用于提取天然气中的氦气的主要方法包括吸附法、吸收法、膜渗透法和低温冷凝法。目前，世界各国都广泛使用低温冷凝法来从天然气中提取氦气。该方法需要在低温设备进入前对含有氦气的原料进行净化处理，以去除硫化氢、二氧化碳、水和有害的汞等杂质。
    通过二次冷凝制备出含有约60%氦气的粗氦，其中难以液化的氢被浓缩到粗氦中。冷源通常由常压液氮提供，可以制得纯度99.99%以上的氦气。吸附法是利用固体吸附剂表面上各组分吸附能力的差异，将天然气中的氦分离出来。由于吸附法的吸附容量有限，因此一般适用于粗氦精制过程中杂质含量小于10％的情况。
    近年来发展起来的变压吸附（PSA）即属于此类改进型。吸收法利用吸收溶剂将天然气中的沸点比氦气高的成分吸收除去，从而提取氦气。扩散法则利用氦气高热扩散性能，利用毛细管提取天然气中的氦气浓缩。膜渗透法则利用不同气体的渗透性差异，将天然气中的氦气分离出来。
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