乙二醇、1,2-丙二醇和1,2-丁二醇的混合物在化工行业的很多生产过程中会伴随产生。其重要来源之一是在玉米发酵制乙醇过程中玉米发酵液经脱水、裂解和初步分离后获得的粗产品;其二则是在煤制乙二醇工艺中会得到含有这三种醇的混合物,所以分离研究是一项十分重要的课题。本论文基于混合醇与乙酸甲酯先酯交换,再分离,再水解的方法以及制备乙二醇二乙酸酯的出发点,首先对乙二醇与乙酸甲酯的动力学行为进行了研究,为后续精馏塔实验和模拟提供依据,并根据实验结果进行了初步的模拟。于三种催化剂(DA330,Amberlyst 15和D009)中选择了性能较好的DA330离子交换树脂作为最终催化剂,考察了内扩散和外扩散对乙二醇与乙酸甲酯酯交换化反应的影响。结果显示,当搅拌速率达到300 r/min时,可排除外扩散对反应的影响;催化剂粒径在0.5-2.0 mm范围内对反应的影响很小,可认为内扩散的影响排除。在排除内外扩散基础上考察了温度、催化剂量、进料醇酯摩尔比对反应的影响。结果表明,该酯交换反应的两步反应均为吸热反应,反应热较小,反应平衡常数随温度的升高略有增加;催化剂量增加能够提高反应速率,反应速率常数与初始催化剂加入量和乙酸甲酯之比Rcat/Me Ac呈线性关系;增加进料中乙酸甲酯的比例能够使乙二醇的转化率和EGD的收率提高。实验数据用PH、LHHW、ER1和ER2四种模型进行了关联,使用最小二乘法和龙格库塔法拟合计算,求得各个模型的参数,通过对比表明实验值与LHHW模型吻合较好。由阿伦尼乌斯方程线性回归得到活化能和指前因子,由此得到描述该酯交换反应的动力学方程,该动力学方程为后续的催化精馏过程的模拟优化和设计计算提供必要的基础数据。基于动力学数据,选用ASPEN PLUS中的RadFrac模块对反应精馏塔进行了优化模拟,得出最佳操作条件为:精馏段、反应段和提馏段理论板数分别为10、24、6;乙二醇于反应段上部进料,乙酸甲酯于反应段下部进料;回流比为0.8;酯醇比为5:1。在此条件下,乙二醇的转化率和乙二醇二乙酸酯的收率均高达99.6%以上。