煤直接液化技术早在19世纪即已开始研究。1869年，M.贝特洛在温度270℃下用碘化氢与煤作用，得到烃类油和沥青状物质。1914年，德国化学家F.柏吉斯研究氢压下煤的液化，同年与J.比尔维勒共同取得此项试验的专利权。1926年，德国法本公司研究出高效加氢催化剂，用柏吉斯法建成一座由褐煤高压加氢液化制取液体燃料（如汽油、柴油等）的工厂。第二次世界大战前，德国由煤及低温干馏煤焦油生产液体燃料，1938年已达到年产1.5兆吨的水平；第二次世界大战后期，总生产能力达到4兆吨。1935年，英国卜内门化学工业公司在英国比灵赫姆也建起一座由煤及煤焦油生产液体燃料的加氢厂，年产150千吨。此外，日本、法国、加拿大及美国也建过一些实验厂。第二次世界大战后，由于石油价格下降，煤液化产品经济上无法与天然石油竞争，遂工厂相继倒闭，甚至实验装置也都停止试验。至20世纪60年代初，特别是1973年石油大幅度提价后，煤直接液化工作又受到重视，并开发了一批新的加工工艺，如美国的溶剂精炼煤法、埃克森供氢溶剂法、氢煤法；德国的新液化工艺；日本的褐煤液化工艺和烟煤液化工艺等。

美国埃克森研究和工程公司于1976年开发的技术。原理是借助供氢溶剂的作用，在一定温度和压力下将煤加氢液化成液体燃料。建有日处理250吨煤的半工业试验装置。其工艺流程主要包括原料混合、加氢液化和产物分离等（图1）。

图1 埃克森供氢溶剂法流程

首先将煤、循环溶剂和供氢溶剂（即加氢后的循环溶剂）制成煤浆，与氢气混合后进入反应器。反应温度425～450℃，压力10～14兆帕条件下，停留30～100分钟。反应产物经蒸馏分离后，残油一部分作为溶剂直接进入混合器，另一部分在另一个反应器进行催化加氢以提高供氢能力。溶剂和煤浆分别在两个反应器加氢是埃克森供氢溶剂法的特点。在上述条件下，气态烃和油品总产率为50%～70%（对原料煤），其余为釜底残油。气态烃和油品中C₁～C₄约占22%，石脑油约占37%，中油（180～340℃）约占37%。石脑油可用作催化重整原料，或加氢处理后作为汽油调和组分。中油可作为燃料油使用，用于车用柴油机时需进行加氢处理以减少芳烃含量。减压残油通过加氢裂化可得到中油和轻油。

将煤用溶剂制成浆液送入反应器，在高温和氢压下，裂解或解聚成较小的分子。此法首先由美国斯潘塞化学公司于20世纪60年代开发，继而由海湾石油公司的子公司匹兹堡-米德韦煤矿公司进行研究试验，建有日处理煤50吨的半工业试验装置。 

按加氢深度的不同，溶剂精炼煤法（SRC）分为SRC-Ⅰ和SRC-Ⅱ两种。①SRC-Ⅰ法（图2）,以生产固体、低硫、无灰的溶剂精炼煤为主，产品用作锅炉燃料，也可作为炼焦配煤的黏合剂、炼铝工业的阳极焦、生产碳素材料的原料或进一步加氢裂化生产液体燃料。②SRC-Ⅱ法，用于生产液体燃料，因石油价格下降以及财政困难，开发工作处于停顿状态。 

图2 SRC-Ⅰ法流程

两种方法的工艺流程基本相似。最初用石油的重质油作溶剂，在运转过程中以自身产生的重质油作溶剂和煤制成煤浆，与氢气混合、预热后进入溶解器，从溶解器所得产物有气体、液体及固体残余物。先分出气体，再经蒸馏切割出馏分油。釜底物经过滤将未溶解的残煤及灰分分离。SRC-Ⅰ法将滤液进行真空闪蒸分出重质油，残留物即为溶剂精炼煤（SRC）。SRC-Ⅱ法则将滤液直接作为循环溶剂，固液分离采用过滤，设备庞大，速度慢。21世纪初试验采用超临界流体萃取脱灰法，其操作条件：压力10～14兆帕、温度450～480℃。以烟煤为原料，SRC-Ⅰ法可得约60%溶剂精炼煤，尚有少量馏分油；SRC-Ⅱ法可得10.4%气态烃、2.7%石脑油及24.1%中质馏分油和重质油。

由美国戴纳莱克特伦公司所属碳氢化合物研究公司于1973年开发，建有日处理煤600吨的半工业装置。原理是借助高温和催化剂的作用，使煤在氢压下裂解成小分子的烃类液体燃料。与其他加氢液化法比较，氢煤法的特点是采用加压催化流化床反应器。操作温度430～450℃，压力20兆帕，煤速240～800千克/（时·米³），催化剂补充量每吨煤为0.23～1.4千克催化剂。在以上条件下，约520℃的C₄馏分油产率可达干烟煤的40%～50%（质量）。催化剂为颗粒状钼钴催化剂。利用反应器的特殊结构，以及适当的煤粒和催化剂颗粒大小的比例，反应过程中残煤、灰分及气液产物可以从反应器导出，而催化剂仍留于反应器内，为了保持催化剂活性，运转过程需排放少量已使用过的催化剂（每天1%～3%），由反应器顶部再补加新催化剂。采用流化床反应器的优点是，可保持反应器内温度均匀，并可利用反应热加热煤浆。由反应器导出的液体产物可用石油炼制方法加工成汽油和燃料油。