本实用新型公开了一种甲烷自热干重整反应装置，包括装置外壳、气体入口管、气体出口管、气体出口套筒、均流装置及两个以上的多孔介质反应器，两个以上的多孔介质反应器构成密闭的空腔，该空腔设置在装置外壳内，且与装置外壳间隔距离，所述反应气体入口管插入气体出口套筒内，气体出口套筒与气体出口管连接，所述均流装置位于空腔内，且所述均流装置与气体出口套筒互通，所述气体出口套筒位于空腔的中心位置。本实用新型保证甲烷自热干重整反应的持续稳进行。