C1-C4轻烃广泛存在于乙烯、石油开采、石油加工、烷烃脱氢和煤干馏等行业,从中分离出乙烯、丙烯等单体烯烃,是发展聚烯烃工业的基础。但由于轻烃混合物同分异构体多,组分沸点低、且十分接近,故常规精馏多采用高压、低温、双脱乙烷塔分离工艺,能耗极高。为此本文发展了一个集内部热集成和外部热集成为一体的中间热泵隔壁塔轻烃分离工艺,并进行了操作优化研究。内部热集成即将脱丙烷塔和脱乙烷塔汽提段合成一个带共同提馏段的低压隔壁塔;外部热集成即设置热泵升温隔壁塔预分馏塔顶气做隔壁塔中间再沸热源,以减少加热蒸汽消耗。某92.3 t/h进料轻烃分离单元全流程模拟计算表明,改进工艺能保证系统的产品收率和质量,较现有工艺节省用能成本757.74万元/年。操作优化基于PRO/II流程模拟数据展开,首先调用Python软件计算平台中的Lasso回归函数,计算各可调操作变量对设定目标的影响权重,以确定决策变量;其次,建立PRO/II、Excel软件集成平台,利用PRO/II COM做PRO/II与Excel的接口,在Excel VBA中编程控制PRO/II运行,写入和读取模拟数据代码及优化算法如遗传算法（GA）代码,控制优化计算过程自动进行。改进案例计算表明,以系统过程（火用）损最小为目标函数时,隔壁塔压力等5个决策变量的最优取值为Xopt=（63.91、1.67、3.99、2.99、0.51）,较优化前操作,总过程（火用）损减少15.2%,节省用能成本324.3万元/年。以系统总（火用）耗最小为目标函数时,隔壁塔压力等5个决策变量的最优取值为Xopt=（67.85、1.63、4.48、3.13、0.46）,较优化前操作总（火用）耗减少15.8%、节省用能成本317.3万元/年。由于优化过程靠模拟数据驱动,故本文建立的基于流程模拟数据和PRO/II、EXCEL、VBA（GA）软件集成的多变量、单目标操作优化方法具有普适性,适于一切不改变流程结构的可模拟化工单元的操作优化研究。