本发明涉及一种高纯氯气精馏工艺，将工业液氯输送至汽化器，在1.2Mpa下进入第一蒸馏塔，至第一蒸馏塔的液位达到85%；第一蒸馏塔升压至1.0Mpa，由第一冷凝器冷凝后进入第一回流罐，第一回流罐中60%的釜液输送至第二蒸馏塔；第一回流罐中的液位30%-40%，第二蒸馏塔升压至1.8MPa；第二冷凝器冷凝后的釜液回流至第二蒸馏塔，再进入第三蒸馏塔，控制第二蒸馏塔的液位为60-75%，至第三蒸馏塔的液位达到85%，对第三蒸馏塔升压至1.5MPa；由第三冷凝器冷凝后进入第三回流罐，至纯度达到99.9999%，第三回流罐的液位达到60%，第三回流罐中液氯纯度为99.9999%，得到高纯氯气；采用该方法，能够稳定连续地进行原料的加入及产品的产出，提高了生产能力，连续精馏降低能源消耗，运行稳定，操作安全。