از دیرباز، کاهش مصرف انرژی، افزایش ظرفیت تولیدی و افزایش سوددهی فرایند از لحاظ اقتصادی در واحدهای فرایندی مورد توجه بوده و برای اجرای آن، روش‌های مختلفی شامل روش‌های ترمودینامیکی و روش‌های ریاضی تدوین شده است. در تحقیق حاضر، بهینه‌سازی فرایند تقطیر اتمسفریک پالایشگاه تهران، به دو روش مختلف بررسی و نتایج حاصل از هر روش، گزارش شده است. در روش اول، با بهره‌گیری از نرم‌افزارAspen Analyzer، که بر اساس فناوری پینچ (روش ترمودینامیکی)، بهینه‌سازی انجام می‌شود، مقایسة بین طراحی موجود و طراحی آرمانی از پایه به عمل آمده و نتایج نشان می‌دهند‌ که در وضعیت آرمانی میزان مصرف انرژی 34% کمتر از حالت موجود خواهد بود. تعداد واحدهای انتقال حرارت مورد نیاز در حالت آرمانی 21، مقدار مصرف انرژی kW 105×3/1 و مساحت مورد نیازm2 104×2/2 گزارش شده است. در روش دوم، با بهره‌گیری از نرم‌افزار GAMS که بر پایه مدل Synheat تدوین شده، بهینه‌سازی به روش ریاضی انجام گرفته است. تعداد واحدهای انتقال حرارت مورد نیاز، در نتایج حاصل از نرم‌افزار GAMS، 28، مقدار مصرف انرژی kW 104×2/5 و مساحت مورد نیاز m2 103×6/6 گزارش شده است. در این تحقیق با استفاده از نرم‌افزار Hevi، نتایج حاصل از بهینه‌سازی ریاضی، به شکل نمودار شبکه1 مبدل‌های حرارتی و جریانها، نمایش داده شده‌اند.