锆英砂沸腾氯化制备超纯氧氯化锆副产四氯化硅的生产装置的制造方法_3

文档序号:9778261阅读:来源:国知局
.1?0.2MPa,,< _35°C条件下,将尾气中的氯气冷凝为液体;送入氯气储槽,用作氯化反应的原料,循环使用;氯气冷凝液化采用低压氨-氯化钙盐水间接冷冻液化工艺。
[0089]c.CO回收利用
[0090]经步骤b的分离氯气后的尾气⑶含量295%,送人⑶气柜,备合成氨装置、合成甲醇装置、甲醇羧化合成乙酸装置、烯烃氢甲基化制备相应的醛的装置、乙烯与CO制备聚酮的装置的原料利用。
[0091]氯气回收利用率2 98.5%,⑶回收利用2 99.0%。
[0092]实施例2
[0093]本发明的一种锆英砂沸腾氯化制备超纯氧氯化锆副产四氯化硅的生产装置,包括如下步骤:
[0094]①.锆英砂氯化
[0095]首先将石英砂粉碎到300-350目的细粉,与150?180目石油焦和催化剂氧化硼按照100: 20?23: 0.4?0.5的比例混合均匀,加入到沸腾氯化炉中进行氯化反应,锆英砂与氯气的摩尔比为1:9,反应温度为950?1100°C,控制通氯速度为1.0?1.5m3/h;
[0096]②.分离收集四氯化锆
[0097]来自步骤①的气体产物,经多级冷凝器冷却,冷却物料温度到210?230°C,进入旋风气固分离器,进行气固分离,控制出口温度在100?110°C时,分离出四氯化锆固体;把分离出的四氯化锆固体投入连续式纯化分离器,进行二次提纯分离,加热分离器温度到270?280°C,使得低沸点的少量四氯化硅和其它杂质气化,重新进行气固分离,分离出的高纯四氯化锆固体进入水解釜进行水解反应;而尾气则进入四氯化硅精馏系统回收;
[0098]③.四氯化硅的精制
[0099]经步骤②分离收集四氯化锆后的气体,进入四氯化硅精馏系统,精馏系统为文丘里式管道喷淋塔,塔与冷凝器相连接,冷凝器接有低温冷冻盐水,冷冻盐水的温度在_40°C以下,在开启冷冻盐水的同时,开启塔内四氯化硅液体喷淋系统,控制气体出口温度30?35°C,得到的四氯化硅液体,再进入精馏塔进行精馏,控制精馏塔再沸器的温度在70°C,冷却水温度45°C,精馏出的四氯化硅含量299.6%;
[0?00]④.水解、结晶
[0101]来自步骤②的固体四氯化锆通过螺旋加料器进入水解釜,在酸性条件下发生水解反应,固体四氯化锆、水、盐酸的重量比为1:2.5?2.6:0.4?0.5,水解反应生成的氯化氢气体用石墨冷凝器冷凝系统回收,作为下一批水解酸套用,控制氧氯化锆水解浓度在180?190克/升时,过滤除杂,滤液打入结晶釜进行结晶反应,结晶时间10?12小时,结晶完毕,料液进甩水机甩干,并用少量纯净水淋洗后,继续甩干,得到超纯的氧氯化锆晶体产品。甩水母液及淋洗液收集后,作为下一批水解的底水套用;
[0102]⑤.尾气的回收利用
[0103]来自步骤③四氯化硅精制系统排放的的尾气进入尾气的回收利用系统;尾气的回收利用包括如下步骤:
[0104]a.尾气收集储存
[0105]来自锆英砂沸腾氯化装置经收集ZrCl4和SiCl4产品后,四氯化硅精馏系统排放的尾气,全部收集进入干式气柜储存,备分离后回收利用;
[0106]b.氯气分离回收利用
[0107]储存在干式气柜中的尾气,通过压缩机送入氯气回收利用系统,首先进入氯气冷凝器,控制压力0.1?0.2MPa,,< _35°C条件下,将尾气中的氯气冷凝为液体;送入氯气储槽,用作氯化反应的原料,循环使用;氯气冷凝液化采用低压氟利昂R-22直接冷冻液化工
-H-
O
[0108]c.CO回收利用
[0109]经步骤b的分离氯气后的尾气CO含量298%,送人CO气柜,备合成氨装置、合成甲醇装置、甲醇羧化合成乙酸装置、烯烃氢甲基化制备相应的醛的装置、乙烯与CO制备聚酮的装置的原料利用。
[0110]氯气回收利用率2 99%,⑶回收利用2 99.5%。
[0111]实施例3
[0112]本发明的一种锆英砂沸腾氯化制备超纯氧氯化锆副产四氯化硅的生产装置,包括如下步骤:
[0113]①.锆英砂氯化
