CN115920632A - 一种三氟化硼络合物的裂解装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硼同位素分离的技术领域，具体涉及一种三氟化硼络合物的裂解装置及方法。其中，所述三氟化硼络合物的裂解装置包括连续式进料系统、升膜预热器、降膜预热器、三氟化硼气体循环管道、分离室、裂解塔、气液分离器、除杂塔和苯甲醚储罐。所述三氟化硼络合物的裂解装置采用连续进料法，在保证三氟化硼‑苯甲醚络合物的裂解率的同时，缩短了苯甲醚在高温阶段的存留时间，降低苯甲醚自身热分解程度，保持苯甲醚纯度，大幅提高苯甲醚的利用率及生产安全性，从而保证生产能够连续稳定进行。

Description

一种三氟化硼络合物的裂解装置及方法

技术领域

本发明涉及硼同位素分离的技术领域，具体涉及一种三氟化硼络合物的裂解装置及方法。

背景技术

自然界硼有两种稳定的同位素硼-10和硼-11，其天然丰度分别为19.8％和80.2％。硼-10的热中子俘获截面远大于硼-11，具有很强的中子吸收功能和防辐射功能，在核发电领域的核辐射屏蔽、国防工业领域的能源供给和中子防护得到大量应用。因此在核工业中硼-10被广泛地应用于制造热中子计数管、反应堆控制棒和热中子屏蔽材料，并在医学上用于治疗神经胶质瘤和黑色素瘤；三氟化硼-11电子特气在工业生产上有很多方面的应用，可用于电子工业和光纤工业，在半导体制造过程中三氟化硼-11是重要的离子注入气，同时作为硼掺杂剂用于硅离子布植方面，生产出的芯片具有高集成、高密度特点，且体积小、性能优越。核级硼-10酸和三氟化硼-11电子特气均被列入工业和信息化部发布的《重点新材料首批次应用示范指导目录》(2021年版)。国内高丰度硼同位素主要依靠进口，限制了我国高新技术的发展，随着现代科技的进步，世界范围内对高丰度硼-10、硼-11的需求量越来越大，因此，改进硼同位素分离技术具有极高的经济价值和社会价值。

现有的生产硼同位素的方法主要有五种：三氟化硼低温蒸馏法、三氟化硼化学交换精馏法、离子交换树脂法、激光分离法、电磁法。三氟化硼化学交换精馏法是目前世界上生产硼同位素的主要方法，其具有较高的单级硼同位素分馏系数 (1.03左右)，目前已达到了工业化生产规模。

现有技术中，三氟化硼-苯甲醚络合物（简称三氟化硼络合物）裂解方法为：三氟化硼-苯甲醚络合物泵入裂解塔进料口，在裂解塔内下落过程中受到塔身中下部加热区域的加热，少部分三氟化硼-苯甲醚络合物发生裂解，剩余大部分三氟化硼-苯甲醚络合物与裂解出的苯甲醚一起落入塔底的再沸器，络合物在再沸器内长时间受热发生裂解。裂解工序的主要裂解力量为再沸器，裂解出的苯甲醚不能及时排出再沸器，在高温条件下长时间不均匀受热，导致苯甲醚易分解成苯酚和乙烯，降低苯甲醚的纯度，影响硼同位素分离效果。苯酚在通常温度下为固体，容易造成硼同位素分离系统管道的堵塞，进而导致整个生产系统的瘫痪，给工业生产造成巨大的损失。因此，需要寻找一种适于三氟化硼-苯甲醚络合物裂解的装置及方法，以提高裂解效率、降低成本、提高生产安全性。

发明内容

本发明所解决的技术问题：现有技术中，三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解力量为再沸器，导致裂解出的苯甲醚不能及时排出再沸器，在高温条件下长时间不均匀受热，导致苯甲醚易分解成苯酚和乙烯，降低苯甲醚的纯度，影响硼同位素分离效果。且容易造成硼同位素分离系统管道的堵塞，进而导致整个生产系统的瘫痪，给工业生产造成巨大的损失。

针对上述技术问题，本发明提供了一种基于三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解装置及方法。本发明采用连续进料法，在保证三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解率的同时，缩短苯甲醚在高温阶段的存留时间，降低苯甲醚自身热分解程度，保持苯甲醚纯度，大幅提高苯甲醚的利用率及生产安全性，从而保证生产能够连续稳定进行。

