工业气体被喻为工业的“血液”，广泛应用于冶金、石化、制造、以及食品加工等几乎国民经济的所有实质性工业，由于在制造过程中提高气体使用量，可以显著提高产品质量，因而工业气体的广泛应用正在迅速向很多新的领域扩散。
炼钢、炼铁、有色金属冶炼、化肥生产、乙稀、丙稀、聚氯乙稀、人造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成革等石油化学工业、机械工业中的焊接，金属热处理、氦扦漏等，浮法玻璃生产等。由于这些传统产业在近几年发展迅速，工业气体的用量也达到高峰。
煤矿灭火、石油开采、煤气化和煤液化，玻璃熔化炉、水泥生产窑、耐火材料生产窑，砖瓦窑等工业炉窑、食品速冻，食品气调包装、啤酒保鲜、光学、国防工业中的燃料、超导材料生产、电子、半导体、光纤生产、农业、畜牧业、鱼业、废水处理、漂白纸浆、垃圾焚烧、粉碎废旧轮胎等环保产业、建筑、气象、文化、文物保护、体育运动、公安破案、医疗保健产业中的冷刀、重危病人吸氧、高压氧冶疗、人体器管低温冷藏、麻醉技术及氧吧等。
二、工业气体在化肥工业中的应用
氮气是氮肥工业的主要原料，如硝酸铵含氮36%、硫酸铵含氮21%、尿素含氮46.7%。氮气在氮肥厂开工生产前，或在系统大修后，还用来置换管道和容器内的空气或煤气，以确保安全操作。
在小型水煤气制合成氨的工厂中，加氮后氮、氢比例稳定，操作平稳，同时可降低合成氨的电耗。此外还用精氮（99.99%）保护触媒。用纯液氮洗涤精制的氢氮混合气，使得惰性气体（甲烷和氢）极微，一氧化碳和氧的含量不超过20PPm。这个氮洗，氮气的消耗量约为750米3/吨氨左右。
有了合成氨这个原料气，就可以制造各种肥料，1吨合成氨可生产硝铵2～2.2吨，硫铵3.8～4吨，尿素1.5～1.7吨。氧气作粉煤或重油的气化剂，氮气参与合成作原料气，并作装置的安全保护气（触煤保护就要99.99%的纯氮气）。如以粉媒气化，每吨合成氨耗氧500～900m3；如以重油气化，每吨合成氨耗氧250～700m3；以渣油气化，每吨合成氨耗氧850～940m3；石灰氮是一种化学氮肥，1吨石灰氮要消耗氮气300～500m3，现石灰搂主要制双氰胺，硫脲和氰熔体等化工产品。
大化肥装置一定要配置大型空分设备，如山西省化肥厂，年产30万吨合成氨，有一套法国20000m3/h空分设备，其鲁奇炉加压气化需要19780m3/h、90%O2；液氮洗涤要29681m3/h、2ppmO2的高纯氮，以及750m3/h的液氮。南京化学工业有限公司每年生产30万吨合成氨装置和52万吨尿素装置，配置能力为4万立方米/时的空分设备。
三、工业气体在医疗、保健方面的应用
1、抢救临危病人：
氧气不但是工业生产所必需的气体，也是地球上有生病的机体赖以生存的物质，用氧气抢救窒息病人，临危病，这是众所周知的。在医院里，特别是重惩监护病房，氧气被称为“救命气”，如浙江人民医院的ICO病房每天约需耗氧300m3，且要求每天24小时不中断供氧，大型医院一般均建立中心供氧系统，其方式主要有集组钢瓶、低温液氧贮槽和变压吸附制氧机供氧三种方式。
2、冷冻医疗：
在医学上，现已形成“冷冻外科”。已广泛应用于皮肤科、眼科、口腔科、妇科、五官科、肿瘤科等。治疗的疾病，包括皮肤病、血管瘤、脑瘤、肺癌、宫颈糜烂、内痔、疣、痣等几十种疾病，有较好疗效。
