CN110621951A - 用于天然气的液化的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供用于生产液化天然气的系统和方法。所述系统中的至少一个可包括与预冷器组件流体连通的多个压缩组件。一个压缩组件可以是预冷环路的一部分，并且可包括由变速或定速马达驱动的至少一个压缩机。另一个压缩组件可以是液化环路的一部分，并且可包括至少一对压缩机，每个压缩机由相应的涡轮机驱动。液化环路可流体地联接到主热交换器，该主热交换器被利用来液化含有天然气的原料气流的流过主热交换器的至少一部分，由此生产液化天然气。

Description

用于天然气的液化的系统和方法

背景技术

常规燃料（诸如，汽油和柴油）的燃烧已证明在各种各样的工业过程中至关重要。然而，汽油和柴油的燃烧可常常伴随各种缺点，包括增加的生产成本和增加的碳排放。鉴于前述内容，近来的努力已集中在具有降低的碳排放的替代性燃料（诸如，天然气），以抑制燃烧常规燃料的缺点。除了提供具有降低的碳排放的“更清洁的”替代性燃料之外，燃烧天然气也可比燃烧常规燃料相对更安全。例如，天然气的相对低的密度允许它如果泄漏则安全地且容易地耗散到大气。与此不同，常规燃料（例如，汽油和柴油）具有相对高的密度并且如果泄漏则倾向于下沉或积聚，这可为附近的操作者带来有害且潜在致命的工作环境。

尽管利用天然气可解决常规燃料的一些缺点，但是天然气的存储和运输常常阻止其被视为常规燃料的可行替代物。因此，天然气通常经由一个或多个热力学过程被转化成液化天然气（LNG）。被利用来将天然气转化为LNG的热力学过程可常常包括通过制冷剂循环使一种或多种制冷剂（例如，单混合制冷剂、双混合制冷剂等）循环。尽管已开发出用于生产LNG的各种热力学过程，但是常规热力学过程可能常常不能以足以满足增长的需求的量来生产LNG。此外，常规热力学过程的复杂性可常常使LNG的生产成本过高和/或不切实际。例如，经由常规热力学过程生产LNG可常常需要利用额外的和/或成本过高的设备（例如，压缩机、热交换器等）。2012年5月10日在IP.COM杂志，IP.COM Inc., West Henrietta, NY, US（IP.COM公司，美国纽约州西汉丽埃塔）上发表的文献“A 6MTPA train concept using thepropane pre-cooled mixed refrigerant technology”描述了一种用于天然气的示例性液化系统。

于是，需要用于生产液化天然气（LNG）的改进的、简化的液化系统和方法。

发明内容

本公开的实施例可提供一种液化系统。所述液化系统可包括第一热交换器、第一压缩组件、第二压缩组件和预冷器组件。第一热交换器可被构造成从天然气源接收天然气流并将天然气流的至少第一部分冷却成液化天然气。第一压缩组件可流体地联接到第一热交换器，并且被构造成使第一制冷剂循环通过第一热交换器以将天然气流的第一部分冷却成液化天然气。第一压缩组件可包括：多个第一制冷剂压缩机，其被构造成压缩第一制冷剂；以及多个涡轮机，其被构造成驱动所述多个第一制冷剂压缩机。预冷器组件可流体地联接到第一压缩组件和第一热交换器，并且被构造成在天然气流进入第一热交换器之前冷却天然气流和被所述多个第一制冷剂压缩机压缩的第一制冷剂。预冷器组件可包括多个冷却器，所述多个冷却器被构造成将热能从第一制冷剂和天然气流传递到第二制冷剂。第二压缩组件可流体地联接到预冷器组件。第二压缩组件可包括多个第二制冷剂压缩机，所述多个第二制冷剂压缩机被构造成压缩第二制冷剂并使第二制冷剂循环到所述多个冷却器。第二压缩组件还可包括多个驱动器。每个驱动器可联接到第二制冷剂压缩机中的至少一个，并且被构造成驱动第二制冷剂压缩机中的至少一个。第一制冷剂可以是单混合制冷剂。所述多个第一制冷剂压缩机可包含六个制冷剂压缩机。所述多个涡轮机可包含六个涡轮机，每个涡轮机联接到相应的第一制冷剂压缩机。至少一个涡轮机可以是航改燃气涡轮机，并且至少一个其他涡轮机可以是工业燃气涡轮机。

非根据本发明的本公开的实施例可提供另一种液化系统。所述液化系统可包括多个液化子系统。所述多个液化子系统中的每个液化子系统可被构造成从天然气源接收天然气流的一部分。每个液化子系统可包括热交换器、第一压缩组件、第二压缩组件和预冷器组件。热交换器可被构造成从天然气源接收天然气流的所述一部分并将天然气流的所述一部分的至少一小部分（fraction）冷却成液化天然气。第一压缩组件可流体地联接到热交换器，并且被构造成使第一制冷剂循环通过热交换器以将天然气流的所述一部分的所述一小部分冷却成液化天然气。第一压缩组件可包括：多个第一制冷剂压缩机，其被构造成压缩第一制冷剂；以及多个涡轮机，其被构造成驱动所述多个第一制冷剂压缩机。预冷器组件可流体地联接到第一压缩组件和热交换器，并且被构造成在天然气流的所述一部分进入热交换器之前冷却天然气流的所述一部分和被所述多个第一制冷剂压缩机压缩的第一制冷剂。预冷器组件可包括多个冷却器，所述多个冷却器被构造成将热能从第一制冷剂和天然气流传递到第二制冷剂。第二压缩组件可流体地联接到预冷器组件。第二压缩组件可包括至少一个第二制冷剂压缩机，所述至少一个第二制冷剂压缩机被构造成压缩第二制冷剂并使第二制冷剂循环到所述多个冷却器。第二压缩组件还可包括至少一个驱动器。所述至少一个驱动器可联接到所述至少一个第二制冷剂压缩机，并且被构造成驱动所述至少一个第二制冷剂压缩机。

