JP2021012014A - 混合冷媒液化システム及び方法 - Google Patents

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グシャナス，ティモシー・ピー
P Gushanas Timothy
グランヴィル，マーク・アール
R Glanville Mark
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Abstract

【課題】気体を液化する方法及びシステムを提供する。【解決手段】供給原料ガス１６を受容するように構成されている供給原料ガス入口、及びガスを熱交換器１０の液化流路１８内で主冷却流路１２５との熱交換によって液化した後にそれを通して液化ガスを排出する液化ガス出口を有する液化熱交換器４４を含む。混合冷媒圧縮機システムは、主冷却流路に冷媒を供給するように構成されている。膨張分離器２４は液化熱交換器の液化ガス出口と連通しており、低温ガスラインは膨張分離器と流体連通している。冷熱回収熱交換器は、低温ガスラインからの低温蒸気、及び混合冷媒圧縮機システムからの液体冷媒を受容して、低温蒸気を用いて冷媒を冷却するようになっている。【選択図】図１

Description

[0001]本出願は、２０１５年４月１０日出願の米国仮出願６２／１４５，９２９、及び２０１５年９月８日出願の米国仮出願６２／２１５，５１１（これらのそれぞれの内容は参照として本明細書中に包含する）の利益を主張する。
[0002]本発明は、概して気体を冷却又は液化するためのシステム及び方法、より詳しくは、混合冷媒液化システム及び方法に関する。
[0003]下記に記載し且つ特許請求する方法、装置、及びシステムにおいて別々又は一緒に具現化することができる本発明の幾つかの形態が存在する。これらの形態は、単独か、又は本明細書に記載する本発明の他の形態と組み合わせて用いることができ、これらの形態を一緒に記載することは、これらの形態を別々に使用すること、又はかかる形態を別々か又は本出願に添付する特許請求の範囲において示すものと異なる組合せで特許請求することを排除しないと意図される。
[0004]一形態においては気体を液化するためのシステムが提供され、これは、供給原料ガス入口を有する高温端、及び液化ガス出口を含む低温端を、その間に配置されている液化流路と共に有する液化熱交換器を含む。供給原料ガス入口は供給原料ガスを受容するように適合されている。液化熱交換器は主冷却流路も有する。混合冷媒圧縮機システムは、冷媒を主冷却流路に供給するように構成されている。膨張分離器（expander separator）は、液化熱交換器の液化ガス出口と連通している。低温ガスラインは、膨張分離器と流体連通している。冷熱回収熱交換器は、低温ガスラインと連通している蒸気流路及び液体流路を有し、蒸気流路は低温ガスラインからの低温蒸気を受容するように構成されている。混合冷媒圧縮機システムは、冷熱回収熱交換器の液体流路と流体連通している液体冷媒出口を含む。冷熱回収熱交換器は、冷媒を液体流路内に受容し、蒸気流路内の低温蒸気を用いて液体流路内の冷媒を冷却するように構成されている。
[0005]他の形態においては気体を液化する方法が提供され、これは混合冷媒圧縮機システムから冷媒を受容する液化熱交換器に気体供給原料を供給することを含む。液化熱交換器内で混合冷媒圧縮機システムからの冷媒を用いて気体を液化して、液体生成物を生成させるようにする。液体生成物の少なくとも一部を膨張させて、蒸気部分と液体部分に分離する。蒸気部分は冷熱回収熱交換器に送る。冷媒は、混合冷媒圧縮機システムから冷熱回収熱交換器に送る。冷熱回収熱交換器内で、蒸気部分を用いて冷媒を冷却する。
[0006]更に他の形態においては気体を液化するためのシステムが提供され、これは、高温端及び低温端、高温端において入口及び低温端において出口を有する液化流路、主冷却流路、及び高圧冷媒液体流路を有する液化熱交換器を含む。混合冷媒圧縮機システムは、主冷却流路及び高圧冷媒液体流路と連通している。冷媒膨張分離器は、高圧混合冷媒液体流路と連通している入口、主冷却流路と連通している液体出口、及び主冷却流路と連通している蒸気出口を有する。
