A planta da ASU produz gás líquido como as sete etapas seguintes:

1. Antes da compressão, o ar é pré-filtrado de poeira.

2.Air é comprimido onde a pressão final de entrega é determinada por recuperações e o estado fluido (gás ou líquido) dos produtos. As pressões típicas variam entre 5 e 10 barra. O fluxo de ar também pode ser comprimido para diferentes pressões para aumentar a eficiência do ASU. Durante a compressão, a água é condensada em refrigeradores entre estágios.

3. O ar do processo geralmente é passado através de um leito de peneira molecular, que remove qualquer vapor de água restante, bem como dióxido de carbono, que congelaria e preencher o equipamento criogênico. As peneiras moleculares são frequentemente projetadas para remover qualquer hidrocarboneto gasoso do ar, pois estes podem ser um problema na destilação subsequente de ar que pode levar a explosões. A cama de peneiras moleculares deve ser regenerada. Isso é feito instalando várias unidades operando no modo alternativo e usando o gás residual coproduzido seco para dessorver a água.

4. O ar do processo é passado através de um trocador de calor integrado (geralmente um trocador de calor de aleta de placa) e resfriado contra fluxos criogênicos do produto (e resíduos). Parte das liquefias do ar para formar um líquido enriquecido em oxigênio. O gás restante é mais rico em nitrogênio e é destilado para nitrogênio quase puro (normalmente <1ppm) em uma coluna de destilação de alta pressão (HP). O condensador desta coluna requer a refrigeração obtida de expandir o fluxo mais rico em oxigênio em uma válvula ou através de um expansor (um compressor reverso).

5 Alternativamente, o condensador pode ser resfriado por trocar calor com uma caldeira em uma coluna de destilação de baixa pressão (LP) (operando a 1,21,3 bar abs.) Quando a ASU está produzindo oxigênio puro. Para minimizar o custo de compactação, o condensador/reboiler combinado das colunas HP/LP deve operar com uma diferença de temperatura de apenas 1-2 graus Kelvin, exigindo trocadores de calor de alumínio de barbatana. As pureza de oxigênio típicas variam de 97,5% a 99,5% e influencia a recuperação máxima de oxigênio. A refrigeração necessária para a produção de produtos líquidos é obtida usando o efeito JT em um expansor que alimenta o ar comprimido diretamente na coluna de baixa pressão. Portanto, uma certa parte do ar não deve ser separada e deve deixar a coluna de baixa pressão como um fluxo de resíduos da seção superior.

6 Como o ponto de ebulição do argônio (87,3 K em condições padrão) fica entre o de oxigênio (90,2 K) e nitrogênio (77,4 K), o argônio se acumula na seção inferior da coluna de baixa pressão. Quando o argônio é produzido, um empate no lado do vapor é retirado da baixa pressão

Coluna onde a concentração de argônio é mais alta. Ele é enviado para outra coluna retificando o argônio para a pureza desejada da qual o líquido é retornado ao mesmo local na coluna LP. O uso de embalagens estruturadas modernas que possuem gotas de pressão muito baixa permitem a pureza do argônio inferior a 1 ppm. Embora o argônio esteja presente em menos de 1% da entrada, a coluna argônio aéreo requer uma quantidade significativa de energia devido à alta taxa de refluxo necessária (cerca de 30) na coluna do argônio. O resfriamento da coluna do argônio pode ser fornecido a partir de líquido rico em expansão a frio ou por nitrogênio líquido.

7 Finalmente, os produtos produzidos em forma de gás são aquecidos contra o ar de entrada para as temperaturas ambientais. Isso requer uma integração de calor cuidadosamente criada que deve permitir a robustez contra distúrbios (devido à mudança dos leitos de peneira molecular). Também pode exigir refrigeração externa adicional durante a inicialização.