反应精馏技术是将反应和精馏两个单元操作耦合在一个设备中同时进行,具有提高反应的转化率和选择性、减少副产物生成、减少能源消耗、降低工艺流程复杂程度等优点。然而,反应精馏过程中的反应动力学与汽液相平衡相互耦合,使其非线性急剧增大,增加了反应精馏设计和开发的难度,也对反应精馏的平稳操作和过程控制提出了更高要求。本文通过引入元素分析法和温度轴Z,提出了新型固定点设计法,扩大了固定点设计方法的适用范围,改进了元素分析法的缺点。并在反应精馏设计过程中,充分考虑了温度对反应和分离的影响,选用各个塔板的塔板温度为设计温度,使设计结果更加准确。运用新型固定点设计法对四元反应体系进行设计可以得到反应精馏塔操作条件、塔板数、进料位置、反应度位置、各个塔板的组成等参数的设计结果。本文以乙酸戊酯反应体系、甲基叔丁基醚反应体系、甲基叔戊基醚反应体系为例进行反应精馏设计,验证了该法的可行性和有效性。本文还利用Aspen Dynamic软件对乙酸戊酯的反应精馏过程进行动态模拟和分析,针对塔釜产品组成要求提出温度控制和组成控制两种不同的控制方案,对两个控制系统分别进行±10%的进料流量扰动测试和酸醇比为1:1、1.2:1的进料组成扰动测试。结果表明:进料组成扰动会对两个控制方案造成较大影响;温度控制方案的控制稳定性要好于组成控制方案。