CN105295984B - 一种制备加氢轻质化煤基重质原料催化浆料的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加氢轻质化煤基重质原料催化浆料的制备装置。该装置是以井下绝热煤基重质原料熟化器为核心的加氢轻质化煤基重质原料催化浆料的制备装置。本发明的装置可以使用来源广泛的煤基重质原料，操控流程简单、安全，并且对环境友好。本发明的装置包括(1)初始煤基重质原料催化浆料配制单元；(2)熟化单元；(3)三脱单元；(4)均质陈化单元四个基本装置单元。

Description

一种制备加氢轻质化煤基重质原料催化浆料的装置

技术领域

本发明提供了一种制备稳定的加氢轻质化煤基重质原料催化浆料的装置。本发明的装置可包括如下单元：初始煤基重质原料催化浆料配制单元；熟化单元；脱水、脱气和除砂分离单元；均质陈化单元。

背景技术

在煤基重质原料加氢轻质化方法中，流体输运性能优良的高浓度煤基重质原料催化浆料的制备不仅是提高重质原料加氢轻质化方法效率的前提，而且还将简化加氢轻质化装置的组成与结构，由此改善加氢轻质化单元的可操控性。因此，制备加氢轻质化煤基重质原料催化浆料的装置是煤基重质原料轻质化方法中重要的前置工艺装置。

稳定的加氢轻质化煤基重质原料催化浆料为非水聚分散体系流体。除了在煤直接液化工艺中或在煤油共炼工艺中之外，该流体主要涉及燃料工业中的油煤浆，涂料工业与石油开发中的油基钻井泥浆等。

在神华煤直接液化工程中，基本沿用了德国的IGOR工艺中的液化煤浆制备装置。该装置所涉及的工艺理论以及工艺原料煤浆的制备都过于简单。通过该装置制备的原料煤浆为不稳定的悬浮液状煤浆流体，其输运性质非常不稳定，因而使煤直接液化工艺中的输运装置过于复杂。

加拿大专利CA1073389与美国专利US4214977中提出了在重油加工中添加煤或煤基添加剂的方法。所述方法减少了重油加氢裂化工艺中的焦炭沉降量。然而由添加了煤或煤基添加剂的加工重油流体制备的煤浆流体不稳定，因而限制了煤油共炼工艺的发展。

在燃料工业油煤浆燃料的制备过程中对煤基重质原料的品质要求较高，通常以成熟度R°≥1.2的煤种为主。在此过程中也不进行油煤浆中煤基重质原料的熟化；此外，油煤浆的油基燃料以重油为主，其对煤基重质原料分散相的润湿性很好，通过简单的混合配制即可得到稳定性相对较好的油煤浆浆料。油煤浆燃料除有不同的企业标准外，并无相对成熟的制备装置。

在石油钻井工艺中的油基泥浆的流体的组成方式接近初始煤基重质原料催化浆料，但分散相的含量通常≤15wt％。这样的浆料为低分散相流体，其性质不满足煤基重质原料加氢轻质化方法的要求，而用于其配制的装置仅相当于配制初始煤基重质原料催化浆料配制单元。

最近，依据重质原料加氢轻质化反应机理的相近原则而发展起来一种通用型重质原料催化浆料加氢轻质化工艺，如已经提交尚未公开的中国专利申请CN201410028794.2中所公开的。该工艺中使用具有催化功能的催化流体对重质原料进行溶解、分散和/或稀释，再经处理后制得重质原料催化浆料，随后在加氢反应条件下对所述重质原料催化浆料进行催化和供氢，由此制得轻质化馏分油与裂解气。其中经处理后的重质原料催化浆料的范氏粘度≤2000MPa·s(80℃)、静切应力≤35MPa·m^-2(80℃)和工业稳定比≥0.80。

因此，该工艺不同于以往地可以将均质分散流体作为操作对象，从而能够避免使用高温高压多相循环装置。

该工艺中关键的步骤是在将重质原料与催化流体混合之后，使制得的重质原料和催化流体的混合物至少进行熟化步骤。在熟化步骤中，所述混合物会发生脱气和脱水过程(尽管也不排除对其另外进行脱气和脱水处理的可能性)，从而将例如煤基原料中的游离水含量大大降低，并可将煤基原料中的结构水(含氧量)控制在相对稳定的水平。另外发现，在经过如此熟化步骤之后，浆料的流动性能够得到极大改善，从而使得有可能简化后续的操作。

