烯丙醇的生产过程中常压下可以与水形成共沸物,利用普通精馏操作工艺难以达到分离目的。本文利用化工模拟软件Aspen Plus和Aspen Dynamics,以全年经济总费用(TAC)为目标函数进行设计模拟,并且通过试验的方法选择合适的萃取剂,设计并优化了萃取精馏的操作流程,并对最优工艺流程进行动态扰动控制分析。通过实验测定了常压下烯丙醇+N-甲基吡咯烷酮、烯丙醇+N-甲基甲酰胺和烯丙醇+乙二醇三组二元体系的汽液相平衡(VLE)数据。通过实验所得的VLE数据采用Herrington、van Ness、infinite dilution、纯组分一致性热力学校验方法来检验VLE数据的热力学一致性。对于实验测定的VLE数据,通过NRTL、UNIQUAC和Wilson三个活度系数模型回归得到相应的二元交互作用参数。通过模拟得到三元体系的剩余曲线图,并且得到在萃取剂作用下烯丙醇+水的x-y图,根据萃取剂对相对挥发度的影响,优选N-甲基吡咯烷酮作为萃取剂用于烯丙醇+水体系萃取精馏流程的研究。通过使用Aspen软件对萃取精馏流程中需要的设计规定和压力选择进行了初步的设计,基于年度总费用(TAC)为目标函数,以序贯迭代搜索法对目标函数进行优化求解,优化得出萃取精馏塔TAC为6.35 X 105$/年,萃取剂流率为130kmol/h。在优化的萃取精馏流程下提出固定回流比的控制结构、QR/F的前馈控制系统和R/F的比值控制系统、带有组成控制器的控制结构,并且通过引入流率和组成的扰动来评估控制结构处理各种扰动的效果。结果表明带有组成控制器的控制结构可以较好的处理各种扰动的出现。通过将萃取剂流率增大至140kmol/h时,其控制结构对烯丙醇和水的纯度都可得到很好的控制。但是由于萃取剂流率的增加导致TAC比前者高出10.1%。将扰动改为±10%对各个控制结构进行进一步的分析,结果表明添加组成控制器的结果和改变萃取剂流率的控制结构都可以更好的处理各种扰动。