具体来说，本发明提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种三氟化硼络合物的裂解装置，包括连续式进料系统11、升膜预热器4、降膜预热器5、分离室6、裂解塔1、气液分离器14、除杂塔10和苯甲醚储罐15；

所述连续式进料系统11与升膜预热器4相连接，升膜预热器4与降膜预热器5相连接，降膜预热器5依次与分离室6和裂解塔1相连接，裂解塔1依次与除杂塔10和苯甲醚储罐15相连接，裂解塔1与气液分离器14相连接。

在一些实施方案中，升膜预热器4的换热式列管内径为10~15mm。

在一些实施方案中，升膜预热器4的换热式列管长度为3~5m。

在一些实施方案中，降膜预热器5的换热式列管内径为10~15mm。

在一些实施方案中，降膜预热器5的换热式列管长度为3~5m。

在一些实施方案中，气液分离器14中循环冷媒的温度在5~25℃。

在一些实施方案中，所述裂解塔1的顶部安装有冷凝器3；裂解塔1的底部连接有常温冷却器8，常温冷却器8与低温冷却器9相连接，低温冷却器9连接有除杂塔10，除杂塔10与苯甲醚储罐15相连接。

在一些实施方案中，升膜预热器4的顶部、降膜预热器5的顶部和分离器6的顶部通过三氟化硼气体循环管道A12相连接；裂解塔顶部冷凝器3的顶部和气液分离器14的顶部通过三氟化硼气体循环管道B13相连接；三氟化硼气体循环管道A12和三氟化硼气体循环管道B13相互连接。

在一些实施方案中，裂解塔1为填料塔、筛板塔或泡罩塔。

在一些实施方案中，裂解塔1内所用填料为孔板波纹填料、蒙乃尔规整填料或不锈钢316L规整填料。

在一些实施方案中，连续式进料系统11含有三氟化硼络合物储存系统。

在一些实施方案中，升膜预热器4、降膜预热器5和分离室6中分别设置有气体质量流量计。

在一些实施方案中，裂解塔塔顶冷凝器3设置有液体流量计；以控制循环冷媒流速，以便更精确地调控冷凝器温度。

第二方面，本发明提供了一种利用所述的三氟化硼络合物的裂解装置裂解三氟化硼络合物的方法，具体包括以下步骤：

（1）将三氟化硼络合物泵入升膜预热器4，再通过降膜预热器5，对三氟化硼络合物完成预加热和前期裂解；裂解出的三氟化硼气体进入气液分离器14；

（2）未裂解的三氟化硼络合物与微量三氟化硼气体进入分离室6进行气液充分分离，三氟化硼气体进入气液分离器14；

（3）未裂解的三氟化硼络合物进入裂解塔1，裂解得到三氟化硼气体和苯甲醚；三氟化硼气体经过裂解塔顶部冷凝器3冷却至室温后进入气液分离器14；苯甲醚从裂解塔1底部排出，降温纯化后，最后进入苯甲醚储罐15；

