化工生产流程的模型化是指导工业生产、提高企业经济效益的重要方法。本文以德国吉玛五釜工艺的聚酯酯化过程为对象,对生产流程建立了稳态模型。针对该工业装置的特点,充分考虑酯化反应体系汽液固三相平衡、反应器单元模型和主副反应的动力学,解决了建模过程中物性计算、动力学机理和参数等方面的很多难点,建立了合适的酯化过程模型。并利用模型模拟分析了酯化反应器的操作条件,并指导反应器的优化设计。聚酯酯化反应体系是一个复杂的汽液固三相体系,针对该体系建立了准确的物性模型。采用基于基团贡献法的UNIFAC活度系数模型,利用实验数据回归得到UNIFAC方程的基团相互系数。用再参数化后的UNIFAC方程计算体系中纯组分的蒸发焓、恒压热容、摩尔体积等物性,水-乙二醇(EG)、水-二甘醇(DEG)、水-乙醛(AA)等二元组分的汽液平衡和对苯二甲酸(TPA)在乙二醇-对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)体系中的液固平衡,计算结果与文献值吻合得很好,最大的平均相对误差在3%以内。该再参数化的UNIFAC模型可以准确计算和预测酯化反应体系的物性和相平衡。分析工业装置的特点,确定了酯化过程的反应器单元模型。酯化反应釜被环形挡板分为内室和外室,比较不同反应器单元模块组合的模拟结果,发现内室和外室均可用一个CSTR反应器模块来模拟,从而确定用两个CSTR单元模块组合来模拟一个酯化反应釜。建立了酯化过程的动力学模型。首先对聚酯酯化过程的主、副反应动力学机理和参数进行分析比较,确定了本体系主、副反应的速率常数的范围。然后选择与生产状况接近的反应机理和动力学数据作为基准,考察动力学参数对质量指标变化的灵敏度分析,最敏感为酯化反应和二甘醇生成反应的动力学参数。调节动力学参数使得主要质量指标TPA的酯化率和DEG质量含量计算结果与工业生产状况相符。利用模型对该套装置处于不同生产负荷下的生产过程进行模拟计算,各釜的酯化率计算结果均能与工厂数据符合较好符合。将过程模型应用于工艺操作参数的分析和停留时间组合的优化。利用模型分析酯化过程的操作条件对质量指标的影响。发现随着进料EG/TPA摩尔比、反应温度和压力增大,两个酯化釜的酯化率ES和DEG质量含量均有所提高。随着反应时间的增加,两个釜的酯化率都随之增大;第一个酯化釜中副产物DEG随反应时间的增加而增加,而第二酯化釜DEG的含量略有下降。并以酯化率为目标,确定了两个酯化反应器转化效率最高时的内外室停留时间组合。发现内外室的停留时间越接近,酯化釜的转化效率越高,可为反应器设计和反应釜液位控制提供参考依据。