本实用新型公开了一种天然气冷冻干燥净化脱水设备，属于脱水技术领域，包括气泵，气泵的排气口通过法兰盘连接有第一管道，第一管道的右端部通过法兰盘连接有第二管道，第二管道上自左向右依次设置有加热干燥机构和冷却机构，第二管道的右端部通过法兰盘连接有第三管道，第三管道的右端部通过法兰盘连接有净化器，净化器的排气口连接有第四管道，第四管道的右端部连接有气液分离器；加热干燥机构包括第一环形槽、加热丝、导线和温控器，第一环形槽开设于第二管道的圆周表面，加热丝缠绕于第一环形槽的圆周表面，本实用新型采用加热干燥、冷却干燥相结合的方式进行高效的脱水，脱水效果佳，同时可有效过滤颗粒杂质。