此外，中国专利申请CN201410026276.7中公开了一种通用型的重质原料加氢轻质化装置，其中的装置由重质原料前置处理单元、催化流体制备单元、重质原料催化浆料制备单元、加氢轻质化单元和产物后置处理单元等组成。

发明内容

因而，本发明目的在于，提供一种稳定的加氢轻质化煤基重质原料催化浆料的制备装置。采用该装置可以改善催化流体与煤基重质原料有机相间的润湿性、分散性，使制备出的加氢轻质化煤基重质原料催化浆料具有良好的输运性。同时，针对煤基重质原料的多样性，采用本发明的装置可以制备出具有稳定性质，例如预定的成熟度或均质性的加氢轻质化煤基重质原料催化浆料，尤其是可以最大限度的保留煤基重质原料有机相中有效元素(C+H)含量，并降低煤基重质原料中无机相的含量以及有机相中(O+N)元素的含量。

此外，由于采用了中国专利申请CN201410028794.2中所公开的新型工艺，使得不再需要现有技术中所采用的体积庞大、操控复杂的反应装置，而可以采用现有技术中常见的较小型设备组成一套新型的制备装置，实现煤基重质原料催化浆料的制备以及有利于更下游的加氢轻质化工艺。

本发明的煤基重质原料催化浆料制备装置至少包括以下单元：

(1)初始煤基重质原料催化浆料配制单元；

(2)熟化单元；

(3)脱水、脱气和除砂分离单元(三脱单元)；

(4)均质陈化单元，

其中，所述熟化单元为可在大气压或加压下运行的装置。

通过使用本发明的制备装置，可以采用任意品质的煤基重质原料作为起始原料制备出性质稳定的加氢轻质化煤基重质原料催化浆料。所述浆料具有标准化的最终理化参数，从而适合于为下游的煤基重质原料轻质化方法提供具有稳定的来源和性质的原料。

如背景技术中所述，本发明的煤基重质原料催化浆料制备装置基于中国专利申请CN201410028794.2中所提出的一种通用型重质原料催化浆料加氢轻质化工艺，并且是对CN201410026276.7中公开的通用型的重质原料加氢轻质化装置进行的发展和改进，在此通过引用将这两篇中国专利申请的全文引入本说明书中。

以下更进一步地对本发明的各装置单元进行详细说明。

1.初始煤基重质原料催化浆料配制单元

本发明的初始煤基重质原料催化浆料配制单元可以包括原料储存设备、混合设备、输送设备以及其它辅助设备。典型地，整个单元的工作压力为常压，工作温度为环境温度-200℃、优选80-180℃以及更优选120-180℃。通过该单元可以将催化流体与煤基重质原料充分混合而制得初始煤基重质原料催化浆料。

本发明的初始煤基重质原料催化浆料配制单元中的原料储存设备可以包括催化流体储存罐和煤基重质原料储存罐(如煤粉罐)、以及气体储存罐，其中例如根据中国专利申请CN201410028794.2的教导制备出特殊的催化流体或者采用现有技术中的催化流体并将其储存在催化流体储存罐中，同时将粉体形式的煤基重质原料储存在煤基重质原料储存罐中。

本发明的初始煤基重质原料催化浆料配制单元中的混合设备可以包括现有技术中常用的各种固液混合设备，例如高速旋流混合器。所述高速旋流混合器可以为侧向旋流全密封型混合器。

本发明的初始煤基重质原料催化浆料配制单元中的输送设备包括现有技术中常规的输送泵、管道、阀门以及任选的加热器和监测仪器用以将其他各个设备相互连接并输送物料。例如可以包括催化流体加热器、煤基重质原料氮气保护输送管线以及泥浆泵等。本发明的初始煤基重质原料催化浆料配制单元中还可以根据需要而包括静态混合器、排气循环混合罐和缓冲罐等，以及连接各个设备的各种阀门和管线等。优选地在高速旋流混合器下游设置有排气循环混合罐。

在本发明的初始煤基重质原料催化浆料配制单元的一个具体实施方式中，在原料的流动方向上，催化流体储存罐、煤基重质原料储存罐、气体储存罐、煤基重质原料氮气输送管线以及催化流体加热器位于混合设备(如高速旋流混合器)的上游。所述催化流体加热器处于催化流体储存罐与高速旋流混合器之间。

在一个具体的实施方案中，在装置运行期间在该单元中，例如将储存于催化流体储存罐中的催化流体通过泵送至催化流体加热器，并在催化流体加热器中进行加热，例如加热至120℃-200℃，优选140℃-200℃。

