Claims (1)
1. Способ получения диоксида титана, включающий взаимодействие тетрахлорида титана с кислородом при давлении, равном атмосферному давлению, или выше, при температуре реакции, по меньшей мере, около 700°С, в окислительном реакторе, при этом кислород вводят в реактор в первой точке ввода перед тем, как вводят какой-либо тетрахлорид титана, и, по меньшей мере, в одной дополнительной точке ввода, при этом тетрахлорид титана, вводимый в реактор, нагревают перед введением до температуры менее, чем около 427oС.1. A method of producing titanium dioxide, comprising reacting titanium tetrachloride with oxygen at a pressure equal to atmospheric pressure or higher, at a reaction temperature of at least about 700 ° C., in an oxidation reactor, wherein oxygen is introduced into the reactor at a first inlet point before any titanium tetrachloride is introduced, and at least at one additional input point, the titanium tetrachloride introduced into the reactor is heated before introduction to a temperature of less than about 427 ° C.
2. Способ по п.1, где тетрахлорид титана, вводимый в реактор, является смесью с хлоридом алюминия. 2. The method according to claim 1, where the titanium tetrachloride introduced into the reactor is a mixture with aluminum chloride.
3. Способ по п. 2, где хлорид алюминия образуют путем взаимодействия алюминия и хлора, и тепло, выделяющееся в этой реакции, используют для нагрева тетрахлорида титана, вводимого в реактор, и тетрахлорид титана сначала нагревают до температуры между около 350°С и около 400°С перед тем, как он проходит в генератор хлорида алюминия. 3. The method according to claim 2, where aluminum chloride is formed by the interaction of aluminum and chlorine, and the heat generated in this reaction is used to heat titanium tetrachloride introduced into the reactor, and titanium tetrachloride is first heated to a temperature between about 350 ° C and about 400 ° C before it passes into the aluminum chloride generator.
5. Способ по п.2, где хлорид алюминия вводят в количестве, достаточном для получения между около 0,3 и около 3,0 процентов массовых Аl2O3 в получаемом диоксиде титана.5. The method according to claim 2, where the aluminum chloride is introduced in an amount sufficient to obtain between about 0.3 and about 3.0 percent by weight Al 2 O 3 in the resulting titanium dioxide.
6. Способ по п.1, где тетрахлорид титана вводят в реактор при температуре около 399°С. 6. The method according to claim 1, where titanium tetrachloride is introduced into the reactor at a temperature of about 399 ° C.
7. Способ по п.1, где кислород, вводимый в первой точке ввода, предварительно нагревают до температуры между около 815°С и около 982°С. 7. The method according to claim 1, where the oxygen introduced at the first point of entry is preheated to a temperature between about 815 ° C and about 982 ° C.
8. Способ по п. 1, где кислород, вводимый в последующей точке ввода, нагревают до температуры между около 25°С и около 1037oC.8. The method according to p. 1, where the oxygen introduced at the subsequent point of entry is heated to a temperature between about 25 ° C and about 1037 o C.
9. Способ по п.8, где от около 50 до около 95 процентов массовых кислорода вводят в первой точке ввода. 9. The method of claim 8, where from about 50 to about 95 percent of the mass of oxygen is introduced at the first point of entry.
10. Способ по п.1, где количество вводимого кислорода является большим на количество, эквивалентное, по меньшей мере, около 5 процентам массовым, чем требуется для полного окисления тетрахлорида титана. 10. The method according to claim 1, where the amount of oxygen introduced is large by an amount equivalent to at least about 5 percent by mass than is required for the complete oxidation of titanium tetrachloride.
11. Способ по п.1, где давление в реакторе превышает атмосферное давление примерно на 0,15 МПа - 4,0 МПа. 11. The method according to claim 1, where the pressure in the reactor exceeds atmospheric pressure by about 0.15 MPa - 4.0 MPa.