[0007]更に他の形態においては、供給原料ガスから凝固性成分を取り出すためのシステムが提供され、これは、供給原料ガスの供給源と連通するように適合されている入口を有する供給原料ガス冷却流路、戻り蒸気流路、及び還流冷却流路を有する重質炭化水素除去熱交換器を含む。このシステムはまた、熱交換器の供給原料ガス冷却流路の出口と連通し
ている供給原料ガス入口、熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している戻り蒸気出口、熱交換器の還流冷却流路の入口と連通している還流蒸気出口、及び熱交換器の還流冷却流路の出口と連通している還流混合相入口を有するスクラビング装置も含む。還流液体成分流路は、いずれもスクラビング装置と連通している入口及び出口を有する。スクラビング装置は、還流液体成分流路の出口からの還流液体成分流れを気化させて、スクラビング装置の供給原料ガス入口を通ってスクラビング装置に導入される供給原料ガス流れを冷却して、凝固性成分を凝縮させて、凝固性成分出口を通してスクラビング装置から取り出すように構成されている。処理された供給原料のガスラインは、熱交換器の蒸気戻り流路の出口と連通している。
[0008]更に他の形態においては、供給原料ガスから凝固性成分を取り出す方法は、重質炭化水素除去熱交換器及びスクラビング装置を与えることを含む。熱交換器を用いて供給原料ガスを冷却して、冷却された供給原料ガス流れを生成させる。冷却されたガス流れはスクラビング装置に送る。スクラビング装置からの蒸気を熱交換器に送って、蒸気を冷却して混合相還流流れを生成させる。混合相還流流れをスクラビング装置に送って、液体成分還流流れがスクラビング装置に供給されるようにする。スクラビング装置内で液体成分還流流れを気化させて、スクラビング装置内で凝固性成分を凝縮させ、冷却供給原料ガス流れから取り出して処理された供給原料のガス蒸気流れを生成させるようにする。処理された供給原料のガス蒸気流れを熱交換器に送る。熱交換器内で処理された供給原料のガス蒸気流れを加温して、液化のために好適な加温された処理された供給原料のガス蒸気流れを生成させる。
[0009]図１は、主熱交換器の低温端に液化ガス流れ中の蒸気／液体分離器を有し、分離器からの低温エンドフラッシュガスを、主熱交換器を通る更なる冷却流路に送る、混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。 [0010]図１Ａは、液体膨張器を、統合された高圧中温混合冷媒流れに対する蒸気／液体分離器と共に用いる混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。 [0011]図２は、主熱交換器の低温端に液化ガス流れ中の蒸気／液体分離器を有し、分離器からの低温エンドフラッシュガスを、混合冷媒を冷却するための冷熱回収熱交換器に送る、混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。 [0012]図２Ａは、主熱交換器の低温端に液化ガス流れ中の蒸気／液体分離器を有し、分離器からの低温エンドフラッシュガスを、主熱交換器及び混合冷媒を冷却するための冷熱回収熱交換器を通る更なる冷却流路に送る、混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。 [0013]図３は、主熱交換器の低温端に液化ガス流れ中の蒸気／液体分離器を有し、分離器からの低温エンドフラッシュガスを、混合冷媒を冷却するための冷熱回収熱交換器に送り、冷熱回収熱交換器はまた、生成物貯蔵タンクからのボイルオフガスも受容する、混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。 [0014]図４は、主熱交換器の低温端における液化ガス流れを貯蔵タンクに送り、エンドフラッシュガスを液体生成物から分離し、エンドフラッシュガス及び貯蔵タンクからのボイルオフガスを圧縮して、混合冷媒を冷却するための冷熱回収熱交換器に送る、混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。 [0015]図５は、主熱交換器の低温端における液化ガス流れを貯蔵タンクに送り、エンドフラッシュガスを液体生成物から分離し、エンドフラッシュガス及び貯蔵タンクからのボイルオフガスを、混合冷媒を冷却するための冷熱回収熱交換器に送る、混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。 [0016]図６は、供給原料ガスをまず重質炭化水素除去熱交換器で冷却して凝固性成分を供給原料ガスから取り出す、混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。 [0017]図７は、供給原料ガスをまず重質炭化水素除去熱交換器で冷却して凝固性成分を供給原料ガスから取り出す、別の混合冷媒液化システム及び方法を示すプロセスフロー図及び概要図である。
[0018]混合冷媒液化システム及び方法の複数の態様を図１〜７に示す。下記においては、液体天然ガスを製造するための天然ガスの液化に関する複数の態様を示し且つ記載するが、本発明は他のタイプの気体を液化するために用いることができることを留意すべきである。
[0019]基礎となる液化プロセス及び混合冷媒圧縮機システムは、同じ出願人のGushanasらの米国特許出願公開第２０１１／０２２６００８号明細書（米国特許出願第１２／７２６，１４２号）（その内容は参照として本明細書中に包含する）に記載されている通りであってよい。一般に、図１を参照すると、本システムは、概して１０で示されている、高温端１２及び低温端１４を有するマルチストリーム熱交換器を含む。熱交換器は高圧の天然ガス供給原料流れ１６を受容し、これは、熱交換器内で冷却流れとの熱交換によって熱を除去することによって冷却又は液化流路１８内で液化される。その結果、液体天然ガス（ＬＮＧ）生成物の流れ２０が生成する。熱交換器のマルチストリームデザインによって、幾つかの流れを単一の交換器中に簡便に且つエネルギー効率よく統合することができる。好適な熱交換器は、The Woodlands, TexasのChart Energy & Chemicals, Inc.から購入することができる。Chart Energy & Chemicals, Inc.から入手できるプレートフィン型マルチストリーム熱交換器によって、物理的にコンパクトであるという更なる有利性が与えられる。
[0020]熱交換器１０を含む図１のシステムは、従来技術において公知の他の気体処理オプションを実施するように構成することができる。これらの処理オプションは、気体流れを１回以上熱交換器から排出及びそれに再導入することが必要がある可能性があり、これには例えば天然ガス液体の回収又は窒素の排出を含めることができる。
[0021]熱の除去は、熱交換器内で混合冷媒を用いて行われ、これは概して２２で示されている混合冷媒圧縮機システムを用いて処理及び再調整される。混合冷媒圧縮機システムは、直前の圧縮及び冷却サイクルの後に混合冷媒（ＭＲ）混合相流れ１１を受容して分離する高圧アキュムレーター４３を含む。アキュムレータードラム４３が示されているが、他のタイプの容器、サイクロン分離器、蒸留ユニット、凝集分離器、又はメッシュ若しくは羽根タイプのミスト除去器など（しかしながらこれらに限定されない）の代わりの分離装置を用いることができる。アキュムレーター４３の蒸気出口から高圧蒸気冷媒流れ１３が排出され、これは熱交換器１０の高温側に送る。
[0022]アキュムレーター４３の液体出口から高圧液体冷媒流れ１７が排出され、これも熱交換器の高温端に送る。これは、熱交換器１０内で冷却した後、混合相流れ４７として中温立て管１２８に送る。
[0023]熱交換器１０内でアキュムレーター４３からの高圧蒸気流れ１３を冷却した後、混合相流れ１９を低温蒸気分離器２１に流す。得られる蒸気冷媒流れ２３が分離器２１の蒸気出口から排出され、熱交換器１０内で冷却した後、混合相流れ２９として低温立て管２７に送る。蒸気及び液体流れ４１及び４５が低温立て管２７から排出され、熱交換器１０の低温側で主冷却流路１２５中に供給する。
