本发明涉及一种合成反应器，特别是一种用于二甲醚合成的反应器，该合成反应器包括塔式反应器、安装在塔式反应器内的换热器，其特征在于在塔式反应器内由上至下安装有水冷换热器和气冷换热器，在塔式反应器上端安装有分离器，在塔式反应器下端安装有进气口，在塔式反应器内气冷换热器与进气口之间安装有气体分布器，在塔式反应器上安装有与水冷换热器相连通的进水口和出水口，在塔式反应器上由上至下安装有与气冷换热器相连通的热合成气出口和冷合成气进口，热合成气出口通过管路与塔式反应器下端安装的进气口相连通。本合成反应器可提高CO的单程转化率和二甲醚的选择性，延长了催化剂的寿命，合理的回收了能量，降低了生产成本、提高了催化效果。