序言

煤炭在我国国民经济发展中发挥重要作用，但煤炭消费也带来一系列环境问题，如何清洁、高效利用煤炭资源成为我国国民经济可持续发展中亟需解决的重大问题。低变质煤中低温热解和加氢液化等直接转化途径作为重要的煤炭清洁高效利用技术，自本世纪以来在中国得到很大的发展，部分技术处于国际领先水平，但仍存在一些亟待解决的关键科学与技术问题。如热解工艺存在油气收率低、焦油品质差和运行不稳定等难题；加氢液化技术存在产品单一、收率低和受原油市场价格冲击应变性差等问题，严重制约相关工艺的规模化应用和过程的经济性。

为此，在2016年国家实施的首批重点研发计划专项“煤炭高效清洁利用和新型节能技术”中安排了“低变质煤直接转化制高品质液体燃料和化学品的基础研究”项目（编号：2016YFB0600300）。该项目针对低变质煤中矿物特性和弱键合结构以及分子水平反应规律认识不足等问题，建立和采用先进的原位表征手段和量子化学计算，研究煤转化及产物-自由基的形成规律和反应机制，建立显微结构和分子结构相结合表征低变质煤直接转化特性的方法。在此基础上，研究低变质煤直接转化过程反应途径及产物调控机制，发展煤热解新反应器、构建煤加氢液化富产芳烃新工艺；并研究液体产物制取高性能喷气燃料及化学品定向催化转化机理及高效催化剂以及新技术，完善低变质煤直接转化制取高品质液体燃料及化学品的工艺技术体系，推动低变质煤高效、洁净、低碳化利用的科技进步，促进国民经济发展，提升项目团队在国际上的影响力，使我国在煤直接转化研究与开发处于世界领先地位。

该项目由大连理工大学牵头，联合北京化工大学、太原理工大学等国内10所高校和中科院过程工程研究所等4家科研院所、煤炭科学技术研究院有限公司等3家企业共同承担，项目总经费3000万元，执行期为五年，并于2019年1月顺利通过中期考核。项目围绕低变质煤直接转化过程中的键合结构特征及自由基反应规律等关键科学问题进行了系统研究，建立了包括原位热解真空紫外单光子电离与飞行时间质谱、超声弹射电离质谱在内多个煤的原位检测分析技术以及煤热解过程中自由基的定量分析方法，认识了典型低变质煤的显微组分结构特征、热解过程自由基特征、断键行为与产物形成机制；研究了煤直接转化过程反应规律和产物定向调控方法，开发了下行床和移动床相结合的复合床热解反应器和立式折流移动床等新型热解反应器，开发了多种催化剂并实现了热解焦油品质的提高；研制了低变质煤直接加氢液化富产芳烃的催化剂，开发了煤焦油催化反应精馏加氢提质工艺与煤基航空燃料制备工艺，研发的煤基高热安定性航空燃料和煤基高密度高热沉火箭燃料部分指标超过美国JP-900煤基燃料，实现了百公斤级的制备。

本专刊报道的内容是项目组近期在围绕煤热转化过程中典型显微组分荧光特性变化、杂原子及重金属的迁移、自由基诱导反应机理、热解产物调控、煤基化学品生产和煤焦油基航空航天燃料制备等方面的最新研究成果。我们希望通过这种集中报道的方式，让同行更好地了解项目的研究情况，促使相互间的交流与合作，共同推动低变质煤清洁、高效和低碳化利用技术进步。

本专刊是在《燃料化学学报》编辑部的大力支持下，由项目组青年骨干大连理工大学靳立军教授和太原理工大学王建成教授作为客座编辑完成。在此作为该项目负责人衷心感谢学报编辑部的同仁，感谢两位教授的努力工作。同时，借此机会感谢项目组全体同仁在完成研究项目中的辛勤付出以及参与单位的大力支持；感谢专项办领导和专家、项目咨询专家以及各方同行专家对本项目工作的支持和帮助。感谢国家重点研发计划项目对本工作的经费支持。