国外称冷冻冶疗为“治癌的新武器”。上海医科大学肝癌
研究所曾报道用喷射式液氮冷冻治疗机治疗原发性肝癌15年的临床经验。治疗为60例，全部病例冷冻后恢复顺利。表明肝癌液氮冷冻治疗是安全可行的，可作为不能切除肝癌综合治疗的一个手段。再液氮冷冻治疗血管瘤，成功率80%以上，有效率在90以上，用液氮冷冻分层脱除，是较为理想的方法。
用液氮冷冻治疗腋臭，有冷冻头直接接触和喷冻（反复二次）两种，均能破坏或将大汗腺顶端收缩封闭，减少或消除臭汗液分泌，同时超低温易使致臭杆菌杀死，因此能彻底清除臭味。
液氮可脱清雀斑。一般雀斑经冷冻后，5分钟内即会浮起，3小时成泡点，3日成痂，5～7日脱落。初有粉红印迹，正常皮肤可在2～3周左右完全复原。从这角度，已发展为“液氮冷冻美容”，深圳已有美容服务部。
还有用深低温冷冻同种骨、关节，并已移植成功，取得满意疗效。其同种骨制备法是：取年龄在18～30岁急性暴死尸体，于死亡1小时内，经消毒、取骨，即深低温贮存，需要移植。
冷冻喉管技术，对大部分液体管道维修工程是个好方法，直径在350mm（14"）以下的喉管，被安上一个特别设计的凝固箱，再灌注入液氮。液氮的低温（-196℃）将喉管内之液体凝固，形成“冰块”阀门。在冷冻剂不断供应下，冰块一直维持到工程完成为止。
3、高压氧治疗：
就是将病人置于高于大气压的环境里（一般为2～3大气压）使其适于高浓度氧以求改善病态的一种治疗方法。用高压氧舱治疗的病种有：心绞痛、脑梗塞、急性脑缺氧（自缢）、一氧化碳中毒、气性坏疽、破伤风、创伤（植皮）、休克、烧伤、血栓闭塞性血管炎、眼球脉络膜炎，作辅助治疗用于断肢再植和肢体血循环阻碍等。其原理是人在三个大气压的铁箱中呼吸氧气，当溶于血液液体部分的氧气占容积的6%时即可维持组织上中氧的需要，即使在血管中没有血液，也能用葡萄糖和生理盐水维持生命。
4、生理学治疗：
在潜水作业中，若用普通空气，在深度为50米时，溶解在血液中的氧气就会产生麻醉作用，潜水员就要发生危险。因为海下深度每增加33尺（约10米），压力就增加1个气压，普通空气（20.9%O2）到300尺（91.5米）海底就变成100%的氧气，这样浓的氧气是不适于呼吸的。此外，如果潜水员上升水面的减压太快，人体中的氮气会形成小的气泡，结果使人产生佝偻的病症——痉挛、血管栓塞、甚至使呼吸系统瘫痪（潜水病）。为了清除这种危险，目前这种氦空气，在200米以上的深度作业也不会发生危险，在1000尺（305米）深海也不会引起麻醉。但必须根据深度对氧气的浓度作适当的增减。潜水越深，要求氧含量减小。如海深100米，要求制出含氧16～17%的“氦空气”，200米深时要求7～8%氧。这样的人工空气的使用量是很大的，例如200米深海作业20分钟，包括呼吸和减压在内，每人要耗9～12m3氦气、6m3氧气和3m3氮气。
纯氧敷伤口加速愈合：美国
研究人员，用纯氧气来敷着伤口可加速伤口愈合，这种技术疗褥疮和溃疡症状，减轻病人手术后的痛苦。
研究人员发现，手术伤口用纯氧疗法最有效，其次是溃疡，褥疮疗效约得百分之四十四。
此外，用纯氧疗法后，伤口留下的疤痕较浅，故医生提议意外导致皮肤受伤的人可用此疗法。