本公开的实施例还可提供一种用于从天然气源生产液化天然气的方法。所述方法可包括：将天然气流的至少初始部分馈送到多个冷却器；以及在至少一个第二制冷剂压缩机中压缩第二制冷剂。所述至少一个第二制冷剂压缩机可由变速驱动器或定速马达驱动。所述方法还可包括：在多个第一制冷剂压缩机中压缩单混合制冷剂。所述多个第一制冷剂压缩机中的每一个可由相应的涡轮机驱动。所述方法还可包括：将热能从单混合制冷剂和天然气流的初始部分传递到所述多个冷却器中的第二制冷剂。所述方法还可包括将单混合制冷剂的第一部分以及天然气流的初始部分的第一部分馈送到第一热交换器以冷却天然气流的流过其的第一部分的至少一小部分，以由此生产液化天然气的第一部分。所述多个涡轮机中的至少一个涡轮机可以是航改燃气涡轮机，并且所述多个涡轮机中的至少一个其他涡轮机可以是工业燃气涡轮机。中冷器可流体地联接所述多个第一制冷剂压缩机中的至少两个第一制冷剂压缩机。

附图说明

当结合附图阅读时从以下详细描述中最佳地理解本公开。应强调的是，根据行业中的惯例，各种特征未按比例绘制。实际上，为了讨论的清晰，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源生产液化天然气（LNG）的示例性液化系统的过程流程图。

图2图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源生产LNG的另一个示例性液化系统的过程流程图。

图3图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源生产LNG的另一个示例性液化系统的过程流程图。

图4图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源生产LNG的另一个示例性液化系统的过程流程图。

图5图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源生产LNG的另一个示例性液化系统的过程流程图。

图6图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源生产LNG的另一个示例性液化系统的过程流程图。

图7是描绘根据所公开的一个或多个实施例的用于生产液化天然气的方法的流程框图。

具体实施方式

将理解的是，以下公开内容描述用于实施本发明的不同特征、结构或功能的若干示例性实施例。下文描述部件、布置和构造的示例性实施例，以简化本公开；然而，这些示例性实施例仅作为示例提供，并且不旨在限制本发明的范围。此外，本公开可在各种示例性实施例中和跨越本文中提供的附图重复附图标记和/或字母。这种重复是出于简单性和清晰性的目的，并且其本身并不指示各种示例性实施例和/或各个图中所讨论的构造之间的关系。此外，在以下描述中，第一特征形成在第二特征上面或之上可包括其中第一和第二特征以直接接触方式形成的实施例，并且还可包括其中额外的特征可形成为介于第一和第二特征之间使得第一特征和第二特征可不直接接触的实施例。最后，下文呈现的示例性实施例可以以方式的任何组合相组合，即，来自一个示例性实施例的任何元件可被用在任何其他示例性实施例中，而不脱离本公开的范围。

此外，贯穿以下描述和权利要求使用某些术语来指代具体部件。如本领域技术人员将了解的，各种实体可通过不同的名称指代相同的部件，且因而，本文中所描述的元件的命名约定并不旨在限制本发明的范围，除非本文中另有明确限定。此外，本文中使用的命名约定并不旨在区分名称不同而非功能不同的部件。此外，在以下讨论中和权利要求中，术语“包括（including）”和“包含（comprising）”以开放的方式使用，且因此应被解释成意指“包括但不限于”。本公开中的所有数值可以是精确值或近似值，除非另有明确陈述。因此，本公开的各种实施例可偏离本文中所公开的数字、值和范围而不脱离预期的范围。此外，如在权利要求或说明书中所使用的那样，术语“或”旨在涵盖排他的和非排他的两种情况，即，“A或B”旨在与“A和B中的至少一个”同义，除非本文中另外清楚指明。

本文中所公开的实施例提供了用于从天然气源生产液化天然气的改进的系统和方法。具体地，本文中所公开的示例实施例可包括对被利用于从天然气源生产液化天然气的丙烷预冷的混合制冷剂（C3MR）系统和过程的改进。如本文中所提供的那样，与常规的C3MR系统和过程相比，用于从天然气源生产液化天然气的每个示例性系统和方法可包括数目减少的涡轮机、压缩机和/或冷却器，同时维持液化天然气的大致相似的产量。涡轮机、压缩机和/或冷却器的数目的此类减少导致由一个或多个过程部件的故障造成的资本支出、维护和停机时间减少。

现在转向附图，图1图示了根据一个或多个实施例的用于从天然气源102生产液化天然气（LNG）的示例性液化系统100的过程流程图。如本文中进一步讨论的，液化系统100可被构造成从天然气源102接收天然气或原料气、以产品或原料气流104的形式引导原料气通过液化系统100或使其流过液化系统100以将原料气的至少一部分冷却成LNG，以及排出或输出LNG。液化系统100还可被构造成引导含有一种或多种制冷剂的过程流体通过相应的制冷剂环路或循环（例如，预冷却循环、液化循环等）或使其流过相应的制冷剂环路或循环（例如，预冷却循环、液化循环等），以冷却原料气流104的原料气的至少一部分。

天然气源102可以是或包括天然气管路、标准天然气井口等等，或其任何组合。天然气源102可含有处于环境温度的天然气。天然气源102可含有具有比环境温度相对更大或相对更小的温度的天然气。天然气源102还可含有处于相对高的压力（例如，约3,400 kPa至约8,400 kPa或更高）或相对低的压力（例如，约100 kPa至约3,400 kPa）的天然气。例如，天然气源102可以是高压天然气管路，其装纳处于从约3,400 kPa至约8,400 kPa或更大的压力下的天然气。在另一个示例中，天然气源102可以是低压天然气管路，其含有处于从约100kPa至约3,500 kPa的压力下的天然气。

来自天然气源102的天然气可包括一种或多种碳氢化合物。例如，天然气可包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等等，或其任何组合。甲烷可以是天然气的主要组分。例如，天然气中甲烷的浓度可大于约80%、大于约85%、大于约90%或大于约95%。天然气还可包括一种或多种非碳氢化合物。例如，天然气可以是或包括一种或多种碳氢化合物和一种或多种非碳氢化合物的混合物。说明性非碳氢化合物可包括但不限于水、二氧化碳、氦气、氮气、汞，或其任何组合。

可处理天然气以从天然气中分离或去除非碳氢化合物的至少一部分。例如，可使天然气流过含有一种或多种吸附剂（例如，分子筛、沸石、金属有机框架等）的分离器（未示出），该分离器被构造成从天然气中至少部分地分离非碳氢化合物中的一种或多种。在示例性实施例中，可处理天然气以从天然气中分离非碳氢化合物（例如，水和/或二氧化碳）以增加碳氢化合物的浓度和/或防止天然气在液化系统100的一个或多个部分中随后结晶（例如，冻结）。例如，在液化系统100的一个或多个部分中，含有天然气的原料气可被冷却至或低于非碳氢化合物（例如，水和/或二氧化碳）中的一种或多种的凝固点。因此，从天然气中去除水和/或二氧化碳可防止液化系统100中的原料气的随后结晶。

