如圖10所示，內壓縮流程中，冷箱容器內的液氧通過液氧泵6升壓、經過高壓換熱器4與高壓空氣進行熱交換，被復熱、氣化后直接從冷箱出口得到高壓氧氣。 該流程的特點為冷箱出口的產品壓力即為使用要求壓力，所以，根據用戶要求的壓力不同，設計的換熱器所需承受的壓力也不同。從換熱的角度看，液體在臨界壓力以上的氣化過程與臨界壓力以下時有很大的不同。前者當溫度達到臨界溫度時，直接由液態變為氣態，沒有相變的階段；而后者在達到飽和溫度(低于臨界溫度)時，有一個維持溫度不變的氣化階段。而正流空氣在換熱器中被冷卻的過程是沒有相變的。 為了使二者在換熱器內有盡可能小的傳熱溫差，通過理論計算，對于低于臨界壓力時的液氧氣化，要求通過高壓換熱器的空氣流量大于氧氣流量，并且，最佳壓力為氧氣壓力的2～2.3倍；超過臨界壓力時為1.3～1.6倍，如圖11所示。因此，當產品氧壓力為2.94MPa時，取空氣的壓力為6.3MPa。而主空壓機1的壓力是滿足下塔所需的壓力，在0.55MPa左右。為此，必須配置有增壓機2來提高空氣壓力，它可與增壓膨脹機側的增壓機結合起來設置。 由于增壓后的壓力很高，這部分流程相當于中壓循環，將增壓氣體供給膨脹機后通至下塔已有足夠的壓降和單位制冷量，所以，可將主空壓機出口的空氣分為三部分：一部分在主交換器5中冷卻后進入下塔精餾；第二部分在增壓機中增壓至6.3MPa，經高壓換熱器環流通道冷卻后進入透平膨脹機，膨脹壓力為0.55MPa，空氣進入下塔；第三部分在增壓機中增壓至6.3MPa，在高壓換熱器4中冷卻到飽和溫度，然后通過節流閥7減壓至0.50MPa，呈液態空氣進入下塔中部，增加下塔下部的回流比，并減少下塔上部的上升蒸氣量，提高下塔的氮純度，同時減少了主冷的冷凝量，減少上塔回流液，使氧提取率提高。此流程適用于特大型空分設備，膨脹量的增減對氧、氮、氬純度影響較小，但對增壓機、膨脹機等設備精度要求較高，該流程氧提取率大于98%。
