本文系统研究了反应精馏生产碳酸甲乙酯工艺的设计与控制。选用合适的催化剂乙醇钠,完善了工艺流程,采用无限稀释相对挥发度法筛选萃取剂,对共沸物中的碳酸二甲酯与萃取剂的循环利用。选取合适的热力学模型与动力学方程,运用Aspen plus化工模拟软件对工艺过程进行稳态模拟。探讨了反应精馏塔进料配比、萃取剂循环量与循环温度以及各塔进料位置的影响。然后通过严格计算法,以年总费用为目标函数,对工艺流程进行了经济优化,最终工艺条件下,全年总费用138万美元,并实现了主产品碳酸甲乙酯与副产品碳酸二乙酯的联合生产,碳酸甲乙酯2.01万吨/年,碳酸二乙酯0.75万吨/年,两种产品质量分数都达到99.8%。通过塔板温度与操作变量的稳态增益矩阵分析与奇异值分解判据,得到精馏塔的控温板,然后利用Aspen Dynamics对碳酸甲乙酯工艺进行动态模拟。对工艺建立四种不同的控制结构,引入进料流量和进料组成波动,检验控制结构的动态抗干扰能力,考察了几种温度控制结构的优缺点。首先建立了独立控制结构CS1,发现扰动发生后控温板温度波动范围较大,恢复时间较长,控制效果不理想。建立前馈控制结构CS2,采用温度控制器和塔釜再沸器热负荷与进料流量比例(QR/F)串级控制,回流量引入进料或上一进料比例前馈控制,有效减弱了精馏塔内水力学滞后性,进料流量扰动时,控温板波动幅度明显减小。综合控制结构CS1与CS2提出关联控制结构CS3,控温板温度波动更小,控制响应及时,恢复时间更快,但产品纯度不能恢复设定值。建立温差控制结构CS4,补偿精馏塔压力变化的影响,控温板板温度能快速达到稳定状态,产品纯度也能实现良好的控制。