本发明公开了一种基于实验与多尺度模拟的煤化学链气化全面优化方法，包括如下步骤：取煤作为实验原料，制备载氧体，设计以管式炉反应器为核心的实验装置，通过数据分析确定最优的CCLG操作参数；采用ReaxFF反应力场分子动力学(ReaxFF‑MD)方法对热解和气化实验的温度结果进行验证，同时获得有价值的动力学参数；采用CFD方法耦合流体流动、传质、传热以及反应动力学四个物理场对气化实验的结果进行验证。本发明采用以试验为基础，结合多尺度模拟的煤化学链气化全面优化方法，通过取待处理的煤作为实验材料，获得针对性的更多的反应参数指标，提升了对煤化学链反应的控制程度，从而提升了合成气的纯度和产率。