我国正面临着能源的日趋紧张和环境的日益恶化，如何高效、清洁地利用现有的能源是亟待解决的问题。热电联产能有效地缓解这一问题，而基于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的热点联产系统正引起各国注意。甲烷重整制氢技术是解决PEMFC移动氢源最可行的途径之一，然而PEMFC的Pt电极催化剂对CO非常敏感，氢源中微量的CO（10ppm）即会使其中毒，因此，深度脱除甲烷重整气中的CO对PEMFC的应用非常必要。CO优先氧化是深度脱除甲烷重整原料气中CO最有效的方法之一。本研究以CO转化率和选择性作为评价指标，考察了焙烧温度、Pt负载量、超声处理、K的添加等制备条件对催化剂性能的影响，并考察了反应温度、体积空速及氧碳比（O₂/CO）等操作条件对K改性的Pt/-Al₂O₃催化剂优先氧化脱除CO效果的影响。实验结果表明，超声处理、K的添加均能使得催化剂性能得到增强，Pt负载量为1%的K-Pt/-Al₂O₃（K、Pt摩尔比为15）表现出最好的催化性能，其在多种操作条件下能将原料气中0.5%的CO脱除至10ppm以下，CO选择性约为50%，且催化剂稳定性良好。本研究将研制的K-Pt/γ-Al₂O₃放大应用于固定床CO优先氧化反应器，分别对一段进氧和两段进氧方式的CO去除效果进行了研究。研究发现，一段进氧难以将原料气中0.5%的CO脱除至10ppm以下；采用两段进氧方式，当下路氧气分散系数为0.05时，能将原料气中0.5%的CO稳定脱除至10ppm以下，且反应器径向温度分布均匀，轴向温差也在催化剂最佳反应温度内。