به جهت اینکه تولید الکل های سنگین مثل بوتانول امروزه بسیار مورد توجه است و به منظور افزایش ظرفیت تولید بوتانول، طراحی و بهینه سازی فرآیند تولید این الکل از گاز سنتز و پروپیلن از اهداف این تحقیق می باشند. بدین منظور، از قوانین طراحی متداول در راکتورهای صنعتی مشابه همراه با روش های بهینه سازی de و mopso برای کسب بهترین شرایط عملیاتی راکتور استفاده شد. در ابتدا یک راکتور همزن دار گاز-مایع که ظرفیت تولیدش برابر راکتور صنعتی طراحی شده به وسیله شرکت دیوی مکی می باشد، برای تولید بوتیرآلدهید از گاز سنتز و پروپیلن طراحی می شود و سپس در ادامه یک راکتور بستر ثابت هیدروژناسیون برای تولید الکل نرمال بوتانول شبیه سازی می شود. برای راکتور هیدروفرمیلاسیون پنج متغیر تصمیم گیری از قبیل: دمای واکنش، غلظت رودیم، غلظت tpp، شدت جریان مولی هیدروژن و شدت جریان مولی کربن مونوکسید در خوراک جهت ماکزیمم کردن تولید نرمال بوتیرآلدهید و برای راکتور بستر ثابت دو متغیر تصمیم گیری دمای خوراک و دمای آب خنک کننده جهت مینیمم کردن کاتالیست مصرفی در طول راکتور فرآیند بهینه سازی تنظیم می شوند. راکتور اشاره شده براساس یک مدل ناهمگن یک بعدی در حالت پایا شبیه سازی می شود. در نهایت جهت بهتر کنترل دما از کنترلرهای مرتبه کسری که پارامترهای کنترلر با استفاده از الگوریتم de آن بهینه شده است، استفاده کردیم و عملکرد آن را با کنترلرهای مرتبه صحیح بهینه شده مقایسه کردیم که کنترلر مرتبه کسری نتایج بهتری را نشان داد.