本文对PTA生产装置转产PIA的工艺改造项目进行了相关研究，对工艺中应用的转鼓压滤机进行建模和优化，对氧化工段进行了全流程模拟，针对余热资源完成了换热网络设计与优化。　　使用软件Aspen Plus模拟转鼓压滤机的固液分离操作和置换洗涤操作。通过引入返混模拟单极洗涤中的不完全置换。通过一组实际设备的生产数据验证了模型的可靠性。在此模型的基础上对转鼓压滤机进行了工艺操作条件优选，主要考察了洗涤级数、滤饼固含量、洗涤水量对洗涤效果的影响，并对滤饼固含量和洗涤水量的影响进行了响应面分析，发现在其允许的范围内，滤饼固含量对洗涤效果的影响更大。优化后的工艺操作条件为:五级逆流洗涤，滤饼固含量70％，洗涤水量13000kg/hr。　　使用Aspen Plus流程模拟软件对进料工序、氧化反应工序、二次氧化与结晶工序、固液分离工序、尾气处理工序、溶剂和催化剂回收工序中的关键设备进行建模，对年产20.57万吨PIA工艺的氧化工段进行全流程模拟，获取了可靠的物料平衡数据。　　在全流程模拟数据的基础上对氧化工段进行了余热回收。针对在氧化反应工序和二次氧化、结晶工序中产生的低温余热设计换热网络，利用余热资源发蒸汽做功。本文首先对工艺中冷热流股的热容数据进行拟合，使用有效热容的概念来定义冷热流股的性质，使用Aspen Energy Analysis软件对氧化工段的余热资源进行换热网络设计。分析了软件推荐的换热网络方案，针对换热匹配次序和公用工程的匹配方式提出优化，优化后的换热网络方案，操作费用降低了7.96％，总投资降低了4.8％。