近年来，全球经济飞速发展，人类对能源的使用也越来越多，以石油和煤炭为主的能源越来越短缺，这必将带来严重的能源危机。因此，在当前科学技术的支撑下，人们在积极寻找一种替代能源。在不断地开发勘探中，人们发现了储量巨大的天然气资源，这给缓解当前的能源危机带来了希望，天然气也将会成为未来能源的主要组成部分。对天然气的开发利用能有效解决能源危机，对全球的环境保护也有重要意义。天然气利用的主要途径是由甲烷制取合成气，再由合成气合成燃料和其他化学品。伴随着全球经济的迅速发展，人们对碳氢资源的过度开发利用，使大气中 CO2含量急剧升高，造成了严重的温室效应。目前研究甲烷与 CO2重整反应用来制合成气的方法，通过甲烷和 CO2的重整作用，产出有利用价值的合成气，对 CO2进行有效利用，为能源危机和环境保护做出重大贡献。　　基于以上原因，探索甲烷转化的最优路线与工业利用的最优工艺参数显得极为重要，本文着重以甲烷的耦合重整制合成气的理论与方法来研究神木富油能源科技有限公司12万t/a中低温煤焦油利用工程中制氢装置转化工段的工艺参数优化与改进，深入探讨分析开车期间以及运行过程中存在的问题，为以后长周期、安全稳定运行探索经验，也为同行业类似的工艺提供一个参考，为甲烷转化的工业利用略尽绵薄之力。　　本文通过对转化工段烧嘴夹套冷却水的改造，达到节能减排，降低成本的目的；通过分析探讨水碳比对甲烷转化率的影响，在满足催化剂及工艺要求的前提下，结合后工段生产的影响因素确定出合理的水碳比，确定了装置运行的合理水碳比为2.95-3.05。此水碳比下，既不会影响甲烷的转化，也不会在催化剂表面产生积碳，减小催化剂活性比表面，形成难还原的 NiAl204尖晶石相，降低催化剂的活性，进而影响催化剂的使用寿命。确定了转化出口温度为850℃，转化出口甲烷含量为0.45%，既达到了指标要求，又减少了氧气和其他有效气体的消耗，为最佳操作温度。确定了转化压力为1.65MPa，这样，既达到了转化出口甲烷含量≤0.45%的指标要求，又降低了压缩工段的能耗消耗，为合理的操作压力。通过基于 ASPEN-PLUS的流程分析法，对于煤气转化过程进行热力学分析，转化气平衡组成的理论计算结果与生产实际数据基本一致，确定了转化炉中的实际转化反应过程比较接近平衡转化过程。分析工艺参数的变化对催化剂的影响，催化剂的积碳问题的预防和处理。通过对工艺的改造和参数的优化，使操作更加简便，装置运行更加稳定，为公司节约成本，经济效益明显。