我国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国之一,在我国能源结构中,化石燃料占到了77.8%,煤炭资源更是占到了其中的94.3%,而且在今后很长一段时间内煤炭资源仍会占据主导地位。但是在传统的煤炭利用过程中,煤炭资源不能得到有效利用,而且会造成严重的污染,对环境造成巨大的破坏,所以开发新型煤炭利用系统对节能减排具有积极、重要的意义。近零排放煤利用(ZEC)系统是一种先进的洁净煤发电技术,其发电效率可达到70%以上,并且对环境基本无危害。煤加氢气化技术是ZEC系统中的关键技术。立足于ZEC系统的煤加氢气化过程,主要开展了以下三个方面的工作：加压流化床内气固两相流化特性的数值模拟研究,基于化学平衡热力学模型的加氢气化过程理论研究,加压流化床中煤加氢气化过程的数值模拟研究。以颗粒动力学为理论基础,采用欧拉双流体模型,对加压流化床不同压力、温度下的典型工况进行了数值模拟。模拟结果表明,随着压力增大,最小流化速度逐渐减小,并且在相同速度差之下床层膨胀比明显增大。随着温度的升高,最小流化速度也逐渐减小。利用化学平衡热力学模型,分别从压力、温度、氢煤质量比等因素着手,对煤加氢气化进行了热力学预测。结果表明,随着反应压力的升高甲烷的体积分数先是迅速升高,在压力达到3MPa后,该值几乎不再发生变化。随着反应温度的升高,甲烷体积分数先是变化不明显,在温度达到800℃后,该值迅速降低。随着氢煤比的增加,碳转化率先是迅速升高,在氢煤比达到0.3后,该值不再发生变化,而在此过程中甲烷体积分数保持下降。对影响煤加氢气化的关键因素,如温度、压力及氢煤比等进行了CFD模拟研究。模拟结果表明,压力对煤加氢气化的作用非常显著,提高气化反应压力,可以增大反应物浓度,增加气化剂在床内的停留时间,明显提高甲烷产率；而进一步提高压力,由于气化剂的扩散受到抑制,从而反应也会得到抑制,使得出口处甲烷体积分数的增长速度降低。提高气化温度对煤加氢气化的作用不是很明显,这是因为加氢气化反应是放热反应,提高温度会抑制反应的进行。提高氢煤质量比可以明显提高碳转化率,并提高甲烷产量,但是由于系统中气体总量明显增多,所以甲烷体积分数反而降低。