Nhà máy ASU sản xuất Khí hóa lỏng theo Bảy bước sau:

1. Trước khi nén, không khí được lọc sạch bụi.

2. Không khí được nén trong đó áp suất cung cấp cuối cùng được xác định bởi sự phục hồi và trạng thái lưu chất (khí hoặc lỏng) của sản phẩm. Áp suất thông thường nằm trong khoảng từ 5 đến 10 bar. Luồng không khí cũng có thể được nén đến các áp suất khác nhau để tăng hiệu quả của ASU. Trong quá trình nén, nước được ngưng tụ trong các bộ làm mát giữa các giai đoạn.

3. Không khí trong quy trình thường được dẫn qua một lớp sàng phân tử, loại bỏ bất kỳ hơi nước còn lại nào, cũng như carbon dioxide, có thể đóng băng và làm tắc thiết bị đông lạnh. Các sàng phân tử thường được thiết kế để loại bỏ bất kỳ hydrocarbon dạng khí nào khỏi không khí, vì chúng có thể là vấn đề trong quá trình chưng cất không khí tiếp theo có thể dẫn đến nổ. Lớp sàng phân tử phải được tái sinh. Điều này được thực hiện bằng cách lắp đặt nhiều đơn vị hoạt động ở chế độ xen kẽ và sử dụng khí thải khô được đồng sản xuất để tách nước.

4. Không khí trong quy trình được dẫn qua bộ trao đổi nhiệt tích hợp (thường là bộ trao đổi nhiệt dạng tấm) và được làm mát bằng luồng khí lạnh của sản phẩm (và chất thải). Một phần không khí hóa lỏng để tạo thành chất lỏng giàu oxy. Khí còn lại giàu nitơ hơn và được chưng cất thành nitơ gần như tinh khiết (thường < 1ppm) trong cột chưng cất áp suất cao (HP). Bộ ngưng tụ của cột này cần được làm lạnh, quá trình này thu được bằng cách mở rộng luồng khí giàu oxy hơn qua van hoặc qua Expander (máy nén ngược).

5 Ngoài ra, bình ngưng có thể được làm mát bằng cách trao đổi nhiệt với nồi hơi lại trong cột chưng cất áp suất thấp (LP) (hoạt động ở áp suất 1,21,3 bar abs.) khi ASU đang sản xuất oxy nguyên chất. Để giảm thiểu chi phí nén, bình ngưng/nồi hơi lại kết hợp của các cột HP/LP phải hoạt động với chênh lệch nhiệt độ chỉ 1-2 độ Kelvin, yêu cầu bộ trao đổi nhiệt nhôm hàn tấm. Độ tinh khiết của oxy điển hình nằm trong khoảng từ 97,5% đến 99,5% và ảnh hưởng đến khả năng thu hồi oxy tối đa. Làm lạnh cần thiết để sản xuất các sản phẩm lỏng thu được bằng cách sử dụng hiệu ứng JT trong bộ giãn nở cung cấp khí nén trực tiếp cho cột áp suất thấp. Do đó, một phần không khí nhất định không được tách ra và phải rời khỏi cột áp suất thấp dưới dạng luồng khí thải từ phần trên của nó.

6 Vì điểm sôi của argon (87,3 K ở điều kiện chuẩn) nằm giữa điểm sôi của oxy (90,2 K) và nitơ (77,4 K), argon tích tụ ở phần dưới của cột áp suất thấp. Khi argon được tạo ra, một luồng hơi được lấy từ áp suất thấp

Cột có nồng độ argon cao nhất. Nó được đưa đến một cột khác để chỉnh lưu Argon đến độ tinh khiết mong muốn, từ đó chất lỏng được đưa trở lại cùng vị trí trong cột LP. Việc sử dụng các vật liệu đóng gói có cấu trúc hiện đại có độ giảm áp suất rất thấp cho phép độ tinh khiết của argon dưới 1 ppm. Mặc dù argon có trong ít hơn đến 1% lượng khí đầu vào, nhưng cột argon không khí đòi hỏi một lượng năng lượng đáng kể do tỷ lệ hồi lưu cao (khoảng 30) được yêu cầu trong cột Argon. Có thể cung cấp quá trình làm mát cột argon từ chất lỏng giàu giãn nở lạnh hoặc bằng nitơ lỏng.

7 Cuối cùng, các sản phẩm được tạo ra dưới dạng khí được làm ấm so với không khí đi vào đến nhiệt độ môi trường xung quanh. Điều này đòi hỏi sự tích hợp nhiệt được chế tạo cẩn thận, phải cho phép chống lại sự nhiễu loạn (do sự chuyển đổi của các lớp sàng phân tử). Nó cũng có thể yêu cầu làm lạnh bên ngoài bổ sung trong quá trình khởi động.