本实用新型提出的一种聚甲氧基二甲醚的多段反应精馏合成工艺装置，包括多段反应精馏塔和蒸汽渗透设备，多段反应精馏塔包括至上而下设置的精馏段、多段反应段、提馏段，其中多段反应段为两个以上的反应段，相邻的两反应段之间设置分离段进行各物质间的分离，反应段分为甲缩醛反应段及聚甲氧基二甲醚反应段两种，两种反应段交替排布，在每一甲缩醛反应段上均设置甲缩醛水溶液进料口和甲醇进料口，其中甲醇进料口在甲缩醛进料口下方；在每一聚甲氧基二甲醚反应段上均设置甲醛水溶液进料口；多段反应精馏塔塔顶设置气相采出口，塔顶设置气相采出口连接蒸汽渗透设备。本装置具有工艺流程简单、设备投资较低、产品质量稳定、能耗较低等优点。