本发明属于化学工程与技术领域，特别归属于从非石油基原料合成发动机优质替代液体燃料子领域，具体涉及一种利用化学热力学原理调控与优化聚甲氧基甲缩醛合成过程的方法。本发明所述工艺通过控制反应的起始温度为100-120℃，并通过递次阶式或程序降温至50-70℃，控制反应压力为0.1-4.0MPa，所述多聚甲醛或三聚甲醛原料以甲醛摩尔数计与所述甲缩醛的摩尔比为1.5：1-8：1实现。所述工艺在相同的反应时间内可以达到的目的产物总收率更高，而且高甲氧基聚合度产物的选择性有所提高。