催化裂化轻汽油醚化作为一种有效提高汽油品质的技术，在降低轻汽油中烯烃含量的同时，可提高轻汽油的辛烷值和安定性，已受到国内外公司和机构的普遍关注。本论文借助MATLAB编程软件模拟并优化了中国石油研发的轻汽油醚化工艺中的“两器一塔”反应器单元，旨在为10万吨/年轻汽油醚化工业试验的单元设计提供设计参数。“两器一塔”醚化单元包括两台固定床绝热反应器和一台桥联的精馏塔。其中，醚化反应器采用轴向分散模型，并忽略内、外扩散阻力；精馏塔选用泡点法进行严格计算，并假设塔内无压降，气相为理想气体，液相为非理想溶液。溶液的非理想性用UNIQUAC活度系数模型进行评价。在初步给定醇烯比、反应器直径和精馏塔的操作条件基础上，以催化剂床层的温度耐受上限为约束，模拟了较宽的可操作区间内不同循环比下的一段和二段反应器的长度和出口转化率，并用ASPEN流程模拟软件和小试结果分别验证了精馏塔和反应器模型的可靠性。在模型方法建立的基础上，本文采用进化多目标优化算法NSGA-II对一段、二段循环比进行优化。优化目标函数包括最大化醚化烯烃总转化率和最小化醚化单元的设备投资费和能耗，其中目标函数最小化单元的设备投资费及能耗关联了循环比和设计变量反应器的长度。最后，采用灵敏度分析法对反应器的直径和精馏塔的操作变量进行了局部优化。最终优化的一段和二段循环比为1.8和1.4；反应器的直径为2m，一段和二段醚化反应器长度分别为5.849m和9.539m。此时，C5活性烯烃的总转化率为90.28%。