[0024]低温蒸気分離器２１から排出される液体流れ２５は、熱交換器１０内で冷却し、熱交換器から混合相流れ１２２として排出され、下記に記載する方法で取り扱う。
[0025]図２〜７のシステムは、上記に記載したものと同様の構成要素を示す。
[0026]図１に示すシステムは膨張分離器２４を用いており、これは、圧力を減少させる際に高圧のＬＮＧ流れからエネルギーを抽出する、統合された蒸気／液体分離器を有する液体膨張器、或いは任意の蒸気／液体分離装置と直列の液体膨張器であってよい。これにより低下したＬＮＧの温度がもたらされてエンドフラッシュガス（ＥＦＧ）が得られ；それによって同じＭＲパワー(MR power)に関して向上したＬＮＧ生成、及び生成するＬＮＧ１トンあたりの向上したエネルギー消費が与えられる。液体の膨張から得られる低温エンドフラッシュガスは、流れ２６として蒸気／液体分離器２４から排出され、低温端で主液化熱交換器１０に送って、更なる冷却流路２８に導入することによって熱交換器と統合させて、これが液化のための全体的な液化要件に寄与して、それによって主熱交換器１０に大きな資本コストを加えることなく同じＭＲパワーに関してＬＮＧの製造が更に向上するようにする。単に例として、ＥＦＧ流れ２６は−２５４°Ｆ及び１９ｐｓｉａの温度及び圧力を有していてよい。
[0027]図１のシステムにおいては、ＥＦＧ冷却は、熱交換器１０内で完全に回収するか，或いは装置及びプロセスのデザインに最もよく合致するものとして部分的に回収することができる。加温されたエンドフラッシュガスが流れ３２として熱交換器から排出され、場合によって１つ又は複数の圧縮機３１によって圧縮を行った後、プラント供給原料ガス３３に再循環してガスタービン／プラント燃料３５として用いるか、或いは任意の他の許容できる方法で処分することができる。ＬＮＧ液体膨張器は、図１Ａを参照して下記に記載する中温液体膨張器を伴って、又はこれを伴わないで用いることができる。
[0028]図２のシステムは、図１において示すＥＦＧ冷熱回収構成に対するオプションを示す。このオプションにおいては、蒸気／液体分離器３６からのＥＦＧ低温冷却流れ３４を冷熱回収熱交換器３８に送って、そこでＭＲ圧縮機システム２２の高圧アキュムレーター４３からの高温高圧の１つ又は複数の混合冷媒（ＭＲ）流れ４２と熱交換する。高圧のＭＲ流れ４２は、流れ３４からのＥＦＧを用いて冷却し、次にライン４６及び中間立て管（中温立て管）４８（図３においてはライン４９によって示されている）、又は別の形態では中温液体膨張器５２（図２においてはライン４６によって示されている）若しくは低温立て管５４（図２においてはライン５１によって破線で示されている）を介して、液化熱交換器４４の冷却流路５５に戻す。冷熱回収熱交換器３８からの冷却された高圧のＭＲ流れが中間立て管４８又は中温液体膨張分離器５２によって受容されたら、ライン５７ａ及び５７ｂ（図２）によって液化熱交換器４４の冷却流路５５に供給する。
[0029]単に例として、図２のＥＦＧ流れ３４は、−２５２℃及び３０ｐｓｉａの温度及び圧力を有していてよい。
[0030]図１及び２のＥＦＧ冷熱回収オプションは、図２Ａにおいて示すように組み合わせることができる。より具体的には、蒸気／液体分離器５８から排出されるＥＦＧ流れ５６は、流れ６２（これは主熱交換器６６の冷却流路６４に送る）、及び流れ６８（これは冷熱回収熱交換器７２に送って、図２のシステムに関して上記に記載したように、冷熱回収熱交換器７２を通して流れる１つ又は複数のＭＲ流れ７４を冷却する）に分割する。その結果、ＥＦＧの冷熱は、主熱交換器６６及び冷熱回収熱交換器７２の両方において、装置及びプロセスに合致する最適の割合で回収される。流れ６２及び流れ６８に流れるＥＦＧ流れ５６の部分は、バルブ６９によって制御することができる。
[0031]図３のシステムは、蒸気／液体分離器７７からのＥＦＧ流れ７５、並びに１つ又は複数のＬＮＧ生成物貯蔵タンク７６及び他の供給源からのボイルオフガス（ＢＯＧ）の
