Первоначально для выделения оксида углерода из синтез-газа осуществляли сжижение оксида углерода и метана. Кривая парциального давления компонентов синтез-газа свидетельствует о том, что с понижением температуры первоначально будут конденсироваться высококипящие метан и оксид углерода. Сжижение начинается (в зависимости от давления) в области от —100 до —180 °С и завершается при температуре затвердевания метана и оксида углерода. Путем разделения газовой и жидкой фаз, а также путем дистилляции жидкой фазы получают СН4 и СО в чистом виде.
Глубокое охлаждение газа осуществляется при рабочей производительности холодом, получаемым за счет эффекта Джоуля — Томпсона и расширения газа [87—90]. Для подвода необходимого холода применяют его циркуляцию. В ступени высокого давления поток холода распределяется по всей низкотемпературной области и поставляет количество холода, необходимое для поддержания соответствующей температуры. Для получения оксида углерода требуется охлаждение до низких температур (до — 200 °С). Поэтому прежде всего нужно полностью удалить те компоненты газовой смеси, которые могут замерзать.
На установке можно использовать различные низкотемпературные процессы. Для разных целей применяют (в зависимости от того, какие продукты должны быть получены в чистом виде — водород, оксид углерода или оба газа одновременно) разнообразнейшее комбинирование процессов. Для выделения оксида углерода из синтез-газа напрашивается разделение процессов на две группы: парциальная конденсация и промывка жидким метаном.