本实用新型属于空气分离技术领域，尤其涉及一种空气分离系统。本实用新型提供的空气分离系统包括空气分离塔，所述空气分离塔包括下塔和上塔，所述上塔设置有液氮入口、空气入口、液空入口、液相出口和若干个气相出口，液氮入口的位置高于空气入口；与空气入口相连的空气输送管道；与液氮入口相连的液氮输送管道。空气分离系统开工时，将液氮和空气分别通过相应的输送管道输入到空气分离塔的上塔中，逐塔板实现上升空气的冷凝和液氮气化，冷凝的液体流至上塔底部，形成积液。本实用新型提供的空气分离系统以液氮作为冷源与空气进行气液传热传质，利用液氮促进空气在上塔内快速冷凝液化，从而大幅度缩短开工过程上塔底部积液的时间。