工业氧气的制备主要包括空气液化分离精馏法、水电解法和变压吸附法等。液化分离法的核心是将空气液化后，利用各组分沸点差异进行精馏分离，最终获得高纯度氧气。这一过程通过一系列步骤实现，包括空气吸收、二氧化碳吸收、压缩、冷却、干燥、冷冻、液化分离、油分离、气体储存和充装。大型制氧机组的应用不仅降低了能耗，还便于同时生产氮气、氩气等其他气体。

工业氮气的主要制备方法有空分法、变压吸附法、膜分离法和燃烧法。空分法因其高纯度和低能耗而被广泛采用。变压吸附法利用5A碳分子筛选择性吸附空气中的成分，从而分离出高纯度氮气。氮气产品的压力高且纯度符合国家标准，确保了其在多个工业领域的应用。

氩气作为大气中含量最多的惰性气体，其制备主要依赖空分法。在制氧工艺中，将沸点约为-185.9℃的馏分从液化分离器中分离即可获得液氩。这一过程简单且高效，适用于大规模生产和应用。

二氧化碳的制备方法多样，包括生产石灰副产、酿酒发酵副产、燃烧产生、合成氨工业副产品等。目前，合成氨工业中高温下与水蒸汽作用生成的合成气，经变换后可生成二氧化碳。二氧化碳的提纯方法有吸收法、变压吸附法、吸附精馏法和膜分离法，确保了其在工业中的广泛应用。

氨气的制备主要采用直接合成法。合成氨工艺包括水煤气发生炉中生成氮气和氢气混合气体，再通过洗涤、热交换、凝缩和吸收等工序制备原料气体。精制后的混合气体经过滤、冷却、氨分离和加热后送至合成反应器，最终分离出液氨。

氯气的制备主要通过电解饱和食盐水。纯度较高的氯气也可由电解熔融氯化物制备活泼金属时获得。空气或氧气催化有机合成工业的副产品氯化氢氧化转化为氯气。这一过程技术成熟，应用广泛。

乙炔的制备方法主要包括电石水解法、甲烷或烃类高温燃烧裂解法和等离子体裂解法。电石水解法因其工艺简单和高纯度而被广泛采用。乙炔气被压缩并溶解在溶剂中，储存在充满多孔填料的钢瓶内。丙酮作为溶剂有助于提高钢瓶的有效容积并降低乙炔的爆炸性能。溶解乙炔生产充装工艺流程包括化学净化、压缩、干燥和充装等步骤，确保了乙炔的安全可靠使用。

工业氢气的制备方法包括矿物燃烧转化制氢、水电解制氢和半水煤气法制氢。水电解制氢技术因其技术可靠、操作简单、维护方便、不产生污染等特点而被广泛应用。尽管其电能消耗大，成本较高，但随着新技术的应用，水电解制氢技术的成本不断降低，电耗不断下降，有望成为“清洁能源”的主要生产方法。目前，电化学分解水制氢和光催化作用制氢等新技术正在研究开发中。