12. Способ по п.1, где добавляют вспомогательное топливо к кислороду, вводимому в реактор в первой точке ввода, где вспомогательное топливо представляет собой моноокись углерода, метан, пропан, бутан, пентан, гексан, бензол, ксилол, толуол или их сочетания. 12. The method according to claim 1, where the auxiliary fuel is added to the oxygen introduced into the reactor at the first entry point, where the auxiliary fuel is carbon monoxide, methane, propane, butane, pentane, hexane, benzene, xylene, toluene, or a combination thereof.
14. Способ по п.1, где для нагрева кислорода, вводимого в первой точке ввода, используют плазму. 14. The method according to claim 1, where plasma is used to heat the oxygen introduced at the first point of entry.
15. Реактор для использования при получении диоксида титана путем взаимодействия паров тетрахлорида титана с кислородом, включающий: средства для формирования первой реакционной зоны; узел ввода окисляющего газа для приема кислорода при заданном уровне температуры и прохождения кислорода в первую реакционную зону, узел ввода окисляющего газа, содержащий трубопровод, имеющий входной и выходной патрубки, и отверстие, простирающееся через него, пересекая входной и выходной патрубки, и кислород может проходить через отверстие в трубопроводе для прохождения в первую реакционную зону; первый узел ввода тетрахлорида титана для приема паров тетрахлорида титана при первой заданной температуре и прохождения паров тетрахлорида титана в первую реакционную зону для взаимодействия с кислородом для получения смеси, содержащей диоксид титана; средства для прохождения паров тетрахлорида титана при заданной температуре в первую реакционную зону; включая средства для формирования второй реакционной зоны, отделенной определенным расстоянием по ходу процесса от первой реакционной зоны; второй узел ввода окисляющего газа для приема кислорода при второй заданной температуре и прохождения кислорода при второй температуре в реактор .для взаимодействия с тетрахлоридом титана в смеси из первой реакционной зоны для получения смеси, содержащей диоксид титана, взаимодействие кислорода при второй температуре со смесью, прошедшей из первой реакционной зоны, с уменьшением объема кислорода при первом уровне температуры, требуемого для получения заданного объема диоксида титана; и средства для прохождения кислорода при второй температуре в реактор. 15. A reactor for use in the preparation of titanium dioxide by reacting titanium tetrachloride vapors with oxygen, comprising: means for forming a first reaction zone; an oxidizing gas input unit for receiving oxygen at a given temperature level and oxygen passing into the first reaction zone, an oxidizing gas input unit containing a pipe having an inlet and an outlet pipe, and an opening extending through it, intersecting the inlet and outlet pipes, and oxygen can pass through an opening in the pipeline for passage into the first reaction zone; a first titanium tetrachloride introduction unit for receiving titanium tetrachloride vapors at a first predetermined temperature and passing titanium tetrachloride vapors to the first reaction zone for reacting with oxygen to obtain a mixture containing titanium dioxide; means for passing titanium tetrachloride vapors at a predetermined temperature into the first reaction zone; including means for forming a second reaction zone separated by a certain distance along the process from the first reaction zone; a second oxidizing gas injection unit for receiving oxygen at a second predetermined temperature and passing oxygen at a second temperature to the reactor. for reacting with titanium tetrachloride in a mixture from a first reaction zone to produce a mixture containing titanium dioxide, reacting oxygen at a second temperature with a mixture passed from the first reaction zone, with a decrease in the volume of oxygen at the first level of temperature required to obtain a given volume of titanium dioxide; and means for passing oxygen at a second temperature to the reactor.
16. Реактор по п.15, дополнительно содержащий: генератор хлорида алюминия для нагрева паров тетрахлорида титана до первой заданной температуры; и трубопровод для прохождения тетрахлорида титана из генератора хлорида алюминия в узел ввода тетрахлорида титана. 16. The reactor of Claim 15, further comprising: an aluminum chloride generator for heating titanium tetrachloride vapor to a first predetermined temperature; and a pipe for passing titanium tetrachloride from the aluminum chloride generator to the titanium tetrachloride input unit.
