煤炭直接液化残渣的合理与有效利用，可提高液化过程的资源利用率及经济性，残渣半焦的表征特性对其后续利用有着显著的影响。以神华煤直接液化残渣半焦为研究对象并与其脱灰残渣半焦进行对比分析，采用能谱扫描电镜、X射线衍射仪及物化吸附分析仪等试验手段，考察神华煤直接液化残渣半焦及其脱灰残渣半焦的表征特征。结果表明:残渣半焦的主要组成部分为片层状结构和颗粒状结构，在片层状结构中分布有微米级圆形和椭圆形孔道及空隙，颗粒状结构较多，主要附着在片层状结构的外表面且成团聚状。脱灰残渣半焦的主要组成部分为片层状结构、颗粒状结构和植物细胞状结构，在植物细胞状结构中分布有微米级圆形和椭圆形孔道及空隙，颗粒状结构较少且成离散状。残渣半焦中主要含有碳、氧、铁、硫和硅，脱灰残渣半焦中主要含有碳和氧元素。残渣半焦和脱灰残渣半焦均含有芳香碳微晶和脂肪碳微晶，脱灰残渣半焦的芳香碳微晶层片定向程度更好，残渣半焦样品的尖峰确定为CaS、SiO2、Fe2O3。残渣半焦的比表面和孔容显著大于脱灰残渣半焦，脱灰残渣半焦较残渣半焦有更多的微孔，但脱灰残渣半焦的中孔显著少于残渣半焦，说明在脱灰过程中产生微孔。