ASU-anlegget produserer flytende gass i henhold til følgende syv trinn:

1. Før kompresjon blir luften forhåndsfiltrert for støv.

2. Luft komprimeres der det endelige leveringstrykket bestemmes av gjenvinning og produktenes væsketilstand (gass eller væske). Typiske trykk varierer mellom 5 og 10 bar overtrykk. Luftstrømmen kan også komprimeres til forskjellige trykk for å forbedre effektiviteten til ASU-en. Under kompresjonen kondenseres vann i mellomtrinnskjølere.

3. Prosessluften føres vanligvis gjennom et molekylsiktlag, som fjerner eventuell gjenværende vanndamp, samt karbondioksid, som kan fryse og tette det kryogene utstyret. Molekylsikter er ofte utformet for å fjerne eventuelle gassformige hydrokarboner fra luften, siden disse kan være et problem i den påfølgende luftdestillasjonen som kan føre til eksplosjoner. Molekylsiktlaget må regenereres. Dette gjøres ved å installere flere enheter som opererer i vekslende modus og bruke den tørre samproduserte avgassen til å desorbere vannet.

4. Prosessluft føres gjennom en integrert varmeveksler (vanligvis en platefinnevarmeveksler) og avkjøles mot kryogene produktstrømmer (og avfallsstrømmer). En del av luften flyter opp og danner en væske som er anriket med oksygen. Den gjenværende gassen er rikere på nitrogen og destilleres til nesten rent nitrogen (vanligvis < 1 ppm) i en høytrykksdestillasjonskolonne (HP). Kondensatoren i denne kolonnen krever kjøling som oppnås ved å ekspandere den mer oksygenrike strømmen ytterligere over en ventil eller gjennom en ekspander (en reverskompressor).

5 Alternativt kan kondensatoren kjøles ned ved å utveksle varme med en omkoker i en lavtrykksdestillasjonskolonne (LP) (som opererer ved 1,21,3 bar abs.) når ASU-en produserer rent oksygen. For å minimere kompresjonskostnadene må den kombinerte kondensatoren/omkokeren til HP/LP-kolonnene operere med en temperaturforskjell på bare 1–2 grader Kelvin, noe som krever platefinneloddede aluminiumsvarmevekslere. Typiske oksygenrenheter varierer fra 97,5 % til 99,5 % og påvirker maksimal utvinning av oksygen. Kjølingen som kreves for å produsere flytende produkter oppnås ved hjelp av JT-effekten i en ekspander som mater trykkluft direkte til lavtrykkskolonnen. Derfor skal en viss del av luften ikke separeres og må forlate lavtrykkskolonnen som en avfallsstrøm fra den øvre delen.

6 Fordi kokepunktet til argon (87,3 K under standardforhold) ligger mellom kokepunktet til oksygen (90,2 K) og nitrogen (77,4 K), bygger argon seg opp i den nedre delen av lavtrykkskolonnen. Når argon produseres, tas det et damputtak fra lavtrykkskolonnen.

Kolonne der argonkonsentrasjonen er høyest. Den sendes til en annen kolonne som rektifiserer argonet til ønsket renhet, hvorfra væsken returneres til samme sted i LP-kolonnen. Bruk av moderne strukturerte pakninger med svært lave trykkfall muliggjør argonrenheter på mindre enn 1 ppm. Selv om argon er tilstede i mindre enn 1 % av den innkommende mengden, krever luft-argonkolonnen en betydelig mengde energi på grunn av det høye tilbakeløpsforholdet som kreves (omtrent 30) i argonkolonnen. Avkjøling av argonkolonnen kan tilføres fra kald, ekspandert, rik væske eller flytende nitrogen.

7 Til slutt varmes produktene som produseres i gassform opp mot den innkommende luften til omgivelsestemperaturer. Dette krever en nøye utformet varmeintegrasjon som må tillate robusthet mot forstyrrelser (på grunn av omkobling av molekylsiktlagene). Det kan også kreve ytterligere ekstern kjøling under oppstart.