L'usine de l'ASU produit du gaz liquide comme les sept étapes suivantes:

1.Avant Compression, l'air est pré-filtré de la poussière.

2. L'air est comprimé lorsque la pression d'administration finale est déterminée par les récupérations et l'état de fluide (gaz ou liquide) des produits. Les pressions typiques se situent entre 5 et 10 bars. Le flux d'air peut également être comprimé à différentes pressions pour améliorer l'efficacité de l'ASU. Pendant la compression, l'eau est condensée dans des refroidisseurs intergins.

3.L'air de processus est généralement passé à travers un lit de tamis moléculaire, qui élimine toute vapeur d'eau restante, ainsi que le dioxyde de carbone, qui gelerait et brandrait l'équipement cryogénique. Les tamis moléculaires sont souvent conçus pour éliminer tous les hydrocarbures gazeux de l'air, car ils peuvent être un problème dans la distillation de l'air ultérieure qui pourrait entraîner des explosions. Le lit de tamis moléculaires doit être régénéré. Cela se fait en installant plusieurs unités fonctionnant en mode alternatif et en utilisant le gaz déchet Coproduit sec pour désorber l'eau.

4. L'air de processus est passé par un échangeur de chaleur intégré (généralement un échangeur de chaleur à ailettes d'ailettes) et refroidi contre les flux cryogéniques du produit (et déchets). Une partie de l'air se liquéfie pour former un liquide enrichi en oxygène. Le gaz restant est plus riche en azote et est distillé à l'azote presque pur (généralement <1 ppm) dans une colonne de distillation à haute pression (HP). Le condenseur de cette colonne nécessite une réfrigération qui est obtenue en élargissant le flux plus riche en oxygène à travers une valve ou à travers un expanseur (un compresseur inversé).

5 Alternativement, le condenseur peut être refroidi en échangeant une chaleur avec une chaudière RE dans une colonne de distillation à basse pression (LP) (fonctionnant à 1,21,3 barre d'abs.) Lorsque l'ASU produit de l'oxygène pur. Pour minimiser le coût de compression, le condenseur / déboideur combiné des colonnes HP / LP doit fonctionner avec une différence de température de seulement 1 à 2 degrés Kelvin, nécessitant des échangeurs de chaleur en aluminium brasses à ailettes à ailettes. Les purités typiques de l'oxygène se situent de 97,5% à 99,5% et influencent la récupération maximale de l'oxygène. La réfrigération requise pour produire des produits liquides est obtenue en utilisant l'effet JT dans un expannage qui alimente l'air comprimé directement à la colonne de basse pression. Par conséquent, une certaine partie de l'air ne doit pas être séparée et doit quitter la colonne de basse pression en tant que flux de déchets de sa section supérieure.

6 Étant donné que le point d'ébullition de l'argon (87,3 K dans des conditions standard) se situe entre celui de l'oxygène (90,2 K) et de l'azote (77,4 K), l'argon s'accumule dans la section inférieure de la colonne de basse pression. Lorsque l'argon est produit, un tirage côté vapeur est tiré de la basse pression

Colonne où la concentration d'argon est la plus élevée. Il est envoyé à une autre colonne rectifiant l'argon à la pureté souhaitée à partir duquel le liquide est renvoyé au même endroit dans la colonne LP. L'utilisation d'emballages structurés modernes qui ont des chutes de pression très basse permettent des puretés d'argon de moins de 1 ppm. Bien que l'argon soit présent dans moins à 1% des entrants, la colonne Air Argon nécessite une quantité importante d'énergie due au rapport de reflux élevé requis (environ 30) dans la colonne d'argon. Le refroidissement de la colonne d'argon peut être fourni à partir d'un liquide riche en froid ou d'un azote liquide.

7 Enfin, les produits produits sous forme de gaz sont réchauffés contre l'air entrant aux températures ambiantes. Cela nécessite une intégration de chaleur soigneusement fabriquée qui doit permettre une robustesse contre les perturbations (en raison de passer par les lits de tamis moléculaires). Il peut également nécessiter une réfrigération externe supplémentaire pendant le démarrage.