煤层气利用渠道单一、效能低、附加值低。基于微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术，提出了煤层气生产宝石级单晶金刚石的概念，设计了相应的产业化工艺路线。鉴于我国在CVD钻石生产技术方面起步较晚，高端设备主要依赖进口，自主研发了5代MPCVD钻石设备，开发了煤层气生产宝石级单晶金刚石的专用工艺，其中第五代设备实现了产业化转化。利用自制设备及工艺，采用嵌入式专用基片台可以单炉制备多颗单晶金刚石，也可以采用马赛克拼接法制备超大尺寸单晶金刚石。已建成的产业化示范基地可以高质量批量生产20克拉以内的钻石毛坯。根据钻石4C标准，加工成的裸钻颜色好、净度高、切工完美，深受市场欢迎。结果表明：煤层气生产宝石级单晶金刚石实现了煤层气的高附加值转化，产业化的继续推进不但能够提升煤层气消纳能力和综合利用水平，而且能够助力我国CVD培育钻石行业的发展。