近年来，煤基多联产系统的研究与开发在国内外均得到了较大的关注，美国的21世纪前景发展计划中就提出了以煤气化为基础，合成气通过分离变换可生产H2，作为燃料电池的燃料。另外合成气也可用于高温固体氧化物燃料电池(SOFC)和燃气轮机组成的联合机组进行发电（图1。1）[6]。Shell公司提出的合成气科技园也是一种多联产系统的典型示例（如图1。2）[7]。煤经气化热解形成的合成气可用于合成甲醇、乙二醇、二甲醚等化工产品，而未反应的合成气可用于联合循环发电或城市煤气供应。83127

美国21世界前景计划中的多联产系统示意图

图1。2 Shell合成气科技园示意图

Li等提出了一种以氧气和煤在气化炉中进行气化反应为基础的多联产系统[8]，在该系统中，合成气经净化后可用于合成化工产品、发电或作为居民用的城市燃气，该系统中的CO2经分离提纯（> 99%）后可用于生产干冰和肥料。He等提出了一种以煤气化和水煤气转换反应为基础的煤基多联产系统[9]，在该系统中，煤在热解炉中经过完全气化成为热解气，将少量蒸汽引入与热解气进行反应可调整热解气中H2/CO的摩尔比率，因为该系统中的甲醇合成反应要求合成气中H2/CO的摩尔比率为2。05-2。1，但干粉进料（如Shell炉）和水煤浆进料（如Texaco炉）的气化炉中热解气的H2/CO摩尔比率分别只有0。45-0。5和0。7-0。75。Li等提出了一种部分气化的煤基多联产系统（图1。3）[10]，该系统通过控制气化炉中O2的量与其滞留在气化炉中的时间，可得到焦炭和H2/CO摩尔比率约为2的合成气。其中合成气可用于甲醇的合成，而未反应的合成气可直接用于燃烧发电，焦炭则通过循环流化床进行燃烧发电。Adams和Barton建议以煤和天然气为原料[11,12]，在该过程中，煤在气化炉中经过气化反应得到H2/CO摩尔比率为1的气化煤气，而天然气则与蒸汽进行反应可得到H2/CO摩尔比率为3的合成气，将两者混合后可用于合成甲醇、二甲醚、汽油和柴油等多种化工产品。Gangadharan则研究了两个以煤和天然气为原料的多联产系统[13]，其中一个将煤与天然气同时投入到气化炉中进行气化反应，而另一系统则将煤气化后得到的合成气与天然气混合进行催化重整。Li等提出采用双气头多联产系统（如图1。4）[14]，在该系统中，将焦炉煤气和气化煤气进行混合以得到具有合适H2/CO摩尔比率的合成气，该系统将焦炉煤气应用于多联产系统，可以避免由于焦炉煤气直接排放造成的能量浪费和空气污染。论文网

图1。3 部分气化的多联产系统流程图

图1。4 双气头多联产系统简化图

也有一些学者考虑了温室气体排放的影响，提出了将CO2循环利用或捕捉封存的多联产系统，如：Yi在双气头多联产系统的基础上提出了一种可将CO2循环利用和储存的双气头多联产系统（如图1。5）[15]，在该系统中，煤与CO2、O2、蒸汽在气化炉中反应，产生的高温合成气可用于废热锅炉进行发电，合成气经冷却和净化后可用于合成甲醇，未反应的合成气也可用于燃烧发电，将燃烧后的CO2分离后（> 99。5%），部分通过循环用于气化和催化重整反应，剩下的被封存后可用于生产干冰、化肥等产品。由于CO2的捕捉与封存（CCS）会造成一定的热效率下降和成本的增加，该系统将部分CO2通过循环回到该系统，既减少了CO2的排放，又在一定程度上弥补了CCS的缺陷。

图1。5 具有CO2循环的双气头多联产系统简化图

基于煤的不同组分存在价值差异和反应活性差异的思想，岑建孟等从整体利用的角度出发，提出了煤炭分级转化多联产技术，该技术首先在热解过程中将煤炭中的挥发分提取出来，提取出的挥发分经冷却后形成热解气、焦油和煤半焦。其中热解气和焦油可用于合成甲醇或液体燃料，煤半焦可进入循环流化床锅炉进行燃烧发电（如图1。6）[16]。国内的一些高校和科研院所也陆续开展了煤炭分级转化利用技术的研究和开发，其中比较有代表性的分别有浙江大学循环流化床煤炭分级转化利用多联产技术，中国科学院工程热物理研究所热、电、气、焦油多联产工艺，中国科学院过程工程研究所煤炭“拔头”多联产工艺和大连理工大学固体热载体干馏多联产技术[17]。