在煤基乙二醇的生产工艺中，化学循环辅助分离技术是一种潜在的、有效的分离乙二醇的方法。课题组在前期已通过大量研究证实，乙醛作为化学循环剂可实现煤基乙二醇生产过程中乙二醇与1,2-丁二醇共沸体系的有效分离。然而乙二醇、1,2-丁二醇与乙醛的缩醛产物二氧戊环类化合物的水解过程受到化学平衡的限制，导致反应转化率较低、未反应物循环量大、过程能耗较高等瓶颈问题。因此，本文针对乙二醇与1,2-丁二醇与乙醛缩醛产物2-甲基-1,3-二氧戊环(2MD)和4-乙基-2-甲基-1,3-二氧戊环(4EMD)的水解反应过程强化问题，提出了采用反应精馏工艺对其进行过程强化的策略。
　　为了更准确地模拟设计水解反应精馏工艺，本文测定了阳离子交换树脂作为催化剂的2MD水解反应动力学数据，主要考察了催化剂粒径、转速、温度、催化剂质量、反应摩尔比等因素对反应转化率的影响，采用拟均相模型对反应动力学方程进行了回归，回归结果与实验结果吻合较好，最终得到了2MD水解反应动力学方程。
　　在此基础上，利用课题组前期测定的4EMD水解反应动力学方程以及2MD与4EMD水解体系热力学数据，分别建立了2MD水解反应精馏过程数学模型与4EMD水解反应精馏过程数学模型，针对两个反应精馏过程，利用所建立的模型分别分析了各操作因素对反应精馏过程的能耗以及2MD与4EMD转化率等指标的影响规律。结果表明，2MD水解反应精馏过程数学模型中较为优化的设计是：总理论板数15(塔顶冷凝器为1)，6~8为反应段；操作条件为，水的进料流量280kmol/hr，2MD的进料流量100kmol/hr，操作压力0.2atm，回流比0.15。此时反应精馏塔达到了较好的效果，再沸器能耗为4047.9kW，2MD的转化率达到了99.9％。另一方面，4EMD水解反应精馏过程的模拟结果表明该水解过程达到了很好的效果，得到的较为优化的反应精馏塔参数如下：总模拟理论板数15(塔顶冷凝器为1)，3~12为反应段；操作条件为，水的进料流量125kmol/hr，2MD的进料流量50kmol/hr，操作压力2.0atm，回流比1.2。此时再沸器能耗4129.6kW，4EMD的转化率达到了99.9%。