CN109775676B - 三氯化磷的精制设备及其工艺 - Google Patents
三氯化磷的精制设备及其工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109775676B CN109775676B CN201910177343.8A CN201910177343A CN109775676B CN 109775676 B CN109775676 B CN 109775676B CN 201910177343 A CN201910177343 A CN 201910177343A CN 109775676 B CN109775676 B CN 109775676B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- material receiving
- film evaporator
- phosphorus trichloride
- condensing device
- rectifying tower
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 3
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 13
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentachloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 15
- OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus Chemical compound P12P3P1P32 OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002320 enamel (paints) Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
本发明公开了一种三氯化磷的精制设备，具有用管路依次连接的薄膜蒸发器、精馏塔、一级冷凝装置、二级冷凝装置、高沸点收料罐。一级和二级冷凝装置的底部有收料管路直接连接高沸点收料塔，另有支路连接薄膜蒸发器；二级冷凝装置具有出气口，联通尾气缓冲罐。精馏塔的塔底具有返流口联通薄膜蒸发器回流口，薄膜蒸发器的底部具有出料口联通塔釜出料槽。二级冷凝装置采用‑10℃的盐水做冷凝液。本发明对外购回来的黄磷进行特殊精加工处理，使其含量高于99.9%，特殊的关键离子砷含量降至4ppm，这样产出的三氯化磷品质很高。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工原料的精制技术。
背景技术
通常化工原料的精致分馏需要用到精馏塔，过滤提纯需要用到薄膜过滤器等化工设备。
三氯化磷是一种重要的化工中间体，广泛应用于有机磷农药、医药、电子、染料行业，是不可多得的催化剂和磷溶剂。
生产上要制备含量≥99.9%的精制三氯化磷，同时还要保证其中杂质离子铁、砷、铅、硫低于1ppm ，能耗低，是很难实现的。
发明内容
发明目的：
提供一种单吨能耗低、杂质离子低于1ppm、含量≥99.9%的三氯化磷的精制设备及其生产工艺。
技术方案：
本发明采用的三氯化磷的精制设备按照原料的进料顺序，具有管路依次连接的薄膜蒸发器进料口、薄膜蒸发器出气口、精馏塔、一级冷凝装置、二级冷凝装置、高沸点收料罐。
一级冷凝装置的底部也有收料管路直接连接高沸点收料罐；二级冷凝装置的具有出气口，联通尾气缓冲罐，尾气缓冲罐底部具有收料管路连接高沸点收料塔。
精馏塔的塔底具有返流口联通薄膜蒸发器回流口。薄膜蒸发器的底部具有出料口，联通塔釜出料槽。
一级冷凝装置采用循环水冷却；二级冷凝装置采用﹣10℃盐水冷却（能够降低更多温度至-10℃，而不发生凝结，使得三氯化磷几乎完全冷凝下来，提高后期收率）把关，收料管路有管路联通精馏塔的回流口，冷凝液一部分流至高沸点收料槽，洗去三氯化磷气相夹带的高沸杂质，包括三氯氧磷、五氯化磷、磷酸、亚磷酸、游离磷。另一部份从顶回流至精馏塔，然后从精馏塔的塔底流至薄膜蒸发器；收料调节阀控制收料，前馏分全收，将产出三氯化磷收至精制三氯化磷的塔釜出料槽。精馏塔保持一定的回流比（优选1/2-2/3，此时高沸杂质几乎全部收于高沸点收料槽，精制三氯化磷收至塔釜出料槽）。
一级冷凝装置的底部也有收料管路直接连接收料罐；二级冷凝装置的具有出气口，联通尾气缓冲罐，尾气缓冲罐底部具有收料管路连接收料塔，将其中的高沸点杂质进一步收集，避免排放导致环境问题，节约有用资源。
精馏塔的塔底具有返流口联通薄膜蒸发器回流口。薄膜蒸发器的底部具有出料口，将精致三氯氧磷联通输出至塔釜出料槽。
对三氯化磷蒸馏使用的是薄膜蒸发器，该蒸发器使用效率高，蒸出效果好，快速成膜蒸发，内表是搪瓷涂层，降低其中金属离子含量。
