石油是当今世界能源结构中消耗量最大能源,同时也是不可再生能源。自20世纪初电气革命以来,随着内燃机的发明以及汽车工业的发展,使得汽油、柴油等燃料油的需求大大增加。石油作为一种重要的化工原料和燃料来源,消耗量正在与日俱增,但是探明储量却增加不大。随着原油深加工工艺的不断发展,其子产品包括燃料、润滑油、橡胶、化肥、塑料等,已经成为涉及国民经济各个领域的重要化工产业。因此研究提高原油综合利用率的方法十分必要。而作为石油加工中产量最大、能耗最大的一环,原油常减压蒸馏的设计和优化就显得非常重要。一个精确、快速的常减压塔模型是准确实现石化设计、模型控制、流程仿真的基础。本文在Morris-Svrcek简单非平衡级塔板模型(MS模型)的基础上,在传热模型上进行扩展,推导出适用于MS模型的传热方程,方程形式由微分方程推导为代数方程,大大提高计算速度。通过调整传质系数和传热系数可以方便地模拟不同分离效率的塔板。结合简化石油物系窄馏分气液相平衡关系描述,以实现高速石油物系蒸馏塔动态仿真计算。以常压塔稳态操作优化作为算例,使用局部扰动粒子群算法(partially-perturbed particle swarm optimization, PPSO)算法进行优化计算,探讨PPSO算法不同分组方式的影响,并与序贯二次规划(Sequential Quadratic Programming, SQP)和传统PSO算法(CPSO)算法进行比较,说明算法有效性。然后再将PPSO算法应用至初馏塔动态模型参数调整中,优化结果表明,初馏塔模拟准确度大幅提升。