本发明涉及一种利用乙烷制备乙苯的组合方法，具体包括以下步骤：(a)取乙烷原料与氧化剂混合，经预热后送入ODHE反应器，在催化剂的作用下生成富含乙烯的ODHE产品气；(b)步骤(a)得到的ODHE产品气经回收热量后被送入酸水分离塔中，与冷却剂逆流接触，在塔底得到含乙酸废水，在塔顶得到ODHE脱酸水产品气；(c)将步骤(b)得到的ODHE脱酸水产品气和苯原料送入乙苯生成和精馏系统中，在催化剂的作用下，ODHE脱酸水产品气中的乙烯和苯原料反应生成乙苯，经分离得到烷基化尾气、乙苯产品及其他副产品。与现有技术相比，本发明极大地简化了由乙烷生产乙苯的工艺流程，产品的分离提纯能耗大大降低。