本发明涉及一种用于催化汽油脱硫精制的膜装置，主要由原料罐、进料泵、袋式过滤器、预热器、一级膜分离系统、二级膜分离系统、冷却器、微滤膜过滤器、精制油储罐、冷凝塔、缓冲罐、真空泵、回收塔、精制油储罐构成，其中，原料罐下部与进料泵进口连接，进料泵出口与袋式过滤器进口连接，袋式过滤器出口与预热器进口连接，预热器出口与一级膜分离系统进料口连接，一级膜分离系统净化油出口与二级膜分离系统进料口连接，二级膜分离系统净化油出口与冷却器进口连接，冷却器出口与微滤膜过滤器进口连接，微滤膜过滤器出口与精制油储罐连接，冷凝塔一出口与缓冲罐连接，缓冲罐与真空泵进气口连接，真空泵出气口与回收塔连接，回收塔出口与大气相通。