17. Реактор по п.15, дополнительно содержащий: устройство для предварительного нагрева кислорода для нагрева кислорода до заданного уровня температуры; и средства для прохождения нагретого кислорода от устройства для предварительного нагрева кислорода в узел ввода окисляющего газа. 17. The reactor according to clause 15, further comprising: a device for preheating oxygen to heat oxygen to a predetermined temperature level; and means for passing the heated oxygen from the device for preheating the oxygen to the oxidizing gas input unit.
18. Реактор по п. 15, дополнительно содержащий: второе устройство для предварительного нагрева окисляющего газа для нагрева кислорода до второй заданной температуры; и средства для прохождения кислорода от второго устройства для предварительного нагрева во второй узел ввода окисляющего газа. 18. The reactor according to claim 15, further comprising: a second device for preheating the oxidizing gas to heat oxygen to a second predetermined temperature; and means for passing oxygen from the second preheater to the second oxidizing gas inlet assembly.
19. Реактор по п.15, где: отверстие в сечении первой реакционной зоны определяют далее как аксиально совмещенное с отверстием в трубопроводе; и отверстие в сечении второй реакционной зоны аксиально совмещено с отверстием в части, образующей первую реакционную зону. 19. The reactor according to clause 15, where: the hole in the cross section of the first reaction zone is further defined as axially aligned with the hole in the pipeline; and the hole in the cross section of the second reaction zone is axially aligned with the hole in the part forming the first reaction zone.
20. Реактор по п. 15, дополнительно содержащий второй узел ввода тетрахлорида титана, отделенный некоторым расстоянием от первого узла ввода тетрахлорида титана, для приема тетрахлорида титана при повышенной температуре и прохождения паров тетрахлорида титана во вторую реакционную зону. 20. The reactor of claim 15, further comprising a second titanium tetrachloride inlet unit, separated by a distance from the first titanium tetrachloride inlet unit, for receiving titanium tetrachloride at elevated temperature and passing titanium tetrachloride vapors to the second reaction zone.
21. Способ получения диоксида титана в окислительном реакторе, имеющем первую реакционную зону и вторую реакционную зону, отделенную некоторым расстоянием от первой реакционной зоны, при этом способ включает: введение некоторого количества кислорода в первую реакционную зону; введение некоторого количества тетрахлорида титана в первую реакционную зону, где количество кислорода, введенного в первую реакционную зону и количество тетрахлорида титана, введенного в первую реакционную зону, определяет отношение тетрахлорида титана к кислороду; взаимодействие тетрахлорида титана с кислородом при температуре реакции, по меньшей мере, около 700°С с получением диоксида титана; подбор отношения тетрахлорида титана к кислороду в первой реакционной зоне для контроля размера частиц и свойств диоксида титана; и введение вторичного кислорода в реактор после ввода тетрахлорида титана в первую реакционную зону, где вторичный кислород вводят в количестве, достаточном для взаимодействия с непрореагировавшим тетрахлоридом титана. 21. A method of producing titanium dioxide in an oxidizing reactor having a first reaction zone and a second reaction zone separated by a distance from the first reaction zone, the method comprising: introducing a certain amount of oxygen into the first reaction zone; introducing a certain amount of titanium tetrachloride into the first reaction zone, where the amount of oxygen introduced into the first reaction zone and the amount of titanium tetrachloride introduced into the first reaction zone determines the ratio of titanium tetrachloride to oxygen; the interaction of titanium tetrachloride with oxygen at a reaction temperature of at least about 700 ° C. to obtain titanium dioxide; selection of the ratio of titanium tetrachloride to oxygen in the first reaction zone to control the particle size and properties of titanium dioxide; and introducing secondary oxygen into the reactor after introducing titanium tetrachloride into the first reaction zone, where the secondary oxygen is introduced in an amount sufficient to react with unreacted titanium tetrachloride.
22. Способ по п.21, дополнительно включающий смешивание тетрахлорида титана, вводимого в реактор, с хлоридом алюминия перед введением тетрахлорида титана в реактор. 22. The method according to item 21, further comprising mixing titanium tetrachloride introduced into the reactor with aluminum chloride before introducing titanium tetrachloride into the reactor.