（4）进入气液分离器14的三氟化硼气体进入三氟化硼-10气体储罐7。

在一些实施方案中，升膜预热器4的温度为110~130℃。

在一些实施方案中，升膜预热器4的温度为120~130℃。

在一些实施方案中，降膜预热器5的温度是130~150℃。

在一些实施方案中，降膜预热器5的温度是140~150℃。

在一些实施方案中，裂解塔1的温度为150~160℃。

在一些实施方案中，裂解塔1的温度为155~158℃。

在一些实施方案中，裂解塔1的压力范围为0.6~1.2bar。

在一些实施方案中，裂解塔1的压力范围为0.8~1.0bar。

在一些实施方案中，三氟化硼-苯甲醚络合物在升膜预热器4的换热式列管内的流速为30~100L/h。

在一些实施方案中，三氟化硼-苯甲醚络合物在升膜预热器4的换热式列管内的流速为60~100 L/h。

在一些实施方案中，三氟化硼-苯甲醚络合物在升膜预热器4的换热式列管内的流动时间为30~100 s。

在一些实施方案中，三氟化硼-苯甲醚络合物在升膜预热器4的换热式列管内的流动时间为50~80s。

在一些实施方案中，在降膜预热器5的换热式列管内的流速为30~100L/h。

在一些实施方案中，在降膜预热器5的换热式列管内的流速为60~100 L/h。

在一些实施方案中，在降膜预热器5的换热式列管内的流动时间为30~100 s。

在一些实施方案中，在降膜预热器5的换热式列管内的流动时间为50~80s。

在一些实施方案中，苯甲醚从裂解塔1底部排出，依次通过常温冷却器8和低温冷却器9后，降温后进入除杂塔10进行纯化，最后进入苯甲醚储罐15。

本发明的有益效果

本发明采用连续式进料工艺，将三氟化硼-苯甲醚络合物一次性通过较高换热系数的升膜预热器、降膜预热器，受热均匀且受热温度低、受热时间短，裂解效率高，再经裂解塔的二次加热，保证到达裂解塔底部的络合物全部裂解为三氟化硼气体和苯甲醚。本发明的三氟化硼络合物的裂解装置在保证三氟化硼-苯甲醚络合物完全裂解的同时，缩短了苯甲醚在高温阶段的存留时间，降低了苯甲醚自身热分解程度，保持了苯甲醚纯度，大幅度提高了苯甲醚的利用率，从而保障硼同位素产品连续稳定生产。

附图说明

图1为硼同位素分离工艺流程示意图。

图2为现有工艺普遍采用的络合物裂解装置示意图；

其中，1-裂解塔，2-塔身加热部位（带导热油加热系统），3-苯甲醚进料口，4-冷凝器，5-三氟化硼管线，6-气液分离器，7-三氟化硼管线，8-再沸器，9-除杂塔，10-苯甲醚储罐。

图3为本发明中用于硼同位素分离的三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解装置示意图；

其中，1-裂解塔，2-塔身加热部位（带导热油加热系统），3-冷凝器，4-升膜预热器，5-降膜预热器，6-分离室，7-三氟化硼-10气体储存罐，8-常温冷却器，9-低温冷却器，10-除杂塔，11-三氟化硼络合物进料口，12-三氟化硼气体循环管道A，13-三氟化硼气体循环管道B，14-气液分离器（含低温冷却系统），15-苯甲醚储罐，16-冷却器，17-压缩机。

具体实施方式

根据国内外文献报道，现有的三氟化硼-苯甲醚络合物裂解方法为：三氟化硼-苯甲醚络合物泵入裂解塔进料口，在裂解塔内下落过程中受到塔身中下部加热区域的加热，少部分三氟化硼-苯甲醚络合物发生裂解，剩余大部分三氟化硼-苯甲醚络合物与裂解出的苯甲醚一起落入塔底的再沸器，络合物在再沸器内长时间受热发生裂解。

在上述装置中，由于受裂解塔加热区域本身的传热系数限制，塔内三氟化硼-苯甲醚络合物裂解率较低，而且上述裂解工序中主要裂解力量为再沸器，裂解出的苯甲醚不能及时排出再沸器，在高温条件下长时间不均匀受热，导致苯甲醚易分解成苯酚和乙烯。苯甲醚做为络合剂在硼同位素分离系统内长期循环使用，在高温条件下，若苯甲醚分解成苯酚和乙烯，则会降低苯甲醚的纯度，影响硼同位素分离效果。而且苯酚在通常温度下为固体，容易造成硼同位素分离系统管道的堵塞，进而导致整个生产系统的瘫痪，给工业生产造成巨大的损失。若采取降低再沸器加热温度对苯甲醚的热分解进行保护，加热时间明显延长且可能导致三氟化硼-苯甲醚络合物不能彻底裂解，未完全裂解的三氟化硼-苯甲醚络合物进入下一步苯甲醚除杂工序，既造成三氟化硼气体的浪费，又对除杂工序产成高压危险。因此，需要寻找一种适于三氟化硼-苯甲醚络合物裂解的装置及方法，以提高裂解效率、降低成本、提高生产安全性。

如上所述，本发明的目的在于提供一种三氟化硼络合物的裂解装置及方法，其采用连续进料方法，在保证三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解率的同时，缩短苯甲醚在高温阶段的存留时间，降低苯甲醚自身热分解程度，保持苯甲醚纯度，大幅提高苯甲醚的利用率及生产安全性，从而保证生产能够连续稳定进行。

