[发明专利]从天然气原料流生产过冷液化天然气流的方法和相关的设备

权利要求书

1.从天然气原料流(12)生产过冷的液化天然气流(14)的方法，所述类型的方法包括以下步骤：

-通过经过第一热交换器(16)对所述天然气原料流(12)进行预冷，以获得温度低于-20℃的一预冷原料流(18)；

-通过经过第二热交换器(20)对所述预冷原料流(18)进行液化，以获得温度低于-80℃的至少一液化天然气流(22)；

-通过经过第三热交换器(24)对所述液化天然气流(22)进行过冷，以获得过冷到温度低于-120℃的一过冷的液化天然气流(14)；

-在第一热交换器(16)中使所述原料流(12)与基本气态的第一制冷流(60)进行热交换联系，所述第一制冷流(60)在第一制冷循环(26)中从来自第一动态膨胀透平机(34)的膨胀的制冷流体的第一气态流(72)产生；

-在第二热交换器(20)中使所述预冷原料流(18)与在第二制冷循环(28)中流动的第二气态制冷流(62)进行热交换联系，所述第二气态制冷流(62)从来自第二动态膨胀透平机(42)的膨胀流体的第二气态流(82)产生，所述第二动态膨胀透平机(42)不同于所述第一动态膨胀透平机(34)；

-在第三热交换器(24)中使所述液化天然气流(22)与在第三制冷循环(30)中流动的第三制冷流(64)进行热交换联系，所述第三制冷流(64)至少部分地从来自第三动态膨胀透平机(52)的膨胀流体的第三气态流(92)产生，所述第三动态膨胀透平机(52)不同于所述第一动态膨胀透平机(34)和所述第二动态膨胀透平机(42)；

-将在所述第一热交换器(16)的出口获得的被加热的第一制冷流(66)向第一压缩装置(26)运送，而不经过所述第二热交换器(20)和所述第三热交换器(24)；

-将来自所述第二热交换器(20)的被加热的第二制冷流(76)向第二压缩装置(40)运送，而不经过所述第一热交换器(16)和所述第三热交换器(24)；

-将来自所述第三热交换器(24)的被加热的第三制冷流(86)向第三压缩装置(30)运送，而不经过所述第一热交换器(16)和所述第二热交换器(20)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

-将所述膨胀的制冷流体的第一气态流(72)分为第一气态制冷流(60)和第一辅助冷却流(102)；

-在第二循环热交换器(44)中使所述第一辅助冷却流(102)与来自第二压缩装置(40)的第二压缩制冷流(80)进行热交换联系，以形成冷却的第二压缩制冷流(81)，

-将冷却的第二压缩制冷流(81)向第二膨胀透平机(42)运送，以形成膨胀的制冷流体的第二气态流(82)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

-将所述膨胀的制冷流体的第二气态流(82)分为第二气态制冷流(62)和第二辅助冷却流(112)，和

-在第三循环交换器中使所述第二辅助冷却流(112)与来自所述第三压缩装置(50)的第三压缩制冷流(90)进行热交换联系，以形成冷却的第三压缩制冷流(91)，

-将所述冷却的第三压缩制冷流(91)向第三膨胀透平机(52)运送，以形成膨胀的制冷流体的第三气态流(92)。

4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，分别地在所述第一制冷循环(26)、所述第二制冷循环(28)和所述第三制冷循环(30)中流动的制冷流体完全地被分开，

来自所述第一热交换器(16)的被加热的第一制冷流(66)、来自所述第二热交换器(20)的被加热的第二制冷流(76)、和来自所述第三热交换器(24)的被加热的第三制冷流(86)分别地向不同的压缩机运送，相应地，第一制冷流(66)向第一压缩装置(32)运送，第二制冷流(76)向第二压缩装置(40)运送，且第三制冷流(86)向第三压缩装置(50)运送，以相互分开地进行压缩。