Il metodo per liquefare i gas atmosferici è chiamato "distillazione frazionata". Questo metodo prevede il raffreddamento dei gas ad alta pressione e la successiva separazione in base ai diversi punti di ebollizione. Il processo può essere suddiviso nei seguenti passaggi:

1. Compressione :L'aria atmosferica viene compressa ad alta pressione, tipicamente tra 150 e 200 atmosfere (atm). Ciò aumenta la densità del gas, facilitandone il raffreddamento e la liquefazione.

2. Raffreddamento :L'aria compressa viene poi raffreddata mediante uno scambiatore di calore o un sistema di refrigerazione. Ciò fa sì che i gas si condensino allo stato liquido.

3. Distillazione :L'aria liquida viene poi distillata in una serie di colonne per separare i diversi gas in base al loro punto di ebollizione. Ogni gas ha un punto di ebollizione specifico, quindi evaporerà e verrà raccolto separatamente all'aumentare della temperatura.

I principali gas che possono essere liquefatti utilizzando la distillazione frazionata sono azoto, ossigeno, argon e anidride carbonica. Questi gas hanno punti di ebollizione relativamente bassi e possono essere facilmente separati gli uni dagli altri. Altri gas, come l’elio e il neon, hanno punti di ebollizione molto più bassi e richiedono tecniche specializzate per liquefarsi.