作为精馏过程集成强化的典型代表,隔壁塔将两塔集成在一个塔中,相比常规精馏塔,可显著降低能耗,减少设备投资和占地面积。然而隔壁塔自身结构的高度耦合,导致其设计变量增多,且变量之间存在复杂的交互作用关系,造成其控制难度增大。研究人员围绕隔壁塔的控制作了大量工作,针对不同隔壁塔构型,提出了不同的控制策略。本文利用Aspen Plus软件对常规隔壁塔以及反应精馏隔壁塔进行稳态模拟,利用Aspen Dynamics软件对其进行PID控制研究。通过将Aspen Dynamics与Matlab/Simulink联合运行对常规隔壁塔以及反应精馏隔壁塔开展模型预测控制研究。采用Matlab中的多目标遗传算法函数“gamultiobj”对模型预测控制的相关参数进行优化。本文目的在于探索将模型预测控制用于隔壁塔的可行性,以期显著改善控制效果,确保装置稳定高效运行。本文首先研究了用于分离乙醇、正丙醇和正丁醇三元混合物的常规隔壁塔的组成控制与温度推断控制,针对该过程分别构建PI控制以及模型预测控制方案。通过控制效果的对比,发现无论对于组成控制还是温度推断控制,模型预测控制在抵抗进料扰动、维持系统稳定方面的整体表现均优于PI控制;之后本文对用于通过乙酸甲酯与正丁醇间的酯交换反应生成乙酸正丁酯和甲醇的反应精馏隔壁塔开展控制研究,提出了三种控制方案,即常规PI控制、带有前馈的PI控制以及模型预测控制,测试并比较了不同控制方案的控制效果。模拟结果表明对于反应精馏隔壁塔这一类高度非线性、强耦合的体系,三种控制方案均可有效抵抗扰动,实现过程的稳定运行,但带有前馈的PI控制效果不佳,会导致被控变量产生较大的超调量和ISE值。相比于PI控制,模型预测控制在抵抗进料流量扰动方面的总体表现更佳,其对应的ISE值加和更小。而对于进料组成扰动,PI控制依然具有优势。