针对连续两步反应,本文提出一种新型反应精馏塔结构,即双反应段反应精馏塔。以合成乙二醇双乙酸酯反应精馏塔为例来解释如何设计该新型反应精馏系统和探索该系统的节能可能性。分别设计该反应体系的双反应段反应精馏塔和常规的单反应段反应精馏塔。本文利用Aspen Plus分别搭建两个系统的稳态模型,完成反应精馏系统的仿真与模拟。通过分别寻找两个系统最小的年度总费用(TAC)来实现过程设计的优化,得到最优的稳态操作条件。与单反应段反应精馏塔相比,双反应段反应精馏塔设计变量增加,为反应过程与分离过程之间进一步物质耦合和能量耦合提供了可能性。比较两个系统在最优稳态操作条件下的TAC和稳态性能。研究结果表明双反应段反应精馏塔能够更好地协调两步反应之间的关系,提高反应效率和分离效果,使系统TAC减少了23.58%,实现节能效果。分析两个反应精馏塔的动态特性并设计相应的控制方案。两个系统采用相同的双温度控制方案。在加入相同的干扰情况下,比较两个系统的动态响应。动态模拟结果表明双反应段反应精馏塔具有更好的动态特性和可控性,即稳态时间较短,振荡幅值及稳态偏差较小。