碳酸二甲酯(DMC)是近年来新兴的绿色、环境友好的化工产品。由于具有多种反应活性和广阔的应用前景而受到广泛关注。在各种合成方法中，尿素醇解法合成DMC是近年来新开发的新兴合成路线。该方法具有原料价廉易得、反应条件温和、所需设备投资小等优势，并且尿素作为二氧化碳载体，对温室气体的利用有积极作用，被认为是一条非常有工业应用前景的合成路线。　　 我们课题组对尿素醇解法合成DMC经过多年的研究，已经解决了尿素醇解法的催化反应研究，高效催化剂的开发等关键技术问题。目前该合成方法已完成中试试验，为实现工业化生产奠定基础。但是由于该反应本身的特殊性，在无现成工艺借鉴的情况下，仍然缺乏对工艺系统的深刻理解。基于此，本文利用计算模拟的方法对尿素醇解法合成DMC工艺进行了深入研究。工艺模型是根据目前中试的工艺流程，建立于大型化工流程模拟软件Aspen Tech平台上。通过对该工艺流程进行模拟计算，分析工艺体系操作条件，得到了具有实际意义的研究结果，为进一步认识工艺过程创造条件，并为工业化生产提供科学的依据。本论文的主要内容如下：　　 1、热力学模型是进行化工模拟的基础，是决定模拟结果准确与否的最关键因素之一。论文针对反应所涉及的化学组分，分别采用NRTL、Wilson和UNIOUAC物性模型描述组分间的物理化学性质。并通过对文献中DMC-甲醇汽液平衡数据的拟合，得到二元交互作用参数，对三种模型进行比较。拟合结果发现：Wilson模型最能反应DMC-甲醇的二元汽液平衡关系。对不同压力下共沸点组成和温度的计算值与实验值基本一致也验证了Wilson热力学模型的可靠性。　　 2、根据合成所涉及的化学反应，建立尿素醇解法合成碳酸二甲酯反应网络的动力学模型。以609-2型ZnO工业催化剂为基础，采用平推流反应器，对尿素和甲醇合成碳酸二甲酯进行了动力学实验。根据实验数据及建立的反应动力学模型，采用Maltab工具箱求解，得到了宏观动力学模型参数。　　 3、以现有的中试工艺流程为基础，建立年产300吨DMC工艺模型，并根据工艺特点对产品分离部分进行优化。通过对DMC-甲醇-NH3三元相图的分析，确定了采用加压-常压的精馏方法改进工艺流程。并对改进后的新工艺进行了模拟计算。　　 4、在工艺模型的基础上，根据工艺系统涉及的能源利用问题，采用换热网络综合方法之一--夹点技术设计了改进工艺的换热网络，达到了节能降耗的目的。为反应工艺的下一步放大提供了合理化建议和理论支持。