本发明公开一种聚乙烯装置尾气生产乙苯的方法，包括如下步骤：1)将聚乙烯装置尾气经低压蒸汽伴热粗滤器和精滤器处理，去除所带固体颗粒和液滴；2)然后送入膜分离回收单元进行分离，回收其中的共聚单体和诱导冷凝剂；3)将经过膜分离回收单元处理后的尾气送入缓冲罐，将缓冲罐中氮含量高的烃类组分废气引进到变压吸附单元处理，将其中的烃类组分和氮气、氢气进行分离，含烃类组分提浓到80％以上；4)然后将得到的回收气与炼厂干气混合后送入干气制乙苯装置制备乙苯；其中，膜分离回收单元为一级膜分离器，进料温度为‑20～0℃、进料压力为0.5～1.6MPa。本发明实现了聚烯烃装置排放气的完全利用，经济效益和环保效益显著。