氙气帮助修复受损的神经细胞：英国伦敦皇家学院的科学家们发现氙气可帮助保护受损的神经细胞，为此他们与美国空气制品公司一起建立了一家名叫Proexeon公司以开发其临床应用。
研究表明惰性气体氙可用作神经保护剂，防止受损神经细胞死亡。根据临床前的试验，
研究人员相信氙可在人体上应用，可治疗神经受损病人如中风、麻痹、脑伤和脊髓受伤等。临床证实这是一种治疗神经受伤病人的有效途径。目前神经细胞在它们死亡后不能再生，但使用氙气可马上防止细胞死亡。
5、可吸入止痛剂：
现在英国急救人员、助产士和护理人员可向病人提供一种快速、可吸入的笑气和氧的混合气止痛剂。该气体的商标是Emtonox，混合气由50%笑气和50%氧组成，这是一种快速止痛剂，因为它的血液气体可溶性低，可在两分钟内起作用。这种混合气用BOC医用轻型CD气瓶灌装。这种气瓶比标准的D气瓶轻25%，装有推开、拉关阀门，内装调压器和快速转换entonox出口。因为气瓶质量轻，对社区的且产士、护理人员和急救人员大有好处，使他（她）们可以同时携带其它设备现场工作。
整个世界氙在麻醉方面的应用不断扩大，梅塞尔公司在欧洲寻求正式批准使用氙麻醉技术，法液空在这方面拥有多项专利，美国普莱克斯正在请求食品药品管理局批氙在麻醉上应用。一般一次手术需大约10升氙。在世界医用市场上BOC乃是首届一指的主要厂商，它关注氙在麻醉和核磁共振上的应用。
医疗器械：大医院均拥有先进的诊断仪——核磁共提成象仪，美国2000年国内氦耗量达9500万立方米，其中核磁共提成象仪有耗约占24%。
氪氙的同位素氪85、氪87、氙133等放射性稀有气体，可作为显踪剂来诊断大脑出血的位置，进行心、肺机能的检查和治疗脑、副肾、卵巢等的肿疡。
利用氙具有不透过X射线的性质，被用作X光摄影的造影剂，也被用于遮蔽X射线。氙133还作为显踪剂来诊断大脑出血的位置，进行心、肺机能的检查，
研究生理系统（血液流动）和治疗脑、副肾、卵巢等肿疡。
6、家庭氧疗：
家庭用氧者多为患有心病、肺心病、老慢支、哮喘、脑梗塞、冠心病等慢性病人和一些需要吸氧的孕产妇，部分健康市民亦开始关注用氧保健，家庭用氧逐渐成为都市人治病保健的新时尚。美国普莱克斯公司已在10个国家时新开设28个家庭呼吸治疗点。该项活动使该公司在家庭呼吸治疗文献荣登榜首，在15个国家时这样的治疗中心数目已达177个。每年该公司家庭氧疗的全球销售超过1亿美元。
研究表明家庭氧疗市场仍有较大的增长潜力。
家庭氧疗的主要方式有家用小型变压吸附制氧机，分柞式和分体式二种，氧气空调机和家庭供氧中心。在南京铁道医学附属医院的家庭供氧中心，一个个容量为10升的铝合金氧气瓶一字排开，氧气瓶小巧美观，用户只要打个电话，供氧中心就可上门办理租、售气瓶手续，用户亦可直接到供氧中心开户。每瓶氧气的售价为21元，用完后可凭购买的氧气票换取新瓶氧气，十分方便。
日本三菱重工推出能散发氧气的空调机，能测定空气中氧气与CO2的比例，能使室内氧气保持在25%30%的水平（缸氧时能自动释放氧气）。国外空调器发展趋势之一是制氧放氧，制氧放氧空调器采用ESA系统，通过把空气中的水和臭氧相加压制造成氧，它代表了国际空调节器产品发展的最新趋势。
