焦炉煤气（COG）是焦炭生产过程的气体副产物,每年有大约210亿Nm³焦炉煤气（COG）产生,其组分为CH₄（23%～27%）和H₂（55%～60%）,具有很高的利用价值。在传统工业上热焦炉煤气（HCOG）被冷却分离,导致大量的热能和化学能浪费了。通过水蒸气重整和水煤气变换反应,可以数倍提高氢气收率。因此,通过催化重整实现COG转化制氢具有重要的现实意义。过去几年关于COG直接转化制氢的报道很少,将流化床钯膜反应器应用到焦炉煤气重整制氢的研究相对更少。该论文描述了在高温流化床膜反应器（FBMR）实验条件下,探索气体抽取时流化床膜反应器内流体动力学效应。在此实验数据基础上,从焦炉煤气重整制氢出发,在流化床膜反应器（FBMR）中采用氢气膜分离与二氧化碳吸附协同强化焦炉煤气水蒸气重整过程,通过多种实验工况的设计与实验数据的采集分析,以不同混合气组分（25%CH₄-75%N₂,26%CH₄-21%H₂-8%CO-45%N₂）分别模拟焦炉煤气的方式,研究钯膜透氢协同二氧化碳吸附对流态化焦炉煤气重整制氢的促进作用。在气体抽取实验中,通过流化床不同高度测量点所收集到压差信号,然后采用统计分析,小波分析和功率谱分析等方法分析压差信号。实验结果表明在气体抽取时,高温下的FBMR内的流体动力学效应比室温下的更复杂。当实验温度保持恒定时,压差信号的相对标准差σ_r(σ/x_av)的相对振幅随气体抽取分数的增加而减小。这表明气体抽取减小了FBMR中的平均气泡尺寸,并且这种现象并不因温度变化而改变。实验结果同时也证明相较于常温,在较高温度下流化床中湍流流化的出现将会提前。同时通过实验数据分析得到,无论高温或者常温实验,气体抽取都会降低了功率谱低频分量（0.6～0.9Hz）的幅度和中小型气泡的数量。这表明气体抽取极大地减少了流化床中的流化气体,从而减少了中小气泡的数量并抑制了小气泡聚合成大气泡。气体抽取对FBMR中气泡形成与气泡数量的影响随着气体抽取分数的增加而增加,并在较高的入口表观气速下略有下降。在小波分析中,高温下,D6子信号（0.781～1.562 Hz）的小波能量分布百分比最高,这意味着在高温下流化床中气泡主要为中小型气泡。同时通过实验数据分析,D6子信号的小波能量分布百分比随气体抽取分数的增加而增加。以25%CH₄-75%N₂气体组分配比模拟焦炉煤气重整制氢实验3中,采用镍基催化剂和煅烧后的白云石作为实验催化剂和CO₂吸附剂。在不同温度、催化剂和吸附剂配比的操作条件下,分析影响焦炉煤气中CH₄转化的因素。并研究钯膜透氢协同二氧化碳吸附对焦炉煤气中CH₄转化制氢的促进作用。实验证明合适的高温有利于将混合气中CH₄转化率从60%提升至90%以上。同时原位吸附固定CO₂,使混合气中CH₄转化率最高能够达到95%;但CO₂吸附剂吸附效果不能持久,导致CH₄转化率随之降低。在560°C,基于CO₂吸附剂原位吸附CO₂,钯膜能极大限度的提高焦炉煤气中CH₄的转化制氢率,可以达到95%,但实验后期CH₄转化率出现急剧下降,这与钯膜透氢稳定性有关。在原有实验基础上适当改变混合气气体成分（26%CH₄-21%H₂-8%CO-45%N₂）,加入CO与H₂模拟焦炉煤气,实验4证明在相同温度下,CO与H₂气体的加入将一定程度上抑制混合气中的CH₄转化率,并且混合气中CO对CH₄转化率的抑制效果强于H₂所产生的抑制效果,然而钯膜透氢并协同二氧化碳吸附对焦炉煤气重整制氢的促进作用依旧十分明显,实验中混合气中的CH₄转化率最高可到90%。实验中,钯膜渗透侧所透氢气量比混合气重整制氢量小一个数量级。（0.0038L/min-0.15 L/min）