环氧乙烷是重要的有机化工原料,可用于生产乙二醇、乙醇胺、减水剂单体等多种中间体和精细化工产品。近年来,越来越多的厂家在环氧乙烷/乙二醇装置中开始扩大高纯环氧乙烷的产量和占比,以高纯环氧乙烷为主要产品,副产少量的乙二醇。因此本文以某厂年产12万吨高纯环氧乙烷工艺为研究对象,基于Aspen Plus对全流程进行模拟,利用系统评价指标对工艺展开全面、深入分析,并从工艺优化和夹点技术分析两个方面进行能效优化。主要研究成果如下:第一,利用AspenPlus对环氧乙烷生产工艺中反应吸收、CO₂脱除、再吸收汽提和精制四个单元分别建立模型方程,所建模型与工艺设计值吻合良好,据此确立了模型和求解方法的可靠性。对环氧乙烷吸收塔,考察了贫循环水量和温度对吸收效果的影响规律,获得优化的工艺条件;对CO₂脱除单元,构建了 K₂CO₃吸收CO₂电解质体系的平衡级模型和基于速率的非平衡级模型,分析了塔内温度、关键组分等参数沿填料高度的分布状况,解析出设备内的传质机制,进而研究了散装填料IMTP、规整填料Mellapak 250X和Mellapakpl 252Y对CO₂吸收效果的影响。结果表明Mellapak 250X填料吸收效果最优且压降小;对环氧乙烷汽提塔,按照汽提单元的工艺要求确定了适宜的回流量。基于分单元的模型研究,建立了环氧乙烷生产工艺的全流程模型,模拟值与工艺设计值的误差在10%以内,为该系统后续评价及优化奠定了基础。第二,基于前述全流程模型,计算并提取系统的物料、能量以及（火用）衡算数据信息。从有效原子收率、产品单位产量综合能耗、（火用）损失以及碳足迹四个方面对环氧乙烷工艺进行了系统的评价分析,结果表明:该工艺的有效原子收率为67.95%;产品单位产量综合能耗为591.83 kg-ce·t-prod^-1,总的碳排放量为5889.04 kg-CO₂·t-prod^-1,以消耗蒸汽的能耗和碳排放最多。系统总（火用）损失为41.57 MW,并且各工段的内部（火用）损失均高于外部（火用）损失。第三,从工艺优化和夹点技术分析两个方面对工艺进行能效优化。通过局部改造汽提塔塔底高温贫循环水的内部换热方式,降低冷公用工程用量,从而提高工艺能量回收利用率。后续利用Aspen Energy Analyzer夹点技术对整个工艺进行了用能分析。通过总费用与最小夹点温差ΔT_min的关系,确定最优夹点温差为11℃,并对原工艺的换热网络进行优化改造,优化后节约了 6.68 MW的热公用工程以及6.68 MW的冷公用工程,并论证了其经济可行性。