无水乙醇添加变性剂成为变性燃料乙醇,再与汽油以一定比例调和成为汽油醇,用作点燃式内燃机的燃料,是中国正在发展的产业.无水乙醇还广泛应用于化工和电子工业等领域.在粮食成本不能明显下降的情况下,减少燃料乙醇蒸馏生产工艺成本就显得尤为重要,符合国家产业政策和市场需求.生产无水乙醇的工艺很多,生产规模与能耗水平相差很多.热泵恒沸精馏法制取无水乙醇新工艺将恒沸精馏与热泵技术两种成熟的技术有机地结合起来,是一种具有经济-节能-环保效益的新工艺.整个物流系统全封闭操作,可实现零排放,对推动能源工业的清洁生产具有示范作用.该文针对热泵恒沸精馏法制取无水乙醇的新工艺,建立数学模型,包括物料衡算方程、相平衡方程、归一化方程以及能量衡算方程(简称MESH方程);考虑到乙醇-水-苯三元体系的液相具有很强的非理想性,利用马丁-侯状态方程(81型)来确定气相逸度和气液相焓值,利用NRTL方程来求解活度系数以及采用Riedel方程来求解饱和蒸汽压,并选择松弛法作为MESH方程的求解方法,分别模拟计算了乙醇脱水塔、苯回收塔、乙醇回收塔每一个塔各层理论板上的组成、温度等.为了更好的分析塔内操作状况,进行了变工况和默夫里板效率计算,为精馏塔的实际操作和设计提供了很好的参考数据.运用技术-经济分析方法对热泵恒沸精馏系统进行了能量平衡和经济性分析,表明热泵恒沸精馏法制取无水乙醇新工艺具有显著的经济效益.