本文以磷酸羟胺法制丁酮肟的生产现状为背景,采用数学计算软件Matlab和流程模拟软件Aspen plus对丁酮肟(MEKO)生产工艺中的反应萃取工序和精制工序进行模拟和优化。通过对生产数据的物料衡算获得工艺计算依据,通过实验测定和经验公式计算获得重要工艺参数,从而得到合理的模拟计算结果来指导MEKO的生产扩容和优化操作。首先,在生产数据的基础上对丁酮肟整个生产流程进行物料衡算,得到各流股的质量流率,对丁酮肟制取的物料需求和基本工艺参数建立了数据依据。然后,为获得切实可行的液液相平衡数据,直接在工厂用工业物料测取恒温条件下的相平衡数据,并对实验数据进行拟合,得到相平衡分配关系；实验还测定了萃取塔和反应萃取塔进出口物料的密度、黏度和界面张力以及各组分的质量分数等数据。随后,依据相平衡关系和流体力学计算结果,把拟合得到的液液分配关系用于萃取塔和反应萃取塔的模拟计算；分别采用活塞流模型和轴向扩散模型对萃取塔进行模拟计算,得到萃取塔甲苯相和水相的丁酮、丁酮肟等组分随塔高的浓度变化曲线和出口浓度,结果发现,计算出的理论传质速率比实际稍大,轴向返混不利于萃取过程,但影响较小；分析了反应萃取塔内的传质-反应过程,对其进行传质速率计算和反应速率计算,并分两段采用活塞流模型对其进行模拟计算,通过与实际工业操作数据的比较,得到反应速率常数,扩容后的工业运行数据验证了参数和模拟计算的准确性。最后,采用流程模拟软件Aspen plus对丁酮肟精馏单塔和双塔进行模拟和优化。把丁酮、甲苯和丁酮肟物系视为理想物系,采用IDEAL物性计算方法,选用RadFrac严格精馏模型,确定了单塔和双塔的理论板数、适宜的回流比和进料板位置等设备参数和操作参数。