両方の冷熱回収に関する他のオプションを示す。この構成においては、ＢＯＧの流れ７８が１つ又は複数の貯蔵タンク７６から排出され、冷熱回収熱交換器８２内に与えられているＢＯＧ冷熱回収流路８０に送られる。或いは、冷熱回収熱交換器８２は単一の共有のＥＦＧ及びＢＯＧの流路を有していてもよく、図３において８４で破線で示されているように、ＥＦＧ及びＢＯＧ流れ７５及び７８を冷熱回収熱交換器８２に導入する前に混合する。いずれの場合においても、高圧のＭＲはＥＦＧ及びＢＯＧによって冷却して、上述したように冷媒として用いる。
[0032]別の態様においては、図４を参照すると、システムは、蒸気／液体分離器としてＬＮＧ生成物貯蔵タンク８８を用いて、液体膨張器９４から排出される液体生成物流れ９２からＥＦＧを得ることができる。液体膨張器９４に代えてジュール・トムソン（ＪＴ）バルブを用いて流れを冷却することができることを留意すべきである。上記の記載から明らかなように、液体膨張器９４は、主熱交換器９８からの液体生成物流れ９６を受容する。その結果、図４のシステムはＥＦＧ及びＢＯＧの両方の冷熱回収を与え、ここではＬＮＧ貯蔵タンク中のＬＮＧからＥＦＧを分離して、ＥＦＧ及びＢＯＧの両方を流れ１０４によって冷熱回収熱交換器１０２に送る。その結果、冷熱回収熱交換器１０２に流れる高圧のＭＲ流れ１０５は、ＥＦＧ及びＢＯＧによって冷却される。
[0033]図４のシステムにおいては、ＥＦＧ及びＢＯＧ流れ１０４は圧縮機１０６に送って、そこで第１段階の圧力に圧縮する。この圧力は、（１）冷熱回収熱交換器１０２内でのより大きな圧力降下を可能にしてコストを低下させるのに好適な圧縮機から排出される流れ１０８に関する圧力及び温度を与え；及び（２）排出される低温ＭＲ流れ１１２を主熱交換器９８において冷媒として有用なものにする温度を冷熱回収熱交換器に供給するのに好適である；ように選択される。単に例として、圧縮機１０６から排出されるＭＲ流れの圧力及び温度は、−１７５°Ｆ及び３０ｐｓｉａであってよい。冷熱回収熱交換器１０２から排出されるＥＦＧ及びＢＯＧ流れ１１４は、圧縮機１１６によって圧縮して、供給原料再循環流れ１１８、又はガスタービン／プラント燃料１２２として用いるか、或いは任意の他の許容できる方法で処分することができる。
[0034]図５に示されるように、図４の熱交換器前圧縮機１０６を排除して、１つ又は複数のＬＮＧタンク８８からのＥＦＧ及びＢＯＧ流れ１０４を、冷熱回収熱交換器１０２に直接送るようにすることができる。その結果、冷熱回収熱交換器の後のＥＦＧ及びＢＯＧ流れ１１４の圧縮のみが（圧縮機１１６によって）行われる。その他の点については、図５のシステムは図４のシステムと同一である。
[0035]図１に戻り、任意の液体膨張分離器１２０（これは、統合された蒸気／液体分離器、又は直列の２つの構成要素を有する液体膨張器であってよい）は、ライン１１７を通して高圧中温ＭＲ冷却流れ１２２の少なくとも一部を受容する。この液体膨張器はＭＲ流れから仕事を抽出し、温度を低下させ、液体膨張器から排出されるＭＲ流体がライン１１９を通して中温立て管分離器１２８に送られて、次に流れ１２３ａ及び１２３ｂを通して熱交換器冷却流れ１２５と合流した後に、ＬＮＧ生成のための更なる冷却を与え、これによりサイクル効率が向上する。対応する回路は、バルブ１２４及び１２６を有する。バルブ１２６を少なくとも部分的に開放し、バルブ１２４を少なくとも部分的に閉止して、液体膨張器１２０を中温立て管分離器１２８と直列で用いる。
[0036]或いは、図１Ａを参照すると、統合された蒸気／液体分離器／液体ンプ（又は直列の３つの構成要素）を有する液体膨張分離器１３０を用いて、中温立て管（図１の１２８）を排除し、別の液体ＭＲ冷却流れ１３２及び別の蒸気ＭＲ冷却流れ１３４を与え、これらを熱交換器１３６の冷却流れ１３５に合流させて、立て管分離器を用いることなく主熱交換器１３６への適切な蒸気／液体の分布を促進することができる。統合した蒸気／液体分離器／液体ポンプ１３０を有する液体膨張器を用いて、熱交換器において噴霧装置によって液体を用いるために必要な液体流れへの圧力を増加させて、熱交換器内における液体の分布を向上させる。単に例として、１３０のポンプから排出される液体流れの圧力及び温度は、−１４７°Ｆ及び７８ｐｓｉａであってよい。この構成を用いると立て管が排除されているので、これにより立て管内の液体の体積（高さ）を増加させることなく、船体運動に対する感受性が減少する。
