氢气能量密度大,燃烧热值高,既没有“温室效应”,又没有污染,被誉为最具有发展潜力的清洁能源之一。天然气是重要的制氢原料,其主要成分为甲烷,甲烷制氢的方式有多种。甲烷蒸汽重整制氢技术因其发展成熟而受到广泛关注。本文以Latham（Latham DA,2009）的重整管为研究对象,利用Ansys Fluent软件建立了相应的甲烷蒸汽重整制氢数值计算模型并验证了模型的正确性。采用该模型研究了氢气的产量和生成路径;并探究了温度、压力和水碳比对氢气产量、基元反应速率和氢气生成路径的影响。在Latham的实验工况下分析得到甲烷与水蒸气发生重整反应时,CH4分解为CH3,CH3合成C2H6或转化为CH3OH。H2主要由C2H6和CH3OH发生连续的脱氢反应生成。当温度从600℃升高至1000℃（压力3MPa,水碳比为3）,出口氢气的摩尔分数从44.91%提高至50.21%。温度升高不利于C2H6的生成,因此反应路径如CH4→CH3→C2H6→C2H5→C2H4→H2将会有所减弱。CH3OH浓度水平明显上升,反应路径如CH4→CH3→CH3OH→H2速率增大。当压力从2MPa提高至3MPa（温度600℃,水碳比为3）,出口H2摩尔分数由40.8%上升至44.9%。速率增大的反应路径有CH4直接脱氢路径CH4→H2,C2H6脱氢路径如CH4→CH3→C2H6→C2H5→H2和CH3OH脱氢路径如CH4→CH3→CH3OH→H2、CH4→CH3→CH3OH→CH2OH→CH2O→H2等。当水碳比从3提高到6（温度600℃,压力3MPa）,氢气的干体积分数由71.52%升高至75.85%。水分含量的相对升高使得C2H6的浓度下降,因此C2H6的脱氢路径如CH4→CH3→C2H6→C2H5→H2,CH4→CH3→C2H6→C2H5→C2H4→H2,CH4→CH3→C2H6→C2H5→C2H4→C2H3→H2的速率将会显著减弱。CH3OH浓度水平上升,CH3OH脱氢反应路径如CH3OH→H2,CH3OH→CH2OH→CH2O→H2,CH3OH→CH2OH→CH2O→HCO→H2对H2生成的贡献越来越大。