本实用新型公开了一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，属于氦气制备领域，一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，包括底座，底座的上端固定连接有分离箱，分离箱的上端通过螺纹连接有箱盖，箱盖的上端固定连接有输气接头，输气接头的上端固定连接有输气管，分离箱的内部底部滑动连接有密封垫，密封垫的上端粘合有下支撑圈。通过设计下支撑圈、连杆、上支撑圈和支撑筒构成支撑件对分离膜进行支撑，使得分离膜实现全方位分离，节省设备体积，而且通过在支撑件上端和下端分别设计密封圈和密封垫，使得氦气被分离后，与混合气体保持密封，可提高氦气的纯度，且分离后的粗氦气可通过压缩机直接传输至液氮罐冷凝，无需分步完成提纯。