本发明涉及甲烷三重整技术领域，特别涉及一种氧气进料装置及相应的甲烷三重整制备合成气体的装置和方法，所述的氧气进料装置包括一个带半球形底部的锥形核和一个外管，所述外管的两端为两个直径不一的直管，所述外管的中部为连接两端直管的锥形管，所述锥形核固定在所述外管中，所述锥形核包括圆锥体的半球形底部和圆锥体本体，所述圆锥体本体至少部分位于所述锥形管中。本发明实现低温高速进料，改变了传统的氧气进料方式，让氧气能够迅速与催化剂表面上的积碳进行反应，消除积碳，并且避免了氧气停留时间过长与合成气中的CO和H2进行反应。