本实用新型涉及一种二氧化碳加氢直接制汽油的装置，该装置包括依次连通的新鲜气压缩机、换热器I、加热器I以及合成反应器；合成反应器的出口与换热器I的另一入口连通，另一出口再依次连通换热器II、合成冷却器、分子筛吸附器、氨冷器、高压分离罐、减压阀、加热器II以及低压分离罐。本实用新型方法是将二氧化碳和氢混合后在一定的温度及压强下直接合成汽油；并采用低温闪蒸的方法得到汽油产品；所得汽油产品中汽油含量达到90%以上；满足调和汽油的条件。