本发明所述的络合物、三氟化硼络合物及三氟化硼-苯甲醚络合物均是指三氟化硼-苯甲醚络合物。

硼同位素分离的工艺流程图如图1所示，具体包括如下步骤：苯甲醚-三氟化硼络合物化学交换精馏法主要由络合塔、交换塔、裂解塔、苯甲醚除杂塔、苯甲醚干燥塔五个工序组成。在络合塔内，自然丰度的三氟化硼-11气体与络合剂苯甲醚逆流接触，在填料表面发生络合反应，生成三氟化硼-11-苯甲醚络合物；三氟化硼-11-苯甲醚络合物进入交换塔继续与三氟化硼-10气体发生化学交换反应，三氟化硼-10由气相中逐渐转移到液相中，最后三氟化硼-10-苯甲醚络合物在交换塔塔底液相中慢慢富集起来，三氟化硼-11气体在交换塔塔顶富集，从而达到硼同位素分离目的；富集的三氟化硼-10苯甲醚络合物进入裂解塔发生裂解反应，三氟化硼-10气体被分离出来，进行产品收集，裂解后的苯甲醚进行进一步的除杂和干燥，处理后的苯甲醚再次循环利用。

第一方面，本发明提供了一种三氟化硼络合物的裂解装置，如图3所示，包括连续式进料系统11、升膜预热器4、降膜预热器5、分离室6、裂解塔1、气液分离器14、除杂塔10、三氟化硼-10气体储罐7和苯甲醚储罐15。所述连续式进料系统11与升膜预热器4的下部相连接，升膜预热器4的上部与降膜预热器5相连接，降膜预热器5依次与分离室6和裂解塔1相连接，裂解塔1依次与除杂塔10和苯甲醚储罐15相连接，裂解塔1与气液分离器14相连接，气液分离器14的上部连接有三氟化硼-10气体储罐7。所述裂解塔1的顶部安装有冷凝器3；裂解塔1的底部连接有常温冷却器8，常温冷却器8与低温冷却器9相连接，低温冷却器9连接有除杂塔10。升膜预热器4的顶部、降膜预热器5的顶部、分离室6的顶部、裂解塔冷凝器3的顶部和气液分离器14的顶部均设有三氟化硼气体循环管道，且气体管道相互连接。

在一些实施方案中，升膜预热器4和降膜预热器5的换热式列管内径为10~15mm。若内径过小，影响液体流畅性，造成压力过大；若内径过大，列管总表面积减小，影响加热效果。即换热式列管内径过小和过大都会影响络合物的裂解效率。

在一些实施方案中，升膜预热器4和降膜预热器5的换热式列管长度在3~5米。若列管过长，络合物在升膜预热器和降膜预热器内存留时间长，延长受热时间，升高络合物裂解程度，裂解出大量的三氟化硼气体，而升膜预热器和降膜预热器上部不具备冷却效果，造成进入气液分离器的三氟化硼气体温度过高，影响气液分离效果。若列管过短，络合物在升膜预热器和降膜预热器内存留时间短，受热时间缩短，发挥不出升膜预热器的预热效果和降膜预热器的裂解效果。即列管过长与过短都会影响络合物的裂解效率。

第二方面，本发明提供了一种采用上述三氟化硼络合物的裂解装置裂解三氟化硼络合物的方法，包括如下步骤：

（1）将三氟化硼-苯甲醚络合物泵入升膜预热器4，然后通过降膜预热器5，对三氟化硼-苯甲醚络合物进行预加热和前期裂解；裂解得到的三氟化硼气体通过升膜预热器4和降膜预热器5顶部的三氟化硼气体循环管道进入气液分离器14；

（2）未裂解的三氟化硼络合物与微量三氟化硼气体进入分离室6进行气液充分分离，裂解得到的三氟化硼气体通过分离室6顶部的三氟化硼气体循环管道进入气液分离器14；

（3）未裂解的三氟化硼-苯甲醚络合物进入裂解塔1，裂解得到三氟化硼气体和苯甲醚；

裂解得到的三氟化硼气体经过裂解塔顶部冷凝器3冷却至室温后通过其顶部的三氟化硼气体循环管道进入气液分离器14；

裂解得到的苯甲醚从裂解塔1底部出来，依次通过常温冷却器8和低温冷却器9进一步冷却后，进入除杂塔10进行纯化，最后进入苯甲醚储罐15；

（4）进入气液分离器14的三氟化硼气体进入三氟化硼-10气体储罐7。

在一些实施方案中，从降膜预热器5排出的未裂解的三氟化硼络合物进入分离室6，络合物中混有微量的三氟化硼气体，通过无加热装置的分离室6，进行气液的分离。此外，增设分离室的另一目的是起到缓冲和平衡压力的作用，使液体平稳进入裂解塔1。

