我国面临着石油、天然气资源短缺,而煤炭(特别是中低阶煤炭)资源丰富的能源分布失衡的紧张局势。低阶煤基氧热法电石乙炔工艺路线是解决这一紧张局势的有效途径。本文以低阶煤基氧热法电石乙炔工艺为研究对象,着重研究了该工艺系统中的重点生产单元氧热法电石炉。研究了氧热法电石炉内热力学的基本行为,以Gibbs自由能理论为基础,探讨了氧热法电石炉内的化学反应与温度和压力的关系,考察了反应过程自发性随温度压力的变化情况,揭示了氧热法电石炉内CaC2的生成机理和各化学反应发生的温度顺序,得到了Ca气体存在于氧热法电石炉内的条件。利用各化学反应的放热和吸热理论,进行了氧热法电石炉能量的耦合,得出了CaO与C的合适初始进料比例。对氧热法电石炉内独立化学反应的有了新认识,将氧热法电石炉内的反应以温度为变量分为五个反应阶段。为了揭示氧热法电石炉内各组分的变化情况以及各组分在气-液-固三相的分布情况,利用系统的最小Gibbs自由能理论和相平衡理论,分别模拟计算了氧热法电石炉内C足量和C少量的情况下各组分在气-液-固三相的分布随温度的变化规律,发现温度对各组分的组成变化影响比较巨大。为了给后续生产乙二醇化学品工艺提供数据支持,在前人的研究基础上详细的给出了低阶煤基氧热法电石乙炔工艺的模拟数据,并且利用该工艺系统中产生的副产品热解气和电石炉气为原料,研究了氢和一氧化碳的制备。分析和评价了低阶煤基氧热法电石乙炔工艺系统的多产品碳足迹、多产品能耗、多产品炯损失、有效原子收率和经济性评价等指标。结果显示,在低阶煤基氧热法电石乙炔工艺系统中,褐煤是该系统的主要能量来源,且炯值也是最大,在原煤的处理过程中,多产品碳排放最大。而系统的有效原子收率为0.497,系统收益随着褐煤价格的增加而直线下降。