多联产系统是综合解决中国能源与环境的有效途径,具有能量利用率高,经济效益好等优势。双气头多联产系统是以气化煤气和焦炉煤气为气源,它充分利用了我国丰富的焦炉煤气资源,综合利用气化煤气和焦炉煤气中化学组成的相互补充和化学转化,从元素和能量利用的角度实现化工过程效率的最大化。本文利用化工流程模拟软件Aspen Plus建立并验证了双气头多联产系统中主要化工单元:煤气化、CH₄/CO₂重整、二甲醚合成。利用已建立的模型从化工角度和能量利用角度找出能量利用率的瓶颈单元,分析各个单元的能量利用率和显热百分含量随各自参数的变化趋势,从单个工艺单元的能量利用率和化工过程的整体能量利用率出发来优化分析各个单元的工艺参数。本文通过对晋城煤模拟计算得出如下结论:1、通过对煤气化单元分析得到:气化单元的能量利用率的范围是:20%～46%,当T=1000K,P=0.5MPa,水/煤比S/C=1.7,氧/煤比O/C=0.5时,气化单元的能量利用率最高46%。2、通过对CH₄/CO₂重整单元计算可知:重整单元的能量利用率变化区间是:45%～88%,从能量利用角度出发T=750℃,P=0.3MPa,空速6000L·h^-1·Kg^-1,原料气中COG/GG=0.5～1时,有利于重整单元得到较高的能量利用率。3、通过对一步法二甲醚合成单元的能量利用率分析得出:合成单元的能量利用率的范围是1.4%～70%,进料量一定,当T=260℃,P=15MPa,空速为3000L·h^-1·Kg^-1时,合成单元的能量利用率最高。4、通过对煤气化、CH₄/CO₂重整、一步法二甲醚合成单元的能量利用率分析比较得出:煤气化单元的能量利用率较低,在双气头多联产系统主要化工单元中,气化单元是化工过程能量利用率的瓶颈单元;重整单元和二甲醚合成单元的能量利用率变化的范围较大,能量利用率受工艺操作参数的影响较大。5、以化工过程的整体能量利用率为目标对煤气化单元和CH₄/CO₂重整单元的工艺参数进行优化时得出:气化温度对整体能量利用率的作用最大,氧/煤比、水/煤比次之,压力对它的影响作用最小。当以化工过程整体能量利用率较高为目标时,煤气化单元的工艺条件是:T=1000K,P=1.5MPa,S/C=1.4～1.7,O/C=0.1。重整单元的COG/GG值对整体能量利用率的影响最大,压力次之,温度和空速的影响相近。优化分析后得到:重整单元的工艺参数为T=950℃,P=1atm,COG/GG=5,空速为2000～3000L·h^-1·Kg^-1时,化工过程的整体能量利用率较高。6、当工艺条件为:煤气化单元T=1000K,P=1.5MPa,S/C=1.4～1.7,O/C=0.1,CH₄/CO₂重整单元T=950℃,P=1atm,COG/GG=5,空速为2000～3000LL·h^-1·Kg^-1,二甲醚合成单元T=260℃,P=15MPa,空速为3000L·h^-1·Kg^-1时,化工过程的整体能量利用率最高。