精馏操作是化工生产中最基本的单元操作,是化工工艺中最成熟,最可靠的分离操作,但是精馏工艺是一个高能耗、低热力学效率的过程,因此精馏过程的节能问题一直受到广泛关注。热耦合是较常见的精馏节能操作,最常见的热耦合方式有侧线精馏塔、侧线汽提塔。而隔板塔,即完全热耦合精馏塔,或称Petlyuk则近年来受到了普遍关注。隔板精馏塔作为完全热耦合精馏塔的特殊结构,实现了精馏塔之间的热耦合,并且应用一个精馏塔分离多个组分,从而大幅降低工艺过程的设备使用费用和操作费用,研究表明,隔板塔相比较传统序列精馏塔节能30%以上。与传统精馏序列相比,隔板精馏塔实际上是将两个精馏耦合起来操作,这种耦合度的提高明显增加了其控制难度,但也是隔板塔的工业化应用出现较晚的主要原因。隔板精馏塔的操作与控制问题相比传统精馏序列更为复杂,同时与传统精馏序列相比,隔板精馏塔具有更多的自由度,因而为增加其可操作性提供了有利条件。本文利用Aspen Plus软件,选用正戊烷、正己烷、正庚烷的理想物系,采用严格模拟方法,对七种进料条件设计的七种隔板塔的操作柔性进行考查,并利用三角相图描述进料组成变化。以设计点为中心改变进料组成,直到出现产品不满足可操作条件的情况,研究了不同进料条件下的操作柔性问题(不考虑隔板塔的水力学压降),并与传统精馏塔进行对比,结果表明,针对不同进料组成设计的隔板塔,其操作柔性显著不同,隔板塔的操作柔性区间包含传统精馏塔;考虑隔板塔水力学压降后,相比较不考虑压降的隔板塔,研究其操作柔性的变化;本文研究了侧线精馏塔,侧线汽提塔的操作柔性,并将其与隔板塔的操作柔性进行对比;本文还利用最小气相流率对隔板塔、侧线精馏塔和侧线汽提塔的操作柔性进行分析,分析所得结果与之前模拟结果基本一致。本文的研究结果在加深对隔板精馏塔操作特性认识的同时,为隔板塔的设计和应用提供了一定的参考。