全球变暖和能源危机作为人类所面临的两个严峻的问题，越来越受到各国政府的重视，而改变这两大问题就需要不断开发新型的能源利用方式。解决此两大问题的关键就是要从能源利用源头上来进行深入的研究。甲烷和二氧化碳作为温室效用的最为重要的物质，对其的研究越来越成为世界研究人员的热点。甲烷临氧耦合二氧化碳重整反应是将甲烷和二氧化碳以及氧气作为反应原料，在适当的催化剂表面进行反应，得到一定比例的氢气与一氧化碳的合成气。这种反应能够将二氧化碳作为一种变废为宝的利用方法，同时能够解决甲烷利用过程中转化率不高，过程能耗过高，又能缓解全球变暖的严峻问题。本文以甲烷和二氧化碳作为主要反应物质，并在反应中添加适当的氧气和水蒸气，分析并研究了两种反应器下的甲烷临氧反应特性。从理论和实验两个方面考察了在普通反应器和膜反应装置内反应操作条件以及原料配比对重整反应的影响。分析与研究结果表明，温度、氧碳比、二氧化碳甲烷比以及有无氧气存在对两种反应器内的甲烷和二氧化碳转化率有极为重要的影响。无论是普通反应器内的甲烷临氧反应还是膜反应器内的甲烷临氧反应，温度升高都有利于甲烷转化率和二氧化碳转化率的提高。对普通反应器，氧碳比变化时，甲烷转化率呈现一个上升的变化趋势，而二氧化碳转化率表现出逐渐下降的变化趋势，实验结果与理论计算结果有较为一致的变化情况，实验中甲烷转化率从67.4%上升到97.5%，二氧化碳转化率从87.7%下降到38.8%。氧碳比能够作为调节产物含量的一个因素，但是调节范围相对较窄。对膜反应器，当氧碳比从0.1增加到0.8时，甲烷转化率从58.34%逐渐上升到88.29%，二氧化碳转化率从90.51%下降到76.49%。二氧化碳甲烷比变化时，对普通反应器，当二氧化碳甲烷比增加时，甲烷转化率表现为上升的趋势，二氧化碳转化率表现为下降的趋势，对膜反应器，当二氧化碳甲烷比从0.1增加到1.9时，甲烷转化率表现出先不断上升的趋势，之后趋向于稳定的值，其相比理论结果，甲烷转化率趋向于稳定值对应的二氧化碳甲烷比从1.1转移到1.3。