乙苯脱氢制苯乙烯是目前工业上生产苯乙烯的主要工艺路线。该路线包括了：苯与乙烯在催化剂作用下经烷基化反应生产乙苯,反应产物经提纯后进一步在脱氢催化剂作用下反应生产苯乙烯,反应产物经提纯得到合格的苯乙烯产品。本文从工业应用的角度,采集并筛选出一段时间内工业反应器的历史运行数据和反应器进口、出口组成人工分析数据,基于这些数据,采用文献报道的动力学速率形式,分别用差分进化算法拟合了烷基化反应动力学参数、烷基转移反应动力学参数和乙苯脱氢动力学参数,模拟结果表明拟合的模型参数能较好地表征反应器的特性。此外,还建立了乙苯脱氢工业反应器的一维拟均相动态模型,以该模型为基础,采用阶跃扰动研究了乙苯脱氢反应器的动态特性。为了能降低苯乙烯单位产品能耗,本文用Aspen Plus建立了全流程数学模型,以全流程为研究尺度,考虑各个单元设备之间的物流与能流耦合,研究分析了各个操作变量对装置综合能耗的影响。在此综合分析的基础上,提出了苯烷基化制乙苯单元和乙苯脱氢制苯乙烯单元的优化方案,模拟结果表明,通过各相关操作变量的调整,能大幅降低装置的单位产品能耗,提高企业效益。为了增强模型的适用性与便利性,根据工业装置现场实际的操作需求开发了一套优化系统,该优化系统以严格的机理模型为基础,在满足工艺约束的前提下,给出关键操作变量优化调整的方向来指导实际现场操作。