Les usines d'oxygène produisent principalement de l'oxygène par la méthode de séparation cryogénique de l'air, dont le processus spécifique est le suivant :
Prétraitement de l'air : L'air est filtré pour éliminer les poussières et les impuretés, puis mis sous pression par un compresseur.
Refroidissement et liquéfaction : L'air sous pression est refroidi à l'état liquide à l'aide d'un groupe frigorifique.
Séparation par distillation : dans une colonne de distillation, utilisant la différence de point d'ébullition entre l'oxygène (point d'ébullition -183 degrés) et l'azote (point d'ébullition -196 degrés), l'azote est vaporisé et séparé par chauffage et distillation, laissant principalement de l'oxygène liquide.
Collecte de produits : après vaporisation, l'oxygène liquide produit l'oxygène de haute-pureté souhaitée, généralement avec une pureté supérieure à 99,6 %.
Cette méthode utilise des changements physiques pour séparer l'oxygène et l'azote. Les matières premières sont largement disponibles et peu coûteuses, ce qui les rend adaptées à une production industrielle à grande échelle. En outre, il existe d’autres méthodes de production d’oxygène telles que l’adsorption sur tamis moléculaire et l’électrolyse de l’eau, mais la méthode de séparation cryogénique de l’air est la principale méthode utilisée industriellement.