与中国煤液化技术发展如火如荼相比，美国目前却没有商业化的煤液化技术。可能是在20世纪80年代，国际油价下跌和煤液化技术成本较高导致了美国煤液化技术研发工作的中断。但在2005年，由于飓风对美国原油炼制装置的严重破坏造成了能源供应中断，美国才重启煤液化技术的研发。据美国能源部规划预测到2040年，煤液化油将满足美国27%的燃油需求。美国煤液化项目都采用煤间接液化技术，目前大多处在前期可行性研究和设计阶段。如美国Rentech公司2007年才将费托技术首次应用到科罗拉多(Colorado)州10BPD(BPD=桶/天)煤制油中试项目上。美国Syntroleum公司开发的钴系浆态床费托合成技术的煤液化小型装置示范成功。
煤液化的主要合成反应器有固定床反应器、流化床反应器和浆态床反应器。三种反应器的特点分别是：固定床反应器催化剂与产品分离简单，但传热性能差，床层压降大，且反应器的设计和制造非常复杂。浆态床反应器单套装置处理量大，适合大规模生产，但浆态床的传质、传热行为非常复杂，反应器的放大研究和设计比较复杂，产物与催化剂的分离也是浆态床工业研究的难点问题。流化床反应器必须在较高的温度下操作，操作和控制较为复杂。基于三种反应器的优缺点，美国Velocys公司开发的由900多个微通道组成费托合成反应器集成了固定床和浆态床的优势，结构紧凑，可以有效地控制温度，使整个反应器保持很好的等温性能，且不存在催化剂和蜡分离的难题;同时微通道内装填具有高活性的Co基催化剂，使得反应具有很高的单程转化率，生产速率是常规系统的4~8倍。目前该反应器已完成每天6桶油的示范。
煤液化油品的全生命周期CO2排放量约是传统的石油炼制油品的两倍，导致煤液化油品在碳排放约束时期竞争力不足。煤液化过程消耗的大量能量是CO2的主要来源。煤液化过程理论能量利用效率：煤直接液化为70%，费托煤间接液化为60%，这远低于石油炼制生产油品的能量利用效率(约为90%)。实际工业煤液化过程的能量利用效率约为理论能量利用效率的80%。煤本身的C/H元素比石油高，生产特定的C/H的烃类燃料(CTL)工艺会释放更多的CO2。中美两国面临着严峻的CO2减排压力，提高煤液化过程能量利用效率，补充富氢的原料/能量，开发先进的CO2利用存储(CCUS)技术，降低全生命周期CO2排放，提高煤液化油品在碳排放约束时期的竞争力将会是未来两国煤液化技术的研发方向。
四、煤制烯烃
烯烃传统上来自石脑油裂解。煤制烯烃技术是以煤炭气化生产的合成气为原料，进一步生产烯烃的工艺技术。合成气制烯烃技术一般可以分为间接合成路线和直接合成路线，见图2。
间接合成路线中，以甲醇为中间产物的烯烃/丙烯(MTO/MTP)技术与传统的石脑油裂解相比，成本优势明显。中美两国都开发各自的甲醇制烯烃技术，具体技术的对照见表4如美国环球油品公司(UOP)的烯烃工艺，中国科学院大连化学物理研究所的甲醇制烯烃(DMTO)工艺，中国清华大学的流化床甲醇制丙烯(FMTP)工艺，都已经得到工业化验证。中国科学院大连化学物理研究所的甲醇制烯烃工艺与美国环球油品公司的烯烃技术在甲醇转化率、烯烃甲醇单耗等指标上相当，但在烯烃选择性、碳产率，单位催化剂的处理量上稍低于美国环球油品公司的技术。
中国石油化工股份有限公司开发了以二甲醚为中间产物合成气制烯烃工艺(SDTO)，该工艺由两段反应构成，第一步反应是合成气在金属–沸石双功能催化剂上高选择转化为二甲醚，第二步反应是二甲醚在SAPO-34分子筛催化剂上高选择转化为乙烯、丙烯等低碳烯烃，二甲醚转化率为100%，C2-C4烯烃选择性为90w%(C2H4，～60w%，C3H6，～20w%)。从热力学上来讲，合成气制二甲醚比制甲醇具有更高的效率。中原石油化工有限责任公司采用合成气制烯烃技术的60万t˙a–1的烯烃示范装置于2011年试车成功。
以低碳醇为中间产物生产烯烃的工艺路线，由于合成气直接生产低碳醇尚未工业化，所以该路线暂时均处于技术研发的阶段。美国陶氏化学公司(DOW)采用硫化钼(MoS2)催化剂，在200～300℃、3.4～20.6MPa下，可将合成气直接转化为混合醇。山西煤炭化学研究所2010年开发了Cu-Fe基催化剂催化合成低碳混合醇的技术，在200～260℃、4～6MPa，时空产率大于230g˙(kg˙h)–1，低碳混合醇选择性低于50%。中国科学院大连化学物理研究所开发了以铑(Rh)催化剂合成乙醇技术，主要生成C2含氧化合物，该技术Rh负载量低(0.5%～1.0%)，催化性能高，C2含氧化合物选择性达80%，时空产率达400～450g˙(kg˙h)–1，年产1万t˙a–1乙醇工业示范项目正在建设中。低收率和选择性限制了合成气直接合成低碳醇技术的工业化。提高CO转化率和低碳醇选择性，以及开发廉价高效的催化剂仍是该技术路线未来实现工业化的突破点。
合成气经费托工艺生产的液体产品通过传统的石化裂解技术，可以生产低碳烯烃。在间接合成路线中，甲醇和二甲醚合成路线最为成熟。合成气间接合成低碳烯烃路线长，会带来额外的设备和能量的消耗。合成气直接通过费托合成制烯烃(FTO)技术生产低碳烯烃，面临着催化剂的机械性能或稳定性差的问题，低碳烃选择性低，甲烷选择性高等挑战，至今尚未工业化。
五、煤制乙二醇
乙二醇生产目前主要采用以石油为初始原料的生产路线，它的工艺是以石油生产出来的乙烯为原料，经环氧乙烷生产乙二醇。煤制乙二醇可以替代部分石油，同时满足国内对乙二醇的需求。煤制乙二醇采用合成气制乙二醇技术。合成气制乙二醇技术可主要分为直接合成法和间接合成法。其中直接合成法通过合成气直接合成乙二醇。由于此反应在标准状态下属于吉布斯(Gibbs)自由能增加的反应，在热力学上不利于反应的发生，需要在高温高压催化剂等苛刻反应条件下进行。20世纪50年代，美国杜邦公司(DuPont)采用羰基钴为催化剂，在340MPa下合成乙二醇，乙二醇收率低。20世纪80年代美国联合碳化物(UCC)公司采用铑催化剂，在230℃、50MPa条件下，合成气整体转化率和乙二醇选择性仍然较低(见表5)。
