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本论文针对年产4万吨甲乙酮生产工艺中甲乙酮合成与精制工段能耗高、设备投资费用大的缺点，提出两种改造方法：一是优化传统精馏流程的工艺参数；二是采用新型分离设备—隔板精馏塔替代传统精馏流程。主要结论如下：利用Aspen Plus考察了传统精馏流程中两座精馏塔的操作参数对甲乙酮产品浓度和总热负荷的影响，确定甲乙酮干燥塔和酮醇分离塔的塔板数、进料位置、回流比分别为12、4和30、15、4.40。与实际装置运行情况相比，优化后甲乙酮产品纯度不变为99.70wt%，精馏塔的总塔板数从74块减少到42块，显著的降低设备的投资成本，但是节能效果不明显——冷凝器与再沸器能耗降低分别仅为3.32%与3.03%，总热负荷从8414.59kW降到8148.12kW，节能率仅为3.17%。采用四塔模型模拟隔板精馏塔分离多组分甲乙酮体系，利用Aspen Plus考察隔板精馏塔的操作参数对甲乙酮产品浓度和总热负荷的影响，确定隔板精馏塔类型为侧线蒸馏隔板精馏塔，总塔板数为54，主塔和预分离段塔板数分别为36、18，进料位置为预分离塔的第6块板，侧线采出位置为主塔的第1块板；液体分配比、气体分配比分别为0.00、2.33；隔板高度为18块塔板的高度，隔板延伸至塔顶，离预分离段壳侧的距离为1.01m（隔板精馏塔的塔径为2.8m）。与实际装置运行情况相比，采用侧线蒸馏隔板精馏塔不仅单塔完成分离任务，提高了产品纯度——甲乙酮产品浓度由99.70wt%增加到99.92wt%，而且降低了设备投资——总塔板数从74块减少到54块，还大幅度降低了能耗——冷凝器与再沸器能耗降低分别可达30.51与28.82%，总热负荷从8414.59kW降到5921.59kW，节能率高达29.63%。利用HTFS换热器模拟软件对两种分离设备中的再沸器和冷凝器进行了传热衡算、机械设计和成本估算，获得各换热器的TEMA表。结果表明：隔板精馏塔的换热器一般比传统精馏流程的换热器尺寸小、重量小、成本低。