本发明公开了一种液态烃脱硫反应器，包括：第一反应管和第二反应管，第一反应管内为第一反应腔，第一反应腔的一端设置有第一进液口和第二进液口，第二反应管套设在第一反应管的外侧并在第二反应管与第一反应管之间形成第二反应腔，第二反应腔远离第一进液口的一端与第一反应腔的另一端连通，第二反应腔的靠近第一进液口的一端设置有出液口；第一反应腔和第二反应腔内设置有微混反应单元、整流单元、收液分布单元、微接触反应单元和稳流分离单元；该反应器采用第一反应管、第二反应管套装的结构形式形成具有液体折流的两级反应管，延长反应介质接触传质时间和反应时间，处理能力大、去除率高，并且结构紧凑、节省空间，易于反应器的安装布置。