本文分别单独实验测定与研究了三相床甲醇合成过程分析所涉及的本征反应动力学、气-液-固之间传质以及包括传质扩散影响的宏观反应动力学，继而将各个部分串联起来进行了三相淤浆搅拌反应釜中甲醇合成的反应与传递过程分析和数学模拟，在此基础上利用超临界流体技术，进行了引入超临界介质的超临界态三相床甲醇合成新工艺的研究。 在加压机械搅拌反应釜中，以液体石蜡为惰性液相热载体，对西南化工研究院研制的新型低温低压甲醇合成铜基催化剂C302-2的三相淤浆床甲醇合成宏观反应动力学进行了研究。考察反应温度、反应压力、质量空速和原料气组成对甲醇合成的影响，并根据实验数据，用改进的高斯-牛顿法进行参数估值，得到描述三相淤浆床甲醇合成宏观反应动力学Langmuir-Hinshelwood动力学方程，残差分析与统计检验表明，所得到的动力学模型是适定的，可良好地适合于反应条件。所得实验结果可为使用C302-2催化剂的三相淤浆床甲醇合成过程开发与工程设计提供搅拌反应釜中的宏观反应动力学实验基础。 利用气固相等温积分反应器，进行了甲醇合成使用C302-2催化剂的本征动力学研究，获得本征动力学方程，残差分析和统计检验表明，CO和CO2出口浓度的模型计算值与实验实测值吻合良好，所得到的本征动力学模型是适定的，为使用C302-2催化剂的三相淤浆床甲醇合成过程开发与工程设计提供本征动力学依据。 采用溶氧电极动态法，研究了三相搅拌催化反应器的气液传质特性，考察了主要操作因素和包括固体颗粒粒径、密度等固体性质在内的物性因素对液相容积传质系数kLa的影响，并根据实验数据进行关联，获得kLa的无因次准数关联式，统计检验表明，所得准数关联式与实验值拟合情况良好，为后续搅拌反应釜中三相淤浆床甲醇合成过程分析模拟提供传质基础数据。 将上述机械搅拌三相淤浆床甲醇合成的宏观与本征动力学、气液传质实验串联组合进行了搅拌反应釜中三相淤浆床甲醇合成反应与传递过程的理论分析及数学模拟。分析传质过程对甲醇合成反应宏观速率的影响，对三相床甲醇合成过程进一步的工程开发具有指导意义。 此外，本文采用液体石蜡为惰性液相热载体和所筛选的正己烷作为超临界介质，于加压机械搅拌反应釜中，进行了超临界态三相淤浆床甲醇合成试验，考察了操作条件对CO转化率和甲醇出口摩尔分率的影响，并与相同操作参数工况下不加超临界介质的三相淤浆床甲醇合成进行对比，实验结果表明：在低空速下，CO、CO2和H2的转化率以及甲醇出口浓度均高于相应实验条件下气-固两相反应的平衡转化率及甲醇出口平衡浓度，超临界介质正己烷的引入起到反应-分离耦合作用，转移了可逆放热的甲醇合成反应受化学平衡的热力学限制，较大程度地提高合成气单程转化率及甲醇出口含量，其值皆明显高于三相淤浆床甲醇合成，验证了超临界态三相淤浆床甲醇合成工艺的优越性，为超临界态三相淤浆床甲醇合成反应-分离耦合过程的工程开发提供了前期基础实验研究。