五元环状碳酸酯是一种非常重要的有机化学原料和中间体,广泛反应于有机合成、电池电解液、超临界流体分离、化妆品添加剂等领域。其中包括高附加值的碳酸-1,2-丁烯酯,酯交换法的合成原料1,2-丁二醇的来源非常有限。而煤制乙二醇工艺中会副产1,2-丁二醇,且乙二醇与1,2-丁二醇会形成最低共沸物,其分离问题也是煤制乙二醇产品精制中的瓶颈问题。为此,本文创新性的提出耦合集成工艺,将碳酸-1,2-丁烯酯的合成与乙二醇与1,2-丁二醇的分离耦合集成于同一工艺中同时完成,在此基础上建立了集成工艺的全流程模拟模型,并通过灵敏度分析获得各个塔的设计参数和操作条件。首先,在高压反应釜中,采用阴离子交换树脂KIP321作为酯交换反应的催化剂,分别测定了乙二醇,1,2-丁二醇与碳酸二甲酯的酯交换反应动力学数据,考察了搅拌速率、催化剂用量、醇酯摩尔比以及反应温度对二醇转化率的影响。基于假设建立了拟均相反应动力学模型,回归动力学常数得到了两个酯交换反应的动力学方程。其次,提出混合二元醇酯交换反应精馏过程对酯交换过程进行强化,并基于测定的动力学数据以及酯交换体系热力学数据,在流程模拟软件Aspen中建立了混合二元醇（乙二醇和1,2-丁二醇）与碳酸二甲酯酯交换反应精馏过程模型,经过灵敏度分析得到较优的设计参数和操作条件,反应精馏塔共需38块理论板,其中精馏段9块板,反应段24块板,提馏段5块板;碳酸二甲酯进料位置为第34块板（提馏段第一块板）,混合二元醇进料位置为第10块板（反应段第一块板）,操作压力为1.4 bar,碳酸二甲酯与二醇进料摩尔比为2,回流比为0.077。最后,根据优化后的反应精馏过程模拟结果,设计了碳酸乙烯酯醇解反应精馏生产乙二醇过程和碳酸乙烯酯作为惰性组分进行循环过程的两种分离工艺全流程模拟,并对两种不同流程进行分析和比较,结果显示酯交换反应精馏与醇解反应精馏结合的工艺流程可以节省18%的能量消耗。