煤气化技术是煤洁净利用的关键技术之一,技术上已较为成熟,但因原料自身的特点,不管是传统煤化工还是新型煤化工,都具有高碳排和高水耗的特点。本论文从能源高效清洁利用角度出发,提出煤-CH4-CO2联合气化低碳模式理念,并利用工艺流程模拟软件Aspen Plus对该工艺进行工艺设计及建模,并通过仿真模拟对工艺过程进行分析优化,然后借助Aspen simulation workbook对Excel和Aspen plus软件进行集成,实现两者间的数据交互,并形成工艺设备设计计算工艺包,从很大程度上节约了设计周期。煤-CH4-CO2联合气化低碳排工艺以现有气化工艺为基础,对传统工艺进行改进从而实现能源的高效清洁利用。本论文以德士古气化工艺、GSP气化工艺和SHELL气化工艺为基础进行探究,即分别向以上三种气化工艺的气化炉内通入适量的甲烷,达到提高气化效率,调节氢碳比的目的。利用Aspen Plus流程模拟软件对分别在德士古、GSP以及SHELL原气化工艺基础上建立的煤-CH4-CO2联合气化的三种工艺进行模拟,通过灵敏度分析探究了水煤浆浓度、氧煤比、碳转化率以及甲烷进料量这四个操作参数对气化效果的影响规律,结果表明:水煤浆浓度受设备操作影响,可调度很小,氧煤比和甲烷进料量的增加对气化效果具有促进作用。通过计算工艺指标及有效能利用率,发现以上三种联合气化工艺相对原气化工艺,氧耗下降,H2/CO值上升甚至可达2:1,CO2排放量急剧下降,水耗因一部分参与CH4转化,下降不明显,但有效能增加,经济环境优势更加突出,其中SHELL联合气化工艺相对于其它两种工艺,联合气化效果最好。除此之外,通过调节煤与甲烷的进料比,可灵活调节合成气的氢碳比,与煤单独气化相比,可降低变换及净化单元负荷,减少设备投资与运行成本,不失为一种煤化工绿色高效发展的新工艺。