热溶式直接煤液化连续反应装置是将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的设备。
其工艺流程通常包括原料混合、加氢液化和产物分离等几个部分。以埃克森供氢溶剂法（EDS 法）为例，首先将煤、循环溶剂和供氢溶剂制成煤浆，与氢气混合后进入反应器，反应温度一般为425～450℃，压力10～14MPa，停留时间30～100min。反应产物经蒸馏分离，残油一部分作为溶剂直接进入混合器，另一部分在另一个反应器进行催化加氢以提高供氢能力。
在煤直接液化过程中，溶剂起着重要作用。例如中国神华煤直接液化工艺全部采用经过一定条件加氢的供氢性循环溶剂，溶剂性质稳定，成浆性好，可制备高浓度煤浆且流动性好；溶剂的供氢性能好，能使液化反应条件温和；在煤浆预热和换热过程中，能阻止煤热分解过程中自由基碎片的缩合，防止结焦，延长操作周期，提高热利用率。
不同的热溶式直接煤液化连续反应装置可能会在具体的工艺和设备上有所差异。例如，反应器的类型可能有所不同，神华煤直接液化工艺采用两个强制循环的悬浮床反应器。另外，在固液分离方面，常采用减压蒸馏等方法。
煤直接液化技术的核心在于解决一系列世界性技术难题，如防止结焦、沉积、堵塞、磨损、腐蚀等。为实现国产化并提高生产效率，相关企业和科研团队会针对关键技术和关键部件进行自主创新研发，例如国产化的煤液化高差压减压阀的研发成功，大幅提升了阀门使用寿命，降低了成本，也为煤直接液化的产业化清除了障碍。
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