化工流程模拟在生产工艺的开发、过程优化和控制中具有重要的作用,是化工过程设计中一种有价值的辅助研究方法。本文基于Aspen仿真模拟软件对乙二醇生产路线中关键的草酸二甲酯加氢反应及乙二醇的精制工段进行了稳态工艺模拟和优化,动态控制,以及安全性分析。首先在Aspen Plus中进行工艺稳态模拟和优化,完善工艺装置的设计的同时进行流量、压力的衡算校验,并验证工艺设计和模型参数的准确性与可行性。然后应用Aspen Dynamics对乙二醇工艺做进一步的动态仿真,以及控制结构设计。开发出全厂控制方案CS1并分析其面对实际干扰时的动态响应结果,然后对CS1使用级联控制方案进行优化,以实现有效的动态控制,提高工艺过程的可控性和稳定性。此外,还通过不同方案开发出控制结构CS2,也可实现高鲁棒性的稳定控制。控制结构CS3中应用了前馈-反馈集成控制,在面对干扰的瞬态偏差以及响应时间上具有更优越的控制效果。同时,使用两种标准判据对所设计控制结构的性能进行了精确的经济性评估和比较。最后结合Aspen动态仿真对工艺进行安全性分析研究和改进,以保证其在过程安全和稳定运行方面的可行性。并且总结出基于Aspen过程模拟的化工过程设计,动态控制和HAZOP量化分析的一般程序。本文为乙二醇工业化生产工艺的优化改进和发展提供了指导和参考依据,并且对化工过程的工艺设计、动态控制和安全性量化分析的集成一体化研究具有一定的指导意义。