本实用新型公开了一种半球集气腔可控移热式催化反应器，属于催化反应器技术领域。其技术方案为：催化反应器本体、半球形集气腔和水腔；催化反应器本体包括外壳体、上封头和下封头，外壳体内侧设置内筒体，上封头设置工艺气进气口、蒸汽出口和人孔，下封头设置工艺气出口、进水口和催化剂自卸口；集气腔设置于内筒体上方，集气腔管板上设置有若干换热管，集气腔设置若干催化剂填装口，催化剂填装口远离蒸汽出口的一端连接套管，套管连通催化剂放置腔；水腔设置于催化反应器主体内腔的下部；还包括设置于催化反应器内腔催化反应器主体内腔的中心集气管。本实用新型收集利用反应热解决反应器易超温及发生副反应的问题，且实现催化剂易均匀装填和自卸。