聚氨酯合成气相多级换热循环装置，回流冷却器的壳程进口与聚氨酯合成釜的气相支管相连，聚氨酯合成釜的气相出口与初级冷却器壳程进口相连，初级冷却器壳程出口与气液分离器相连，气液分离器的气相出口与二级冷却器的壳程进口相连，回流冷却器管程出口和初级冷却器的管程出口分别与原料预热器的壳程进口相连。本实用新型利用二级换热机构对聚氨酯反应气相进行冷却，减少了冷冻盐水的使用量，同时通过回流冷却器的设置实时将反应过程中产生的气相冷却回流至反应体系中，可提高聚氨酯合成效率，此外利用回流冷却器和初级冷却器管程的循环水回水的温度对聚氨酯合成原料进行预热，不但减少了升温能耗，而且提高了聚氨酯反应体系的温度稳定性。