第一精馏塔的釜液中的一部分进行脱重处理，第一再沸器与第一精馏塔的塔釜相连以将第一精馏塔的釜液中的另一部分加热并回流至第一精馏塔的塔釜中。进一步地，第一精馏塔设置有四氯化钛进口以对四氯化钛进行脱重处理，第二精馏塔和第一精馏塔相互连接以对第一冷凝器排出的塔顶气凝液中的一部分进行脱轻处理，第一精馏塔的塔顶还设置有第一回流口，第一回流口与第一冷凝器相连以将第一冷凝器排出的塔顶气凝液中的另一部分回流至第一精馏塔内。进一步地，第二精馏塔设置有四氯化钛进口以对四氯化钛进行脱轻处理，第一精馏塔和第二精馏塔相互连接以对第二精馏塔的釜液中的一部分进行脱重处理，第二再沸器与第二精馏塔的塔釜相连以将第二精馏塔的釜液中的另一部分加热回流至第二精馏塔中。进一步地，第二精馏塔设置有四氯化钛进口以对四氯化钛进行脱重处理；第一精馏塔和第二精馏塔相互连接以对第二精馏塔的塔顶气凝液中的一部分进行脱轻处理，第二回流口用于将第二精馏塔的塔顶气凝液中的另一部分回流至第二精馏塔中。进一步地，第二精馏塔的进料管路上还设置有增压泵。应用本专利技术的技术方案，提供了一种四氯化钛精馏装置，其包括相互连接的第一精馏塔和第二精馏塔，用于对四氯化钛进行精馏处理；第一精馏塔的塔底设置有与第一精馏塔的塔釜相连的第一再沸器，塔顶设置有与第一精馏塔塔顶气出口相连的第一冷凝器；第二精馏塔的塔底设置有与第二精馏塔的塔釜相连的第二再沸器，塔顶设置有第二回流口；其中，第二精馏塔的塔顶气出口与第一再沸器的热介质入口通过热介质管线相连通，第一再沸器的热介质出口与第二精馏塔的第二回流口通过回流管线相连通，且第二精馏塔的塔顶压力大于第一精馏塔的塔釜压力。本专利技术提供上述四氯化钛精馏装置对四氯化钛进行精馏处理时，第二精馏塔的塔顶压力大于第一精馏塔的塔釜压力，这样，第二精馏塔的塔顶排出的塔顶气相比于第一精馏塔塔底排出的釜液而言具有更高的温度。将温度较高的第二精馏塔塔顶气直接通入第一精馏塔塔底的第一再沸器热介质入口中，可以有效利用这部分塔顶气的余热对第一精馏塔釜液中的一部分进行加热回流。这样，本专利技术根据差压热耦合技术原理，使高压塔的塔顶蒸汽作为低压塔塔底液体的热源，实现四氯化钛精馏塔组内部冷热负荷的交换，对能量进行了套用，有效降低了高纯四氯化钛的精制能耗。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种实施例的四氯化钛精馏装置示意图；图2示出了根据本专利技术的另一种实施例的四氯化钛精馏装置示意图；图3示出了根据本专利技术的另一种实施例的四氯化钛精馏装置示意图；以及图4示出了根据本专利技术的又一种实施例的四氯化钛精馏装置示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、第一精馏塔；11、第一再沸器；12、第一冷凝器；13、第一回流罐；20、第二精馏塔；21、第二再沸器；22、第二冷凝器；23、第二回流罐。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。正如
技术介绍
