我国是精对苯二甲酸(Purified Terephthalic Acid， PTA)世界第一生产国和消费国。由于国外专利技术的垄断和核心技术的保密，国内PTA企业不但投资成本高，在原料单耗、能源利用和运行负荷率等方面，与当今世界先进水平存在一定的差距。作为能耗大户的PTA企业，能源消耗的高低是衡量PTA装置先进性的一个重要指标。所以对于PTA生产厂家，以现有的生产设备为基础，对换热网络进行以节能、降耗为目的的技术改造，具有显著的经济效益和社会意义。 针对某石化企业PTA生产过程中换热网络长期的技术改造与扩容生产，存在设备参数偏离设定值，能耗过大等问题，基于换热网络中各股物流的温度、流量、及其组分的热力学性质参数，构建现有换热网络模型。采用问题表格法和夹点分析方法分析换热网络的用能合理性，针对不合理的用能环节，提出了现有换热网络的改进建议。 PX氧化反应尾气冷凝系统作为PTA装置用能的关键单元，回收PX氧化反应热，同时产生副产蒸汽供装置其他设备单元。本文在对PX氧化反应尾气冷凝系统进行流程模拟的基础上，发现该单元存在能量回收利用率低、冷却水耗量过大等问题。为此，提出了两种操作改进方案，并通过流程模拟进行了节能节水效果的分析与比较。 为了实现PX氧化反应冷凝系统操作条件的进一步优化，本文针对传统粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization Algorithm，PSO)存在易陷入局部极值的缺陷，利用混沌算法具有随机性、遍历性的特点，将其引入PSO，提出了一种改进的混沌粒子群优化算法(CPSO)。该算法选择合适的混沌映射，获得初始种群，并且当PSO陷入局部极值停滞不前时，在规定的解空间范围内进行混沌迭代，按一定比例取代原有的种群。通过7个标准测试函数对CPSO的优化性能进行了仿真实验，结果表明CPSO在寻优精度、速度和稳定性方面，相比PSO算法都有了很大的提高。将CPSO用于PX氧化反应尾气冷凝系统的操作工况的寻优，结果表明，寻优后的系统较前节能节水明显，该算法具有实际应用价值，为装置今后的节能改造提供了依据。