如图1中所图示的那样，液化系统100可包括预冷器组件106、一个或多个主热交换器（示出了两个108a、108b）以及多个压缩组件110、112。预冷器组件106可与天然气源102流体地联接，并且被构造成使原料气流104流过其。所述多个压缩组件110、112可包括预冷压缩组件110和液化压缩组件112，其中预冷压缩组件110和液化压缩组件112中的每一个均可与预冷器组件106和主热交换器108a、108b中的至少一个流体地联接。例如，如图1中所图示并且如下文将进一步详细讨论的那样，预冷压缩组件110可与预冷器组件106流体地联接，以作为预冷环路或循环（由“···”线表示）的一部分。液化压缩组件112可与预冷器组件106和主热交换器108a、108b中的每一个流体地联接，以作为液化环路或循环（由“-·-·-”线表示）的一部分。

预冷压缩组件110可被构造成压缩经由预冷环路被引导到预冷压缩组件110的过程流体。预冷环路可以是闭环制冷剂循环。被引导通过预冷环路的过程流体可以是或包括制冷剂。在一个或多个实施例中，制冷剂可以是碳氢化合物。说明性碳氢化合物可包括但不限于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等等。因此，在一个或多个实施例中，流过预冷环路的过程流体可以是丙烷。如上文所讨论的，预冷压缩组件110可与预冷器组件106流体地联接以作为预冷环路的一部分。因而，预冷压缩组件110可压缩从预冷器组件106被引导到预冷压缩组件110的过程流体，并且将过程流体从其排出到出口歧管114，由此可经由预冷环路将过程流体引导回预冷器组件106。预冷器组件106可包括多个冷却器116a-d，所述多个冷却器116a-d被构造成将热能从原料气流104中的原料气和液化环路的内容物传递到流过预冷环路的过程流体，由此在过程流体返回预冷压缩组件110之前使流过冷却器116a-d的过程流体的至少一部分蒸发。相应地，流过预冷器组件106的液化环路的内容物以及原料气流104中的原料气可在进入主热交换器108a、108b之前被冷却。

预冷压缩组件110可包括一个或多个压缩机（示出了四个118a-d），所述压缩机被构造成压缩流过预冷环路的过程流体。如图1中所示，压缩机118a-d可流体地布置成彼此平行，并且在预冷环路中与预冷器组件106流体地联接。说明性压缩机118a-d可包括但不限于超音速压缩机、离心压缩机、轴流式压缩机、往复式压缩机、旋转螺杆压缩机、旋叶式压缩机、涡旋式压缩机、膜片式压缩机等等，或其任何组合。压缩机118a-d中的每一个均可包括一个或多个级（示出了四个）。例如，压缩机118a-d中的每一个均可包括第一级、末级和/或安置在第一级和末级之间的一个或多个中间级。在一些实施例中，压缩机118a-d中的每一个的一个或多个级可与该压缩机的相应的入口凸缘（未示出）相关联。一般地，预冷器组件106中所利用的冷却器116a-d的数目可基于压缩机118a-d中的每一个的入口凸缘的数目。除其他因素外，对压缩机118a-d以及对应地冷却器16a-d的数目的选择可基于现场环境温度和/或原料气的组成。

预冷压缩组件110还可包括一个或多个驱动器（示出了四个驱动器120a-d），所述驱动器与每一个压缩机118a-d和/或其相应的压缩机级操作性地联接并且被构造成驱动每一个压缩机118a-d和/或其相应的压缩机级。例如，如图1中所图示的那样，每个驱动器120a-d可经由相应的旋转轴122a-d与相应的压缩机118a-d联接并且被构造成驱动相应的压缩机118a-d。每个驱动器120a-d均可以是定速马达或变速马达。在一个或多个实施例中，每个驱动器120a-d均可以是变速驱动器（VSD）。旋转轴122a-d中的每一个均可以是单个部段，或者可由多个部段形成，其中所述多个部段经由一个或多个齿轮（未示出）和/或一个或多个联接器彼此联接。应了解的是，联接旋转轴122a-d的多个部段的方式可允许旋转轴122a-d的多个部段中的每一个以相同或不同的速率或速度旋转或自旋。

预冷压缩组件110还可包括一个或多个后冷器（示出了四个124a-d）以作为预冷环路的一部分。如图1中所图示的那样，每个后冷器124a-d可与相应的压缩机118a-d流体地联接并处于其下游，其中来自后冷器124a-d的相应输出被共同地排入出口歧管114中。后冷器124a-d中的每一个还可与预冷器组件106流体地联接并安置在其上游。在一个或多个实施例中，后冷器124a-d中的每一个均可以是冷凝器，其被构造成从流过其的过程流体（例如，制冷剂）吸收或去除热。后冷器124a-d中的每一个均可被构造成去除相应的压缩机118a-d中产生的热能或热的至少一部分。例如，在压缩机118a-d中压缩过程流体（例如，制冷剂）可在过程流体中产生热（例如，压缩热），并且后冷器124a-d可被构造成从过程流体和/或其中所含有的制冷剂中去除压缩热的至少一部分。

在至少一个实施例中，传热介质可流过后冷器124a-d中的每一个以吸收流过其的过程流体中的热。因此，传热介质在从后冷器124a-d排出时可具有更高的温度，并且过程流体在从后冷器124a-d排出时可具有更低的温度。传热介质可以是或包括水、蒸汽、制冷剂、空气、过程气体（诸如，二氧化碳、丙烷或天然气）等等，或其任何组合。在示例性实施例中，从后冷器124a-d中的每一个排出的传热介质可向液化系统100的一个或多个部分和/或组件提供补充加热。

如上文所讨论的那样，液化压缩组件112可经由液化环路（由“-·-·-”线表示）与预冷器组件106和主热交换器108a、108b中的每一个流体地联接。液化压缩组件112可被构造成压缩从主热交换器108a、108b经由液化环路被引导到其的过程流体，并经由液化环路将已压缩的过程流体排至预冷器组件106。液化环路可以是闭环制冷剂循环。被引导通过液化环路的过程流体可以是或包括单混合制冷剂。单混合制冷剂可以是含有一种或多种碳氢化合物的多组分流体混合物。说明性碳氢化合物可包括但不限于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等等，或其任何组合。

