本发明提供一种低温精馏提取粗氦气体的工艺，涉及提纯氦气领域。该工艺在于净化的NG经过所述第二换热器吸热后进入脱氮塔中，脱氮塔底部的LNG输送经过第二换热器放热进入存储罐，存储罐中蒸发的气体经过第一压缩机进入第二换热器放热后进入脱氮塔中；脱氮塔中蒸发的气体压缩并经过第一换热器放热后进入提氦塔中，提氦塔中蒸发的气体压缩经过第一换热器放热后进入PSA脱氢处理，而PSA分离的有机物经过第一换热器回到提氦塔中；PSA分离的氦气进入催化脱氢罐中脱氢处理，接着送入脱水塔中干燥获得高纯氦；提氦塔底部的液态物质进入蒸馏塔分离出氮气用于第一换热器吸热用或者加压成液氮。本发明通过优化整合热交换，降低了整个工艺的能耗。