本发明公开了一种催化反应单元和反应蒸馏塔，该催化反应单元包括：催化剂床层，其用于填充固体催化剂，从第二层开始，每层催化剂床层填充的该固体催化剂上部具有一倾斜表面；液相进料子单元，其设置在最顶部的第一层催化剂床层之上，液相进料向下被引导至第一层催化剂床层；气相进料子单元，其设置在上一层的催化剂床层和下一层的倾斜表面之间，每层的气相进料向上进入催化剂床层；气相通道，其与气相进料子单元处于相对隔离状态，气相进料和液相进料在催化剂床层进行反应后生成的气相产品直接进入该气相通道。本发明可将气相反应产物及时从反应区分离，特别对于气相产物能发生二次反应的情况，仍然可以进行高效的分离。