在至少一个实施例中，单混合制冷剂可以是含有一种或多种碳氢化合物和一种或多种非碳氢化合物的多组分流体混合物。例如，单混合制冷剂可以是或包括一种或多种碳氢化合物和一种或多种非碳氢化合物的混合物。说明性非碳氢化合物可包括但不限于二氧化碳、氮气、氩气等等，或其任何组合。在另一个实施例中，单混合制冷剂可以是或包括含有一种或多种非碳氢化合物的混合物。在示例性实施例中，被引导通过液化环路的过程流体可以是含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和/或氮气的单混合制冷剂。在至少一个实施例中，单混合制冷剂可包括R42、R410a等等。

液化压缩组件112可包括多个压缩机（示出了六个126a-f），所述多个压缩机被构造成压缩经由液化环路被引导到其的过程流体。如图1中所布置的那样，压缩机126a-f可成对地流体地联接，使得一对中的一个压缩机的排出物可被馈送到该对中的另一压缩机的入口。例如，已压缩并从压缩机124a-c排出的过程流体可分别由压缩机124d-f接收并在其中被压缩。此类构造使得该对中的一个压缩机相比于该对中的另一压缩机在更低的压力下排出已压缩的过程流体。因此，作为一对，一个压缩机可被称为低压压缩机，并且该对中的从低压压缩机接收已压缩的过程流体的另一压缩机可被称为高压压缩机。因此，如图1中所图示的那样，压缩机126a-c可被称为低压压缩机，且压缩机126d-f可被称为高压压缩机。此外，每一对可流体地布置成与液化压缩组件112的其他对平行。因此，每一对压缩机126a-f可经由入口歧管128与主热交换器108a、108b流体地联接，并且经由出口歧管130与预冷组件流体地联接。

液化压缩组件112还可包括一个或多个驱动器（示出了六个驱动器132a-f），所述驱动器与每一个压缩机126a-f和/或其相应的压缩机级操作性地联接并且被构造成驱动每一个压缩机126a-f和/或其相应的压缩机级。例如，如图1中所图示的，每个驱动器132a-f可经由旋转轴134a-f与相应的压缩机126a-f联接，并且被构造成驱动相应的压缩机126a-f。所述驱动器中的每一个可以是涡轮机（例如，工业燃气涡轮机、航改燃气涡轮机、蒸汽涡轮机等）。在一个实施例中，每个驱动器132a-f均可以是航改燃气涡轮机。示例性航改燃气涡轮机可以是由Siemens AG of Munich, Germany（德国慕尼黑的西门子AG公司）制造的Industrial Trent 60燃气涡轮机。

在另一个实施例中，相应的一对压缩机126a-f中的每个压缩机126a-f由不同类型的驱动器132a-f驱动。因此，每个驱动器132a-f可具有不同的额定功率。例如，在每一对压缩机126a-f中，低压压缩机126a-c可由航改燃气涡轮机（诸如，Industrial Trent 60燃气涡轮机）驱动，并且高压压缩机126d-f可由工业燃气涡轮机驱动。示例性工业燃气涡轮机可以是由Siemens AG of Munich, Germany（德国慕尼黑的西门子AG公司）制造的SGT-750燃气涡轮机。旋转轴134a-f中的每一个可以是单个部段，或者可由多个部段形成，所述多个部段经由一个或多个齿轮（未示出）和/或一个或多个联接器彼此联接。应了解的是，联接旋转轴134a-f的多个部段的方式可允许旋转轴134a-f的多个部段中的每一个以相同或不同的速率或速度旋转或自旋。

液化压缩组件112还可包括多个冷却器或热交换器（示出了六个136a-f），所述多个冷却器或热交换器被构造成从流过其的过程流体（例如，单混合制冷剂）吸收或去除热。所述多个冷却器136a-f可包括至少一个中冷器（示出了三个136a-c），其中相应的中冷器136a-c可与每一对压缩机126a-f中的压缩机126a-f流体地联接并安置在其间。如图1中所示，每一对压缩机126a-f包括安置在其间的中冷器136a-c。所述多个冷却器136a-f还可包括至少一个后冷器（示出了三个136d-f），其中相应的后冷器136d-f可与每一对压缩机126a-f的排出物流体地联接。因此，每个后冷器136d-f可流体地安置在相应的一对压缩机126a-f和出口歧管130之间。后冷器136d-f中的每一个可以是冷凝器。所述多个冷却器136a-f中的每个冷却器136a-f可被构造成去除在相应的一对压缩机126a-f中产生的热能或热的至少一部分。例如，在压缩机126a-f中压缩过程流体（例如，制冷剂）可在过程流体中产生热（例如，压缩热），并且冷却器136a-f可被构造成从过程流体和/或其中所含有的制冷剂去除压缩热的至少一部分。

液化系统100还可包括形成液化环路的一部分的一个或多个液体分离器（示出了两个138a、138b）。液体分离器138a、138b可在液化环路中与预冷器组件106的冷却器116a-d流体地联接并安置在所述冷却器116a-d下游。例如，如图1中所图示的那样，液体分离器138a、138b中的每一个均可布置成接收从预冷器组件106流出的过程流体的相应部分140a、140b。因此，液体分离器138a、138b中的每一个均可被构造成接收含有液相（例如，液态制冷剂）和气相（例如，蒸气或气态制冷剂）的过程流体，并且将液相和气相彼此分离。例如，如本文中进一步描述的那样，液体分离器138a、138b中的每一个可被构造成将含有相对高沸点的制冷剂的液相（例如，液态制冷剂）和含有相对更低沸点的制冷剂的气相（例如，蒸气或气态制冷剂）彼此分离。说明性液体分离器138a、138b可包括但不限于洗涤器（scrubber）、液气分离器、旋转分离器、固定分离器等等。

主热交换器108a、108b可与相应的液体分离器138a、138b流体地联接并安置在其下游，并且被构造成从其接收一种或多种过程流体。例如，如图1中所图示的那样，主热交换器108a可经由管线142a和管线144a与液体分离器138a流体地联接并安置在液体分离器138a下游，并且被构造成从其接收过程流体。对应地，如图1中所示，主热交换器108b可经由管线142b和管线144b与液体分离器138b流体地联接并安置在液体分离器138b下游，并且被构造成从其接收过程流体。如所布置的那样，主热交换器108a、108b可彼此平行地操作，如图1中所图示的那样。

