本文以某厂三甲苯精密精馏的工艺流程为实例,研究了三甲苯三塔工艺及其节能工艺。三塔工艺,是指在生产偏三甲苯同时联产富集均三甲苯,由于比两塔工艺多了富集均三甲苯塔,所以导致系统总的能耗过高。三甲苯分离属于精密精馏,需要的理论板数高,操作回流比也较大,属于高难度分离过程,因此装置的投资和操作费用都较高。从优化节能出发,在原有流程的基础上,对精密精馏过程的节能策略进行研究。利用成熟的化工模拟软件PRO/II,在常压条件下,采用并联和串联两种流程对三甲苯分离体系进行了模拟计算,对分离流程中预分塔的回流比、总理论板数和进料位置进行了灵敏度分析,确定了最优化参数。热力学模型采用PRO/II中的PRM方程。结果表明,两种设计方案都能满足分离纯度要求,但热负荷较高。针对三甲苯精密精馏能耗高的特点,采用热集成节能方法,实行差压技术达到合理的热匹配要求。以各塔压力为主要调节变量,找到了热匹配合理的压力条件,能耗大幅降低。在不考虑设备固定投资的情况下,理论能耗变为原来的40%以下。将热偶精馏塔模型应用于三甲苯分离系统,进行了模拟计算,分析了热偶精馏塔的主塔进料位置、主塔产品采出位置、气液回流量等参数,得到它们的操作特性。结果表明,在相同的分离要求下,采用热偶精馏过程,比采用常规分离塔系,节能15%以上。用改进的BP人工神经网络建立能耗的预测数学模型,在不同的产品纯度和收率下,能耗能够较为准确快速的预测。分析了BP人工神经网络模型的计算结果与PRO/II模拟结果的误差。该模型有一定的现实意义,可以用于工程设计参考。