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本文基于本课题组开发的低温高活性的Ni基甲烷化催化剂,在现有甲烷化工艺基础上,设计一种与之配套的低温甲烷化工艺,为该催化剂的工业应用、甲烷化反应器及工艺的设计提供参考依据。建立了甲烷化固定床反应器的数学模型,用Matlab软件对反应器的浓度、温度、压力等参数进行了模拟计算。在此基础上提出了甲烷化工艺流程模型,在原料气流量为500 kmol/h,其组成（摩尔分数）分别为yCH4=0.1195,yCO2=0.1032,yCO=0.0879,yH2=0.6498,yN2=0.0396,各反应器进口温度分别为553 K、593 K、553 K,各反应器进口压力均为3 MPa,循环比为3.0的条件下,各反应器出口温度分别为794 K、741 K、592 K,各反应器出口的CO转化率分别为86.58%、96.09%、99.43%。影响甲烷化反应的因素很多,热力学角度来看,甲烷化反应是强放热,体积缩小的化学反应,因此,应该使反应在合适的温度、压力等工艺条件下进行,原料气流量及配比也应控制在一定范围内,才能保证生产的稳定、安全、高效运行。为此,本文考察了原料气流量、原料气H2O含量、原料气氢碳比、进口温度、进口压力、循环比等条件对甲烷化反应的影响。结果表明,在一定原料气流量范围内,随着原料气流量的增大,催化床层热点位置逐渐后移,反应器催化床层温度、CO转化率、出口甲烷浓度基本不变;随着原料气流量进一步增大,反应器催化床层温度明显降低,CO转化率、出口甲烷浓度均减小。原料气水气比增大,热点位置逐渐后移,温度显著降低,反应器出口CH4浓度有所降低,CO转化率提高。原料气氢碳比提高,热点位置略有后移,温度略有提高,CO转化率略有提高,出口甲烷浓度略有增大。反应器进口温度提高,甲烷化反应器热点位置前移,热点温度提高,出口CO转化率降低,出口甲烷浓度减小。随着反应器进口压力的增大,甲烷化反应器热点位置前移,热点温度提高,但幅度越来越小,CO转化率增加,出口气体甲烷含量增大。循环比增大,热点位置后移,热点温度降低,CO转化率提高,出口甲烷浓度增大。通过对工艺条件的优化,提高了甲烷化系统的高效性和稳定性,为我国合成气甲烷化技术的自主研发提供了参考依据。