本文以管壳式甲醇反应器优化为研究背景，编写了一维拟均相活塞流固定床反应器模拟及优化程序，研究了铜基催化剂失活时反应器的优化策略。定态模拟计算表明，在其它操作条件固定的情况下，空速、沸腾水温度和CO2浓度都存在一最优值使当前的甲醇产率最大，空速最优值约为13000h-1，最佳沸腾水温度范围：240～245℃，不同反应温度下得到的最佳CO2入口浓度差别较大。根据催化剂不断失活的特点，提出了严格的和简化的两种不同的反应器动态优化策略。严格动态优化策略以整个生产周期甲醇总产量最大为优化目标，实时优化所有操作变量。简单动态优化策略又再分两种优化方案，这两种优化方案的共同之处是在反应初期保持日产率平稳，后期使日产率最大。第一种优化方案称综合优化方案，操作时采用尽可能低的操作压力，同时调节反应温度、空速和入口CO2浓度至最优值；另一种优化方案称单变量优化方案，操作时只需调节一个操作变量。和综合优化方案相比，单变量优化方案中先调节压力后温度的方法在前期采用较高压力，降低了反应温度及催化剂失活速率，因而甲醇总产量略为提高。这种方法因只需独立调节一个操作变量(压力或温度)，易于工业实施。