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甲醇作为有机化工的基础原料,用途非常广泛,并且市场前景广阔。甲醇生产过程中,精馏工段的能耗约为总能耗的20%,因而是节能降耗、提升产品质量的重点环节。近几十年来,化工流程模拟技术日趋成熟,可以有效的帮助企业降低生产成本,提高创新性、综合竞争力,进而提高经济效益。目前,国内甲醇精馏普遍采用双塔及三塔双效精馏工艺。本文首先应用Aspen Plus流程模拟软件中基于平衡级模型的RadFrac模块,分别对两种精馏系统进行模拟优化。经分析可知,两种工艺均适合以WILSON与NRTL相结合的物性方法对全流程进行模拟。使用灵敏度分析工具,分别讨论了进料位置、塔压、塔釜采出率、回流比等操作参数对精馏过程的影响,确定了优化控制方案。并利用Aspen Process Evaluation对工艺系统进行成本估算。主要结论如下：(1)三塔双效精馏系统的产品质量与产量均优于双塔系统,且在节能降耗方面的优势非常明显；(2)生产规模为50万吨/年的甲醇精馏体系：三塔系统的总资本成本比双塔高11.32%,但总工程消耗成本比双塔低48.94%,且其年运营成本远低于双塔。因此,三塔双效精馏系统的经济效益优于双塔系统。本文还采用基于速率的非平衡级模型RateFrac模块对双塔系统进行模拟分析。研究了填料类型以及各操作工况对精馏过程的影响,完成系统的优化。非平衡级模型中传质行为由传质与传热速率方程直接描述,因此模拟结果可以更真实的反映塔内温度、组成和流量分布情况。RateFrac模块能够计算出各填料段上的等板高度(HETP),为其他设计与研究提供参数。