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化工行业离不开气体分离技术，很多生产环节都要用到。比如合成氨生产，需要分离出高纯度氮气和氢气，氮气作为原料参与反应，氢气是主要合成气体，靠变压吸附法或低温精馏法分离，确保气体纯度达标，才能保证氨的产量和质量。​
还有石油化工中的催化裂化工艺，需要用高纯度氧气辅助反应，提高反应效率和产品收率，这里的氧气就是通过大型液体空分设备分离空气得到的，纯度要达到 99.5% 以上，避免杂质影响反应效果。​
另外，化工产品储存时，常用氮气做保护气，比如储存易燃易爆的化工原料，用氮气置换容器内的空气，防止原料氧化或发生爆炸；还有食品级二氧化碳的提纯，通过气体分离技术去除二氧化碳中的杂质，达到食品添加剂标准，用于饮料碳酸化或食品保鲜。