La méthode pour liquéfier les gaz atmosphériques est appelée « distillation fractionnée ». Cette méthode consiste à refroidir les gaz sous haute pression puis à les séparer en fonction de leurs différents points d’ébullition. Le processus peut être décomposé selon les étapes suivantes :

1. Compression :L'air atmosphérique est comprimé à haute pression, généralement entre 150 et 200 atmosphères (atm). Cela augmente la densité du gaz, ce qui facilite son refroidissement et sa liquéfaction.

2. Refroidissement :L'air comprimé est ensuite refroidi à l'aide d'un échangeur thermique ou d'un système de réfrigération. Cela provoque la condensation des gaz dans un état liquide.

3. Distillation :L'air liquide est ensuite distillé dans une série de colonnes pour séparer les différents gaz en fonction de leur point d'ébullition. Chaque gaz a un point d’ébullition spécifique, il s’évaporera donc et sera collecté séparément à mesure que la température augmente.

Les principaux gaz pouvant être liquéfiés par distillation fractionnée sont l’azote, l’oxygène, l’argon et le dioxyde de carbone. Ces gaz ont des points d’ébullition relativement bas et peuvent être facilement séparés les uns des autres. D’autres gaz, comme l’hélium et le néon, ont des points d’ébullition beaucoup plus bas et nécessitent des techniques spécialisées pour se liquéfier.