部分所描述的，现有技术中高纯四氯化钛的精制过程中存在能耗过高的问题。为了解决这一问题，本专利技术提供了一种四氯化钛精馏装置，如图1至4所示，其包括相互连接的第一精馏塔10和第二精馏塔20，用于对四氯化钛进行精馏处理；第一精馏塔10的塔底设置有与第一精馏塔10的塔釜相连的第一再沸器11，塔顶设置有与第一精馏塔10塔顶气出口相连的第一冷凝器12；第二精馏塔20的塔底设置有与第二精馏塔20的塔釜相连的第二再沸器21，塔顶设置有第二回流口；其中，第二精馏塔20的塔顶气出口与第一再沸器11的热介质入口通过热介质管线相连通，第一再沸器11的热介质出口与第二精馏塔20的第二回流口通过回流管线相连通，且第二精馏塔20的塔顶压力大于第一精馏塔10的塔釜压力。本专利技术提供上述四氯化钛精馏装置对四氯化钛进行精馏处理时，第二精馏塔20的塔顶压力大于第一精馏塔10的塔釜压力，这样，第二精馏塔20的塔顶排出的塔顶气相比于第一精馏塔10塔底排出的釜液而言具有更高的温度。将温度较高的第二精馏塔20塔顶气直接通入第一精馏塔10塔底的第一再沸器11热介质入口中，可以有效利用这部分塔顶气的余热对第一精馏塔釜液中的一部分进行加热回流。这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四氯化钛精馏装置，包括相互连接的第一精馏塔(10)和第二精馏塔(20)，用于对四氯化钛进行精馏处理；所述第一精馏塔(10)的塔底设置有与所述第一精馏塔(10)的塔釜相连的第一再沸器(11)，塔顶设置有与所述第一精馏塔(10)塔顶气出口相连的第一冷凝器(12)；所述第二精馏塔(20)的塔底设置有与所述第二精馏塔(20)的塔釜相连的第二再沸器(21)，塔顶设置有塔顶气出口和第二回流口；其特征在于，所述第二精馏塔(20)的塔顶气出口与所述第一再沸器(11)的热介质入口通过热介质管线相连通，所述第一再沸器(11)的热介质出口与所述第二精馏塔(20)的所述第二回流口通过回流管线相连通，且所述第二精馏塔(20)的塔顶压力大于所述第一精馏塔(10)的塔釜压力。

【技术特征摘要】
1.一种四氯化钛精馏装置，包括相互连接的第一精馏塔(10)和第二精馏塔(20)，用于对四氯化钛进行精馏处理；所述第一精馏塔(10)的塔底设置有与所述第一精馏塔(10)的塔釜相连的第一再沸器(11)，塔顶设置有与所述第一精馏塔(10)塔顶气出口相连的第一冷凝器(12)；所述第二精馏塔(20)的塔底设置有与所述第二精馏塔(20)的塔釜相连的第二再沸器(21)，塔顶设置有塔顶气出口和第二回流口；其特征在于，所述第二精馏塔(20)的塔顶气出口与所述第一再沸器(11)的热介质入口通过热介质管线相连通，所述第一再沸器(11)的热介质出口与所述第二精馏塔(20)的所述第二回流口通过回流管线相连通，且所述第二精馏塔(20)的塔顶压力大于所述第一精馏塔(10)的塔釜压力。2.根据权利要求1所述的四氯化钛精馏装置，其特征在于，所述四氯化钛精馏装置还包括第二冷凝器(22)，所述第二冷凝器(22)设置在所述回流管线上，所述第二冷凝器(22)的进口与所述第一再沸器(11)的热介质出口相连，所述第二冷凝器(22)的出口与所述第二回流口相连。3.根据权利要求1所述的四氯化钛精馏装置，其特征在于，所述第一精馏塔(10)的塔内设置有第一填料层，所述第二精馏塔(20)的塔内设置有第二填料层，所述第一填料层和/或所述第二填料层的填料为丝网填料。4.根据权利要求1至3中任一项所述的四氯化钛精馏装置，其特征在于，所述第一精馏塔(10)设置有四氯化钛进口，所述第一精馏塔(10)用以对所述四氯化钛进行脱轻处理，所述第二精馏塔(20)和所述第一精馏塔(10)相互连接以对所述第一精馏塔(10)的釜液中的一部分进行脱重处理，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜利霞，张志刚，杨永亮，徐月和，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11