在CO或合成气气氛下进行煤直接液化有利于降低制氢成本。本文通过对比CO、H2、N2三种气氛下的液化行为，探究了CO对神华上湾煤液化过程的影响，并进一步研究不同CO/H2比以及催化剂对合成气条件下液化过程的影响。结果显示，在CO气氛下煤直接液化的油产率达到43.1%，比H2气氛中低4.2%，但比N2气氛下高10.2%，添加神华863催化剂后液化效果得到进一步的提升，表明CO在液化过程中可通过水煤气变换反应和CO与煤有机结构间的反应促进煤液化。对液化产物进行GC-MS、FI-TR等分析发现，CO使液化油中苯系物、脂肪烃与含氧化合物同时增多，对液化残渣中官能团与自由基浓度的影响不明显。在CO+H2合成气下的实验结果表明，在20%CO的合成气中煤液化具有最高的油产率，达到57.4%；适当提高煤的含水量能够提升液化效果；神华863催化剂对液化过程与水煤气变换反应均具有良好的催化作用。研究工作为煤在合成气下的直接液化提供理论基础。