进入21世纪以来我国能源消耗高速增长，严峻的能源形势和环保要求的提高使得我国急需提高能量利用效率，而能量回收环节是提高能量利用效率的核心环节，因此换热网络的研究就显得尤其必要，换热网络合成的研究也成为了过程工业最重要的研究方向之一。夹点技术和数学规划法都是基于主观假定传热膜系数建模，由于主观假定的传热膜系数无法保证与换热器详细设计阶段核算出的传热膜系数值相同，导致了这两种方法所合成的最优换热网络只能在工业应用中接近最优却无法保证保持一致。因此本文以传热膜系数、zijk、中间温度为变量，建立了基于压降约束的换热网络改进MINLP模型，使得传热膜系数与换热网络的拓扑结构同步优化，确保合成网络的传热膜系数与换热器详细设计时的值保持一致。所建立的模型有四点改进之处：1、增加了压降约束，实现能量回收、设备投资和压降三项的同步优化；2、改进了有效压降计算面积的计算方法使压降计算更加准确，并计算出各换热器的管壳程压降；3、用物流热容与温度的关系式代替恒定热容的假设；4、增加存在分流时同一物流不同分支换热后混合温差不得大于20℃的约束项，降低物流混合时的火用损失。同时本文提出了同步优化算法求解模型，通过增加专家规则进行人工干预剔除绝大部分违背热力学原理或工程需求的不合理匹配，实现了压降费用、设备投资费用和操作费用三项同步优化的同时使模型能够应用于较复杂的换热网络问题。三个案例应用说明本文的改进模型和同步优化算法具有更好的应用效果，能够合成更优的换热网络结构。