煤炭仍将是我国今后很长一段时间占主导地位的能源,而传统的煤炭利用过程能源利用效率低、污染日益严重。根据我国的能源结构现状,开发高能效、低污染排放的煤炭利用系统具有积极和重要意义。近零排放煤(ZEC)利用系统是一种先进的洁净煤发电技术,发电效率达到70%以上,同时能实现污染物的近零排放。煤加氢气化是ZEC关键部分之一,因此,煤加氢气化的特性研究也变得十分有意义。论文在收集大量文献资料,借鉴和吸收前人研究成果基础上,立足于近零排放煤利用系统的加氢气化过程,主要在以下三个方面展开工作：基于热力学化学平衡的模型理论研究、压力热天平(TGA)的加氢气化实验、加压固定床反应器试验台的初步设计。在进行了大量的假设和反复的试算后,基于热力学化学平衡而建立的模型可以预测加氢气化炉产物成分及组成。模型通过数学软件Matlab求解,计算结果分析了温度、压力、氢碳比等条件对反应产物的影响,并通过不同反应条件下所得产物、碳转化率等参数综合对比,总结出系统可能的优化操作条件。为验证模型预测的可靠性,在TGA上进行了煤及半焦的加氢气化实验。实验分析了神东和宝一两种煤样,研究了这两种煤及其半焦气化的区别,并分析了不同煤种、温度、压力和催化剂对气化结果的影响。通过实验研究,发现神东和宝一两种煤样的加氢气化特性差异很大。根据对实验结果的总结和分析,掌握了煤加氢气化的一些实际操作经验。通过模型预测结果和TGA实验结果的对比分析,发现预测结果与实验结果很大程度上的吻合,说明模型可以准确预测试验结果。但是,预测结果与实验结果还有需要改进和完善的地方,文中对未来的研究进行了展望和探讨。为了不受TGA实验条件的限制,能更方便更深入的进行煤加氢气化的实验研究,设计加压固定床反应器试验台,试验台的可运行压力范为0-6MPa、温度范围为650-1200℃的煤气化实验。初步完成的了加压固定床反应器的设计和实验设备选型。