现代化工生产过程的一个重要的特征是向大型化和智能化方向发展，化工过程智能化的实现是实现生产安全，可持续，高质量，高效率的基本条件和重要保证。随着生产过程越来越复杂，规模越来越庞大，以及原材料短缺和能源价格的不断上涨，企业间竞争日益激烈，人们对提高生产效益，提高产品质量，降低生产成本和加强环境保护的要求也越来越高，从而对化工过程优化的算法的研究越来越受到重视。而常压蒸馏塔是整个炼油加工生产过程的第一道工序，其对于炼油加工企业的经济效益的高低与否起着至关重要的作用。因此，对于常压蒸馏塔的建模仿真和操作优化的研究就有极其重要的现实意义。本文在总结分析国内外研究现状及发展趋势的基础上，对常压蒸馏塔的建模仿真和操作优化方面做了一定的研究，主要工作及研究内容如下：(1)运用基准假组分法这一特征化方法对原油进行假组分的划分处理，同时详细介绍了蒸馏塔各部分的数学模型，从而建立了常压塔的稳态机理模型，并且运用某工厂生产数据进行验证，模拟结果显示实际生产数据和模拟数据十分吻合，表明该模型准确可靠。(2)对于常压蒸馏塔的操作优化算法的研究，我们是对Chen等人所提出的基于ANN和信息分析法的试验设计优化算法(AIDOE)进行了一定的改进，运用支持向量机来代替人工神经网络建立元模型。同时采用改进后的Himmelblau函数作为基准测试来对改进后的优化算法(SIDOE)进行验证，结果显示该算法非常有效，优于之前Chen等人的算法。(3)针对常压蒸馏塔的特点，对其建立了操作优化模型，并运用改进后的算法(SIDOE)和改进前的算法(AIDOE)分别对其进行操作优化，从优化结果的比较可以看出SIDOE在寻优的速度上明显优于AIDOE，同时优化结果也表明了原有的工厂生产操作还有很大的优化空间，企业的整体效益也还能得到较大的提高。