本文以精对苯二甲酸(PTA)生产中醋酸脱水为研究对象，针对工业生产中醋酸脱水共沸精馏过程存在能耗高和操作控制困难的问题，综合分析国内外相关技术，提出了以能量利用为目的的热泵精馏优化方案，并对醋酸脱水共沸精馏工艺过程进行了控制方案设计与分析。　　以某工厂醋酸脱水共沸精馏工艺为基础，运用Aspen Plus模拟软件进行了工艺全流程的稳态模拟计算，确定了回流比、理论板数、侧线采出量等工艺参数。其中醋酸脱水塔:回流比为5.4，理论板数为25，侧线采出量为2300 kg/h;对二甲苯回收塔:理论板数为16;废水分离塔:理论板数为6;共沸剂回收塔:理论板数为12，回流比为28。　　以稳态模拟结果为基础，进行了塔顶气相压缩式热泵精馏过程的构建及模拟，并分别进行了两种工况的经济效益计算。从分析结果可以看出，与基本工况相比，热泵实际工况的年度总费用减少19.4％，经济效益提高。　　根据稳态模拟模拟结果，确定了醋酸脱水共沸精馏过程中精馏塔、回流罐、塔釜再沸器和倾析器等结构参数，采用开环动态模拟确定了醋酸脱水塔灵敏板为第8块板;对二甲苯回收塔灵敏板为第4块板;共沸剂回收塔灵敏板为第4块板。通过合理选择配对操作变量与被控变量，设计了CS1和CS2两种不同的控制结构，并运用模拟软件Aspen Dynamics模拟了醋酸脱水共沸精馏过程的动态过程，对两种控制策略进行±5％进料流量扰动测试，同时对两种控制方案的动态牲能进行了对比分析。分析结果表明:CS2控制方案对醋酸脱水塔塔顶油相回流、对二甲苯回收塔塔底对二甲苯采出量以及共沸剂回收塔塔顶回流能够有效控制，另外，CS2控制结构对侧线采出量进行了控制，更加符合工业生产。　　综上所述，本文醋酸脱水共沸精馏工艺过程模拟计算，优化以及控制方案设计的结果在优化生产操作，提高控制质量，设计切实可行的维护方案，对系统进行故障诊断等方面将发挥重要作用。