乙烯是衡量一个国家石油化工水平的重要标志,因为它不仅是石油前期处理（非炼油）的设计核心,也是后期石化加工的最重要原材料。近年来随着国家化工业的快速发展,以及市场对超高聚乙烯等乙烯衍生物需求的不断增加,国内对乙烯的需求量也在不断上涨,因此国内新建了大批裂解装置,致使副产物C4的产量也相应的有所增加。而副产物C4中含有的异丁烯主要用来生产甲基叔丁基醚（MTBE）汽油抗爆剂,但随着我国环保意识的增强,MTBE的添加量将不断减少。所以,如何合理利用C4资源成为了急需解决的问题。甲基丙烯酸甲酯（MMA）被广泛的应用在汽车、建筑、医学、家电、通讯、航空、电子、电气、卫生洁具、光学产品、仪器仪表等多个领域,它是重要的有机化工原料及化工产品。正因如此,世界甲基丙烯酸甲酯的产能也在逐年增加。目前,甲基丙烯酸甲酯主要的生产工艺有丙酮腈醇法、乙烯羰基化法、丙酸甲酯法、醋酸甲酯法、异丁烯氧化法等。通过比较分析,并结合我国国情,得出以乙烯裂解装置的抽余C4为原料,采用异丁烯氧化法生产甲基丙烯酸甲酯的工艺符合我国的可持续发展经济政策,具有非常广阔的发展前景。本文利用异丁烯二步氧化法生产MMA及副产1-丁烯及异丁烷,其工艺流程由原料预处理工段、MAL合成工段、MMA合成及精制工段构成。根据工艺特点及物料性质选择合适的单元操作模型和热力学模型,利用Aspen Plus软件对单元设备及全流程进行模拟,并且对单元设备的工艺参数进行了优化。本论文中,主要对原料萃取精馏塔、异丁烯萃取精馏塔、NMP回收塔2、NMP回收塔1、1-丁烯塔、MAL脱水塔、MAL回收塔、脱CO2塔、萃取塔、共沸精馏塔、脱己烷塔、甲醇回收塔等的理论塔板数、回流比,进料位置、萃取剂/共沸剂用量等工艺参数进行了优化,并对MAL反应器的反应温度、反应管数以及MMA反应器的反应温度、反应器停留时间及氧气摩尔流量进行了优化,并根据分析结果对全流程进行了优化,确定了最佳的工艺参数,为异丁烯二步氧化法工艺的工业化提供一定的依据。优化后MMA的回收率达到99.59%（w%）、1-丁烯的回收率达到98.57%（w%）、异丁烷的回收率达到97.31%（w%）。利用Aspen energy analyzer对本工艺流程的换热网络进行了优化,节能效果较好。