气流床煤气化是煤炭高效清洁利用的核心技术，广泛应用于煤基大宗化学品（甲醇、乙二醇、烯烃等）、煤基清洁燃料（煤炭直接、间接液化、SNG等）、合成氨、制氢、IGCC发电及直接还原炼铁等过程工业，是这些行业的核心技术、关键技术。近年来，气流床煤气化过程向超大型、高效、清洁的方向发展，对相关的基础研究和工程开发提出了新的挑战。 本项目得到了973计划（2004-2014）、国家863计划、教育部长江学者与创新团队发展计划及上海市重大科技计划的支持，相关单位的40余名科研人员历时10年，解决了高温、高压、湍流多相流动条件下气化炉内的多相流动与复杂气化反应的交互作用这一科学问题，建立了气流床煤气化过程的数学模型，获得了气流床煤气化技术的放大依据。主要技术创新成果包括： （1）揭示了高温、高压下煤气化反应机理，获得了气化条件下煤中矿物质的组成、熔融性和粘度的变化行为及对煤焦气化活性的影响规律，构建了描述气化过程表观气化动力学模型,为建立气化炉数学模型奠定了基础。 （2）揭示了多喷嘴对置式气化炉的流场特征和撞击流驻点的偏移规律；发现了撞击流流动不稳定性，获得了轴对称撞击流和平面撞击流的流场形态及撞击面振荡规律；建立了气流床气化炉内颗粒停留时间分布模型。为多喷嘴对置式气化炉的大型化提出了判据，为操作优化和稳定运行提供了理论指导。 （3）构建了通过激发态自由基辐射空间分布定量表征射流扩散火焰高度的方法，开发了针对火焰的高分辨率紫外成像系统，获得了气化炉内三维温度场及火焰结构。获得了炉内颗粒物的宏观及微观结构、颗粒形态、行为特性及转化规律。为多喷嘴对置式水煤浆气化炉结构优化提供了理论支撑，成为多喷嘴对置式水煤浆气化炉大型化的主要判据，显著提高了气化炉耐火砖和喷嘴寿命。 （4）基于详细的物性、雾化和弥散、反应动力学、传热和传质以及颗粒和熔渣行为等模型建立了气流床煤气化过程三维稳态模型，对多喷嘴对置式水煤浆气化炉进行了优化模拟；基于气流床煤气化过程区域模型，建立了多喷嘴对置式气化炉降阶模型，为开展气化炉的动态模拟奠定了基础。模拟结果优化了气化炉工艺条件，为实现长周期稳定运行提供了理论指导。 已授权发明专利10项（美国专利2项），发表SCI论文102篇，EI论文77篇，被引用1001次，出版专著2部。国家权威部门的科技查新报告、国家973项目验收专家意见、中国石油和化学工业联合会的评价证明、中国化工学会评价证明、用户应用报告均指出，本项目研究成果国际领先，在煤气化反应机理、炉内撞击射流、撞击火焰结构、多喷嘴气化炉模拟等方面具有创新性。 本项目形成的成果已应于国内18家企业，推进了自主知识产权的气流床水煤浆气化技术的进一步大型化、推进了技术的广泛推广应用、支撑了气流床煤气化的长周期稳定运行，建成了国际上最大的水煤浆气化装置（单炉日处理煤3000吨），为我国煤炭高效清洁转化行业的发展发挥了重要作用，三年新增产值180多亿元，新增利税超过41亿元，为企业节支4.3亿元，节省专利费1.55亿元，产生了良好的经济效益和社会效益。