碳酸二甲酯（DMC）-甲醇共沸物是煤制乙二醇副产物粗DMC的主要组成部分,粗DMC由于含有多种杂质和共沸物,采用普通精馏难以分离得到高纯度产品。DMC作为重要的有机合成中间体,应用广泛且是符合现代“清洁工艺”要求的绿色化工原料,对粗DMC进行分离能有效提升煤制乙二醇的经济效益。针对粗DMC的分离,采用先脱水之后以预分离精馏塔除去甲缩醛和甲酸甲酯,再利用传统萃取精馏塔和隔壁萃取精馏塔分别对剩余的甲醇-碳酸二甲酯共沸物以及少量的乙醇混合物进行分离的工艺流程。本文利用化工过程模拟软件Aspen Plus和动态过程模拟软件Aspen Plus Dynamics对粗DMC分离工艺进行了稳态设计和动态控制的研究。通过灵敏度分析和年总费用最小为目标函数进行优化,得到最佳操作条件和设计参数,并对分离过程进行了热集成设计。之后在稳态模拟设计基础上,对隔壁萃取精馏塔进行动态控制研究并添加进料流量扰动进行测试,得到主要结论如下:⑴通过Aspen Plus软件自带Sensitivity analysis模块,分别对萃取精馏塔和隔壁萃取精馏塔的稳态过程进行计算和调优,在满足目标产品纯度的基础上对工艺设计参数进行优化。得到产品纯度DMC为99.95%,甲醇为99.5%,回收率均达到99%。得到萃取精馏塔理论板数为42块,精馏回收塔理论板数为18块,进料位置和理论板数的比值约为0.71,萃取剂进料位置与理论板数的比值约为0.29。同时得到隔壁萃取精馏塔主塔理论塔板数为28块,副塔理论塔板数为9块,溶剂比为0.4～0.45,新鲜物料进料位置与理论板数的比值为0.5～0.53,萃取剂进料位置与理论板数的比值为0.15,最佳气相分配比为0.7～0.75。萃取精馏塔年总费用为0.89×10~6$,隔壁萃取精馏塔的年总费用为0.606×10~6$,TAC可节约31.91%,再沸器能耗节省30.36%,冷凝器能耗节省34.51%,CO2减排31.13%。⑵以节能为目标,对粗DMC分离流程进行热集成设计,将预分离塔塔底物料与隔壁萃取精馏塔副塔塔顶物料进行热交换,可节省再沸器能耗425.73k W,节能效率为18.9%。⑶针对隔壁萃取精馏塔的动态控制设计了三种控制结构,设置进料流量±10%和±20%进料扰动,对其响应曲线进行分析,结果发现第三种控制结构即改进后的气相分配控制结构能更快达到稳态且波动较小。