[发明专利]天然气液化系统和方法

权利要求书

1.一种天然气液化系统，其特征在于，其包括：

热交换器，用来冷却供给的天然气来获得冷却的天然气；

第一超声速冷凝器，用来冷凝所述冷却的天然气来产生液化天然气，并输出至少一部分冷冻气态天然气至所述热交换器被加热来获得加热的天然气；及

压缩单元，用来压缩所述加热的天然气，并提供压缩的天然气至所述热交换器来与所述供给的天然气共同和所述至少一部分冷冻气态天然气进行热交换而被冷却。

2.如权利要求1所述的天然气液化系统，其特征在于：所述第一超音速冷凝器包括用来输出所述冷冻气态天然气的第一部分的第一出口和用来输出包括所述液化天然气和所述冷冻气态天然气的另一部分的混合流体的第二出口，且所述天然气液化系统包括至少一个和所述第二出口连通的分离罐，用来从所述混合流体中分离出至少一部分冷冻气态天然气。

3.如权利要求2所述的天然气液化系统，其特征在于：所述至少一个分离罐包括第一分离罐，用来从所述混合流体中分离出所述冷冻气态天然气的第二部分并输出所述液化天然气，所述天然气液化系统包括与所述第一分离罐连通的第一减压装置，用来降低来自所述第一分离罐的液化天然气的压力并输出液化天然气和低压气态天然气的气液混合物，且所述天然气液化系统还包括第二分离罐，用来从来自所述第一减压装置的气液混合物中分离出低压气态天然气。

4.如权利要求3所述的天然气液化系统，其特征在于：所述天然气液化系统包括汇集装置，用来接收所述冷冻气态天然气的第一部分、第二部分和低压气态天然气并且输出相同压力的所述冷凝天然气的第一部分、第二部分和低压气态天然气的汇合流体至所述热交换器。

5.如权利要求1所述的天然气液化系统，其特征在于：所述天然气液化系统包括和所述热交换器连通的第三分离罐，用来从来自所述热交换器的冷却的天然气中去除天然气凝液。

6.如权利要求1所述的天然气液化系统，其特征在于：所述天然气液化系统包括冷却装置，用来冷却来自所述第一超音速冷凝器的至少一部分冷冻气态天然气且将冷却的天然气提供给所述热交换器。

7.如权利要求6所述的天然气液化系统，其特征在于：所述冷却装置包括第二减压装置。

8.如权利要求6所述的天然气液化系统，其特征在于：所述冷却装置包括膨胀器。

9.如权利要求1所述的天然气液化系统，其特征在于：所述天然气液化系统包括位于所述热交换器之前的第二超音速冷凝器，用来从所述供给的天然气中去除天然气凝液。

10.如权利要求9所述的天然气液化系统，其特征在于：所述天然气液化系统包括位于所述第二超音速冷凝器下游的干燥单元，所述第二超音速冷凝器用来从所述供给的天然气中去除至少一部分水蒸气，且所述干燥单元用来去除来自所述第二超音速冷凝器的天然气中的水蒸气。

11.如权利要求9所述的天然气液化系统，其特征在于：所述天然气液化系统包括位于所述第二超音速冷凝器上游的干燥单元，用来去除供给的天然气中的水蒸气。

12.一种天然气液化方法，其特征在于，其包括：

冷却供给的天然气来获得冷却的天然气；

通过第一超声速冷凝器冷凝所述冷却的天然气来产生液化天然气，并从第一超声速冷凝器中输出所述液化天然气和冷冻气态天然气；

加热至少一部分冷冻气态天然气来获得加热的天然气；

压缩所述加热的天然气来获得压缩的天然气；及

所述压缩的天然气与所述供给的天然气共同和所述至少一部分冷冻气态天然气进行热交换而被冷却。

13.如权利要求12所述的天然气液化方法，其特征在于：所述输出液化天然气和冷冻气态天然气的步骤包括输出所述冷冻气态天然气的第一部分和输出包括所述液化天然气和所述冷冻气态天然气的另一部分的混合流体，所述天然气液化方法包括从所述混合流体中分离出至少一部分冷冻气态天然气。

14.如权利要求13所述的天然气液化方法，其特征在于：所述分离的步骤包括：

从所述混合流体中分离出所述冷冻气态天然气的第二部分，

降低所述液化天然气的压力来获得液化天然气和低压气态天然气的气液混合物，及

从所述气液混合物中分离出低压气态天然气。