根据相关计算，设计精馏塔，该塔内部是陶瓷填料，降低金属离子含量。同时通过塔式精馏，将高低沸分离，达到提高含量的效果。同时精馏过程中有部分冷凝液回流至塔顶，可将气相中部分高沸杂质洗下，这样产出的三氯化磷沸程高于98.5%。
此工艺的有益效果如下：
本发明通过对原料黄磷的源头品质控制，选择品质好的黄磷，同时对其进行特殊精加工处理，使其含量达到99.9%以上。使用这种黄磷生产出的三氯化磷本身品质不错，再通过使用薄膜蒸发器进行三氯化磷精制，控制回流量，使用最新的陶瓷填料塔，这样精制出的三氯化磷成本低，杂质离子含量少，品质高。
与其他公司生产的出的三氯化磷对比，本发明生产出的精制三氯化磷含量达到国内先进水平，同时其中杂质离子铁、砷、铅、硫低于1ppm能满足很多高端客户要求，能很好地应用于电子产品，这是其他公司产品无法达到的。同时本发明使用的蒸馏装置成本低，主要体现在使公司其他装置热水回用到蒸馏装置，大大降低了使用蒸汽的成本。
表一 精制后三氯化磷与普通三氯化磷品质对比
（1）本发明采用普通三氯化磷进料，薄膜蒸发器的温度40~50℃即可，也可节约部分能源；
（2）薄膜蒸发器加热回用其他装置产生热水，降低蒸馏能耗；
（3）使用的薄膜蒸发器内部是德国进口搪瓷涂层，釉面平整，微孔分布均匀，孔径极小；精馏塔填料使用进口陶瓷填料，这样可以大大降低三氯化磷中杂质金属离子含量；
（4）对外购回来的黄磷进行特殊精加工处理，使其含量高于99.9%，特殊的关键离子砷含量降至4ppm，这样产出的普通三氯化磷品质好，方便后续处理；
（5）由于该薄膜蒸发器为连续化工艺，故薄膜蒸发器蒸发效率高，快速成膜蒸发效果好；
（6）由于薄膜蒸发器分离效果好，可减少精制三氯化磷中三氯氧磷、五氯化磷、磷酸、亚磷酸、游离磷等高沸物含量，提高产品沸程。
附图说明
图1，三氯化磷精制工艺流程示意图。
1-薄膜蒸发器进料口、2-薄膜蒸发器出气口、3-精馏塔、4-一级冷凝装置、5-二级冷凝装置、6-高沸点收料罐、7-塔釜收料槽。
具体实施方式
如图1所示的三氯化磷的精制设备，具有管路依次连接的薄膜蒸发器进料口、薄膜蒸发器出气口、精馏塔、一级冷凝装置、二级冷凝装置、高沸点收料罐；
一级冷凝装置的底部也有收料管路直接连接高沸点收料罐；二级冷凝装置具有出气口；二级冷凝装置的出气口联通尾气缓冲罐，尾气缓冲罐底部具有收料管路连接高沸点收料塔。
收料管路另有管路联通精馏塔的回流口，精馏塔的塔底具有返流口联通薄膜蒸发器回流口，薄膜蒸发器的底部具有出料口，联通塔釜出料槽。
Claims (1)
1.一种三氯化磷的精制工艺，其特征在于：该工艺使用三氯化磷的精制设备进行，所述精制设备具有管路依次连接的薄膜蒸发器进料口、薄膜蒸发器出气口、精馏塔、一级冷凝装置、二级冷凝装置、高沸点收料罐；
一级冷凝装置的底部有收料管路直接连接高沸点收料罐，冷凝液一部分流至高沸点收料罐，洗去三氯化磷气相夹带的高沸杂质，包括三氯氧磷、五氯化磷、磷酸、亚磷酸、游离磷，另一部分从顶回流至精馏塔，然后从精馏塔的塔底流至薄膜蒸发器；收料调节阀控制收料，前馏分全收，将产出三氯化磷收至精制三氯化磷的塔釜出料槽；二级冷凝装置具有出气口，连通尾气缓冲罐，尾气缓冲罐底部具有收料管路连接收料塔，将其中的高沸点杂质进一步收集；收料管路另有管路连通精馏塔的回流口，不流至高沸点收料罐的冷凝液从精馏塔顶回流至精馏塔，精馏塔的塔底具有返流口连通薄膜蒸发器回流口，薄膜蒸发器的底部具有出料口，连通塔釜出料槽，将精制三氯化磷连通输出至塔釜出料槽；
其中，精馏塔保持1/2-2/3回流比；薄膜蒸发器的温度40～50℃；一级冷凝装置采用循环水冷却；二级冷凝装置采用-10℃盐水冷却，通过该工艺制备的三氯化磷杂质离子低于1ppm，含量≥99.9％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910177343.8A CN109775676B (zh) | 2019-03-08 | 2019-03-08 | 三氯化磷的精制设备及其工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910177343.8A CN109775676B (zh) | 2019-03-08 | 2019-03-08 | 三氯化磷的精制设备及其工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109775676A CN109775676A (zh) | 2019-05-21 |
| CN109775676B true CN109775676B (zh) | 2024-03-05 |
Family
