[发明专利]四氯化钛精馏装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，根据本发明的一个方面，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。