反应精馏过程将反应与精馏两种单元过程耦合进行，充分利用反应热，并有节约能耗、降低投资的优势。即便如此，反应精馏集成过程仍然通过精馏来实现组分的分离，能耗依然很大。如何提高反应精馏效率、降低过程能耗，成为目前化工技术人员研究的重点。　　氯化苄作为一种重要的有机化工原料，广泛用于生产苯甲醇、苯乙腈、苯乙酸、苯甲酰氯、苯甲醛及其他含苄基化合物。氯化苄生产主要采用甲苯光（或热）催化氯化工艺，该反应是一个连串反应过程，采用反应精馏集成技术可以显著提高反应的单程转化率和选择性，降低原料消耗和分离能耗。在反应精馏过程中，精馏塔塔顶是甲苯，塔釜是氯化苄产品，两者常压正常沸点相差70℃，即使采用常压反应-减压精馏的不同工况反应精馏集成技术，在精馏塔操作压力-0.09MPa下，精馏塔塔顶和与塔釜温度温差也达到59℃。而氯化苄精制塔塔顶的温度和反应精馏塔塔釜的温度接近，无法将氯化苄精制塔塔顶蒸汽直接用于反应精馏塔釜物料的加热，只能采用循环冷却水移走热量。另外，氯化反应为放热反应，反应热为32.1kJ/kmol，这部分反应热在不同工况反应精馏集成工艺中得到充分利用，因而不同工况反应精馏生产氯化苄的过程具有很大能量综合利用空间。本文以甲苯光氯化制氯化苄的常压反应-减压精馏集成过程为研究对象，开展反应精馏工艺中能量综合利用研究，实现生产工艺过程中能量最大化利用。　　论文首先采用化工流程模拟软件Aspen Plus，构建了带侧反应器的反应精馏过程的非稳态模型及模拟方法，研究了间歇反应精馏过程的动态行为及过程参数的影响。结果表明，侧反应器台数、侧线采出率、反应精馏时间及再沸器蒸发量对间歇反应精馏过程有显著影响;而氯气分配比和侧线采出塔板位置在一定范围内对过程的影响不大。经过优化得到，完成50 kmol甲苯氯化生产氯化苄过程，需要时间11.4h，氯化苄的选择性可达0.98。同时，对氯化反应器处于恒温和绝热两种状态进行分析，得到使用绝热反应器与间歇精馏塔耦合工艺可以缩短反应精馏时间约2.7h，塔釜再沸器热负荷可降低23.5％。　　此外，通过间歇反应精馏过程随时间的变化规律可以看出，在反应精馏前8h，仅使用5块精馏塔板即可满足分离需求，此时塔釜氯化苄摩尔分率可达到0.66，而到反应精馏后期（8h以后），则需要8块塔板才能满足体系的分离需求。这种在不同反应精馏阶段所需精馏塔板数不同，使得多段反应精馏过程串联集成成为可能，同时，反应精馏中间阶段的产物组成泡点温度低，为低品位能量工艺流股的能量综合提供了利用途径。为此，本文进一步开展了一种两段常压反应-减压精馏集成过程串联生产氯化苄的新工艺研究，将甲苯氯化反应热及氯化苄精制塔塔顶蒸汽潜热两种能量的综合利用，提出了多效反应精馏、透热反应精馏和多效透热反应精馏三种能量集成方式。多效反应精馏集成方式采用两段带侧反应器的反应精馏集成过程，将氯化苄精制塔的塔顶蒸汽潜热用于第一段反应精馏塔塔釜加热。透热反应精馏集成方式针对一段反应精馏集成过程，将氯化苄精制塔的塔顶蒸汽潜热及氯化反应热用于反应精馏塔的塔板换热。多效透热反应精馏集成方式采用两段常压反应-减压精馏集成过程，分别将氯化苄精制塔的塔顶蒸汽潜热及氯化反应热分别用于第一段反应精馏塔塔釜加热及塔板换热。通过对以上三种集成方式的模拟与能量分析，结果表明，这三种能量集成方式相比于常压不同工况反应精馏过程，可分别节能25％、43.7％和50.2％，并且多效透热反应精馏节能效果最佳。