反应精馏技术是将反应与分离过程耦合在同一装置内的创新性技术,相比与传统的精馏系统,它简化工艺流程的同时也节省了投资以及降低能耗。反应精馏技术以其显著的优势成为目前化工行业研究的热点,各应用实例也进一步证实了它经济和能耗上强大的优势。因此,反应精馏技术的研究及其工业化的推广具有重要意义。按相对挥发度排序,反应物为最轻和最重组分,生成物为次轻和次重组分的四元反应体系属于最难分离的反应体系。由于反应物不会聚集在塔中部,因此传统双端出料反应精馏塔无法适用于最难分离的反应物系。为了解决这一问题,本文对新型的双反应段反应精馏塔(RDC-TRS)进行研究。该结构巧妙的将反应段分别置于塔顶和塔底,创造性的为反应物充分反应提供了可能。然而,对于有热效应的反应体系,该结构不可避免的会存在塔顶或塔底的逆耦合,进而影响系统的动态性能。棕榈酸异丙酯(IPP)是化工生产中的一种重要原料,在化妆品领域有着广泛的运用。合成IPP的四元吸热反应体系属于典型的最难分离的反应体系。本文基于此实例,在RDC-TRS精馏塔稳态性能最优的基础上设计了两点温度控制方案,分别从严格控制塔顶回流罐液位、改变顶部反应段塔板数以及改变底部反应段塔板数来研究影响该结构动态性能的因素。结果表明严格控制回流罐液位、合理选取顶部反应段塔板数以及减少底部反应段塔板数有利于改善系统的动态性能,为实现稳态设计与动态控制的折衷提供依据。Thotla和Mahajan从强化了内部物质以及能量耦合的角度设计了另一种新型的过程强化单反应段反应精馏塔(RDC-ISRS)。根据RDC-TRS与RDC-ISRS面对进料流量扰动和进料组分扰动时目标产物的动态响应,分析和比较了二者的稳态性能与动态性能。结果表明RDC-ISRS具有更好的动态性能,而RDC-TRS却更节能,为RDC-TRS提供了进一步的研究方向。