在另一个实施例中，主热交换器108a、108b可与泵（未示出）流体地联接并安置在其下游，并且被构造成从其接收过程流体。泵可与预冷器组件106流体地联接并处于其下游，并且被构造成将含有液相（例如，液体制冷剂）的过程流体从预冷器组件106引导至主热交换器108a、108b。泵可以是电驱动泵、机械驱动泵、变频驱动泵等等。

如所布置的那样，热交换器108a、108b中的每一个可与液化压缩组件112流体地联接并安置在其上游，并且被构造成经由液化环路将一种或多种过程流体引导至液化压缩组件112。例如，如图1所图示的那样，主热交换器108a、108b中的每一个可安置在液化压缩组件112上游，并且经由入口歧管128与其流体地联接。如图1中进一步所图示的，主热交换器108a、108b中的每一个可与天然气源102流体地联接并安置在其下游，并且被构造成从其接收原料气流104的至少相应部分104a、104b。

主热交换器108a、108b中的每一个可以是能够直接或间接冷却和/或过冷却（sub-cooling）经由原料气流104流过其的原料气的至少一部分的任何装置。例如，每个主热交换器108a、108b可以是盘绕线圈式热交换器、板翅式热交换器、壳管式热交换器、釜式热交换器等等。在一个或多个实施例中，每个主热交换器108a、108b可以是盘绕线圈式热交换器。在至少一个实施例中，每个主热交换器108a、108b可包括一个或多个区域或区（针对每个主热交换器示出了两个区146a、148a和146b、148b）。例如，如图1中所图示的，每个主热交换器108a、108b的第一区146a、146b可以是预冷区，并且每个主热交换器108a、108b的第二区148a、148b可以是液化区。如本文中进一步描述的，每个主热交换器108a、108b可被构造成预冷流过预冷区146a、146b的制冷剂和/或原料气。每个主热交换器108a、108b还可被构造成在液化区148a、148b中将原料气流104中的原料气的至少一部分液化成LNG。

液化系统100可包括多个膨胀元件（示出了四个150a、150b、152a、152b），所述多个膨胀元件被构造成接收并膨胀过程流体以由此降低其温度和压力。说明性膨胀元件150a、150b、152a、152b可包括但不限于涡轮机或涡轮膨胀机、镶柱式啮合副（geroler）、整体式啮合副（gerotor）、膨胀阀（诸如，Joule-Thomson（JT）阀）等等，或其任何组合。在至少一个实施例中，膨胀元件150a、150b、152a、152b中的任一个均可以是涡轮膨胀机（未示出），其被构造成接收并膨胀过程流体的一部分以由此降低其温度和压力。涡轮膨胀机（未示出）可被构造成将流过其的过程流体的压降转化成机械能，该机械能可被利用于驱动一个或多个装置（例如，发电机、压缩机、泵等）。在另一个实施例中，如图1中所图示的，膨胀元件150a、150b、152a、152b中的每一个均可以是膨胀阀，诸如JT阀。

如图1中所图示的，膨胀阀150a、152a中的每一个可与主热交换器108a流体地联接，并且被构造成接收并膨胀来自主热交换器108a的过程流体（例如，单混合制冷剂）以由此降低其温度和压力。对应地，膨胀元件150b、152b中的每一个可与主热交换器108b流体地联接，并且被构造成接收并膨胀来自主热交换器108b的过程流体（例如，单混合制冷剂）以由此降低其温度和压力。例如，膨胀阀150a、150b可经由相应的管线154a和154b安置在相应的热交换器108a、108b下游，并且还可经由相应的管线156a和156b安置在相应的主热交换器108a、108b上游。在另一个示例中，膨胀阀152a、152b可经由相应的管线158a和158b安置在相应的主热交换器108a、108b下游，并且还可经由相应的管线160a和160b安置在相应的主热交换器108a、108b上游。在至少一个实施例中，通过膨胀阀150a、150b、152a、152b中的任何一个或多个的过程流体的膨胀可使过程流体闪蒸（flash）成包括气相或蒸气相和液相的两相流体。

现在转向液化系统100的示例性操作，可将含有制冷剂（诸如，丙烷）的过程流体压缩并引导至后冷器124a-d，在所述后冷器中，过程流体被冷却和冷凝。已冷凝的过程流体可从后冷器124共同地排出到预冷环路的出口歧管114中。然后，可将已冷凝的过程流体引导到相应的冷却器116a-d内。过程流体可在每个冷却器116a-d中经由从原料气流104以及在相应的冷却器116a-d中的每一个中的包括流过液化环路的单混合制冷剂的过程流体传递至其的热而被蒸发。该过程流体可从冷却器116a-d排出，并且被馈送到压缩机118a-d的相应级以便再压缩。

在一些实施例中，压缩机118a-d可流体地布置成平行。因而，每个压缩机118a-d可经由隔离阀（未示出）选择性地流体地联接到预冷环路，以允许一个或多个压缩机118a-d脱机同时维持预冷环路处于操作中。此外，在一个或多个实施例中，预冷环路可包括多个鼓形件或分离器（未示出），所述多个鼓形件或分离器被构造成在制冷剂进入压缩机118a-d和/或冷却器116a-d之前分离制冷剂的液相和气相。在此类实施例中，预冷环路可包括额外的管线以将液相和气相重新定向到预冷环路的恰当部件。

可在预冷环路中重复压缩的循环，由此在液化系统100的示例性操作中形成丙烷制冷剂预冷环路。由此，预冷器组件106被利用来在液化环路中的单混合制冷剂和原料气流104中的每一个进入主热交换器108a、108b之前冷却流过其的液化环路中的单混合制冷剂和流过其的原料气流104两者。预冷环路的操作可取决于液化环路的操作特性。与此相反，液化环路的操作可至少取决于预冷环路的操作特性。例如，液化环路的操作可至少部分地取决于流过预冷环路的制冷剂的体积。与此相反，预冷环路的操作可至少部分地取决于流过液化环路的制冷剂的体积。

液化环路中离开预冷器组件106的已冷却的单混合制冷剂可被分成两个部分140a、140b并被引导到相应的液体分离器138a、138b。液体分离器138a、138b中的每一个可接收已冷却的单混合制冷剂的相应部分140a、140b，并且将已冷却的单混合制冷剂分离成液相和气相。例如，液体分离器138a、138b中的每一个可将含有单混合制冷剂的冷凝部分（例如，相对高分子量的碳氢化合物）的液相的至少一部分与含有单混合制冷剂的非冷凝部分（例如，相对低分子量的碳氢化合物）的气相分离。然后，可将分离的液相和气相从液体分离器138a、138b中的每一个引导到相应的主热交换器108、108b。为了简洁起见，下文将仅讨论主热交换器108a的操作；然而，本领域技术人员将了解的是，主热交换器108b可以以与参考主热交换器108a所公开的方式类似的方式操作。