在一个具体的实施方式中，本发明的初始煤基重质原料催化浆料配制单元中，在原料的流动方向上，根据需要选用的静态混合器、排气循环混合罐以及根据需要的缓冲罐处于混合设备(如高速旋流混合器)的下游。将由混合设备如高速旋流混合器获得的浆料经由静态混合器进入排气循环混合罐，在其中充分混合一定的时间，例如120-240min，并排出产生的气体，然后使配制的初始煤基重质原料催化浆料进入缓冲罐。

在本发明中，所述的排气循环混合罐具有保温材料构成的罐体，位于该罐体顶部的负压排气机构并且在该罐体中部具有由下而上伸展的浆料溢流管，溢流管底部与浆料进入连接管相连并且通过循环管线或者阀门与后续的缓冲罐连接。

本发明中优选的排气循环混合罐至少具有罐体、负压排气机构(位于罐体顶部)和溢流管，其中溢流管设置于罐体的中心部位，将浆料自下而上地导入至长度为罐体高度1/2-2/3处，溢出的浆料释放出气体，气体经罐体顶部负压排气机构排出。此外，溢流管底部与浆料进料管、循环外管、循环浆料均质泵和将浆料输送至缓冲罐的管线通过切换阀门连通。在一个具体的实施方案中，在排气循环混合罐中使经混合设备混合的浆料通过管线引入排气循环混合罐的溢流管中，当罐内浆料高度达到溢流管顶部0.2-0.5m时，关闭进料阀门并启动罐内循环装置，在80℃-150℃工作温度下，内置循环60-180min，在此过程中消除浆料中形成的粉团结构，使煤基重质原料在流体中得到充分润湿和分散。该过程结束后，关闭循环装置阀门并开启输出阀门，使浆料经缓冲罐进入下一步骤。

典型地，通过本发明的初始煤基重质原料催化浆料配制单元配制的初始煤基重质原料催化浆料中原料含量≤65wt％。

在一个有利的实施方式中，所述初始煤基重质原料催化浆料配制单元包括原料储存设备，高速旋流混合器和排气循环混合罐，其中所述高速旋流混合器为具有多个喷嘴的上述侧向旋流全密封型混合器。

2.熟化单元

本发明的煤基重质原料催化浆料制备装置的核心在于其包含熟化单元，在该单元中将上一单元中制备的初始煤基重质原料催化浆料进行熟化以制备出具有稳定性质的供加氢轻质化的煤基重质原料催化浆料并将其有机相进行优化。该熟化单元是可以在大气压或者加压下进行操作的设备。所述熟化单元包括绝热熟化器。

所述绝热熟化器可以是例如设置于地面的绝热管式反应器和/或设置于地面或井下的绝热还空管式反应器，或者由它们通过控制阀组与阀组间的管线串联或并联连接组成的绝热反应器组。

特别的该绝热熟化器可以采用诸如已经提交尚未公开的中国专利申请CN201410026276.7中所公开的那些管式反应器。在此，通过引用将该专利申请文件以全文的形式引入本文。同时也可以从该申请中获知有关熟化单元以及熟化工艺的更详细的内容。

在一个具体的实施方案中，该熟化单元中还可以包括泥浆泵、换热器或加热炉以及相应的管线和阀门等。所述绝热熟化器是整个装置中唯一的压力设备，该压力设备的工作参数设计为反应温度≤300℃，和反应压力≤10.0MPa。优选地，该熟化单元包括绝热熟化器和换热器。

在本发明熟化单元的一个示例的具体实施方案中，将上一单元中制备的初始煤基重质原料催化浆料通过泥浆泵泵入换热器中并在其中升温到220℃-300℃，优选220℃-250℃。然后，在2.0-5.0MPa的工作压力下在绝热熟化器中进行熟化反应。优选地，熟化反应的时间为60-180min，优选60－120min。熟化后的煤基重质原料催化浆料经由控制阀进入下一单元(三脱单元)。

3.脱水、脱气和除砂单元(以下也简称三脱单元)

