本发明提供了一种采用中空纤维DD3R分子筛膜常温提纯氦气的方法。本发明提出一种DD3R分子筛膜用于天然气中氦气的提浓。在25℃和1.2MPa下，单组分氦气的渗透性为5.8×10‑9mol·m‑2·s‑1·Pa‑1，氦气对甲烷的理想选择性为79。0.22％氦气进料时，氦气渗透性为3.0×10‑9mol·m‑2·s‑1·Pa‑1，氦气对甲烷的分离选择性为44。即使原料中存在3.6％的乙烷，膜性能仍然长时间稳定。中空纤维DD3R分子筛膜的He/CH4高选择性以及长期稳定性为天然气中氦气的提纯提供了新途径。