本文以精对苯二甲酸(PTA)生产中溶剂回收为研究对象，针对目前醋酸溶剂脱水过程现有工艺存在的生产成本高问题，综合考虑共沸点、带水能力、在水中的溶解度和毒性等因素，选择醋酸仲丁酯为共沸剂，测定了相关的汽液与液液相平衡数据，关联得到了相应的热力学参数，使用Aspen软件对醋酸溶剂脱水过程进行了模拟计算及初步工艺设计。　　在文献调研基础上，使用改进的Rose釜测定了101.33kPa下醋酸-水-对二甲苯-醋酸甲酯-醋酸仲丁酯体系未见报道的二元、三元及五元汽液平衡数据。采用Herington面积检验法对3个二元体系进行了热力学一致性检验，所测体系均通过了检验。使用NRTL-HOC、UNIQUAC-HOC模型对二元汽液平衡数据进行了关联，获得了相应的模型参数和关联偏差，结果表明两种模型的关联偏差均较小。用醋酸-水、醋酸-醋酸仲丁酯二元NRTL模型参数结合醋酸-水-醋酸仲丁酯三元汽液平衡数据进行关联得到了水-醋酸仲丁酯的模型参数。为验证二元模型参数的可靠性，采用NRTL模型对醋酸-水-对二甲苯-醋酸甲酯-醋酸仲丁酯五元体系的汽液平衡数据进行了预测，温度的平均绝对偏差为0.73℃，水、醋酸、对二甲苯、醋酸甲酯汽相摩尔组成的平均绝对偏差分别为0.0162、0.0262、0.0135和0.0041，预测值与实验值吻合较好。　　采用液液平衡釜测定了40℃下醋酸-水-醋酸甲酯-醋酸仲丁酯体系未见报道的三元与四元液液平衡数据。使用Othmer-Tobias法对醋酸-水-醋酸仲丁酯三元液液平衡数据进行了检验，用NRTL和UNIQUAC模型对三元液液平衡数据进行关联。通过醋酸-水-醋酸仲丁酯与醋酸-水-醋酸甲酯两个三元体系关联的二元参数预测四元的液液平衡数据，油相中醋酸、水、醋酸甲酯和醋酸仲丁酯摩尔组成的平均绝对偏差分别为0.0152、0.0125、0.0085和0.0020，预测值与实验值吻合较好。　　基于关联得到的汽液与液液二元模型参数，利用AspenPlus对36万吨/年PTA装置醋酸溶剂脱水共沸精馏工艺过程进行了全流程模拟计算，确定了较佳的回流比、理论板数、进料位置和采出量等工艺参数。根据模拟计算结果，对醋酸溶剂脱水共沸精馏工艺的主要塔设备、换热器、缓冲罐和倾析器等进行了初步工艺设计。各塔主要结构参数为:溶剂脱水塔塔径3.6m，250Y型填料高度26m;对二甲苯回收塔塔径0.6m，250Y型填料高度9m;废水分离塔塔径0.9m，250Y型填料高度5m;共沸剂回收塔塔径1.2m，250Y型填料高度9m。　　综上所述，本文以醋酸仲丁酯为共沸剂，测定的汽液与液液平衡数据为精馏过程模拟计算提供了基础热力学数据，模拟计算及初步工艺设计结果为醋酸溶剂脱水共沸精馏工艺技术的工艺改造提供了基础数据。