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利用CO变换反应将焦炉煤气中的CO转化成为H2,然后进行H2、CO2和CH4分离是焦炉煤气制H2和CH4的重要技术途径之一。该技术的关键是针对焦炉煤气多组分、高含焦油和多形态硫的特点,优选或开发出一种低温活性好、耐热、耐焦油、耐硫的水煤气变换催化剂。本文以Co、Mo为主催化剂,对活性组分、助剂及载体进行调整,以使其适用于焦炉煤气气氛。同时,利用XRD、TPR、TG等技术研究了助剂及载体对催化性能的影响,探讨了催化剂活性中心及结构,考察了焦油及高CH4含量对催化活性的影响。主要结果如下：1)Co-Mo-K/γ-Al2O3催化剂组分优化实验中,Co/Mo原子比为0.576,K2O含量为7.0 wt.%～11.0 wt.%,采用两步浸渍法制备的催化剂活性最高。2)200℃时,Co-Mo-K/γ-Al2O3变换催化剂的活性与一定范围内的Co/Mo原子比增长趋势相同,而随Mo含量的增加而降低。这表明具有一定原子比的Co-Mo-S相结构模型作为Co-Mo系变换催化剂的活性中心更为合理。3)CeO2对Co-Mo/γ-Al2O3催化剂的低温及中温变换活性均有明显的促进作用,这与CeO2独特的可变价性及储氧能力有关。但其添加量及促进催化活性能力有限,并不能作为主助剂应用于催化剂中,需与其他助剂配合以达到更高的CO转化率。4) CeO2-K2O共同促进的Co-Mo-Ce-K/y-Al2O3催化剂选择性良好,其活性尤其是低温活性有了显著提高。当助剂总量为9.0 wt.%,质量比CeO2/K2O为0.5时,催化活性最好。同时,CeO2的加入提高了催化剂的吸水性能,使该催化剂在低汽气比条件下,仍能保持较高的CO转化率。对比Co-Mo-K/y-A12O3催化剂的实验结果表明,催化活性的提高是Ce、K协同作用的结果。5)XRD结果表明CeO2有助于Co的分散,但主要起电子助剂作用；TPR分析表明CeO2-K2O降低了Co.Mo还原温度,使得活性组分易于还原；四面体配位Mo6+与催化剂活性密切相关,Co-Mo-K-Ce/y-Al2O3催化剂中,大部分八面体配位Mo6+转变为四面体配位Mo6+。另外,减少八面体配位Mo6+,降低了催化剂表面酸性,也利于CO变换反应。6) ZrO2-Al2O3复合载体替代y-Al2O3作为Co-Mo基催化剂的载体,可明显提高催化剂的热稳定性,防止焦炉气中O2含量过高时引起的活性组分烧结。7)助剂及载体对催化剂耐热性能影响的主次顺序为：Ce×K>K2O> Ce×Zr>ZrO2>CeO2>制备方法。产生交互作用的因素,其含量由二元图表确定,优化组合水平为：CeO2～1.0wt.%、ZrO2～10.0wt.%.、K2O～6.0 wt.%。复合载体制备方法对催化剂耐热性能无显著影响,仍选择浸渍-沉淀制备法。在此基础上制备的催化剂,300℃时CO转化率为93.76%,焦炉煤气中的CO含量降至0.55%；400℃转化下降率为4.06%,比最低CO转化下降率低0.21%。8)焦炉气中焦油及苯含量较高时会在催化剂上沉积炭,表现为700℃以后在DTA曲线上出现的放热峰。反应器进出口气体中苯含量检测结果表明,苯在Co-Mo-Ce-K/ZrO2-Al2O3催化剂上的沉积量低于催化剂FB301,这就保证该催化剂在高含焦油气氛下可运行更长时间。