精馏是当代化工生产中最为成熟、最为广泛的分离技术之一。其中,隔壁塔作为设备集成、设备强化研究趋势下的一个前沿研究热点,正在工业装置上得到迅速应用。隔壁塔主要用在多组分物系的分离上。目前国内外对于使用隔壁精馏塔分离三组分混合物的研究已经相对成熟。对四组分或较多组分的分离研究报道较少。本文在总结归纳过去研究基础上,提出了一种分离四组分混合物的垂直双隔板隔壁塔(VDWDWC),为四组分隔壁塔分离过程提供了一种新的隔壁结构。对于此种新型隔壁塔主要做了以下研究:针对传统三塔流程分离四组分混合物能耗高、设备费高、占地面积大,以及Kaibel隔壁塔气相分配比控制难度大、主塔段高等问题,本文提出了一种可控气相分配比的分离四组分混合物的隔壁塔。针对VDWDWC的结构设计,建立了稳态严格精馏模型即五塔模型,并提出了简洁设计算法;以戊烷-己烷-庚烷-辛烷为分离物系,在五塔模型的基础上采用化工流程模拟软件Aspen Plus对VDWDWC工艺进行了模拟计算,对比了VDWDWC与kaibel隔壁塔和传统三塔流程的分离效果和能耗大小,考察了VDWDWC的进料位置、塔顶回流比、隔板位置和气液分配比等因素对分离效果和产品能耗的影响;采用序贯二次法对常规三塔流程和VDWDWC进行了优化并做了年度总费用(TAC)的计算,得到了两种流程基于TAC的最优工艺参数;自行设计并搭建了VDWDWC实验装置,通过实验考察了塔顶回流比、液相分配比、主塔段二回流量和进料组成等因素对分离效果和隔板两侧温度分布的影响。