碳酸二甲酯(DMC)-甲醇常压下形成共沸物,采用普通精馏工艺不能得到高纯度产品。本文利用Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics软件,采用变压精馏和隔壁塔萃取精馏的方法对DMC-甲醇共沸物系实现有效分离。对于变压精馏,以年度总费用(TAC)最小为目标进行经济优化,确定无热集成、部分热集成和完全热集成工艺的最小TAC分别为323,892.509$/y、259,093.925$/y、248,353.238$/y。针对不同热集成工艺中,低压塔温度分布均匀,灵敏板选择困难的问题,给出了一种简单有效的导斜率判据。在此基础上,研究了低压塔不同灵敏板对不同热集成工艺动态特性的影响。动态分析结果表明:组成-温度串级控制策略可以有效的处理无热集成、部分热集成工艺的进料流量与组成扰动。无热集成工艺的最佳温度控制板为第31块或30块板,而部分热集成工艺的最佳温度控制板为第31块或10块板。对于完全热集成工艺,低压塔第29块塔板作为灵敏板的压力-补偿温度控制结构,使两塔产品的稳态余差较小,可以处理±20%的进料流量和组成扰动,实现稳健的动态控制。对于隔壁塔萃取精馏(EDWC),基于常规萃取精馏工艺的最优参数,利用三塔模型进行序贯迭代法优化,对应的最小TAC为189,944.75$/y。在动态控制系统中,通过导斜率判据选择出主塔的温度控制板,并研究了温度控制板与控制结构的动态可控性关系。结果表明:当主塔的灵敏板为第12块塔板时,带气相分配比的控制结构能有效处理进料扰动。而当灵敏板为第5块塔板时,无气相分配比控制策略也能紧紧维持产品的纯度。由于调节气相分配比在实际工业生产中极为困难,因此选择主塔灵敏板为第5块塔板的无气相分配比控制结构为EDWC的最佳控制方案。