本发明的煤基重质原料催化浆料制备装置还可以包括脱水、脱气和除砂单元(三脱单元)以进一步除去杂质和降低经过熟化的煤基重质原料中的无机相的含量。

在一个具体的实施方案中，所述三脱单元包括本领域常规的闪蒸塔(罐)，冷凝器，除砂器以及泥浆泵和相应的管线。优选地，所述除砂器为排列式旋流除砂器。

在一个具体的实施方案中，使经熟化的煤基重质原料催化浆料在闪蒸塔(罐)顶部排出煤基重质原料催化浆料熟化过程中产生的H₂O(水蒸汽)以及CO₂、CO等气体。其中在闪蒸塔顶部经由冷凝器分离水，和排出脱水的气体，优选将该气体压缩进入固碳工艺。将闪蒸塔(罐)底部排出的经脱水、脱气的浆料经泥浆泵泵送到除砂器中，在此分离出比重ρ≥2.0的无机相矿物质后，进入下一单元。

在一个具体的实施方案中，闪蒸塔(罐)具有设置于塔(罐)体高度2/3处附近的进料管，以及设置于塔(罐)体底部的出料管。

在一个具体的实施方案中，经冷凝器底部分离的水中通常含有少量的溶剂低温馏分，使其通过回收罐进行油水分离后，可以将回收的油掺入除砂熟化煤基重质原料催化浆料中。

在再一个实施方案中，旋流除砂器可以为多个，例如2-4个除砂器的串联体或并联体，其工作压力0.25-0.6MPa。在其中排出熟化的煤基重质原料催化浆料中粒度≥20-50μm，比重ρ≥2.0，优选ρ≥2.2的颗粒物。

4.均质陈化单元

本发明的均质陈化单元主要包括均质陈化循环罐。此外还包括辅助设备如循环泥浆泵、阀门、浆料缓冲罐、以及相应的管线等。在该单元中进一步地优化和尽可能保留煤基重质原料催化浆料中原料有机相中有效元素(C+H)的含量并进一步降低无机相的含量以及有机相中(O+N)元素的含量。典型地，经均质陈化之后获得的加氢轻质化煤基重质原料催化浆料中原料含量≤55wt％。

在一种实施方案中，将三脱分离之后的浆料通过罐体底部的进料、出料、循环三通阀门控制进料至均质陈化罐体中，然后开启循环阀门，使浆料通过循环管线与均质陈化罐浆料形成循环回路。在将浆料循环混合、均质、陈化3-7天后，制得加氢轻质化煤基重质原料催化浆料。然后将其泵入到浆料缓冲罐中。该均质陈化单元的工作条件为常压，工作温度范围80℃-200℃。

5.原料

本发明所述的煤基重质原料催化浆料制备装置所采用的煤基重质原料可以是单一沉积环境的煤粉，也可以是多个沉积环境下的煤粉的混合物。典型地，煤粉或煤粉混合物的粒度为80目-200目，优选100－160目，更优选120－140目。典型地，有机相平均成熟度R°＝0.2-0.75，成熟离散度ΔR°≥0.3。

附图说明

图1是根据本发明的煤基重质原料催化浆料制备装置的示意简图。

图2是根据本发明的高速旋流混合器的结构示意图。

图3是根据本发明的均质陈化循环罐的结构示意图。

图中相同的部件或组件以相同的附图标记指明，并且箭头均表示物料流动方向。

具体实施方式

以下参考本申请的图1对本发明的煤基重质原料催化浆料制备装置以及相关工艺操作进行进一步的说明。

将作为原料的煤基重质原料粉体储存于煤基重质原料储存罐101中，保护气体(例如氮气)储存于气体储存罐102中，而催化流体则储存于催化流体储存罐103中。装置运行时，将来自煤基重质原料储存罐101的粉体形式的煤基重质原料(例如粒度为80目－200目的煤粉)在来自气体储存罐102的保护气体如氮气保护下输送到位于如图2所示的高速旋流混合器104上部的入口，同时将催化流体由一个或多个靠近内仓室202底部的侧向喷嘴输送到高速旋流混合器104的内仓室202。在一种实施方案中，可以首先将催化流体通过流体泵输送至换热器(未显示)中，在此将催化流体预先升温到120－200℃，然后再输入高速旋流混合器104中。输入高速旋流混合器104中的物料在内仓室202中形成的涡流作用下混合。经混合后的浆料在旋流作用下向上运动至内仓室202顶部，从而由内仓室202溢出至外仓室201，然后从接近高速旋流混合器104的外仓室201底部的出口排出。由此，配制的初始煤基重质原料催化浆料中煤基重质原料含量为≤65wt％。

