本实用新型涉及制氮机技术领域，且公开了一种余热回收式膜分离制氮系统，包括空压机，所述空压机的左侧连通有进气管，所述空压机的右侧连通有第一连接管，所述第一连接管的右侧连通有粗过滤器，所述粗过滤器的右侧连通有第二连接管，所述第二连接管的右侧连通有精过滤器，所述精过滤器的右侧连通有第三连接管，所述第三连接管的右侧连通有换热器，所述换热器右侧的顶部连通有第四连接管。该余热回收式膜分离制氮系统，通过设置有换热器，使经过冷干机处理过的低温空气与进入换热器内的高温空气进行热交换，从而使第七连接管进入冷干机的空气是被预降温的空气，从而降低了冷干机的能耗，同时从冷干机出来的冷空气被预加热。