23. Способ по п.22, дополнительно включающий: получение хлорида алюминия путем взаимодействия алюминия с хлором в генераторе хлорида алюминия, и нагрев тетрахлорида титана, вводимого в первую реакционную зону, с помощью тепла, выделяющегося из генератора хлорида алюминия. 23. The method according to item 22, further comprising: obtaining aluminum chloride by reacting aluminum with chlorine in an aluminum chloride generator, and heating titanium tetrachloride introduced into the first reaction zone using heat generated from the aluminum chloride generator.
24. Способ по п. 22, где хлорид алюминия вводят в количестве, достаточном для получения между около 0,3 и около 3,0 процентов массовых Al2O3 в получаемом диоксиде титана.24. The method according to p. 22, where the aluminum chloride is introduced in an amount sufficient to obtain between about 0.3 and about 3.0 percent by weight of Al 2 O 3 in the resulting titanium dioxide.
25. Способ по п. 21, дополнительно включающий введение второй добавки тетрахлорида титана в реактор вблизи второй реакционной зоны. 25. The method according to p. 21, further comprising introducing a second additive of titanium tetrachloride into the reactor near the second reaction zone.
26. Способ по п.25, дополнительно включающий смешивание второй добавки тетрахлорида титана, вводимого в реактор, с хлоридом аллюминия перед введением тетрахлорида титана в реактор. 26. The method according A.25, further comprising mixing a second additive of titanium tetrachloride introduced into the reactor with aluminum chloride before introducing titanium tetrachloride into the reactor.
27. Способ по п.21, где тетрахлорид титана вводят в реактор при температуре около 399°С. 27. The method according to item 21, where titanium tetrachloride is introduced into the reactor at a temperature of about 399 ° C.
28. Способ по п.21, дополнительно включающий предварительный нагрев кислорода, вводимого в первую реакционную зону, до температуры между около 815°С и около 982°С. 28. The method according to item 21, further comprising preheating the oxygen introduced into the first reaction zone to a temperature between about 815 ° C and about 982 ° C.
29. Способ по п. 21, дополнительно включающий предварительный нагрев кислорода, вводимого во вторую реакционную зону, до температуры между около 25°С и около 1037°С. 29. The method according to p. 21, further comprising preheating the oxygen introduced into the second reaction zone to a temperature between about 25 ° C and about 1037 ° C.
30. Способ по п. 28, где от около 50 до около 95 процентов массовых кислорода вводят в первую реакционную зону. 30. The method according to p. 28, where from about 50 to about 95 percent of the mass of oxygen is introduced into the first reaction zone.
31. Способ по п.21, где количество кислорода, вводимого в первую реакционную зону и во вторую реакционную зону, является большим на количество, эквивалентное, по меньшей мере, около 5 процентам массовым, чем требуется для полного окисления того количества тетрахлорида титана, которое вводят в реактор. 31. The method according to item 21, where the amount of oxygen introduced into the first reaction zone and into the second reaction zone is large by an amount equivalent to at least about 5 percent by mass than is required for the complete oxidation of the amount of titanium tetrachloride that introduced into the reactor.
32. Способ по п.21, дополнительно включающий работу реактора при давлении, превышающем атмосферное давление примерно на 0,15 МПа - 4,0 МПа. 32. The method according to item 21, further comprising operating the reactor at a pressure exceeding atmospheric pressure by about 0.15 MPa - 4.0 MPa.
33. Способ по п.21, дополнительно включающий добавление вспомогательного топлива к кислороду, вводимому в первую реакционную зону, где вспомогательное топливо представляет собой моноокись углерода, метан, пропан, бутан, пентан, гексан, бензол, ксилол, толуол или их сочетания. 33. The method according to item 21, further comprising adding auxiliary fuel to oxygen introduced into the first reaction zone, where the auxiliary fuel is carbon monoxide, methane, propane, butane, pentane, hexane, benzene, xylene, toluene, or a combination thereof.
34. Способ по п.21, дополнительно включающий нагрев кислорода, вводимого в первую реакционную зону, с использованием плазмы. 34. The method according to item 21, further comprising heating the oxygen introduced into the first reaction zone using plasma.