本发明涉及一种用于甲烷无氧芳构化反应的分子筛膜反应器，属于催化反应领域。该膜反应器将催化反应与分离过程耦合在一起，主要采用分子筛透氢膜作为分离媒介，所述透氢膜是在多孔载体上由分子筛晶粒交互生长的一层致密薄膜，具有规则微孔结构和良好的热化学稳定性，利用分子筛自身的孔道可以实现物质分子水平的分离。本发明所设计的膜反应器通过在甲烷无氧芳构化反应中引入透氢型分子筛膜，可以在反应的同时及时移走反应的副产物氢气，打破热力学平衡限制，从而达到提高催化反应性能及稳定性的作用。同时，该类膜材料制备成本低廉，耦合工艺简便易行，因此具有广阔的工业应用前景。