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乙腈-正丙醇常压下形成共沸物系,普通精馏工艺难以达到分离要求分离。本文利用化工流程模拟软件Aspen Plus和Aspen Dynamics,以全年经济总费用(TAC)最低为目标函数,设计并优化了双塔萃取精馏(EDC)、萃取精馏隔壁塔(EDWDC)和变压精馏(PSD)的特殊精馏工艺分离流程并得到三种工艺下的最优设备参数。对最优工艺流程进行控制分析,得出最有效的控制方案。双塔萃取精馏采用序贯迭代优化搜索法,得出最佳的工艺设备参数。根据基础控制方案表现出的产品纯度和温度恢复周期长,偏差大,灵敏性低等问题提出再沸器负荷与进料量(QR/F)和回流量与进料量(R/F)的比例控制,实现了塔顶乙腈和正丙醇产品纯度的稳定,但两塔的温度波动较大。之后提出了协同温度控制萃取剂回收塔灵敏板温度和压力补偿温度控制萃取精馏塔灵敏板温度的方案,实现了萃取精馏精馏塔温度的稳定控制。萃取精馏隔壁塔(EDWC)在双塔萃取精馏的基础上,提出了双循环迭代优化搜索法。针对控制研究采用组成控制方案,乙腈纯度稳定,正丙醇纯度和主塔温度偏差较大。据此提出了侧线采出量与再沸器负荷比值的(VR/QR)前馈方案,以侧线轻组分纯度调节VR/QR比值,对侧线采出的杂质和塔顶产品纯度实现了有效的控制。最后根据主塔温度的偏差,提出温度组成串级控制方案,实现了隔壁塔的温度、纯度稳定的控制效果。依据共沸物的压力敏感性提出了变压精馏工艺的可行性,采用“逐级递进”的序贯搜索法,分析了部分热集成的节能优势,相比无热集成变压精馏降低了13.2%。根据基础控制的缺陷提出了辅助再沸器与负荷比值的(Qx/F)的前馈控制,实现了塔底产品采出以及乙腈纯度的有效控制。依据塔压浮动及正丙醇产品纯度偏差,提出了压力补偿及温度组成串级控制方案,实现了温度的平稳恢复和正丙醇产品纯度的稳定控制。以双塔萃取精馏工艺为基础,萃取精馏隔壁塔TAC降低了7.94%,部分热集成变压精馏降低了28.9%。对比控制方案,变压精馏塔出现了压力浮动,恢复周期长等特点;萃取精馏隔壁塔的组成控制表现出一定的偏差和滞后性;双塔萃取精馏恢复周期短,易控制,温度与组成响应速度快,实现了最佳的控制效果。