精馏是化学工业中应用最为广泛的分离过程,但是它存在能耗高和效率低的弊端。在这种情况下,过程强化与集成技术应运而生,并成为化工技术的一个重要发展趋势。该技术主要通过改进工艺流程和提高设备效率以减少能耗和温室气体排放,最终带来较高的经济效益与环境效益。反应精馏和差压热耦合精馏是过程强化与集成的重要应用,将二者结合起来就构成了新型的差压热耦合反应精馏塔(Different Pressure ThermallyCoupled Reactive Distillation Columns,DPT-RD)。DPT-RD同时具有反应精馏与差压热耦合技术的优势,是一项反应与分离同时进行、高度强化的复杂技术,可以进一步提高反应转化率和选择性,并降低能量消耗。此技术在国内外鲜有报道,是较新的化工过程研究领域。　　 本文以乙酸甲酯水解体系为例,在确保热力学方法与动力学方程正确性的前提下,利用Aspen Plus流程模拟软件对差压热耦合反应精馏塔进行了稳态模型建模。根据差压热耦合反应精馏塔的特点,对压缩机压缩比、水酯进料比、乙酸甲酯混合进料位置、水进料位置、各物流进料温度、SP1回流分配比、SP2产品分配比、反应段位置及高度等工艺参数进行了单变量分析,确定了各参数的初步优化值,为进一步优化提供了初值。此外,本文对差压热耦合反应精馏塔进行了剖面分析,以深入了解其结构原理和运行状况。在单变量分析的基础上,本文利用塔总复合曲线(Column Grand Composite Curve,CGCC)分析和有用功损失分析的方法对差压热耦合反应精馏塔的部分工艺参数进行了进一步优化,并得到了其最优化模型。最后,木文从热力学效率、节能减排和年总成本(Total Annual Cost,TAC)的角度,对差压热耦合反应精馏塔和常规反应精馏塔进行了全面的分析比较。结果表明,与常规反应精馏塔相比,差压热耦合反应精馏塔不仅能提高热力学效率,而且在节能减排和减小年总成本方面更具优势。