本发明公开了一种低碳烯烃气体的分离工艺，以解决现有技术不能得到纯度较高的氢气、甲烷、乙烷和丙烷等产品与没有有效去除二甲醚和烟气杂质中氧气、一氧化碳的方法等缺点。该方法中增加了一氧化碳和氧气脱除步骤，脱除一氧化碳和氧气的甲醇制烯烃气体物流进入脱乙烷塔，脱乙烷塔塔顶物流依次通过乙炔加氢反应器、六个分离罐、低压脱甲烷塔和乙烯精馏塔等进行分离得到乙烯和乙烷产品，脱乙烷塔塔底物流依次通过丙炔加氢反应器、甲烷汽提塔和丙烯精馏塔等进行分离得到丙烯和丙烷产品。使用本发明可得到聚合级乙烯和丙烯产品，而且还可得到纯度较高的氢气、甲烷、乙烷和丙烷等产品。