一种烷基化汽油的生产装置和方法，所述装置包括一个立式反应器，顶部设置液体入口并连接液体分布器，其底部为若干液体分配支管，液体分配支管末端装有雾化喷嘴；立式反应器的顶部内部还设置一个气体分布室，其连接气体入口，所述气体分布室的底部为一个多孔分布板；所述液体分配支管穿过所述气体分布室并与多孔分布板上的板孔对齐；所述气体分布室的下部设置一个急冷器和夹套冷却区，立式反应器的底部设置产物出口，侧面设置气体出口。本发明的装置通过设置特殊的液体进料和气体进料方式，将异丁烷与C3‑C5烯烃混合原料气与细分散的硫酸液滴混合，先在急冷条件下使混合原料气以硫酸液滴为核，在其表面凝结，形成反应液滴，并进一步控制反应条件，以硫酸为催化剂，使凝结的原料气迅速发生烷基化反应，使烯烃和烷烃按接近1:1的分子比例反应，减少酸耗，同时减少副反应，提高了烷基化反应效率。