近年来,天然气部分氧化成为天然气转化制合成气领域研究的热点。与传统的二氧化碳水蒸气重整制合成气生产方法相比,甲烷催化部分氧化具有设备投资少、反应器体积小、能耗低、生成H₂和CO的摩尔比接近2,适合下游合成甲醇和费托合成反应等优点。本文在前期工作的基础上,采用聚乙二醇作分散剂,经过干燥,模压成型,还原和烧结等步骤,制备了甲烷部分氧化制合成气整体型Ni和Ni-CeO₂催化剂。并通过粒度分析、TPR、XRD、ESEM及活性评价等手段,分别对催化剂的制备条件及反应工艺条件进行了研究。本文选择CeO₂作为助剂,利用其良好的贮氧和迁移氧的能力,添加到镍基整体型催化剂中进行催化剂改性。实验结果表明,以硝酸铈溶液浸渍方式添加CeO₂制备的催化剂具有表面孔道多、晶型好、分散均匀及催化活性和稳定性好等优点。考察了助剂CeO₂添加量对催化剂活性的影响,结果表明适宜的CeO₂添加量为10wt%。整体型Ni-CeO₂催化剂适宜的制备条件为:聚乙二醇添加量3wt%,CeO₂以硝酸铈溶液浸渍方式添加,添加量为10wt%,空气气氛下500℃焙烧2h,氢氮混合气氛下500℃还原1h,氮气保护下1000℃烧结1h。整体型Ni-CeO₂催化剂在甲烷部分氧化制合成气反应中具有较好的催化活性。实验得到优化的工艺条件为:原料气中CH₄/O₂配比1.9,反应温度930℃、空速为1.2×105h-1。在此条件下进行的催化剂性能评价得到的反应结果为:CH₄转化率为97%,H₂和CO选择性分别为92%和98%,产物中H₂/CO比为1.88。