海水中含有丰富的化学资源,其开发利用一直受到了世界各国的重视。在我国,海水综合利用技术虽然比较成熟,但其中仍存在生产成本高,发展速度缓慢,规模比较小,配套设备不完善等一系列问题。因此如何高效利用海水化学资源,降低过程生产成本,减少其综合利用过程对环境造成的不良影响,是一个亟待解决的问题。本文旨在以降低过程能耗为目的,对海水综合利用系统进行整体优化,最终确定最佳工艺路线及操作参数。本文对一些相关理论知识进行了介绍,其中包括过程系统模拟与优化、物料及热量衡算及Aspen Plus流程模拟软件理论知识。依据层次分解原理,对海水综合利用系统进行分解,并建立了海水综合利用系统层次优化模型。鉴于海水系统的复杂性,以钾石盐为原料制备氯化钾工艺为例,借助Aspen Plus软件,从单元操作和产品生产两个层次对海水综合利用系统优化分析方法进行了介绍。如此,为海水的综合高效利用提供了理论指导和技术支撑。借助Aspen Plus软件,对氯化钾生产工艺进行了模拟与优化。首先,分别选用ELEC-NRTL、Pitzer-2、Pitzer-3模型,分析获得了不同温度下钾石盐的溶解度数据,通过分析对比,确定本文选用的物性方法为Pitzer-3模型。利用该软件获得了不同温度下对应的泡点压力、钾石盐最佳加水量及原料加入量和母液循环量。以降低过程能耗为目的,对钾石盐制备氯化钾工艺进行了优化。讨论了不同析晶方式、闪蒸级数、冷却水串冷、母液混冷过程的能耗情况,最终确定了钾石盐最佳的工艺路线和操作参数,为其它无机盐类的生产提供了参考依据。