任何单独的能源与资源利用技术,都无法满足我国未来几十年内对能源供应高效率、低污染和低成本的要求。以合成气为核心,生产多种化工产品和电力的联产系统有着光明的发展前景,所构筑的整体化能源、资源利用系统可以产生巨大的集成效益和规模效益。先进的煤气化技术、富含甲烷气体气化技术、液相法甲醇和燃气—蒸气发电技术等是多联产系统内过程藕合的关键技术。多联产系统中合成气制备过程是整个系统中最关键环节之一。论文主要针对多联产系统中下游化工产品所需要的H₂/CO比在1.0～2.0之间的合成气制备进行研究,从而寻求在制合成气过程中生产成本低、环境污染低、流程短的技术路线。论文首先以粉煤为主要原料对出口合成气组成进行预测。由于目前煤气化技术已相当成熟,为简化计算,采用了以发表的Shell气化炉部分气化指标数据,利用炉内化学平衡原理和MATLAB语言来预测在一定温度、压力和进口条件下气化炉的出口平衡煤气组成及H₂/CO。结果表明:气化压力对平衡煤气组成影响不大;水蒸汽过多会使有效气体（H₂+CO）含量下降,合成气中H₂/CO在0.4左右。可见,H₂/CO偏低,必须增加CO变换工艺来进行调节。其次,以焦炉煤气为主要原料,通过MATLAB语言和Fluent模拟软件,对反应器进行模拟研究。选用的数学模型有湍流流动方程、辐射模型、能量方程、非预混燃烧模型进行模拟。模拟结果表明:气化压力的增大不利于焦炉煤气中的甲烷转化;提高反应器内转化温度,对焦炉煤气中甲烷的转化非常有利;氧气与焦炉煤气比是决定反应器内气化温度以及出口合成气成分的关键因素。随着氧气与焦炉煤气比增加,气化平衡温度也随之提高;当两者体积比为0.1时,合成气有效气体（H₂+CO）达到最大值为98.4%,焦炉煤气中的CH₄几乎完全转化;不同的氧气与焦炉煤气比,生成的合成气中H₂/CO在2.5～4.6之间。可见,H₂/CO偏高,必须增加变压吸附技术去氢或增加水煤气变换工艺补碳来进行调节。最后,对多联产系统中合成气制备过程进行初步研究,即将煤与焦炉煤气进行联合气化,以期直接生产出多联产系统中下游化工产品所需要的H₂/CO比的合成气。计算结果表明:通过改变进料条件,能够直接得到H₂/CO=1.0～2.0之间的可调合成气;合成气中有效气体成分（H₂+CO）大于90%以上;模拟结果与计算结果基本一致,温度场分布情况与文献一致,说明粉煤与焦炉煤气联合气化是可行的。结论得出,粉煤与焦炉煤气联合气化新工艺具有以下特点:①通过改变进料条件,可以直接生产出H₂/CO=1.0～2.0之间的可调合成气,有效气体成分（H₂+CO）在90%以上;②省去了水煤气变换过程、变压吸附去氢技术或补碳工序;③采用高温非催化氧化法,可以使焦炉煤气中的有害物质在高温环境下全部烧掉或转化,减少了对环境的污染,从而省去了昂贵的催化剂的使用。所以该工艺在合成气制备阶段实现了过程的最优化,使整个系统达到节能降耗的目的。同时也是一种高效清洁的生产工艺,应具有很高的研究价值。