以煤炭为原料生产石油产品的技术，诞生于德国。德国有非常丰富的煤炭资源，却缺乏石油和天然气。20世纪30年代后期，在德国的能源消费总量中，煤炭占90%以上，石油及其产品依靠进口。
1913年，德国以为化学家弗里德里克伯吉尤斯发明了用氢化法从煤炭中合成出液体燃料的方法。他把煤粉与催化剂混合，在高温(450-500℃)和高压(203-304MPa)下，与氢气发生反应，使其中的碳分子转化为与原油相似的产物，即合成出烃和烃的含氧化合物。这种产物经过分馏，可以生产出汽油，副产品有石蜡等。
10年后，有人发明一种新工艺，在高温下用蒸汽把煤气化分解为氢原子和一氧化碳，经过化学反应，生产出人造液体燃料。
德国大众工企业法本公司与1926年买下了伯吉尤斯方法的专利，在德国的洛伊纳市建立了一座试验工厂。规模是日产汽油318立方米，于1927年投入生产。这是世界上第一座煤炼油工厂，所产的汽油是高辛烷值的，可以作为飞机燃料——航空汽油。不过成本很高，几乎是从美国进口的航空汽油的10倍。
法本公司面临很大的难题。用煤炭生产汽油，技术上是可行的。但是，要把它大规模商业化应用还比较困难，因为：第一，要有可靠的大用户；第二，需要很大的投资，要得到政府的支持。但是，当时的希特勒政权对此非常重视。因为它要征服欧洲，要建立一支庞大的空军、海军和机械化陆军，必须有大量燃料的保障。它要求法本公司迅速扩大煤炼石油的生产，而它则保证这种燃料的市场(军)方和价格。
1936年年底，德国开始实施它的4年计划，煤炼石油是一个重点，主体是法本公司。1936年Scholven氮厂利用IG油漆公司发明的煤制油生产装置以烟煤作为原料生产出了第一批煤制油品一汽油，并在1937年建成了2个煤制油生产厂。
1940年，德国煤炼石油的日产水平已经达到72000桶(约360万吨/年)，是德国全部石油供应量的46%，占德国空军航空汽油总量的95%。
1940-1942年间，德国在工艺技术、催化剂、煤炭品种适应性等方面都有了长足进步。到1943年，它的煤制石油的日产水平更增加到124000桶(相当于年产620万吨)。1944年第一季度，煤炼石油占油料供应总量的57%，占航空煤油供应总量的92%。
日本也是一个严重缺乏燃料的国家。1931年，日本发动“九·一八”事变，试图把中国东北三省变成它的大后方，在锦州、锦西和吉林建设以煤炭为原料的合成油厂。1942年产量2.4万吨。在日本本上也建设了此类工厂。1943年，日本控制的煤制石油总产量才100万桶。
1935年，英国的比林汉姆建成了一座进行商业化生产的煤炭直接液化厂，将煤炭和杂酚油进行处理，每年可生产15万吨的汽油。在1942年-1945年间，BASF公司、Scholven氮厂、IG油漆公司三个煤制油生产厂的汽油年生产能力已经达到65万吨，汽油质量基本能够达到普通汽油标准。但到二战末，这些煤制油工厂都因为战争遭到破坏而停产，煤制油技术第一阶段的产业化进程由此结束。
