混合制冷级联（MFC）工艺是大型基地负荷型天然气液化过程最具竞争力的工艺之一，其工艺由天然气预冷、液化和过冷三个混合制冷循环构成，涉及冷剂配比、制冷温度及压力等关键参数，使其过程复杂和敏感。针对MFC液化工艺，建立了以比功耗为目标的优化函数，借助Aspen HYSYS流程模拟与物性计算，采用序列二次规划法（SQP）优化算法对MFC工艺进行全局优化，并对工艺过程进行有效能分析。优化结果表明，全局优化后，MFC液化过程的比功耗为899.36 kJ/kg，降低了7.38%；多股流换热器冷热复合曲线匹配得更好。通过有效能分析发现，制冷压缩机机组的有效能损失占比最大，优化后多股流换热器的有效能损失显著降低，液化过程的有效能效率由38.17%提高到41.21%，能量利用效率提高明显。