[发明专利]液化方法和系统

权利要求书

1.一种使用闭环制冷系统的液化方法，所述方法包括以下步骤：

(a)在至少一个压缩机(132)中压缩气态制冷剂流(144)；

(b)在第一热交换器(114，214)中冷却压缩的气态制冷剂流(146)的至少一部分；

(c)在第一膨胀器(136)中使来自第一热交换器(114，214)的冷却的压缩的气态制冷剂流的至少第一部分(150，250)膨胀以提供第一膨胀气态制冷剂流(152)；以及

(d)冷却且基本上液化进料气流(100，301)以在第二热交换器(110，310)中通过与来自第一膨胀器(136)的第一膨胀气态制冷剂流（152）的至少第一部分(154)进行间接热交换而形成基本上液化的进料气流(102)，以及

(e)通过在第三热交换器（116）中与来自第一膨胀器（136）的第一膨胀气态制冷剂流(152)的第二部分（160）进行间接热交换，进一步冷却来自第一热交换器（114,214）的所述冷却的压缩的气态制冷剂流（148,248）的第二部分(168)，

其中离开所述第一膨胀器(136)的所述第一膨胀气态制冷剂流(152)基本上为蒸汽，以及

第一热交换器（114,214）和第三热交换器（116）可合并成一个热交换器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括在过冷器交换器(112)中与离开第二膨胀器(138)的第二膨胀气态制冷剂流(172)进行间接热交换而过冷所述冷却且基本上液化的进料气流(102)，其中所述第二热交换器（110,310）和过冷器交换器（112）可合并成一个热交换器（810）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述冷却的压缩的气态制冷剂流（148，248）的第二部分(168)在第三热交换器（116）中被进一步冷却后，被供给到第二膨胀器（138），以提供所述第二膨胀气态制冷剂流(172)。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，离开所述第二膨胀器(138)的所述第二膨胀气态制冷剂流(172)基本上为蒸汽。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，离开所述过冷器交换器(112)的第二膨胀气态制冷剂流(174)在低压压缩机(130)中压缩；与离开所述第二热交换器（113,310）的所述第一膨胀气态制冷剂流的第一部分以及离开第三热交换器（116）的第一膨胀气态制冷剂流的第二部分合并；以及，混合流(144)在高压压缩机(132)中被进一步压缩。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于还包括在第一热交换器（114,214）中温热离开所述第二热交换器(110，310)的第一膨胀气态制冷剂流的第一部分(154)的至少一部分（156，356）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于还包括：在所述第一热交换器(114，214)中温热离开所述第三热交换器（116）的第一膨胀气态制冷剂流(152)的第二部分(162)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于还包括：将离开所述至少一个压缩机(132)的所述压缩气态制冷剂流(146)分成第一部分(247)和第二部分(246)；在包括至少一级汽化液态制冷剂的补充制冷系统（220）中冷却所述第一部分(247)；在权利要求1的步骤(b)中在所述第一热交换器(114)中冷却所述第二部分；以及，在权利要求1的步骤(c)中合并所述冷却的第一部分(249)与所述冷却的第二部分(248)的一部分(250)以在所述第一膨胀器(136)中膨胀。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于还包括将离开所述至少一个压缩机(132)的所述压缩的气态制冷剂流(146)分成第一部分(447)和第二部分(446)；在第三膨胀器(434)中使所述第一部分(447)膨胀，在所述第一热交换器(214)中温热所得膨胀的第一部分(449)以及，在权利要求1的步骤(b)中在所述第一热交换器(114)中冷却所述第二部分(446)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，进行液化的进料气流是天然气流。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述气态制冷剂流是氮气流。