Uzina ASU produce gaz lichefiat urmând următoarele șapte etape:

1. Înainte de comprimare, aerul este prefiltrat de praf.

2. Aerul este comprimat, presiunea finală de livrare fiind determinată de recuperări și de starea fluidului (gaz sau lichid) al produselor. Presiunile tipice variază între 5 și 10 bar manometric. Fluxul de aer poate fi, de asemenea, comprimat la presiuni diferite pentru a spori eficiența ASU. În timpul compresiei, apa este condensată în răcitoare interetajate.

3. Aerul de proces este, în general, trecut printr-un pat de sită moleculară, care îndepărtează orice vapori de apă rămași, precum și dioxidul de carbon, care ar îngheța și ar bloca echipamentul criogenic. Sitele moleculare sunt adesea concepute pentru a elimina orice hidrocarburi gazoase din aer, deoarece acestea pot reprezenta o problemă în distilarea ulterioară a aerului, putând duce la explozii. Patul de site moleculare trebuie regenerat. Acest lucru se realizează prin instalarea mai multor unități care funcționează în mod alternativ și utilizarea gazelor reziduale uscate coproduse pentru a desorbi apa.

4. Aerul de proces este trecut printr-un schimbător de căldură integrat (de obicei un schimbător de căldură cu plăci) și răcit în raport cu curenții criogenici de produs (și deșeuri). O parte din aer se lichefiază pentru a forma un lichid îmbogățit în oxigen. Gazul rămas este mai bogat în azot și este distilat până la azot aproape pur (de obicei < 1 ppm) într-o coloană de distilare de înaltă presiune (HP). Condensatorul acestei coloane necesită refrigerare, care se obține prin extinderea fluxului mai bogat în oxigen printr-o supapă sau printr-un expansor (un compresor invers).

5 Alternativ, condensatorul poate fi răcit prin schimb de căldură cu un refierbător într-o coloană de distilare de joasă presiune (LP) (care funcționează la 1,2-1,3 bar abs.) atunci când ASU produce oxigen pur. Pentru a minimiza costul compresiei, condensatorul/refierbătorul combinat al coloanelor HP/LP trebuie să funcționeze cu o diferență de temperatură de numai 1-2 grade Kelvin, necesitând schimbătoare de căldură din aluminiu brazate cu plăci și aripioare. Puritățile tipice ale oxigenului variază de la 97,5% la 99,5% și influențează recuperarea maximă a oxigenului. Refrigerarea necesară pentru producerea de produse lichide se obține folosind efectul JT într-un expansor care alimentează cu aer comprimat direct coloana de joasă presiune. Prin urmare, o anumită parte a aerului nu trebuie separată și trebuie să părăsească coloana de joasă presiune ca un flux rezidual din secțiunea sa superioară.

6 Deoarece punctul de fierbere al argonului (87,3 K în condiții standard) se află între cel al oxigenului (90,2 K) și cel al azotului (77,4 K), argonul se acumulează în secțiunea inferioară a coloanei de joasă presiune. Când se produce argon, se preia o cantitate de vapori din partea coloanei de joasă presiune.

Coloană în care concentrația de argon este cea mai mare. Acesta este trimis către o altă coloană, rectificând argonul la puritatea dorită, din care lichidul este returnat în aceeași locație în coloana LP. Utilizarea unor umpluturi structurate moderne, care au căderi de presiune foarte mici, permite obținerea unor purități ale argonului mai mici de 1 ppm. Deși argonul este prezent în mai puțin de 1% din cantitatea de argon admisă, coloana de aer-argon necesită o cantitate semnificativă de energie datorită raportului de reflux ridicat necesar (aproximativ 30) în coloana de argon. Răcirea coloanei de argon poate fi asigurată din lichid bogat, expandat, rece sau cu azot lichid.

7 În final, produsele obținute sub formă de gaz sunt încălzite împotriva aerului admis la temperatura ambiantă. Acest lucru necesită o integrare termică atent elaborată, care trebuie să permită robustețea împotriva perturbațiilor (datorate comutării straturilor de site moleculare). De asemenea, poate necesita refrigerare externă suplimentară în timpul pornirii.