煤炭直接液化技术是通过高温高压加氢，将固体煤直接转化成清洁的便于运输和使用的液体燃料（汽油、柴油、航空煤油等）或化工原料的一种先进的洁净煤技术。
煤直接液化过程，就是煤炭在高温、高压、临氢环境下，将煤中的固体大分子转化为液态小分子的过程。煤炭直接液化工艺的目标是破坏煤的有机结构，并进行加氢，使其成为液体产物。在高温高压下，使高浓度煤浆中的煤发生热解，在催化剂作用下进行加氢和进一步分解，最终成为稳定的液体分子。
煤直接液化工艺的主要过程是把煤先磨成粉，再和催化剂、自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450℃~470℃）和高压（17~30MPa）下直接加氢，将煤转化成液体产品。
整个过程按照工艺原理可分成4个主要工艺单元。煤浆制备单元：将煤破碎至<0.2mm以下与溶剂、催化剂一起制成煤浆。反应单元：在反应器内在高温高压下进行加氢反应，生成液体物。分离单元：将反应生成的残渣、液化油、 反应气分离开。提质加工单元：对反应生成的液化油进一步加氢精制、裂化，生成重油作为循环溶剂配煤浆用，轻质油经过进一步精制、裂化反应、蒸馏分离产出柴油、石脑油、液化气等产品。
煤是一种高聚物，它的分子结构是以带有侧链和官能团的缩合芳香环为基本结构单元，结构单元之间又通过各种桥键相连。煤炭直接液化工艺的目标是破坏煤的有机结构，并进行加氢，使其成为液体产物。虽然开发了多种不同种类的煤炭直接液化工艺，但就基本化学反应而言，它们非常接近。
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