“氧吧”在国外风行，国内近年也在兴起。墨西哥城自1991年3月起，在街头建立了25个“吸氧亭”，在市中心地带投入使用，付2美元便可吸氧1分钟。吉林长春一汽热处理厂有一座吸氧间，由PSA制氧装置供氧（95%），在吸氧间氧气含量提高到26O2，成为“一汽”工人劳保新享受。
7、液氧是血库和骨髓库用的标准致冷剂：
用液氮冷冻人血，能使血液长期贮存十年以上（鲜血保存不能超过20天）。冷冻的血比鲜血好，因它不会变旧，不会传播传染病。经液氮冷冻的凝血可大大减少血库的费用。已经进行的实验证明，可用超低温冷冻方法来保证活组织和内藏器官。北京人民医院细胞治疗中心把肿瘤细胞冻存起来，它能给患者留一个希望。美国匹兹堡大学医学中心的肿瘤细胞库，已建成12年，存储着无数个人的肿瘤细胞。而人民医院也在1997年10月建起我国首家全自动控制的大型液氮库，能够冻存10多万人的肿瘤细胞，可至今只存放着20多个人的肿瘤细胞。
研究表明，大多数肿瘤细胞都具有与正常细胞不同的成分，可以引起免疫系统对之识别并攻击。利用这种抗原可以在患者体内诱导产生出可杀伤肿瘤的免疫细胞。
南京新建皮肤库，在自愿损献者去世后，由医生取下皮肤，浸泡在液氮中保存，需用时再复温。我国青年科学家王翔博士，成功地将大鼠的卵巢置于-196℃液氮中进行深低温冷冻保存，冻融后再将带血管蒂的卵巢移植回大鼠体内，使大鼠恢复排卵及内分泌功能，并有一例成功爱孕。这是人类第一次实现将动物器官冷冻保存，并使之健康“复苏”是一次“零”的突破。温州医学院附属第一医院将一位不孕妇女在四年前通过试管婴儿技术培养成功的胚胎植入母体子宫，经检查已孕育成功。据悉，温州有300多对育龄夫妇将试管婴儿育成的胚胎在温医附属一院进行冷冻保存。胚胎冷冻是试管婴儿技术中的一项辅助功能。目前温医附属一院生殖医学中心胚胎库冷冻的胚胎，主要是不孕夫妇施行试管婴儿技术培育成功植入后留下的质量良好的多余胚胎，一般用于第一次植入失败后再次为其助孕，这些胚胎在-196℃的液氮中保存。
四、工业气体在食品贮存中的应用
液氮超速冻食品：用液氮深冷急冻技术冻结贮存，水产品，可达到国家一级鲜度标准，急冻后在-32℃下储运。可保持6个月以上干耗小于1%，品质仍如如新鲜。如速冻治对虾，液氮消耗量，约为2.0kg液氮/1kg对虾。日本液氮年产量达4～5万吨，大部分用于速冻食品，西欧国家液氮量的1/3用于食品速冻。
1、干食品的气调包装：
对于自然干燥或经人工干燥的花生、茶叶、奶粉、土豆片、紫菜等食品，通过真空充氮［99.9%～99.99%（V/V）］将氧气含量控制在500×10-6（V/V）以下，防止食品氧化而变色、变质、变味。
2、熟食制品的气调包装：
这类包装主要抑制氧化作用和阻止细菌、微生物、霉菌的生长繁殖，防止食品的霉变。在气调包装中充注食品级二氧化碳，通常配气比为40%～60%。
3、鱼肉类及果蔬的气调包装：
