本文以阳离子交换树脂为催化剂,对催化精馏合成丙烯酸丁酯工艺进行了研究。首先筛选出N9为最佳的催化剂,并对合成丙烯酸丁酯的动力学进行实验研究。考察了转速、催化剂用量、反应温度、醇酸摩尔比等因素的影响。采用拟均相模型对实验结果线性拟合,回归得到了宏观动力学方程:使用化工模拟软件Aspen Plus对催化精馏合成丙烯酸丁酯的过程进行了模拟与优化并得到优化结果:精馏段的理论板数分别为14,反应段的理论板数为31,水相回流位置为塔釜,水相回流比为5.9,有机相回流比为0.43,丙烯酸和正丁醇分别在反应段的顶部和底部进料。催化精馏塔塔高1800mm,塔身直径50mm。在该塔中进行了催化精馏合成丙烯酸丁酯的实验研究。实验结果表明:水相回流比为6,有机相回流比为0.43,丙烯酸和正丁醇分别在反应段的顶部和底部进料的条件下,塔顶有机相中丙烯酸丁酯的含量为92.16%,正丁醇的含量为1.15%,水的含量为6.68%,丙烯酸的含量为6.9×10^-5,与模拟结果最大相对误差为7.81%。实验结果与模拟规律吻合较好。