随着石油资源逐渐匮乏,原油价格上涨,温室气体效应的影响,生物质燃料的开发与应用需要进一步加强。根据我国的国情,大力发展生物质液体燃料是必然趋势。生物质制油过程可分为生物质收集,生物质快速热解,生物油气化,水汽变换,酸性气体脱除和二氧化碳捕集,费托合成和合成原油提炼,以及尾气处理等部分。生产过程尾气主要包括费托合成过程和合成原油提炼过程尾气,其主要成分为CO、 H2、 CH4、C2H6。生产过程尾气既可以作为公用工程系统燃料,提供过程所需的蒸汽、水、电、功等,也可以通过流向变换自热重整操作、膜分离与变压吸附(PSA)耦合、深冷分离三种方法回收CO和H2至生产系统循环利用。公用工程系统通常由燃气轮机、余热锅炉、锅炉、蒸汽轮机等组成,满足生产过程的蒸汽、水、电、功等需求。生产过程不同的尾气处理方案将影响过程产品产量,过程蒸汽、水、电、功等供需量和公用工程系统结构设计,因此生物质制油过程和公用工程系统集成优化能提高整个系统产品和能量效率。本研究以麦秆为生物质原料,基于生产过程的Aspen Plus模拟,研究生产过程操作参数、公用工程系统各设备存在性与设计尺寸对整个麦秆制油过程的影响,建立以年总收益最大化为优化目标的生产过程和公用工程系统同时优化的MILP模型,利用GAMS求解确定最优的生产过程操作参数和公用工程系统设计。通过流向变换自热重整操作、膜分离与PSA耦合、深冷分离三种尾气处理方法的经济效益、CO2排放费用等对比,得出：三种尾气处理方式的最优过程操作参数均为：费托合成进料H2/CO摩尔比,费托合成反应温度,费托合成尾气回收百分比分别取2.06,200℃,100%；尾气采用流向变换自热重整处理方式时,最大年总收益为113.68M$/a,相对于非优化条件增加了41.69%,其中产品收益增加了22.30%,公用工程系统操作费增加了35.99%,可见生产过程操作参数和公用工程系统设计同时优化的重要性；年总收益比较：流向变换自热重整回收最大,深冷分离回收次之,膜分离和PSA耦合回收最小；CO2排放费用比较：深冷分离回收最大,膜分离和PSA耦合次之,流向变换自热重整回收最小。