Pabrik ASU memproduksi Gas Cair melalui Tujuh Langkah berikut:

1.Sebelum kompresi, udara disaring terlebih dahulu dari debu.

2. Udara dikompresi di mana tekanan akhir pengiriman ditentukan oleh pemulihan dan keadaan fluida (gas atau cair) produk. Tekanan tipikal berkisar antara 5 dan 10 bar. Aliran udara juga dapat dikompresi ke berbagai tekanan untuk meningkatkan efisiensi ASU. Selama kompresi, air dikondensasikan keluar dalam pendingin antar-tahap.

3. Udara proses umumnya dialirkan melalui saringan molekuler, yang menghilangkan sisa uap air, serta karbon dioksida, yang dapat membeku dan menyumbat peralatan kriogenik. Saringan molekuler seringkali dirancang untuk menghilangkan gas hidrokarbon dari udara, karena gas ini dapat menjadi masalah dalam distilasi udara selanjutnya yang dapat menyebabkan ledakan. Saringan molekuler harus diregenerasi. Hal ini dilakukan dengan memasang beberapa unit yang beroperasi secara bergantian dan menggunakan gas buang kering yang dihasilkan bersama untuk menyerap air.

4. Udara proses dialirkan melalui penukar panas terintegrasi (biasanya penukar panas sirip pelat) dan didinginkan terhadap aliran kriogenik produk (dan limbah). Sebagian udara mencair membentuk cairan yang diperkaya oksigen. Gas yang tersisa lebih kaya nitrogen dan didistilasi menjadi nitrogen yang hampir murni (biasanya < 1 ppm) dalam kolom distilasi bertekanan tinggi (HP). Kondensor kolom ini memerlukan pendinginan yang diperoleh dengan mengekspansi aliran yang lebih kaya oksigen lebih jauh melalui katup atau melalui Expander (kompresor balik).

5 Sebagai alternatif, kondensor dapat didinginkan dengan menukar panas menggunakan reboiler dalam kolom distilasi tekanan rendah (LP) (beroperasi pada 1,2-1,3 bar abs.) ketika ASU memproduksi oksigen murni. Untuk meminimalkan biaya kompresi, kondensor/reboiler gabungan dari kolom HP/LP harus beroperasi dengan perbedaan suhu hanya 1-2 derajat Kelvin, sehingga membutuhkan penukar panas aluminium dengan brazing sirip pelat. Kemurnian oksigen tipikal berkisar antara 97,5% hingga 99,5% dan memengaruhi perolehan oksigen maksimum. Refrigerasi yang diperlukan untuk menghasilkan produk cair diperoleh menggunakan efek JT dalam ekspander yang mengalirkan udara bertekanan langsung ke kolom tekanan rendah. Oleh karena itu, sebagian udara tidak boleh dipisahkan dan harus meninggalkan kolom tekanan rendah sebagai aliran limbah dari bagian atasnya.

6 Karena titik didih argon (87,3 K pada kondisi standar) berada di antara titik didih oksigen (90,2 K) dan nitrogen (77,4 K), argon terakumulasi di bagian bawah kolom tekanan rendah. Ketika argon diproduksi, tarikan sisi uap diambil dari kolom tekanan rendah.

Kolom dengan konsentrasi argon tertinggi. Argon dikirim ke kolom lain untuk memperbaiki argon hingga mencapai kemurnian yang diinginkan, dan cairan tersebut dikembalikan ke lokasi yang sama di kolom LP. Penggunaan packing terstruktur modern dengan penurunan tekanan yang sangat rendah memungkinkan kemurnian argon kurang dari 1 ppm. Meskipun argon terdapat dalam kurang dari 1% dari argon yang masuk, kolom argon udara membutuhkan energi yang signifikan karena rasio refluks yang tinggi (sekitar 30) yang dibutuhkan dalam kolom argon. Pendinginan kolom argon dapat disuplai dari cairan kaya yang telah diekspansi dingin atau dengan nitrogen cair.

7 Akhirnya, produk yang dihasilkan dalam bentuk gas dihangatkan terhadap udara yang masuk hingga mencapai suhu sekitar. Hal ini membutuhkan integrasi panas yang dirancang dengan cermat agar tahan terhadap gangguan (akibat pergantian lapisan saringan molekuler). Pendinginan eksternal tambahan mungkin juga diperlukan selama proses start-up.