本发明提供一种将合成气高效转化的反应装置于方法，所述装置包括一级反应器和二级反应器；所述一级反应器与二级反应器之间通过多孔板相隔；所述一级反应器用于使合成气发生催化转化，获得含烯烃的混合气体；所述二级反应器用于使所述一级反应器中未反应完的CO与反应生成的水蒸汽发生催化转化，生成氢气，最终获得不含CO的产品气；所述一级反应器设置有加热装置，所述二级反应器设置有换热装置，以实现独立控温。本发明提供的反应装置使合成气最大程度转化为烯烃的同时，产物中不含CO，产物中含水量也大大降低，这简化了后期烯烃的分离工序。具有流程短，成本低的优点。