碳酸甲乙酯是近年来兴起的一种高附加值化工产品,是精细化工合成领域一重要的中间体,能够与醇、酚、胺以及酯发生反应,可以用来生产许多可充性电池,作为一种优良的新型锂离子电池电解液的溶剂,其合成和应用得到越来越多的重视。其分子结构的不对称性使其在作为油漆、纤维素以及树脂等的溶剂方面也显示了明显的优势。目前,该产品需求量旺盛,工业上主要通过碳酸二甲酯与乙醇酯交换,采用间歇法工艺生产,此工艺存在生产周期长,生产效率低,能耗高等问题。针对此问题,本文通过改进碳酸甲乙酯生产工艺,采用过程强化手段如反应精馏、共沸反应精馏、反应精馏隔壁塔等手段对碳酸甲乙酯生产过程进行改进,探讨其强化生产过程的可行性并对相关操作进行优化设计。本文通过分析碳酸二甲酯与乙醇酯交换生产碳酸甲乙酯的机理,选择合适的热力学模型与动力学模型,对热力学模型的准确性进行相关检验,将反应精馏技术应用于碳酸甲乙酯生产,采用Aspen Plus进行相关模拟计算,并进行灵敏度分析。考虑到反应精馏技术生产碳酸甲乙酯会在生产过程中存在碳酸二甲酯与甲醇形成共沸物的问题,为了实现碳酸二甲酯与甲醇的分离,提高碳酸二甲酯的利用率,须采用非常规分离手段萃取精馏进行分离,本文将选择合适的萃取剂,并针对萃取精馏分离碳酸二甲酯与甲醇的操作条件进行优化。共沸反应精馏技术将反应精馏与共沸精馏相结合,在同一座塔内实现了反应与共沸分离,针对反应精馏生产碳酸甲乙酯过程中存在甲醇与碳酸二甲酯共沸物的问题,尝试将共沸反应精馏技术应用于碳酸甲乙酯的生产,并对其最佳操作条件进行相关分析。反应精馏隔壁塔技术为反应精馏技术与隔壁塔技术的耦合结果,尝试将反应精馏隔壁塔技术应用生产碳酸甲乙酯,并通过模拟计算分析其用于碳酸甲乙酯生产过程所具有的优势。本文以分别尝试反应精馏、共沸反应精馏以及反应精馏隔壁塔三种过程强化技术生产碳酸甲乙酯,利用Aspen Plus建立稳态模拟,并对相关工艺操作进行优化,为工业化生产碳酸甲乙酯提供相关参考。