如图1中所示，来自液体分离器138a的液相可作为单混合制冷剂的第一部分经由管线144a被引导到主热交换器108a。来自液体分离器138a的气相可作为单混合制冷剂的第二部分经由管线142a被引导到主热交换器108a。单混合制冷剂的第一部分（例如，液相）可被引导通过主热交换器108a的预冷区146a以预冷却流过主热交换器108a的单混合制冷剂的第二部分（例如，气相）。单混合制冷剂的第一部分也可被引导通过预冷区146a以预冷却流过原料气流104a的原料气。然后，单混合制冷剂的第一部分可经由管线158a被引导到膨胀阀152a，并且膨胀阀152a可使单混合制冷剂的第一部分膨胀以由此降低其温度和压力。然后，来自膨胀阀152a的单混合制冷剂的第一部分可与离开液化区148a的单混合制冷剂的第二部分结合并且从管线160a被引导到并穿过主热交换器108a，以对单混合制冷剂的第二部分和/或流过主热交换器108a的预冷区146a的原料气提供进一步冷却或预冷却。

来自液体分离器138a的单混合制冷剂的第二部分（例如，气相）可经由管线142a被引导通过主热交换器108a的预冷区146a。如上文所讨论的，从管线142a流过主热交换器108a的单混合制冷剂的第二部分可在预冷区146a中被单混合制冷剂的第一部分预冷却。然后，单混合制冷剂的已预冷却的第二部分可被引导通过液化区148a，从而冷却原料气流104并经由管线154a流动到膨胀阀150a，并且膨胀阀150a可使单混合制冷剂的第二部分膨胀以由此降低其温度和压力。然后，来自膨胀阀150a的单混合制冷剂的第二部分可经由管线156a被引导回并穿过主热交换器108a的液化区148a，以进一步冷却流过原料气流104a的原料气的至少一部分。然后，单混合制冷剂的第二部分可与单混合制冷剂的第一部分如上文所讨论的那样结合并返回预冷区146a。在至少一个实施例中，流过主热交换器108a的单混合制冷剂的第一部分和第二部分可将流过原料气流104的原料气的至少一部分充分冷却成LNG。生产的LNG可经由管线162从主热交换器108a排出。管线162中的排出的LNG可经由流量控制阀（未示出）被引导到储罐（未示出）。

来自热交换器108a、108b中的每一个的单混合制冷剂的已加热或“用过的（spent）”第一部分和单混合制冷剂的“用过的”第二部分可被共同地引导到液化压缩组件112。来自主热交换器108、108b的单混合制冷剂的“用过的”第一部分和第二部分可在入口歧管128中被分成三个流动部分，其中每个流动部分均被引导到在液化压缩组件112中流体地平行布置的成对的压缩机126a-f中的相应的低压压缩机126a-c。单混合制冷剂可在每个流动部分中被压缩，并且被馈送到相应的中冷器136a-c。中冷器136a-c中的每一个均可安置在液化压缩组件112的相应的低压压缩机126a-c和高压压缩机126d-f之间。单混合制冷剂可在每个中冷器136a-c中被冷却，并且被馈送到相应的高压压缩机126d-f。液化压缩组件112中的压缩机126a-f中的每一个均可由单独的驱动器132a-f驱动。在一个实施例中，低压压缩机126a-c中的每一个均可由航改燃气涡轮机驱动，并且高压压缩机126d-f中的每一个均可由工业燃气涡轮机驱动。从高压压缩机126d-f中的每一个排出的单混合制冷剂可被馈送通过相应的后冷器136d-f，在所述后冷器中可冷却单混合制冷剂的每个流动部分。然后，相应的流动部分可被共同地排至出口歧管130中，并且经由液化环路被引导到预冷器组件106。然后，如上文所描述的那样，可将含有单混合制冷剂的已压缩的过程流体重新定向通过液化环路。

现在参考图2并继续参考图1，图2图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源102生产LNG的另一个示例性液化系统200的过程流程图。液化系统200可在一些方面与上文所描述的液化系统100类似，且因此可参考图1及其描述被最佳地理解，其中同样的数字表示同样的部件并且将不再次详细描述。在图2的液化系统200中，液化系统200可被构造成与单个主热交换器208一起操作。主热交换器208可被定尺寸并构造成冷却提供到其的一体积的原料气。在一个或多个实施例中，主热交换器208可被定尺寸并构造成使得相比于图1中所描绘的两个主热交换器108a和108b中的任一个，主热交换器208能够接收更大体积的原料气并将其冷却成LNG。因此，单个主热交换器208可被定尺寸并构造成将与在图1的主热交换器108a和108b中被冷却成LNG的原料气的结合的体积至少等同的体积的原料气冷却成LNG。因此，如所图示，图2中的主热交换器208可代替主热交换器108a和108b被使用，并且可经由管线242和244与预冷组件106和单个液体分离器238流体地联接并处于它们下游，并且还安置在液化压缩组件112上游并经由入口歧管128与其流体地联接。

现在参考图3并继续参考图1，图3图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源102生产LNG的另一个示例性液化系统300的过程流程图。液化系统300可在一些方面与上文所描述的液化系统100类似，且因此可参考图1及其描述被最佳地理解，其中同样的数字表示同样的部件并且将不再次详细描述。在图3的液化系统300中，液化系统300包括预冷压缩组件310，该预冷压缩组件具有流体地平行布置的两个压缩机318a和318b，其中每个压缩机318a、318b流体地联接到相应的后冷器324a、324b。相比于图1中所描绘的四个压缩机118a-d中的任一个，这两个压缩机318a和318b中的每一个均可以能够接收并压缩更大体积的过程流体。例如，两个压缩机318a、318b可被定尺寸并构造成压缩与在图1的四个压缩机118a-d中被压缩的过程气体的结合的体积至少等同的体积的过程流体。因而，两个后冷器324a和324b可被构造成冷却从相应的压缩机318a和318b提供到其的过程流体的体积，并且将过程流体共同地排至歧管314，在该歧管中过程流体可被引导到预冷器组件。

