精馏是化工生产中应用最广泛的分离工艺,但同时又具有能耗高、热力学效率低的特点。三组元分离是精馏分离中较为常见的分离类型,在工业中大量存在。热耦合精馏、隔板塔、多效精馏等新精馏节能技术的出现为三组元精馏提供了更多的可能性,导致可供选择的精馏流程结构众多,需要快速筛选出其中最经济的结构。本文针对三组元精馏,选用四种代表性物系,通过严格模拟和优化,在可能出现的全部进料组成条件下比较了传统直接序列和间接序列、能量集成流程、部分热耦合流程及隔板塔等七种精馏结构的年度总费用;研究了进料组成、体系的相对挥发度、分离清晰度和潜热对多种结构方案比较结果的影响,并用进料组成三角图加以表示。为了综合考虑多因素的影响,定义了通用分离易度因子GESI,首次将物性、分离清晰度等多种因素对各种精馏结构的影响统一使用GESI加以考虑。结果表明,对相同的相对挥发度分布的体系,不同的GESI会对应不同的最佳精馏结构,证实了参数GESI的有效性。研究发现进料组成、相对挥发度、分离要求和汽化潜热共同决定着三组元最优精馏结构的选择。在此基础上归纳出一种新的基于进料组成和GESI的三组元最优精馏结构选择规则,为工业实际中三组元最优精馏结构的选择提供参考和依据。