如果说煤催化气化制甲烷技术是对两步法制甲烷技术的升级和优化，那么，煤加氢气化制天然气就是从源头上进行了变革。
　　团队在研发时发现，煤存在“富氢”和“富碳”结构不均一性。如果在反应中直接加入氢气，缩短甲烷的生成途径，可使气化炉出口气中甲烷含量达到60%。但反应条件苛刻，需要温度达到850 -1000 ，压强达到5MPa -7MPa，且碳转化率较低，只有50%-60%，出现了碳氢反应速率的限制。
　　若能提高碳氢反应速率，不仅可以实现加氢气化过程的高碳转化率，而且可将碳高效地转化为甲烷，将是最具潜力的煤制天然气过程。以此为目标，毕继诚团队将催化剂引入煤加氢气化系统，加快碳氢反应速率，提高碳转化率和甲烷收率，并将剩余的顽固碳进行燃烧，提供引发加氢气化反应所需热量。经过大量前期探索，团队筛选出了高效的Co-Ca复合催化剂，以烟煤为原料，在850 、3MPa的条件下实现了92%的碳转化率和78%（92%体积分数）的甲烷收率，并在实验室建立的小型加压流化床气化炉中完成了概念验证。气化后残渣中Co催化剂以单质态存在，通过酸洗回收率达到99.99%。根据小试结果进行放大估算，单台5400t/d的加压流化床气化炉的工业示范装置，即可满足20亿方天然气生产，与鲁奇炉煤制天然气技术相比，投资节省1/3，成本降低1/4（0.9元/Nm3），能源转化效率提高约10%。