我国的能源结构是多煤、贫油、少气,利用丰富的煤炭资源生产代用天然气,既可以缓解天然气供需矛盾,又可以促进煤炭高效、洁净利用。煤转化过程主要发生热解和气化反应,既可以获得甲烷、氢气等气体产物,也可以获得焦油。碱金属催化剂能够与煤中大分子结合提高碳转化率,虽然国内外对催化剂与煤的相互作用过程进行了大量的研究,但因为煤本身结构过于复杂,催化剂对煤中化学键断裂的作用及多组分催化剂对煤热解和气化过程的协同作用原理有待于进一步探究。本论文研究碳酸钾以及碳酸钾-氯化钾双组份催化剂对热解过程煤中元素转化的作用,煤中官能团和钾形态在热解及气化过程中的变迁,探讨煤与催化剂相互作用机理,以及双组份催化剂作用的本质。获得如下主要结果:（1）K₂CO₃能够提高煤在不同温度下热解的气体收率和碳转化率,随着热解温度升高,半焦进行红外和表面元素形态分析发现,C-O、C=O、COO-相对含量均降低,推测是其负载催化剂后形成COK和COOK中间体结构,促进含氧基团的断键转化。（2）负载KCl与未负载催化剂的府谷煤热解相比,焦油收率和碳转化率降低,推测KCl能促进大分子缩聚,而对含氧官能团转化作用有限。利用KCl部分代替K₂CO₃形成双组分体系,发现当K₂CO₃/（K₂CO₃+KCl）数值大于0.376时,700℃热解各产物收率接近。负载低共熔点双组分不同温度热解发现,气体收率略低于负载K₂CO₃热解,气体中CO₂收率明显降低,可能是因为碳酸根促进COO-的生成。（3）负载K₂CO₃提高了半焦水蒸气气化的碳转化率,生成气体产物中主要为H₂和CO₂,气化后残余半焦进行红外和XPS分析,发现碳转化速率最大时,半焦中C-O、C=O和COO-相对含量较高,可能是催化剂促进H₂O中O与C结合,形成COK和COOK中间物。