现在参考图4，图4图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源102生产LNG的另一个示例性液化系统400的过程流程图。液化系统400可在一些方面与上文所描述的液化系统100和300类似，且因此可参考图1和图3及其描述被最佳地理解，其中同样的数字表示同样的部件并且将不再次详细描述。在图4的液化系统400中，液化系统400包括具有高压压缩机集管（header）420的液化压缩组件412，该高压压缩机集管流体地联接来自低压压缩机126a-c中的每一个的排出的已压缩的过程流体。

现在参考图5，图5图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源102生产LNG的另一个示例性液化系统500的过程流程图。液化系统500可在一些方面与上文所描述的液化系统100和200类似，且因此可参考图1和图2及其描述被最佳地理解，其中同样的数字表示同样的部件并且将不再次详细描述。如图5中所图示的，液化系统500可包括多个液化子系统（示出了三个502a-c），所述多个液化子系统流体地联接到天然气源102并且被构造成将从其提供的原料气的至少一部分冷却成LNG。在至少一个其他实施例中，液化子系统500可包括多于三个液化子系统。原料气流104可被划分成多个原料气流部分（示出了三个104a-c）。原料气流部分104a-c中的每一个的体积可彼此等同，或者在一些实施例中，原料气流部分104a-c中的一个或多个的体积可大于（一个或多个）其他原料气流部分104a-c。

如图5中所图示的，每个原料气流部分104a-c可流体地联接到相应的液化子系统502a-c并且可对该相应的液化子系统502a-c进行馈送。每个液化子系统502a-c可类似于液化系统200。然而，代替预冷压缩组件110中的四个压缩机118a-d，每个液化子系统502a-c均可包括预冷压缩组件506，该预冷压缩组件506具有单个压缩机518和后冷器524以作为预冷环路的一部分。压缩机518可具有四个级，这四个级与四个冷却器116a-d流体连通并从其接收过程流体以便压缩。如上文所述，除其他因素之外，压缩机518的级的数目和冷却器116a-d的数目可基于现场环境温度和/或原料气的组成而变化。压缩机518可压缩过程流体，并且将待在被引导回预冷器组件106之前在后冷器524中冷却的已压缩的过程流体排出。每个液化子系统502a-c还可包括具有单对低压压缩机526a和高压压缩机526b的液化压缩组件512。中冷器536a可安置在低压压缩机526a和高压压缩机526b之间，并且后冷器536d可与高压压缩机526b的排出物流体地联接。液化子系统502a-c中的每一个可具有类似于图2的主热交换器的单个主热交换器508。如所构造的那样，图5的液化系统500可冷却与上文所提供的液化系统100等同体积的原料气。

现在参考图6，图6图示了根据所公开的一个或多个实施例的用于从天然气源102生产LNG的另一个示例性液化系统600的过程流程图。液化系统600可在一些方面与上文所描述的液化系统100、200、300和500类似，且因此可参考图1至图3和图5及其描述被最佳地理解，其中同样的数字表示同样的部件并且将不再次详细描述。如图6中所图示的，液化系统600可包括多个液化子系统602a、602b，所述多个液化子系统流体地联接到天然气源102并且被构造成将从其提供的原料气的至少一部分冷却成LNG。原料气流104可被划分成多个原料气流部分104a、104b。原料气流部分104a、104b中的每一个的体积可彼此等同，或者在一些实施例中，一个原料气流部分104a或104b的体积可大于另一原料气流部分104a或104b。

如图6中所图示的那样，每个原料气流部分104a、104b均可流体地联接到相应的液化子系统602a、602b并且可对该相应的液化子系统602a、602b进行馈送。每个液化子系统602a、602b与液化系统300的类似之处可在于每个液化子系统602a、602b可包括具有两个压缩机618a和618b的预冷压缩组件610，其中两个压缩机流体地平行布置并且流体地联接到相应的后冷器624a和624b。每个压缩机618a、618b可具有四个级，这四个级与四个冷却器116a-d流体连通并从其接收过程流体以便压缩。如上文所述，除其他因素之外，压缩机618a、618b的级的数目和冷却器116a-d的数目可基于现场环境温度和/或原料气的组成而变化。每个压缩机618a、618b均可压缩过程流体，并且排出待在相应的后冷器624a、624b中被冷却并在一个或多个实施例中被冷凝的已压缩的过程流体。已冷凝的过程流体可在被引导回到预冷器组件106之前被共同地排出到出口歧管614。每个液化子系统602a、602b还可包括液化压缩组件612，该液化压缩组件612具有流体地彼此平行布置的两对低压压缩机626a、626b和高压压缩机626c、626d。相应的中冷器636a、636b可安置在每一对压缩机626a-d中的低压压缩机626a、626b和高压压缩机626c、626d之间，并且相应的后冷器636c、636d可与高压压缩机626c、626d中的每一个的排出物流体地联接。液化子系统602a、602b中的每一个均可具有类似于图2的主热交换器的单个主热交换器608。如所构造的那样，图6的液化系统600可冷却与上文所提供的液化系统100等同体积的原料气。

图7图示了根据一个或多个实施例的用于生产液化天然气的方法700的流程框图。方法700可包括将天然气流的至少初始部分馈送到多个冷却器，如702处所示。方法700也可包括在至少一个第一制冷剂压缩机中压缩第一制冷剂，所述至少一个第一制冷剂压缩机由变速驱动器或定速马达驱动，如704处所示。方法700还可包括在多个第二制冷剂压缩机中压缩单混合制冷剂，所述多个第二制冷剂压缩机中的每一个均由相应的涡轮机驱动，如706处所示。方法700也可包括将热能从单混合制冷剂和天然气流的初始部分传递到所述多个冷却器中的第一制冷剂，如708处所示。方法700也可包括将单混合制冷剂的第一部分以及天然气流的初始部分的第一部分馈送到第一热交换器以冷却流过其的天然气流的第一部分的至少一小部分，以由此生产液化天然气的第一部分，如710处所示。

方法700也可包括将单混合制冷剂的第二部分以及天然气流的初始部分的第二部分馈送到第二热交换器以冷却流过其的天然气流的第二部分的至少一小部分，以由此生产液化天然气的第二部分。方法700也可包括在所述至少一个第一制冷剂压缩机中压缩第一制冷剂之后并且在第一制冷剂被循环到所述多个冷却器之前，在后冷器中冷却第一制冷剂。

