精馏是石油化工等工业过程中应用最广泛的单元操作之一,但其存在能耗高、热力学效率低的问题。随着能源危机与环保要求的日益突出,开发新型节能型精馏过程具有重要意义。为了提高精馏的能源利用效率,人们提出了热耦合、热集成、热泵等节能技术。其中隔壁塔作为完全热耦合的一种特殊结构,可以在一个塔壳内同时完成三组分的分离,具有设备投资少、能耗低的特征;热泵精馏是通过压缩塔项蒸汽回收其低品位的热量,达到提高能源利用效率的效果。　　 本文首先阐述了Aspen Plus自带的两个热力学分析工具塔板有效能损失曲线(StageExergy Loss Profile)、塔的总复合曲线(Column Grand Composite Curve)的原理和使用方法,同时说明了自动化工具Aspen模拟工作表(Aspen Simulation Workbook)的使用方法,为下文的分析过程打下基础。　　 其次,以乙酸正丁酯酯转移的反应精馏隔壁塔为例,利用塔板有效能损失作为目标优化了反应段位置,通过与年总成本优化结果比较证实了结果可靠性;利用塔的总复合曲线分析比较了隔壁塔流程与常规流程的差异,指出隔壁塔流程因能够较好的利用反应热而有一定优势;研究了隔壁水平传热对总能耗的影响,结果显示,通过选择适当的耦合方式(如耦合位置、传热面积/系数)能够进一步提高其节能效果。　　 最后,以反应精馏和共沸精馏两个体系为案例,详述了蒸汽再压缩式热泵应用于隔壁塔的建模过程,对热泵的关键参数进行了确定和初步优化,然后计算并比较了热泵引入前后隔壁塔的热力学效率、年总成本和CO2排放量,结果表明,虽然引入热泵后设备固定投资有所增加,但年总成本较引入前仍有下降,而热力学效率和CO2减排方面则有较大幅度的提高。