在一些实施方案中，裂解出的三氟化硼气体通过三氟化硼气体循环管道进入气液分离器14；气液分离器带有低温冷媒循环装置，将三氟化硼气体携带的微量蒸汽液化，完成气液分离，液体经过气液分离器14的底部管道进入裂解塔1；经检测不合格的三氟化硼气体经过气液分离器14上部旁侧管线进入下一工序（交换塔），参与下一工序的交换反应。经检测合格（丰度60以上的三氟化硼-10气体为合格标准）的三氟化硼-10气体经过气液分离器上部旁侧管线经压缩机压缩后进入三氟化硼-10气体储罐7，如图3所示。

本发明实施例与对比例中使用的各种试剂/仪器，除非另作说明，都是常规市售产品。

本发明中所使用的三氟化硼-苯甲醚络合物的合成方法采用的是图1中的部分装置，具体包括如下步骤：

（1）打开络合塔塔身冷媒循环系统，给络合塔降温；

（2）循环苯甲醚依次经过除杂塔和干燥塔的处理，得到含量与含有水分均合格的苯甲醚（含量在99.5%以上，水分在50ppm以内），在苯甲醚储罐内储存；

（3）将处理合格后的苯甲醚通入络合塔顶部进液口，同时在络合塔底部进气口处通入三氟化硼-11气体；

（4）调节冷媒系统，保证络合塔塔身温度在10~30℃，得到一定络合度的三氟化硼-11-苯甲醚络合物；

（5）三氟化硼-11-苯甲醚络合物进入交换塔继续与三氟化硼-10气体发生化学交换反应，三氟化硼-11气体在交换塔塔顶富集，三氟化硼-10由气相中逐渐转移到液相中（三氟化硼-10和三氟化硼-11气体微小的分离系数（1.033）与苯甲醚的结合度不同，三氟化硼-10气体易与苯甲醚进行络合成络合物以液体形式存在，三氟化硼-11以气体形式单独存在），最后三氟化硼-10-苯甲醚络合物在交换塔塔底液相中慢慢富集起来，即本发明所使用的原料三氟化硼-苯甲醚络合物。

为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

升膜预热器中换热式列管内径为10mm，长度为3m；降膜预热器中换热式列管内径为10mm，长度为3m；调节导热油阀门控制升膜预热器的温度为120℃，控制降膜预热器的温度为140℃。气液分离器中循环冷媒的温度为5℃。另调节导热油阀门控制裂解塔加热区域的温度为150℃，裂解塔的压力为0.8bar，设定物料计量泵的工作频率来调节三氟化硼-苯甲醚络合物的流速为60L/小时，使其通过升膜预热器的时间为50秒钟、降膜预热器的时间为50秒钟，随后液相三氟化硼-苯甲醚络合物依靠重力作用自流入裂解塔内，连续稳定运行30分钟后，在升膜预热器、分离室及裂解塔底部分别进行连续三次取样，检测结果如下表1所示：

表1 三氟化硼-苯甲醚的裂解率检测结果

由上表可知，到达裂解塔底部的三氟化硼-苯甲醚络合物完全裂解，检测苯甲醚含量99.996%，苯酚含量3.4ppm；三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解效率为60L/小时。

苯甲醚含量的检测均是在裂解塔底部取样，并通过氢火焰离子化检测器（FID）气相色谱进行检测。

裂解率的计算：

升膜预热器、降膜预热器和分离室上部均有三氟化硼气体循环管道，且均设置有气体质量流量计，通过各部位裂解出的三氟化硼气体的量结合络合物的络合度及络合物的量可以计算三氟化硼-苯甲醚的裂解率。

