煤炭资源的利用方式主要有两种。一是以燃料形式直接利用热能，约占煤炭消耗总量的80%。其中，用于发电用煤55%，建材用煤14%，民用及其它用煤10%;二是以原材料形式利用化学能，约占20%。其中钢铁用煤近16%，煤化工消耗约5%。

与煤炭消费密切相关的大气环境污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物(PM)、二氧化碳、重金属(汞、砷)等。这里以火电和现代煤化工为例，比较两种利用模式在环保方面的优劣。

1.二氧化硫

火电脱硫(目前95%以上是石灰石-石膏法)，脱硫效率可达95%。但花巨资只是改变污染物的形态，只是把二氧化硫从气态变成固态污染物，占用大量土地，还会造成二次污染。煤化工将硫磺变成化工原料，如硫磺，回收率可达99.5%以上，最终排放量仅为火电厂脱硫后的1/20左右。回收的硫磺可有效解决我国硫资源短缺的问题。近年来，我国硫磺进口依存度达到70%，进口量保持在1000万吨/年左右，相当于10亿吨煤化工的回收量(以煤中1%的硫计)，也相当于2011年我国二氧化硫排放总量。

2.氧化氮

燃煤空气(有效氧含量21%)，1400 & mdash500℃的高温加上空气体中大量的氮气(78%)增加了氮氧化物的生成和排放。现代煤化工是没有外加氮源的纯氧气化，气化过程是还原气氛，不具备合成氮氧化物的条件。煤中的氮元素主要转化为氨氮。所以从来源分析，火电产生的NOx量远远高于煤化工。

3.固体颗粒物质

PM的主要来源是选煤过程中有组织的高空烟囱排放、低空除尘器排放和地面(煤场、渣场、灰场、运输等)无组织二次扬尘。).煤化工产生高温高压，工艺过程基本没有粉尘排放。大部分粉尘是液相收集，不容易扬起二次粉尘。PM仅在选煤和干燥过程中由低空除尘器排放，煤场地面产生二次扬尘。所以煤化工的PM产生和排放的优势是火电无法比拟的。

4.二氧化碳

对于同一种煤(从褐煤到无烟煤，含碳量为60-98%，假设完全燃烧)，用于火电时，煤中的碳全部转化为二氧化碳。用于煤化工时，煤中的碳一部分固定在产品中，一部分转化为二氧化碳排放。根据产品和工艺路线的不同，煤化工的二氧化碳排放量比火电可减少30-mdash；70%。此外，火电厂排放的二氧化碳浓度低(低于20%)，废气量大，因此捕获和储存CO2 (CCS)的难度大，成本高。相比之下，煤化工排放的二氧化碳浓度可以达到87%-99%，CCS的优势非常显著。

5.重金属(砷、汞等。)

据全国24个省市107个煤矿的煤质测定，砷的浓度范围为0.322 &倍；10-6-97.8倍；10-6(以干煤计)，虽然经过除尘、脱硫、脱硝后，部分重金属可被火电收集，但仍有部分重金属排放到大气中。在煤化工过程中，约80%的砷进入灰水，约20%进入煤气。由于砷对后续工艺造成危害，气体需要净化去除砷，因此砷等重金属几乎不会排放到大气中。

通过对比分析可以看出，煤化工在大气污染方面的环保优势是火电无法比拟的。此外，煤化工多联产还具有火电不具备的调峰调谷优势。因此，发展现代煤化工对改善环境质量具有重要作用。