تولید هلیوم معمولاً یک فرآیند پیچیده و دقیق است، زیرا هلیوم به دلیل خواص خود که اندک تراکم و بی‌رنگ بودن آنها می‌توانند فرآیندهای استخراج و پالایش را پیچیده کنند. این گاز از نظر تجاری نیز بسیار ارزشمند است و برای مصارف مختلفی از جمله خنک‌کاری در تکنولوژی‌های پزشکی و صنعتی، پرهوایی و حتی در تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هلیوم به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد، از جمله زیر ساخت‌های اصلی مورد نیاز برای صنایع پیشرفته در زمینه‌های پزشکی، الکترونیک، فضایی، ابر رسانا، کامپیوترهای با توان محاسبات بالا و … محسوب می‌شود. به دلیل عدم واکنش‌پذیری هلیوم، از آن برای ایجاد محیط خنثی در جوشکاری استفاده می‌شود. از آنجا که این ماده دارای پایین‌ترین نقطه جوش در بین سایر مواد است (حدود 269 – درجه سانتی‌گراد) برای خنک‌سازی هسته مغناطیسی ابررساناها در صنایع مختلف از جمله دستگاه‌های MRI استفاده می‌شود.
از دیگر کاربردهای مهم این گاز، پاکسازی خطوط لوله و تجهیزات حساس، استفاده در سیستم‌های نشت‌یابی و تولید ریزتراشه‌های الکترونیکی می‌باشد. این کاربردهای وسیع و متنوع هلیوم باعث شده است که از آن به عنوان یک ماده استراتژیک یاد شود. مخازن گاز طبیعی، منابع اصلی گاز هلیوم در کره زمین هستند. کشور قطر، بیش از 15 سال است که با استفاده از مخزن مشترک پارس جنوبی که بزرگ‌ترین مخزن هلیوم دنیا است، تولید هلیوم را آغاز کرده و در حال حاضر 30 درصد از هلیوم کل دنیا را تامین می‌نماید.
فرآیند استخراج هلیوم از گاز طبیعی و مایع‌سازی آن با استفاده از روش‌های تبریدی فوق سرد (کرایوژنیک) غشایی و جذبی انجام می‌شود. به کارگیری هر کدام از این روش‌ها متناسب با شرایط خاص فنی و اقتصادی هر پروژه می‌باشد.
استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته بهینه سازی و تجهیزات با بازدهی بالا یکی از اصلی‌ترین ملاحظات طراحی این فرآیند است که توسط کارشناسان واحد طراحی فرآیند انجام شده است.مبدل‌های پلیت فین (کلدباکسی) و توربو اکسپندرهای دور بالا که با کاهش فشار، سردسازی قابل توجهی ایجاد می‌کنند، از جمله تجهیزات اصلی این فرآیندها هستند.
زنجیره تولید هلیوم مایع از گاز طبیعی، شامل چهار مرحله اصلی است. در مرحله اول، ناخالصی‌های موجود در گاز خوراک از جمله آب، دی‌اکسید کربن و ترکیبات گوگرددار، با استفاده از روش‌های جذبی جدا می‌شوند (مرحله پیش‌پردازش گاز). در مرحله دوم، با استفاده از فناوری‌هایی که مبتنی بر روش‌های سردسازی و جداسازی تبریدی می‌باشند، غلظت هلیوم افزایش می‌یابد. در این مرحله عمده هیدروکربن‌های سنگین و سبک از جریان گاز جدا می‌شوند و جریان غنی از نیتروژن و هلیوم در خروجی این مرحله حاصل می‌گردد.در مرحله بعد که استحصال نامیده می‌شود، سایر مواد باقیمانده از جمله نیتروژن و هیدروژن با استفاده از ترکیب روش‌های تبریدی و جذبی جدا شده و در نهایت هلیوم با خلوص بسیار بالا به دست می‌آید. این گاز در مرحله مایع‌سازی، طی یک فرآیند کرایوژنیک تبریدی، مایع و در مخازن مخصوص ذخیره می‌گردد. این فرآیند به گونه‌ای طراحی شده است که در صورت نیاز، مشتریب تواند محصول LNG را به عنوان محصول همراه تولید نماید.