乙烯装置是石油化工生产有机原料的基础，是石油化学工业的龙头，随着乙烯装置日趋大型化，我国乙烯工业发展迅速，乙烯年产量已达1680万吨，占世界总产能的8.2%，居全球第二位，但我国乙烯工业的能耗居高不下，乙烯生产的能耗比世界平均水平高27%，其节能空间十分显著，所以提高乙烯装置的能量利用效率具有重要意义。本研究应用夹点技术对前脱丙烷前加氢800Kt/a乙烯装置进行分析，在对其分离系统热量的综合利用以及公用工程系统设置进行优化的基础上，通过总复合曲线分析，对能量系统中冷热物料的换热匹配、加热蒸汽和冷却水的设置、冷剂等级的设置和分配提出了优化方案。该方案节能效果显著，热端换热网络系统蒸汽消耗量减小到28540.4KW，节约蒸汽加热量约21.5%，冷却水消耗量266816.7KW，与原换热网络相比略有减少，换热器数量由44台减少到41台；冷端装置制冷系统压缩机轴功率减少约2.84%，丙烯冷剂总流量减少2608kg·hr-1。该乙烯装置中乙烯塔和乙烯制冷系统组成热泵系统，内部能量集成精馏相比热泵精馏可逆性进一步提高，为了提高乙烯装置能源利用效率，将内部能量集成精馏塔应用于前脱丙烷前加氢流程中的乙烯塔，设计构建内部能量集成乙烯塔和乙烯制冷系统组成的新流程。乙烯塔采用完全内部能量集成和部分内部能量集成两种换热方式。通过模拟分析内部能量集成乙烯塔的温度分布和气相流率分布特点，研究影响内部能量集成乙烯塔特性的参数，分析影响流程能耗的操作参数，确定最佳流程结构。利用流程模拟软件ASPEN PLUS和面向对象编程语言VB分别严格模拟开式热泵精馏流程、完全内部能量集成精馏流程以及部分内部能量集成精馏流程。模拟结果表明完全内部能量集成精馏流程中精馏段塔底操作压力Pr对新流程系统中压缩机的功耗有显著影响，最终优化的结果是完全内部能量集成精馏流程相比热泵精馏流程系统压缩机的功耗降低约2.04%。部分内部能量集成流程中内部热交换量Qt对系统压缩机的总功耗有显著影响，当内部热交换量为2.617MW时，部分内部能量集成精馏流程中系统压缩机的功耗达到最小，相比热泵精馏流程系统压缩机的总功耗降低了2.23%。因此内部能量集成精馏塔具有一定的工业应用前景。