环氧乙烷是化工行业中重要的有机原料和中间体,其需求相当大,乙烯占据着70%的生产成本,选择性和产率的提高对该生产体系而言至关重要,因此本文针对环氧乙烷生产工艺,运用Fluent模拟软件,通过对催化剂单颗粒尺度、固定床反应器尺度、固定床膜反应器尺度的考察,探究反应性能优化的措施。在单颗粒尺度,探究了不同外形催化剂颗粒在反应-内扩散存在条件下的反应性能(温度分布、组分浓度分布、选择性)；并探究了不同催化剂颗粒填充反应管中的流动性能和反应性能。结果表明：(1)基于相同体积和相同操作条件下,催化剂颗粒的外形对但颗粒的反应性能影响不大；(2)在所研究的五种催化剂颗粒中,七孔型催化剂颗粒填充反应管的压降较低,其乙烯转化率和环氧乙烷收率最高。在固定床反应器尺度,以七孔型颗粒填充的反应管为例,考察了不同操作条件对反应器单根反应管中反应性能的影响；在此基础之上探究了反应性能优化的两种措施(主动温度调控与催化剂级配调控)的合理性与可行性。结果表明：(1)进料气体的入口温度在所选择范围内不是反应器的敏感参数,壁面温度则是反应器的敏感参数；(2)主反应对压力更敏感,增大操作压力有利于提高反应选择性,副反应对温度更为敏感,提高温度不能强化反应性能；(3)CO2与乙烯的入口浓度都是反应器的敏感参数,增大乙烯浓度可提高选择性优化反应性能,CO2浓度增大会抑制反应进行,应适当控制其浓度。(4)壁面温度调控的效果是要优于催化剂活性调控的效果的,主动温度调控的措施实际中难以实现而且没有必要,可以直接采用调控壁面温度的方式来优化反应性能。在固定床膜反应器尺度,考察了固定床膜反应器与固定床反应器在相同操作条件下选择性、转化率、收率的不同,并通过改变壁面温度、操作压力使得两种反应器选择性相同,考察其转化率、收率。结果表明：较之固定床反应器,(1)相同反应条件下,固定床膜反应器的选择性较高,但转化率、收率较低；(2)选择性相同时,固定床膜反应器的转化率、收率较高。