这类食品不但要防止腐烂变质，同时还要保持新鲜感。微生物、细菌在这类食品中极易生长毓，厌氧和喜氧微生物同时存在，因此需要配比一定比例组分的混合气，如鲜肉气调包装，用二氧化碳抑制微生物细菌的生长和繁衍，用氧来保持鲜肉色泽并抑制厌氧微生物的生长，配制的混合气二氧化碳占20%～35（V/V），氧占40%～70%（V/V）。海鲜水产品含有大量厌氧微生物，因此在气调包装中气体混合比为氧占60%～80%（V/V），二氧化碳占20%（V/V）。果蔬的气调保鲜最为复杂，因为新鲜收获的水果、蔬菜仍保持内部的生命机制，还处在呼吸阶段，因此呼吸作用越强，保存时间越短，也最容易腐烂变质，为此必须控制配制一定比例的混合气和适当的贮藏温度来控制果蔬的呼吸强度，如柑橘气调包装控制混俣气比例为氧占12.5%～17.5%（V/V），二氧化碳占1.35%～3.65%（V/V），就能抑制其呼吸强度。实践证明，腐果率可由7.63%下降到2.32%。
4、蛋类气调包装：
二氧化碳对禽蛋类的保鲜十分有效，其因是久放的禽蛋，在其内部二氧化碳通过蛋壳上的微孔逐渐释放，造成蛋中pH值增大，使蛋白缩合成水样蛋白。将30%～70%（V/V）二氧化碳气调包装禽蛋6～10h，二氧化碳通过蛋壳上的微孔渗入蛋内，能够延缓形成水样蛋白的速度，可达到保鲜目的。
5、氮气灌装啤酒：
在啤酒的贮存过程中，中性的氮气可以比酸性的二氧化碳更好地保持啤酒的理化指标；使用液氮比使用二氧化碳可降低生产成本30%。
2002年，昆明华狮啤酒厂已全面试用昆明梅塞尔的液氮。华狮厂工作人员反映，液氮供气系统安全稳定，且操作方便，使用氮气灌装的啤酒泡沫更加丰富、洁白，且细腻，挂杯率增加，泡沫消失的速度减缓，增加了华狮啤酒厂产品的市场竞争力。
得益于普莱克斯的一项新技术，全世界的啤酒酿造商在不久的将来有望生产出一种口感更佳的啤酒。该项称为氮蒸馏的技术可使啤酒味道更加爽口，颜色更清晰，贮藏时间更长。普莱克斯在美国波尔瓦酿酒公司安装了一台采用该项技术的设备，该酿酒公司年产啤酒50000桶。
啤酒酿制过程中采用的水含有氧，由于氧的存在往往会使啤酒的口味、颜色和稳定度受到不利的影响。该技术将氮气泡注入水中，从而减少水中的含氧量。气泡会产生浓度梯度，迫使溶解氧扩散。
目前大多数啤酒酿造商采用真空流程来去除氧。普莱克斯的氮蒸馏设备安装简便，监控相当容易；这是一种连续在线系统，毋需停机。
6、液氮灌充水果饮料罐头：
充液氮的原因：原先的水果饮料罐头，在封罐时要加热，因此当罐冷却时，就会因罐内物质体积收缩而造成负压，从而出现罐体凹瘪，为此减少罐壁厚度，节约用料。此外，在水果饮料罐头中充入液氮，可排除部分空气，有利于饮料的贮存。据试验，每罐饮料大约只需0.7克液氮。其中，实际封入罐内的液氮只有0.1克，其余的均在充填过程中汽化了。
据估算，由于空罐壁厚减薄，价格可减得较多，即使增加了充灌液氮的成本，包装费用仍只有以前的90%左右，而且保质期可延长。
7、乙机餐保鲜：
干冰，固态的二氧化碳，形状似冰雪，受热不经熔化而直接气化，故名干冰。在常压下蒸发时可得-80℃左右的低温，减压下蒸发时则温度更低。干冰主要用于食品工业保藏食物。因可获得-80℃的低温，也可作一般致冷剂用。干冰（二氧化碳）溶于水时，部分生成碳酸，所以亦称“碳酸酐”或“碳酸气”。
香港氧气公司可谓综合开发，多种经营，建立干冰厂，服务航空饮（膳）食公司，快捷地运送干冰，用于“飞机餐”保鲜。
五、工业气体在机械工业领域的应用
1、工业气体在金属的切割和焊接中的应用：
