近年来丙酸甲酯的市场需求量逐渐增大,传统生产工艺无论在产能还是产品质量等方面均存在诸多缺陷。本文利用反应精馏技术,对酯化反应制备丙酸甲酯的反应精馏过程进行研究,旨在优化丙酸甲酯的生产工艺并为其提供理论指导。首先筛选了C100FLH为较优催化剂的条件下,利用间歇磁力搅拌釜研究了影响丙酸甲酯合成的因素,包括搅拌转速、反应温度、催化剂用量、酸醇摩尔比等,确定了较适宜的反应条件。通过建立动力学模型,拟合实验测得的动力学数据,回归得到了宏观动力学方程。采用化工流程模拟软件Aspen Plus对丙酸甲酯催化精馏合成塔进行模拟研究,建立适宜的流程,并考察了理论板数等条件对甲醇转化率以及产品纯度的影响,得到反应流程的优化结果。通过模拟得到的优化结果为精馏段板数为4块,反应段板数为12块且无提馏段,有机相回流比为1.6,釜酸浓度范围为30%-60%。在此条件下,塔顶丙酸甲酯的质量分数达到92.21%,脱水后采出的丙酸甲酯质量分数99.53%,丙酸质量分数达到国家对酯类产品酸值的要求。搭建了一套连续催化精馏的小试塔,精馏段、反应段堆放3×3 mm的316L不锈钢θ环填料。基于模拟结果,对丙酸进料位置、有机相回流比等进行了实验验证,确定丙酸和甲醇分别从距塔顶1/4处进料口和塔釜处进料,有机相回流比为1.6时,釜酸浓度范围为33%-65%。此条件下,甲醇转化率可达98.40%,塔顶丙酸甲酯含量达92.02%。实验结果与模拟结果相对误差低于10%,证明模型准确可靠。