精馏作为化工行业中主要的分离手段,虽然相对其它分离技术有着很多的优势,但却掩盖不了其能耗过高的弊端。相对于常规精馏塔序列,隔壁精馏塔可作为一种既节能又减少成本投资的选择。将三组分分离成纯组分至少需要两个塔序列,而当使用隔壁精馏塔时,只需一个塔设备就可以完成。与常规精馏塔序列比,该技术具有更高的热力学效率,更低的能耗,同时由于该技术的高度集成,使得过程的换热设备数量减少,设备投资降低,具有更好的经济效益。目前该技术在国外迅速发展,成功工业化的装置已有百余套,已成为过程集成与强化领域的研究热点。本文从隔壁精馏塔的结构与原理出发,介绍了隔壁精馏塔的种类与构型,分析了隔壁精馏塔节能的原理。并提出了简化法设计隔壁精馏塔的方法,根据隔壁精馏塔的分离特点分析了其应用范围,阐述了如何利用Aspen Plus实现隔壁精馏塔的严格模拟与优化。在此基础上,分别以乙酸甲酯酯转换反应精馏体系和空气分离为例,在确保两个体系热力学方法与动力学方程正确性的基础上,详细叙述了相应的隔壁精馏塔的稳态模型的建模过程。依据所建立模型的特点,对该稳态模拟进行了单变量分析,初步确定了各个变量的优化值,为两个体系隔壁精馏塔进一步优化提供了初值。在单变量获得初值的基础上,对整个隔壁精馏塔的结构参数与操作参数进行了分析,提出了基于年总成本(TAC)的最优化求解步骤,并根据单变量分析的结论对优化步骤进行了简化,根据简化的步骤对两个体系进行模拟分析,最终得到基于年总成本最优化的模拟结果。在TAC最优化的基础上,对两个体系的隔壁精馏塔流程与常规流程进行了全面的性能分析与比较,通过比较发现,隔壁精馏塔不仅在节能减排、年总成本上有很大优势,还在热力学效率上有所提高。