本发明公开了一种LNG冷能利用空分装置系统，其包括LNG升温加热系统(1)和空分装置(2)；所述空分装置(2)包括由空气管路依次连接空压机(7)、预冷器(5)、分子筛(8)、换热器(4)、冷箱(3)；所述LNG升温加热系统(1)包括LNG储罐(14)、LNG液相增压泵及LNG输送管路；所述LNG输送管路依次连接的LNG储罐(14)、LNG液相增压泵、换热器(4)、预冷器(5)；本发明LNG冷能利用空分装置系统利用免费的LNG冷源冷能，对空气进行压缩和冷却液化，一方面利用了LNG冷源，另一方面降低了深冷压缩空分系统的综合能耗。