三氟化硼气体极易溶于水，生产硼酸和氢氟酸，进而影响苯甲醚的酸值，苯甲醚中的苯酚也会影响苯甲醚的酸值，且苯甲醚中的苯酚含量在10ppm以下时，酸值影响在0.1mg·KOH/g左右。我们通过测定裂解塔底部样品的酸值是否在0.1mg·KOH/g左右，若酸值低于0.1mg·KOH/g，则可判断络合物已裂解彻底，此时络合物进入升膜预热器的流速对应相应的裂解效率。

实施例2

升膜预热器中换热式列管内径为15mm，长度为4m；降膜预热器中换热式列管内径为15mm，长度为4m；调节导热油阀门控制升膜预热器的温度为130℃，控制降膜预热器的温度为150℃。气液分离器中循环冷媒的温度为5℃。另调节导热油阀门控制裂解塔加热区域的温度为155℃，裂解塔的压力为1.0bar，设定物料计量泵的工作频率来调节三氟化硼-苯甲醚络合物的流速为80L/小时，使其通过升膜预热器的时间为50秒钟、降膜预热器的时间为50秒钟，随后液相三氟化硼-苯甲醚络合物依靠重力作用自流入裂解塔内，连续稳定运行60分钟后，在升膜预热器、分离室、裂解塔底部分别进行连续三次取样，检测结果如下表2所示：

表2 三氟化硼-苯甲醚的裂解率检测结果

由上表可知，三氟化硼-苯甲醚络合物达到裂解塔底部完全裂解，检测苯甲醚含量99.994%，苯酚含量4.2ppm；三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解效率为80L/小时。

实施例3

升膜预热器中换热式列管内径为12mm，长度为5m；降膜预热器中换热式列管内径为12mm，长度为5m；调节导热油阀门控制升膜预热器的温度为110℃，控制降膜预热器的温度为130℃。气液分离器中循环冷媒的温度为15℃。另调节导热油阀门控制裂解塔加热区域的温度为158℃，裂解塔的压力为0.6bar，设定物料计量泵的工作频率来调节三氟化硼-苯甲醚络合物的流速为30L/小时，使其通过升膜预热器的时间为100秒钟、降膜预热器的时间为100秒钟，随后液相三氟化硼-苯甲醚络合物依靠重力作用自流入裂解塔内，连续稳定运行60分钟后，在升膜预热器、分离室、裂解塔底部分别进行连续三次取样，检测结果如下表3所示：

表3 三氟化硼-苯甲醚的裂解率检测结果

由上表可知，三氟化硼-苯甲醚络合物达到裂解塔底部完全裂解，检测苯甲醚含量99.996%，苯酚含量3.5ppm；三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解效率为30L/小时。

实施例4

升膜预热器中换热式列管内径为15mm，长度为5m；降膜预热器中换热式列管内径为15mm，长度为4m；调节导热油阀门控制升膜预热器的温度为110℃，控制降膜预热器的温度为130℃。气液分离器中循环冷媒的温度为25℃。另调节导热油阀门控制裂解塔加热区域的温度为160℃，裂解塔的压力为1.2bar，设定物料计量泵的工作频率来调节三氟化硼-苯甲醚络合物的流速为100L/小时，使其通过升膜预热器的时间为38秒钟、降膜预热器的时间为30秒钟，随后液相三氟化硼-苯甲醚络合物依靠重力作用自流入裂解塔内，连续稳定运行60分钟后，在升膜预热器、分离室、裂解塔底部分别进行连续三次取样，检测结果如下表4所示：

表4 三氟化硼-苯甲醚的裂解率检测结果

由上表可知，三氟化硼-苯甲醚络合物达到裂解塔底部完全裂解，检测苯甲醚含量99.994%，苯酚含量3.3ppm；三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解效率为100L/小时。

对比例1

对比例1采用的是图2的装置。调节导热油阀门控制裂解塔加热区域的温度为155℃，另调节导热油阀门控制裂解塔底部再沸器的加热温度为160℃，设定物料计量泵的工作频率来调节三氟化硼-苯甲醚络合物的流速为60L/每小时，将三氟化硼-苯甲醚络合物输送至裂解塔进液口，120分钟后待再沸器内液体达到70%~80%液位高度时，暂停物料计量泵工作，停止三氟化硼-苯甲醚络合物的输送，再沸器持续加热0分钟、30分钟、60分钟、80分钟、100分钟、110分钟、120分钟后，在再沸器内分别进行取样，检测结果如下表5所示：

