煤是我国目前乃至今后相当长一段时间的主要能源,而煤气化是煤洁净、高效利用的一种主要方式。但是煤气化技术也存在很多问题,为了提高煤的气化效率,降低气化反应温度,改善煤气的组成,降低煤气化过程中的污染程度,在上世纪初就有人对煤的催化气化进行实验室规模的研究。但是到目前为止,煤的催化气化还是处于实验室阶段,尚未应用于工业过程。本研究利用TG-FTIR联用技术对陕北长焰煤的催化气化反应进行了大量的探索实验。本研究对府谷原煤通过等体积浸渍法在每克煤样上负载0.001mol的单组份化合物催化剂研究其对煤气化反应过程的影响,发现：K2CO3、Na2CO3和K2SO4对煤样表现出了很高的催化活性,提高了煤的气化效率,气化温度降低了150℃以上,最大气化速率是原煤的2倍多；而CaO和MgCl2对煤的气化过程影响很小,甚至起到阻碍作用。综合来看各单组份催化剂,碱金属催化剂的催化效果比碱土金属和过渡金属催化剂的催化效果好,碳酸盐和硫酸盐催化剂的催化效果比盐酸盐的催化活性高。对于所选的双组份催化剂和三组份催化剂,其催化效果比组成它的单组份催化剂的催化效果要好,尤其是催化剂的催化效果越弱,那么组成的复合催化剂的催化效果加强的程度越明显。负载量对催化剂的催化效果有一定程度的影响,催化剂种类不同,其最佳负载量不同。本研究选取的超声浸渍法催化效果明显比等体积浸渍法(机械混合法)催化效果好,尤其对催化活性较弱的催化剂来说,超声浸渍法比等体积浸渍法对催化剂的催化活性的提高程度更大。其次研究了煤中矿物质对府谷三一煤气化反应活性的影响以及催化剂对脱灰煤样气化反应过程的影响。在气化反应开始的低温阶段原煤比脱灰煤样的气化反应活性高,随着反应的进行和温度的升高脱灰煤样的气化反应活性比原煤的高。选取11种单组份化合物催化剂在每克脱灰煤样上通过等体积浸渍法负载0.002mol催化剂,发现除MgCl2之外的所有催化剂均能有效地降低煤气化反应的起始气化温度,提高反应速率,缩短反应时间,其中较好的催化剂Na2CO3、KCl、CaO使得气化温度降低了200℃以上。同时还比较了同种催化剂对原煤和脱灰煤的催化效果,发现催化活性较弱的催化剂(NaCl、CaO)对脱灰煤的催化效果明显好于原煤,而对于催化效果较好的催化剂,对脱灰前后煤样的气化活性的影响差别很小。本文还选取了几种典型的催化气化反应对其进行了简单的动力学计算,其结果与实验所得到的结论基本一致。