本发明实施例公开了一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法及异重介质流化床系统，属于煤层气综合利用和碳捕获技术领域，本发明第一方面内容提供了一种煤层气的异重流化床化学链脱氧方法，本发明第二方面内容提供了一种异重介质流化床系统，包括鼓风机第一脱水除尘装置、脱氧煤层气入口、布风板、异重介质流化床、滤网、脱氧煤层气出口、第二脱水除尘装置和脱氧煤层气收集器，还包括换热装置，换热装置设置于异重介质流化床的外部；还包括电热装置，电热装置包覆于异重介质流化床的外壁；还包括载氧体进料口。采用异重流化床化学链脱氧方法对煤层气进行脱氧，可以使煤层气中的氧含量大幅降低，从而实现对煤层气高效、安全利用。