为缓解城镇化快速发展过程中造成的天然气供需矛盾,解决诸如秸秆粗放焚烧等生物质处理不当导致的环境问题,将生物质气化并通过甲烷化的工艺制备城镇清洁能源因此具备了重要意义。Ni基催化剂对于催化甲烷化反应具有良好的性能,被认为是在生物质气重整方面具有工业应用前景的甲烷化催化剂,由于其兼具CO和CO₂甲烷化性能,提升生物质燃气热值的同时具有吸收捕集CO₂,实现CO₂绿色转化的优势。本文模拟生物质粗制燃气组成,制备了一系列CO/CO₂甲烷化催化剂,探究了催化剂的成分、制备方法及操作工况对生物质气CO/CO₂甲烷化的影响,并对反应进行了动力学分析。分别采用浸渍和粉末压片的方法制备了ZrO₂-Al₂O₃复合载体并用于负载Ni基催化剂,并利用氮气等温物理吸附,X射线粉末衍射（XRD）,H₂程序升温还原（H₂-TPR）,热重分析（TG）,X射线光电子能谱分析（XPS）,扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等分析手段对催化剂物化性质进行表征,考察了Ni负载量,ZrO₂-Al₂O₃复合载体制备方法及ZrO₂的引入对Ni基催化剂在CO,CO₂和CO-CO₂共存的三种体系下甲烷化反应活性的影响。材料表征和活性测试结果表明,在CO甲烷化体系中,与单一Al₂O₃载体相比,引入ZrO₂的ZrO₂-Al₂O₃复合载体能有效提高催化剂中Ni物种的分散度从而增强催化剂的CO甲烷化活性,且粉末压片法较浸渍法制备的复合载体能有效提高催化剂的还原度,降低还原温度,但前者会大大降低催化剂的比表面积;在CO₂甲烷化体系中,当载体形貌和制备方法相同时,载体的变化对催化剂活性的影响较小,CO₂转化率主要受到制备方法不同引起的物理性质如比表面积变化的影响;在CO-CO₂共存体系中,由于CO在竞争吸附中比CO₂更容易占据活性位点,所以呈现出优先进行CO甲烷化后进行CO₂甲烷化、CO₂的含量先增多后减少的规律。在动力学分析中,建立幂函数形式的动力学方程并计算了催化剂的活化能,指前因子等指标,利用化工模拟软件Aspen plus进行了反应器设计及优化分析。