ID=66487802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910177343.8A Active CN109775676B (zh) | 2019-03-08 | 2019-03-08 | 三氯化磷的精制设备及其工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109775676B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112973159A (zh) * | 2019-12-12 | 2021-06-18 | 江苏民生特种设备集团有限公司 | 一种环保型循环出料蒸馏塔 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB981420A (en) * | 1961-10-19 | 1965-01-27 | Albright & Wilson Mfg Ltd | Improvements in the manufacture of phosphorus |
| BE823816A (fr) * | 1974-01-03 | 1975-04-16 | Procede de fabrication du pentachlorure de phosphore | |
| US5252306A (en) * | 1992-03-02 | 1993-10-12 | Monsanto Company | Semi-continuous process for preparing phosphorus trichloride |
| CN102125770A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-07-20 | 天津大学 | 刮膜式薄膜蒸发器用于处理热敏性物料的连续精馏装置和方法 |
| RU2010130887A (ru) * | 2010-07-26 | 2012-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский инсти | Способ очистки треххлористого фосфора |
| CN102674275A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-19 | 浙江凯圣氟化学有限公司 | 一种五氟化磷的连续化生产装置及方法 |
| CN104225946A (zh) * | 2014-09-30 | 2014-12-24 | 烟台裕祥精细化工有限公司 | 一种酰氯的连续精馏装置及精馏方法 |
| CN106916135A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-07-04 | 山东石大胜华化工集团股份有限公司 | 一种碳酸丙烯酯粗品的连续精馏分离方法及装置 |
| CN107840858A (zh) * | 2017-10-28 | 2018-03-27 | 南通江山农药化工股份有限公司 | 亚磷酸三甲酯连续减压精馏工艺 |
| WO2018090460A1 (zh) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 天津大学 | 炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺及系统 |
| DE102017201454A1 (de) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen von Wasserstoffgas |
| CN209940473U (zh) * | 2019-03-08 | 2020-01-14 | 南通江山农药化工股份有限公司 | 三氯化磷的精制设备 |
-
2019
- 2019-03-08 CN CN201910177343.8A patent/CN109775676B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB981420A (en) * | 1961-10-19 | 1965-01-27 | Albright & Wilson Mfg Ltd | Improvements in the manufacture of phosphorus |
| BE823816A (fr) * | 1974-01-03 | 1975-04-16 | Procede de fabrication du pentachlorure de phosphore | |
| US5252306A (en) * | 1992-03-02 | 1993-10-12 | Monsanto Company | Semi-continuous process for preparing phosphorus trichloride |
| RU2010130887A (ru) * | 2010-07-26 | 2012-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский инсти | Способ очистки треххлористого фосфора |