从高速旋流混合器104中排出的混合浆料经由泵输送至排气循环混合罐105中暂时储存。所述排气循环混合罐105例如具有如下结构：外保温短径比罐体、位于罐体顶部的排气装置、罐体内中心部位设有由下而上的相当于罐体1/2-2/3高度的浆料溢流管，所述溢流管底部与浆料进料管、任选的循环外管、循环浆料均质泵以及浆料输出缓冲罐管线、切换阀门等相通。在一个实施方案中，初始煤基重质原料催化浆料在所述排气循环混合罐105中在工作温度80℃-150℃下，经过内置循环时间60-180min，消除浆料中形成的粉团结构，使煤基重质原料在催化流体中得到充分润湿、分散，并通过排气装置排出在配制过程中产生的气体。

然后将来自排气循环混合罐105的初始煤基重质原料催化浆料继续泵送至换热器106中，经换热后再通过泥浆泵输送至熟化单元。

熟化单元的核心在于熟化反应器107。在一个实施方案中，所述熟化反应器107为位于井下的绝热还空管式反应器。所述管式反应器包括由一个单体隔热管件或多个单体隔热管件连接组成的单体隔热管式反应器，随后该单体隔热管式反应器通过流量控制组件与管线以串连或并联或者两者结合的方式与其他一个或多个同样的单体隔热管式反应器连接而组成隔热管式反应器，如已经提交尚未公开的中国专利申请CN201410026276.7中所公开的绝热管式反应器那样。将来自初始煤基重质原料催化浆料配制单元的初始煤基重质原料催化浆料按照所采用的原料性质进行预设熟化条件的熟化。

待经过足够的熟化时间之后，将经熟化的煤基重质原料催化浆料经由减压阀108排出，并进入三脱分离单元。

在三脱分离单元中，将经熟化的煤基重质原料催化浆料通过闪蒸塔(罐)109蒸发，并从所述闪蒸塔(罐)109的顶部排出煤基重质原料催化浆料熟化中产生的水蒸汽与CO₂、CO等气体。所述气体经由冷凝器进行再次分离，并在冷凝器底部回收分离出来的水，在冷凝器顶部排出经脱水的CO₂、CO等气体并将其压缩进入固碳工艺。同时从闪蒸塔(罐)109底部排出经脱水、脱气的浆料，使其由泥浆泵输到旋流除砂器110以分离通常比重ρ≥2.0和粒度≥20-50μm的无机相矿物质。三脱单元中可以具有多个旋流除砂器110，它们以串联的方式组合。所述旋流除砂器110的工作压力为0.25-0.6MPa。

然后将来自旋流除砂器110的浆料输送到均质陈化循环罐111中。该均质陈化循环罐111如图3中所示。

在均质陈化循环罐111中，使催化浆料通过循环管线与均质陈化罐浆料形成循环回路。使源自不同来源的熟化浆料在预设条件下均质循环相应的时间之后，产生进一步改质的煤基重质原料催化浆料，并将其泵入浆料缓冲罐(未示出)中储存待用或直接输送至后续的煤基重质原料加氢轻质化装置(未示出)中。

在高速旋流混合器的一个具体实施方案中，如图2所示，该混合器包括同轴的上下套置的外仓室201和内仓室202，其中将煤基重质原料粉体A在氮气B保护下输送到位于高速旋流混合器104的外仓室201上部的入口，将制备的催化流体C(其可根据需要加温到例如120℃-250℃、优选120-200℃)从催化流体储存罐103经由一个或多个侧向喷嘴输送到高速旋流混合器104的内仓室202，由此在混合器的内仓室202形成的涡流作用下混合煤粉和催化流体。混合浆料D在旋流作用下向上运动至内仓室202顶部，从而溢出至外仓室201，然后从高速旋流混合器104的外仓室201接近底部的出口排出。另外，还可以根据需要在内仓室202下部靠近催化流体喷嘴处设置一个涡流蜗壳203。

在均质陈化循环罐111的一个具体实施方案中，如图3所示，单个的均质陈化循环罐111具有由保温材料构成的保温罐体301结构，罐体顶部设有排气/冷凝脱水机构306用以排出气体和污水，而罐体底部具有一个起收集作用的锥形盘303，该锥形盘303底部连接分别连接有浆料输出泵305和浆料循环和输入泵304以及还可以具有排砂阀门、三通控制阀门以及相应的进料出料循环管线等。此外，在锥形盘的上方设置有溢流盘302。优选地，在均质陈化循环罐111中，罐体底部为锥形结构，在罐体的锥形段上部，设有针对锥体沉砂段的高压冲洗泵(未示出)。优选地，所述均质陈化循环罐111可以由一个或数个这样的罐体串联或并联组成。在该均质陈化循环罐111之后可以直接连接煤基重质原料加氢氢化装置以将经熟化和均质陈化处理之后的浆料进行氢化。