应了解的是，减少包括涡轮机、压缩机和/或冷却器的过程部件的数目的能力可降低液化系统100、200、300、400、500、600的成本、能耗和/或复杂性。例如，用定速马达或变速驱动器为预冷压缩组件的压缩机供能的能力可减少液化系统100、200、300、400、500、600中所利用的压缩机的数目，因为可省略常规液化压缩组件中所利用的中压压缩机。此外，用定速马达或变速驱动器驱动预冷压缩组件的压缩机可相对地减少常规预冷压缩组件中使用的涡轮机的数目。在另一个示例中，通过减少中冷器的数目来简化液化压缩组件中的中间冷却的能力可降低液化系统100、200、300、400、500、600的成本、能耗和/或复杂性。通过在低压压缩机和高压压缩机之间利用单个中冷器而不是如通常在常规液化压缩组件中所提供的那样在低压压缩机和中压压缩机之间利用一个中冷器并且在中压压缩机和高压压缩机之间利用另一个中冷器来实现前述目的。

前文已概述了下文所列出的若干实施例的特征，使得本领域技术人员可更好地理解本公开。本领域技术人员应了解的是，他们可容易地使用本公开作为基础以便设计或修改其他过程和结构，以便实施本文中所引入的实施例的相同目的和/或实现相同优点。本领域技术人员还应认识到的是，此类等同结构不脱离本公开的范围，并且他们可在本文中做出各种改变、代替和更改而不脱离本公开的范围。

Claims (7)

1.一种液化系统（100；200；300；400），其包含：

第一热交换器（108a），其被构造成从天然气源（102）接收天然气流（104）并将所述天然气流（104）的至少第一部分（104a）冷却成液化天然气；

第一压缩组件（112），其流体地联接到所述第一热交换器（108a）并且被构造成使第一制冷剂循环通过所述第一热交换器（108a）以将所述天然气流（104）的第一部分（104a）冷却成液化天然气，所述第一压缩组件包含：

多个第一制冷剂压缩机（126a-f），其被构造成压缩所述第一制冷剂；以及

多个涡轮机（132a-f），其被构造成驱动所述多个第一制冷剂压缩机（126a-f）；

预冷器组件（106），其流体地联接到所述第一压缩组件（112）和所述第一热交换器（108a）并且被构造成在所述天然气流（104）进入所述第一热交换器（108a）之前冷却所述天然气流（104）和被所述多个第一制冷剂压缩机（126a-f）压缩的所述第一制冷剂，所述预冷器组件（106）包含多个冷却器（116a-d），所述多个冷却器被构造成将热能从所述第一制冷剂和所述天然气流（104）传递到第二制冷剂；以及

第二压缩组件（110），其流体地联接到所述预冷器组件（106）并且包含：

多个第二制冷剂压缩机（118a-d），其被构造成压缩所述第二制冷剂并使所述第二制冷剂循环到所述多个冷却器（116a-d）；以及

多个驱动器（120a-d），每个驱动器（120a-d）联接到所述第二制冷剂压缩机（118a-d）中的至少一个并且被构造成驱动所述第二制冷剂压缩机（118a-d）中的至少一个；并且

其中，所述第一制冷剂是单混合制冷剂；

所述多个第一制冷剂压缩机（126a-f）包含六个第一制冷剂压缩机（126a-f）；

所述多个涡轮机（132a-f）包含六个涡轮机（132a-f），每个涡轮机（132a-f）联接到相应的第一制冷剂压缩机（126a-f）；并且

至少一个涡轮机是航改燃气涡轮机，并且至少一个其他涡轮机是工业燃气涡轮机，其中，所述第一压缩组件（112）具体地还包含三个中冷器（136a-c），所述三个中冷器（136a-c）中的每个中冷器（136a-c）流体地联接所述六个制冷剂压缩机（126a-f）中的两个第一制冷剂压缩机。

2.根据权利要求1所述的液化系统，其中，所述多个驱动器中的每个驱动器（120a-d）是定速马达或变速驱动器。

3. 根据权利要求1或2所述的液化系统，其中：

所述多个第二制冷剂压缩机（118a-d）包含两个或四个第二制冷剂压缩机；并且

所述多个驱动器分别包含两个或四个驱动器（120a-d），每个驱动器联接到相应的第二制冷剂压缩机（118a-d）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的液化系统，其中：

所述第二制冷剂包含丙烷；

所述多个冷却器（116a-d）包含四个冷却器；并且

每个第二制冷剂压缩机（118a-d）包含四个级，所述第二制冷剂压缩机（118a-d）的每个级与所述四个冷却器（116a-d）中的相应的冷却器流体连通。

5.根据前述权利要求中任一项所述的液化系统，其中，所述第二压缩组件（110）还包含多个后冷器（136d-f），每个后冷器（136d-f）将相应的第二制冷剂压缩机（118a-d）与所述多个冷却器（116a-d）中的相应的冷却器（116a-d）流体地联接。

6.一种用于从天然气源（102）生产液化天然气的方法，所述方法包含：

将天然气流（104）的至少初始部分馈送到多个冷却器（116a-d）；

在至少一个第二制冷剂压缩机（118a-d）中压缩第二制冷剂，所述至少一个第二制冷剂压缩机（118a-d）由变速驱动器或定速马达（120a-d）驱动；

在多个第一制冷剂压缩机（126a-f）中压缩单混合制冷剂，所述多个第一制冷剂压缩机（126a-f）中的每一个由相应的涡轮机（132a-f）驱动；

将热能从所述单混合制冷剂和所述天然气流（104）的初始部分（104a）传递到所述多个冷却器（116a-d）中的所述第二制冷剂；以及

将所述单混合制冷剂的第一部分以及所述天然气流（104）的初始部分的第一部分（104a）馈送到第一热交换器（108a）以冷却流过其的所述天然气流（104）的第一部分（104a）的至少一小部分，以由此生产所述液化天然气的第一部分；

其中，所述多个涡轮机（132a-f）中的至少一个涡轮机是航改燃气涡轮机，并且所述多个涡轮机（132a-f）中的至少一个其他涡轮机是工业燃气涡轮机；并且

中冷器（136a-c）流体地联接所述多个第一制冷剂压缩机（126a-f）中的至少两个第一制冷剂压缩机。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在至少一个第二制冷剂压缩机（118a-d）中压缩所述第二制冷剂还包含在多个第二制冷剂压缩机（118a-d）中压缩所述第二制冷剂，并且每个第二制冷剂压缩机（118a-d）由相应的变速驱动器（120a-d）驱动。