乙酸乙酯是一种常见的绿色有机溶剂,其主要作为溶剂,粘合剂,提取剂,香料原料等使用。传统的反应精馏工艺生产乙酸乙酯多采用的是多塔结构,因为乙酸乙酯的生产过程中乙酸乙酯-乙醇-水形成共沸物使得采用单塔结构生产乙酸乙酯难以得到较高纯度的乙酸乙酯产品,如果要得到纯度较高的产品需要采用多塔结构工艺,而采用多塔结构主要是消除由乙酸乙酯-乙醇-水形成共沸物从而提高乙酸乙酯的纯度。假如能够采用其它方法消除体系中形成的共沸物就可以减少塔的数量,从而减少设备的数量和提高乙酸乙酯的纯度。对于这些问题,通过辅助化学反应强化主反应提供了减小设备的数量和提高产品纯度的方法。本文研究了采用环氧乙烷强化反应精馏生产乙酸乙酯的过程,利用环氧乙烷与水的反应来强化反应精馏制备乙酸乙酯的主反应,其强化过程主要体现在以下两个方面:一方面是环氧乙烷与水的反应使得酯化反应的产物水被反应,酯化反应的化学平衡正向移动,极大的提高了产物中的乙酸乙酯的含量;另一方面,由于产物中的水被消耗,酯化反应的化学反应速率增加了,同时由于水被反应,使得塔顶不会形成共沸物,产物由乙酸乙酯-乙醇-乙酸-水体系变为乙酸乙酯和乙二醇,而乙酸乙酯与乙二醇的沸点相差很大,使得产物易于分离,这样塔顶的乙酸乙酯产品纯度提高。本文采用了 Aspenplus软件对环氧乙烷强化反应精馏生产乙酸乙酯的过程进行稳态模拟,再通过响应曲面法对反应精馏塔的操作参数进行优化,最优操作参数为:乙酸的进料量为49.8kmol/h,乙醇的进料量为50kmol/h,环氧乙烷的进料量为50.3kmol/h,乙酸的进料塔板为第5块板,乙醇的进料塔板为第12块板,环氧乙烷的进料塔板为第14块板,回流比为3.03,在塔顶的乙酸乙酯的纯度为0.9924,塔底乙二醇的纯度为0.9955,塔底再沸器的能耗为517.8kw。通过建模还得到了乙酸乙酯的纯度与操作参数之间的函数关系式。将环氧乙烷强化反应精馏生产乙酸乙酯的工艺与不添加环氧乙烷的工艺对比,强化反应精馏工艺不仅塔顶产品纯度升高了,而且能耗也下降了。将强化反应精馏工艺与文献所做研究对比,强化反应精馏工艺生产的产品纯度更高,能耗也较低,强化反应精馏工艺还减少了一个提馏塔,一个再沸器,一个冷凝器和一个分相器,使设备投资有所降低。