| CN102125770A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-07-20 | 天津大学 | 刮膜式薄膜蒸发器用于处理热敏性物料的连续精馏装置和方法 |
| CN102674275A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-19 | 浙江凯圣氟化学有限公司 | 一种五氟化磷的连续化生产装置及方法 |
| CN104225946A (zh) * | 2014-09-30 | 2014-12-24 | 烟台裕祥精细化工有限公司 | 一种酰氯的连续精馏装置及精馏方法 |
| WO2018090460A1 (zh) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 天津大学 | 炼油废水生产中不合格液氨的再精制工艺及系统 |
| DE102017201454A1 (de) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen von Wasserstoffgas |
| CN106916135A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-07-04 | 山东石大胜华化工集团股份有限公司 | 一种碳酸丙烯酯粗品的连续精馏分离方法及装置 |
| CN107840858A (zh) * | 2017-10-28 | 2018-03-27 | 南通江山农药化工股份有限公司 | 亚磷酸三甲酯连续减压精馏工艺 |
| CN209940473U (zh) * | 2019-03-08 | 2020-01-14 | 南通江山农药化工股份有限公司 | 三氯化磷的精制设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 三氯化磷生产工艺的优化;王志勇;;氯碱工业(08);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109775676A (zh) | 2019-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104973638B (zh) | 一种高盐高浓度有机废液处理工艺 | |
| CN104151135B (zh) | 糖蜜原料优级酒精蒸馏及废液浓缩热耦合装置及工艺 | |
| CN204485354U (zh) | 一种生产硝酸钾时对氯化铵的蒸发结晶装置 | |
| CN102126917B (zh) | 不同含量二氯甲烷废水的高纯回收与能量集成工艺 | |
| CN109775676B (zh) | 三氯化磷的精制设备及其工艺 | |
| CN105503933B (zh) | 一种化工单体节能精馏装置及方法 | |
| CN104130105B (zh) | 对甲砜基苯丝氨酸乙酯生产中乙醇回收利用的方法 | |
| CN103708487B (zh) | 从硼酸母液中回收硼酸和硫酸镁的工艺 | |
| CN102320585A (zh) | 湿法磷酸直接生产工业级磷酸一铵的方法 | |
| CN105693467A (zh) | 一种季戊四醇节能生产方法 | |
| CN111170824A (zh) | 一种异丁烷分离时的精馏工艺 | |
| CN105017054A (zh) | 一种dmf含盐废水的溶剂回收系统 | |
| CN204815733U (zh) | 蒸馏预热装置 | |
| CN209940473U (zh) | 三氯化磷的精制设备 | |
| CN112321048A (zh) | 一种高含盐废水三级逆流蒸发分盐系统及其分盐方法 | |
| US3734835A (en) | Multi-stage flash distillation process | |
| CN210495287U (zh) | 一种不需提取工业酒精的新型蒸馏塔 | |
| CN103613106A (zh) | 一种以小苏打生产废液为原料制备氯化铵的工艺方法 | |
| CN105417819B (zh) | 一种高效处理稀土硫酸铵废水的工艺 | |
| CN103303883A (zh) | 一种三氯氧磷的生产工艺 | |
| CN201678447U (zh) | 医用电子级硫酸提纯设备 | |
| CN207537369U (zh) | 一种乙二醇多效精馏系统 | |
| CN205115394U (zh) | 废机油分类蒸馏装置 | |
| CN216677015U (zh) | 一种连续提纯三氯化砷的系统 | |
| CN107011141B (zh) | 一种分离丁醛、乙醇、水混合物的工艺方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |