序言

煤炭在我國國民經濟發展中發揮重要作用，但煤炭消費也帶來一系列環境問題，如何清潔、高效利用煤炭資源成為我國國民經濟可持續發展中亟需解決的重大問題。低變質煤中低溫熱解和加氫液化等直接轉化途徑作為重要的煤炭清潔高效利用技術，自本世紀以來在中國得到很大的發展，部分技術處于國際領先水平，但仍存在一些亟待解決的關鍵科學與技術問題。如熱解工藝存在油氣收率低、焦油品質差和運行不穩定等難題；加氫液化技術存在產品單一、收率低和受原油市場價格沖擊應變性差等問題，嚴重制約相關工藝的規模化應用和過程的經濟性。

為此，在2016年國家實施的首批重點研發計劃專項“煤炭高效清潔利用和新型節能技術”中安排了“低變質煤直接轉化制高品質液體燃料和化學品的基礎研究”項目（編號：2016YFB0600300）。該項目針對低變質煤中礦物特性和弱鍵合結構以及分子水平反應規律認識不足等問題，建立和采用先進的原位表征手段和量子化學計算，研究煤轉化及產物-自由基的形成規律和反應機制，建立顯微結構和分子結構相結合表征低變質煤直接轉化特性的方法。在此基礎上，研究低變質煤直接轉化過程反應途徑及產物調控機制，發展煤熱解新反應器、構建煤加氫液化富產芳烴新工藝；并研究液體產物制取高性能噴氣燃料及化學品定向催化轉化機理及高效催化劑以及新技術，完善低變質煤直接轉化制取高品質液體燃料及化學品的工藝技術體系，推動低變質煤高效、潔凈、低碳化利用的科技進步，促進國民經濟發展，提升項目團隊在國際上的影響力，使我國在煤直接轉化研究與開發處于世界領先地位。

該項目由大連理工大學牽頭，聯合北京化工大學、太原理工大學等國內10所高校和中科院過程工程研究所等4家科研院所、煤炭科學技術研究院有限公司等3家企業共同承擔，項目總經費3000萬元，執行期為五年，并于2019年1月順利通過中期考核。項目圍繞低變質煤直接轉化過程中的鍵合結構特征及自由基反應規律等關鍵科學問題進行了系統研究，建立了包括原位熱解真空紫外單光子電離與飛行時間質譜、超聲彈射電離質譜在內多個煤的原位檢測分析技術以及煤熱解過程中自由基的定量分析方法，認識了典型低變質煤的顯微組分結構特征、熱解過程自由基特征、斷鍵行為與產物形成機制；研究了煤直接轉化過程反應規律和產物定向調控方法，開發了下行床和移動床相結合的復合床熱解反應器和立式折流移動床等新型熱解反應器，開發了多種催化劑并實現了熱解焦油品質的提高；研制了低變質煤直接加氫液化富產芳烴的催化劑，開發了煤焦油催化反應精餾加氫提質工藝與煤基航空燃料制備工藝，研發的煤基高熱安定性航空燃料和煤基高密度高熱沉火箭燃料部分指標超過美國JP-900煤基燃料，實現了百公斤級的制備。

本專刊報道的內容是項目組近期在圍繞煤熱轉化過程中典型顯微組分熒光特性變化、雜原子及重金屬的遷移、自由基誘導反應機理、熱解產物調控、煤基化學品生產和煤焦油基航空航天燃料制備等方面的最新研究成果。我們希望通過這種集中報道的方式，讓同行更好地了解項目的研究情況，促使相互間的交流與合作，共同推動低變質煤清潔、高效和低碳化利用技術進步。

本專刊是在《燃料化學學報》編輯部的大力支持下，由項目組青年骨干大連理工大學靳立軍教授和太原理工大學王建成教授作為客座編輯完成。在此作為該項目負責人衷心感謝學報編輯部的同仁，感謝兩位教授的努力工作。同時，借此機會感謝項目組全體同仁在完成研究項目中的辛勤付出以及參與單位的大力支持；感謝專項辦領導和專家、項目咨詢專家以及各方同行專家對本項目工作的支持和幫助。感謝國家重點研發計劃項目對本工作的經費支持。