制氮機組深冷空分制氮是一種傳統的制氮方法，已有近幾十年的曆史。它是以空氣爲原料，經過壓縮、淨化，再利用熱交換使空氣液化成爲液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下，前者的沸點爲-183℃，後者的爲-196℃)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設備複雜、占地面積大，基建費用較高，設備一次性投資較多，運行成本較高，產氣慢(12～24h），安裝要求高、周期較長。綜合設備、安裝及基建諸因素，3500Nm3/h以下的設備，相同規格的PSA裝置的投資規模要比深冷空分裝置低20%～50%。深冷空分制氮裝置宜于大規模工業制氮，而中、小規模制氮就顯得不經濟。