精馏作为化学工业中使用最为广泛的分离技术,应用于石油、化工、化肥、制药、环境保护等行业,其能耗约占化学工业总能耗的40%～50%,且存在设备投资大、热力学效率低等问题。因此研究开发新型精馏节能强化技术,具有重要的社会意义和经济价值。传统连续精馏分离三元非共沸混合物需要提供两个精馏塔,但精馏塔设备费用昂贵,其投资成本占据工厂运营成本的主要部分。半连续精馏是一种将一个中间储罐（Middle Vessel,MV）与一个精馏塔集成分离三元非共沸混合物的过程强化技术,降低了投资成本。本文以甲酸甲酯-甲醇-水体系为分离对象,采用半连续精馏进行分离,并与传统连续精馏、隔壁塔精馏进行对比,研究分析进料流量和组成对半连续精馏过程的经济性影响,基于年总费用（Total Annual Cost,TAC）确定其适宜的年处理量范围。本文利用多目标遗传算法对传统连续精馏、隔壁塔精馏和半连续精馏分离过程中关键操作参数进行优化,并且针对半连续精馏优化结果,添加组成控制结构进行动态模拟。研究结果显示,当进料组成一定时,相较于传统连续精馏和隔壁塔精馏,虽然半连续精馏降低了投资成本,但操作费用更高,且增加速率更快,从而操作费用差异越加显著,使得TAC高于传统连续精馏和隔壁塔精馏,存在年处理量上限值。同时,随着中间组成甲醇含量的增大,相较于传统连续精馏,半连续精馏适宜年处理量上限值分别为15.78 Mmol/y、15.21 Mmol/y、11.74 M mol/y,此时低中间组成更有优势,而相较于隔壁塔精馏,半连续精馏适宜年处理量上限值分别为8.52 Mmol/y、8.23 Mmol/y、12.63 Mmol/y,此时高中间组成更有优势。本文针对甲酸甲酯-甲醇-水体系半连续精馏分离过程的模拟研究能为半连续精馏技术的工业应用提供指导。