氢一氧焰、氧一乙炔焰在机械工厂中对板材、容器的切割、焊接。氧一丙烷焰切割可提高切割面的光洁度。代替了部分零件的铸、锻、铣、创。利用氩的惰性，在电孤焊时用氩作保护气体，可防止被空气氧化、氮化、钛、钼及合金和不锈钢等。
2、工业气体在金属热处理中的应用：
氮是一种中性气体。在非活化状态下，氮可用作保护加热，防止钢铁的氧化、脱碳，因而广泛地用于光亮淬火、光亮退火、光亮回火等热处理工艺中。在真空热处理时，氮气常作为冷却介质使用；充氮加压油淬时，氮气既可保护真空炉的电热元件，又可通过调节氮气压力，提高钢件的淬硬性。在一定电压和低真空状态下，氮会电离，可进行离子渗氮和离子氮碳共渗。在渗碳、渗氮时，常用氮气进行炉内吹洗、排气，炉门的气帘密封，渗碳后的防氧化冷却；在停气断电时，将氮气送入炉内，可防止炉气爆炸，保证安全操作。
氮基气氛处理具有节省能源、气源丰富、安全经济、适应性广等优点。业已表明，它已能稳定地用于退火、淬火、渗碳、渗氮等多种热处理工序。为制造出高质量的欧元硬币，制造工艺中所用的钢合金硬币冲模必须经过特别的热处理。
欧元硬币凸冲模在纯氮气氛下退火的制造工艺：首先需将冲模放在一个真空炉中进行退火，退火过程中就使用到了奥地利梅塞尔提供的纯氮气作为保护气体，然后再将冲模放在一个淬火槽中冷却。为使冲模具有特别高的搞磨损性并确保其尺寸的稳定性，接下来的一道工序就是将冲模放入一个冷却室中进行附加低温处理。在冷却室，有控制地喷射液氮，冲模的温度可降至-80℃。此时，模由奥氏体组织转变成稳定的马氏体组织。
浙江万向钱潮股份公司是一家生产汽车配件万向节的企业，热处理生产过程中需用大量的氮气，为此，宁波梅塞尔阳光气体公司向万向钱潮供气液氮。
3、对容器内有害气体进行置换：
对容器进行置换是将容器内的有害气体或蒸汽去除掉，主要方法是导入惰性气体，去置换容器内的有害气体，如：氧、水分、氢、苯、一氧化碳、丙烯、丙酮、液化天然气等易燃、易爆气体，以降低容器内的有害介质浓度，将其控制在安全的范围内。通过对容器的置换，达到防火、防爆、防腐的目的及使容器内的氧含量或水分降低到安全水平。
4、对机械另件之间进行固定：
机械零件装配常采用过盈配合，这种过盈配合采用打入、压力、红套等方法去完成，这些方法对某些零碎来说受到一定限制。实践证明，利用低温冷缩方法进行过盈配合容易获得成功。
5、利用工业气体完成钴炉化学清洗：
钴炉在采用氢氟酸清洗和氨洗结果排除废液时，用充入氮气式顶排可以得到较好漂洗耳恭听效果，为防止钴炉内腔产生二次锈蚀。
6、金属、工具低温处理：
金属的低温处理，液氮又是一个极妙的应用，它能使残余的奥氏体组织，迅速转变为坚硬、致密而稳定的马氏体组织，能提高金属零件与刀具耐用度0.5～1.5度。七十年代初期，美国材料改进公司就成功地采用低温处理技术，使工具钢冲模的使用寿命从4万次提高到25万次。处理刀具，将工件在60×60×300厘米的冷箱内冷却（温度为-320°F，即-196℃），并在此温度下保持30小时，再用24小时左右的时间升至室温，然后用20分钟时间加热到回火温度300°F（149℃）。经低温处理的钢钻头，寿命可从钻350个孔提高到900～1200个孔。低温处理，国外已广泛应用于轧辊、火车车轮、切削刀具等方面。并具有很大的经济意义。
2003-2010年工业气体产品表观消费量
分析及预测
单位：千元