表5 三氟化硼-苯甲醚的裂解率检测结果

由上表可知，120分钟后，三氟化硼-苯甲醚络合物完全裂解，检测苯甲醚含量99.91%，苯酚含量26ppm；三氟化硼-苯甲醚络合物的裂解效率为30L/小时。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围进行限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (11)

1.一种三氟化硼络合物的裂解装置，其特征在于，包括连续式进料系统（11）、升膜预热器（4）、降膜预热器（5）、分离室（6）、裂解塔（1）、气液分离器（14）和苯甲醚储罐（15）；

所述连续式进料系统（11）与升膜预热器（4）相连接，升膜预热器（4）与降膜预热器（5）相连接，降膜预热器（5）依次与分离室（6）和裂解塔（1）相连接，裂解塔（1）与苯甲醚储罐（15）相连接，裂解塔（1）与气液分离器（14）相连接。

2.根据权利要求1所述的三氟化硼络合物的裂解装置，其中，升膜预热器（4）的换热式列管内径为10~15mm；换热式列管长度为3~5m；

和/或，降膜预热器（5）的换热式列管内径为10~15mm；换热式列管长度为3~5m。

3.根据权利要求1所述的三氟化硼络合物的裂解装置，其中，气液分离器（14）中循环冷媒的温度在5~25℃。

4.根据权利要求1所述的三氟化硼络合物的裂解装置，其中，所述裂解塔（1）的顶部安装有冷凝器（3）；裂解塔（1）的底部连接有常温冷却器（8），常温冷却器（8）与低温冷却器（9）相连接，低温冷却器（9）连接有除杂塔（10），除杂塔（10）与苯甲醚储罐（15）相连接。

5.根据权利要求1所述的三氟化硼络合物的裂解装置，其中，升膜预热器（4）的顶部、降膜预热器（5）的顶部和分离室（6）的顶部通过三氟化硼气体循环管道A（12）相连接；

裂解塔顶部冷凝器（3）的顶部和气液分离器（14）的顶部通过三氟化硼气体循环管道B（13）相连接；

三氟化硼气体循环管道A（12）和三氟化硼气体循环管道B（13）相互连接。

6.根据权利要求1所述的三氟化硼络合物的裂解装置，其中，裂解塔（1）为填料塔、筛板塔或泡罩塔。

7.根据权利要求1所述的三氟化硼络合物的裂解装置，其中，连续式进料系统（11）含有三氟化硼络合物储存系统。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的三氟化硼络合物的裂解装置裂解三氟化硼络合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将三氟化硼络合物泵入升膜预热器（4），再通过降膜预热器（5），对三氟化硼络合物完成预加热和前期裂解；裂解出的三氟化硼气体进入气液分离器（14）；

（2）未裂解的三氟化硼络合物与微量三氟化硼气体进入分离室（6）进行气液充分分离，三氟化硼气体进入气液分离器（14）；

（3）未裂解的三氟化硼络合物进入裂解塔（1），裂解得到三氟化硼气体和苯甲醚；三氟化硼气体经过裂解塔顶部冷凝器（3）冷却后进入气液分离器（14）；苯甲醚从裂解塔（1）底部排出，降温纯化后，最后进入苯甲醚储罐（15）；

（4）进入气液分离器（14）的三氟化硼气体进入三氟化硼-10气体储罐（7）。

9.根据权利要求8所述的裂解三氟化硼络合物的方法，其中，升膜预热器（4）的温度为110~130℃；

和/或，降膜预热器（5）的温度是130~150℃；

和/或，裂解塔（1）的温度为150~160℃；

和/或，裂解塔（1）的压力为0.6~1.2bar。

10.根据权利要求8所述的裂解三氟化硼络合物的方法，其中，三氟化硼-苯甲醚络合物在升膜预热器（4）的换热式列管内的流速为30~100L/h；流动时间为30~100 s；

和/或，在降膜预热器（5）的换热式列管内的流速为30~100L/h；流动时间为30~100 s。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的裂解三氟化硼络合物的方法，其中，苯甲醚从裂解塔（1）底部排出，依次通过常温冷却器（8）和低温冷却器（9）后，降温后进入除杂塔（10）进行纯化，最后进入苯甲醚储罐（15）。

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