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化工过程强化是当今化工领域的研究热点。作为最典型的化工强化设备之一,分壁精馏塔(Divided-Wall Column,DWC)具有节能、投资少和占地面积小等优势。Kaibel分壁精馏塔(Kaibel Divided-wall Column,KDWC)可在一个塔内实现四组分混合物的高纯度分离。本文以苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯为研究对象,采用Aspen Plus中的Radfrac模块及自建稳态KDWC严格精馏模型,对四组分混合物的KDWC分离过程进行了模拟和优化。优化结果表明:KDWC较常规三塔分离序列平均节能30%左右,年总投资(TAC)下降33.7%。在研究KDWC分离十七组进料组成的基础上,获得了KDWC的稳态分离的初步规律:KDWC的高纯度分离既需要通过分液比控制预分馏段顶部馏出气相中的二甲苯含量,又需要通过分气比控制预分馏底部馏出液相中甲苯含量;两个侧线的组成中,重组分杂质的含量要远多于轻组分杂质的含量;中间组分甲苯在预分馏段仍有返混。基于稳态研究结果,在Aspen Dynamic中建立了KDWC动态控制模型,考察了KDWC分离苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯体系组分控制、温度控制和温差控制的控制效果。通过增加分气比的方法,改善了控制效果,组分控制回路可实现对±15%的流量和进料组成波动的平稳控制;温度控制回路可应对±10%的流量和进料组成波动,但甲苯产品纯度会出现少量偏差;温差控制回路具有更好的控制效果,可完全应对±10%的流量和进料组成波动。