附图标记列表

101 煤基重质原料储存罐

102 气体储存罐

103 催化流体储存罐

104 高速旋流混合器

105 排气循环混合罐

106 换热器

107 熟化反应器

108 减压阀

109 闪蒸塔(罐)

110 除砂器

111 均质陈化罐

201 外仓室

202 内仓室

203 涡流蜗壳

301 保温罐体

302 溢流盘

303 锥形盘

304 浆料循环/输入泵

305 浆料输出泵

306 排气/冷凝脱水机构

A 煤基重质原料粉体

B 氮气

C 催化流体

D 混合浆料

实施例

以下实施例将对本发明做进一步的说明，但这些实施例不能被理解为限制本发明的范围。

本发明实施例中使用的催化流体为依据中国专利申请CN201410028794.2的实施例中所制得的催化流体1。

本发明实施例中使用的煤基重质原料为内蒙古平庄低变质煤、新疆吐哈淖毛湖矿2#动力用煤与甘肃天祝的大有高硫褐煤的工业煤粉。所述煤的粒度≥120目；将煤按比例混合，制备出混配型煤基重质原料，其性质见表1。

表1：混配型煤基重质原料的性质。

采用如图1所示的根据本发明的煤基重质原料催化浆料制备装置并加入催化流体来处理混合得到的煤基重质原料，使其分别经过初始煤基重质原料催化浆料配制单元、熟化单元、三脱分离单元和均质陈化单元。

表2：煤基重质原料催化浆料制备装置的组成与工作条件

所制备得到的煤基重质原料催化浆料以及最后经过加氢的煤基重质原料的性质汇总于表3中。

表3：根据本发明的装置制备的煤基重质原料催化浆料与加氢煤基重质原料的性质

Claims (10)

1.用于加氢轻质化的煤基重质原料催化浆料的制备装置，其特征在于，该装置依次包括初始煤基重质原料催化浆料配制单元、熟化单元、三脱分离单元、包括均质陈化循环罐的均质陈化单元，其中熟化单元包含绝热熟化器，其是在大气压或加压下运行的压力设备；并且

所述初始煤基重质原料催化浆料配制单元将催化流体与煤基重质原料充分混合而制得初始煤基重质原料催化浆料，包括原料储存设备、混合设备、输送设备以及其它辅助设备。

2.权利要求1的装置，其特征在于，所述绝热熟化器是设置于地面的绝热管式反应器和/或设置于地面或井下的绝热环空管式反应器，或者由它们通过控制阀组与阀组间的管线串联或并联连接组成的绝热反应器组。

3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，所述初始煤基重质原料催化浆料配制单元包括原料储存设备，高速旋流混合器和排气循环混合罐，其中所述高速旋流混合器为具有多个喷嘴的侧向旋流全密封型混合器。

4.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述原料储存设备是催化流体储存罐、煤基重质原料储存罐和气体储存罐。

5.根据权利要求3的装置，其特征在于，该混合器包括同轴的上下套置的外仓室和内仓室，其中将煤基重质原料粉体在氮气保护下输送到位于高速旋流混合器的外仓室上部的入口，将制备的催化流体从催化流体储存罐经由一个或多个侧向喷嘴输送到高速旋流混合器的内仓室，由此在混合器的内仓室形成的涡流作用下混合煤粉和催化流体。

6.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述的排气循环混合罐具有保温材料构成的罐体，位于该罐体顶部的负压排气机构并且在该罐体中部具有由下而上伸展的浆料溢流管，溢流管底部与浆料进入连接管相连并且通过循环管线或者阀门与后续的缓冲罐连接。

7.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，所述煤基重质原料催化浆料的熟化单元包括换热器和绝热熟化器。

8.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，所述三脱分离单元包括闪蒸塔或闪蒸罐，冷凝器，除砂器和管线，其中除砂器为排列式旋流除砂器。

9.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，均质陈化单元包括有一个或数个串连或并联组成的均质陈化循环罐，所述均质陈化循环罐具有由保温材料构成的保温罐体，罐体顶部设有排气/冷凝脱水机构，而罐体底部具有一个起收集作用的锥形盘，该锥形盘底部连接分别连接有浆料输出泵和浆料循环和输入泵。

10.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，在所述均质陈化循环罐中，罐体底部为锥形结构，在罐体的锥形段上部设有针对锥体沉砂段的高压冲洗泵。