本文从过程系统工程的角度出发，在气流床煤气化工艺的基础上，采用化工流程模拟软件AspenPlus10.2中的物性数据库和单元模块建立了日处理1150吨煤的气流床煤气化工艺模拟流程。对模拟结果的分析和检验表明，所建立的模拟流程和实际工艺吻合良好，能够成为系统分析和优化的基础，而且能够为工程设计、流程剖析和新工艺的开发提供强有力的支持。 为了进一步研究和优化气化工艺模型，进行了以下的研究工作：对气流床煤气化工艺中的关键流程进行分析和优化，包括应用Gibbs自由能最小化方法研究高温高压下的气化炉模型、洗涤冷却室和锁斗水循环情况考察和酸气冷凝过程模拟：对气化流程中的关键设备进行了三维数值模拟，包括间歇排渣型气化系统的锁斗内部水循环流动情况研究和混合器的模拟，采用数值模拟的方法能更直观地研究其中的流动和传热情况，考察了相关操作参数和结构参数的影响，可作为设备改造和工艺优化的依据；以通用的热传导模型为基础，应用有限元方法对气化炉内托砖架进行了研究，为气化炉的设计和改进提供参考。 在流程模拟和优化的基础上，运用热力学第一定律和第二定律，对整个气化工艺流程进行能分析和炯分析，为合理用能和有效节能指明方向。