[0114]首先将石英砂粉碎到300-350目的细粉,与150?180目石油焦和催化剂氧化硼按照100: 20?23: 0.4?0.5的比例混合均匀,加入到沸腾氯化炉中进行氯化反应,锆英砂与氯气的摩尔比为1:10,反应温度为950?1100°(3,控制通氯速度为1.0?1.51113/11;
[0115]②.分离收集四氯化锆
[0116]来自步骤①的气体产物,经多级冷凝器冷却,冷却物料温度到210?230°C,进入旋风气固分离器,进行气固分离,控制出口温度在100?110°C时,分离出四氯化锆固体;把分离出的四氯化锆固体投入连续式纯化分离器,进行二次提纯分离,加热分离器温度到270?280°C,使得低沸点的少量四氯化硅和其它杂质气化,重新进行气固分离,分离出的高纯四氯化锆固体进入水解釜进行水解反应;而尾气则进入四氯化硅精馏系统回收;
[0117]③.四氯化硅的精制
[0118]经步骤②分离收集四氯化锆后的气体,进入四氯化硅精馏系统,精馏系统为文丘里式管道喷淋塔,塔与冷凝器相连接,冷凝器接有低温冷冻盐水,冷冻盐水的温度在-40°C以下,在开启冷冻盐水的同时,开启塔内四氯化硅液体喷淋系统,控制气体出口温度30?35°C,得到的四氯化硅液体,再进入精馏塔进行精馏,控制精馏塔再沸器的温度在70°C,冷却水温度45°C,精馏出的四氯化硅含量299.6%;
[0119]④.水解、结晶
[0120]来自步骤②的固体四氯化锆通过螺旋加料器进入水解釜,在酸性条件下发生水解反应,固体四氯化锆、水、盐酸的重量比为1:2.5?2.6:0.4?0.5,水解反应生成的氯化氢气体用石墨冷凝器冷凝系统回收,作为下一批水解酸套用,控制氧氯化锆水解浓度在180?190克/升时,过滤除杂,滤液打入结晶釜进行结晶反应,结晶时间10?12小时,结晶完毕,料液进甩水机甩干,并用少量纯净水淋洗后,继续甩干,得到超纯的氧氯化锆晶体产品。甩水母液及淋洗液收集后,作为下一批水解的底水套用;
[0121]⑤.尾气的回收利用
[0122]来自步骤③四氯化硅精制系统排放的的尾气进入尾气的回收利用系统;尾气的回收利用包括如下步骤:
[0123]a.尾气收集储存
[0124]来自锆英砂沸腾氯化装置经收集ZrCl4和SiCl4产品后,四氯化硅精馏系统排放的尾气,全部收集进入干式气柜储存,备分离后回收利用;
[0125]b.氯气分离回收利用
[0126]储存在干式气柜中的尾气,通过压缩机送入氯气回收利用系统,首先进入氯气冷凝器,控制压力0.1?0.2MPa,,< _35°C条件下,将尾气中的氯气冷凝为液体;送入氯气储槽,用作氯化反应的原料,循环使用;氯气冷凝液化采用低压氨-氯化钙盐水间接冷冻液化工艺。
[0127]c.CO回收利用
[0128]经步骤b的分离氯气后的尾气⑶含量297%,送人⑶气柜,备合成氨装置、合成甲醇装置、甲醇羧化合成乙酸装置、烯烃氢甲基化制备相应的醛的装置、乙烯与CO制备聚酮的装置的原料利用。
[0129]氯气回收利用率2 98.8%,⑶回收利用2 99.0%。
[0130]实施例4
[0131]本发明的一种锆英砂沸腾氯化制备超纯氧氯化锆副产四氯化硅的生产装置,包括如下步骤:
[0132]①.锆英砂氯化
[0133]首先将石英砂粉碎到300-350目的细粉,与150?180目石油焦和催化剂氧化硼按照100: 20?23: 0.4?0.5的比例混合均匀,加入到沸腾氯化炉中进行氯化反应,锆英砂与氯气的摩尔比为1:10,反应温度为950?1100°(3,控制通氯速度为1.0?1.51113/11;
[0134]②.分离收集四氯化锆
[0135]来自步骤①的气体产物,经多级冷凝器冷却,冷却物料温度到210?230°C,进入旋风气固分离器,进行气固分离,控制出口温度在100?110°C时,分离出四氯化锆固体;把分离出的四氯化锆固体投入连续式纯化分离器,进行二次提纯分离,加热分离器温度到270?280°C,使得低沸点的少量四氯化硅和其它杂质气化,重新进行气固分离,分离出的高纯四氯化锆固体进入水解釜进行水解反应;而尾气则进入四氯化硅精馏系统回收;
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