[0037]図１（１２０）及び図１Ａ（１３０）の中温液体膨張器は、上記に記載した図１（２４）、図２（３６）、図２Ａ（５８）、図３（７７）、及び図４（９４）のＬＮＧ液体膨張器を伴うか又は伴わないで用いることができる。
[0038]ここで、図６及び７を参照して、主熱交換器内における液化の前に供給原料ガス流れから凝固性成分を取り出すためのシステム及び方法を記載する。これらのシステムの構成要素は残りの図面に示されているが、これらはここに開示するシステムに対しては任意である。更に、液化の前に供給原料ガス流れから凝固性成分を取り出すためのシステム及び方法は、混合冷媒を用いるもの以外の液化システムに関して用いることができる。図６に示すように、供給原料ガス流れ１４２は、任意の予備処理システム１４４の後に、重質炭化水素除去熱交換器１４６内で冷却する。次に、排出流れ１４８を、ＪＴバルブ１４９、又は別形態ではライン１７５によって破線で示されるように気体膨張器／圧縮機の組１５２ａ／１５２ｂによって圧力減少させ、スクラビングカラム又はドラム１５４或いは他のスクラビング装置に供給する。膨張器／圧縮機の組１５２ａ／１５２ｂを用いる場合には、ライン１４８の気体膨張器１５２ａによってライン１７５における圧縮機１５２ｂを駆動して、主熱交換器１７８内で液化する気体を圧縮する。その結果、膨張器／圧縮機の組１５２ａ／１５２ｂにより、ライン１４８中の気体の圧力を減少させること、及びライン１７６内の気体の圧力を増加させることの両方によって、主熱交換器のエネルギー要件が減少する。
[0039]図６（及び図７）において１８２で示されるように、温度センサー１８２がライン１４８と連通していて、冷却バイパスライン１８６のバイパスバルブ１８４を制御する。温度センサー１８２は、冷却された気体流れ１４８の温度を検出し、それを、スクラビングカラム１５４に導入される流れに関して所望の温度又は温度範囲のための関連する制御装置（図示せず）の設定値と比較する。流れ１４８の温度が予め設定されたレベルよりも低い場合には、バルブ１８４を開放してバイパスライン１８６を通してより多い流体を送る。流れ１４８の温度が予め設定されたレベルよりも高い場合には、バルブ１８４を閉止して、熱交換器１４６を通してより多い流体を送る。別の形態として、温度センサー１８２をスクラビングカラム１５４内に配置することができる。図７に示すように、バイパスライン１８６は、別形態ではスクラビングカラム１５４の底部に直接導入することができる。図６に示されるバイパスライン１８６とライン１４８の合流部は、スクラビングカラム１５４の底部よりも高い圧力である。その結果、図７の態様は、バイパスライン１８６に関してより低い出口圧力を与え、これによってより正確な温度制御が与えられ、並びにより小さい（及びより経済的な）バイパスバルブ１８４を用いることが可能になる。
[0040]還流流れ１５５によってカラム１５４を還流するために必要な冷却は、場合によってはＪＴバルブ２２６(図７）の後のカラムからの戻り蒸気１５６（これは熱交換器１４６内で加温される）、及び場合によっては混合冷媒（ＭＲ）流れ、例えば液化圧縮機システム（概して１６２で示されている）からの１５８（これも熱交換器１４６に送られる）によって与えられる。混合冷媒流れは、１６２の圧縮ＭＲ流れのいずれか、又はＭＲ流れの任意の組合せからもたらすことができる。スクラビングカラムから排出される流れ１５３は、好ましくは全て蒸気であるが、（カラムの頂部から排出される蒸気流れ１５６と比べて）より高い温度で液化する成分を含む。その結果、熱交換器１４６を通過した後にカラム１５４に導入される流れ１５５は２相であり、液体成分流れが還流を行う。液体成分流れは還流液体成分流路を通して流し、これとしては、単に例として、スクラビング装置の外部（１５７）又は内部であってよい還流液体成分ライン、或いはスクラビング装置１５４内の降下管若しくは他の内部液体分配装置を挙げることができる。上述したように、液化圧縮機システムの運転は、同じ出願人のGushannasらの米国特許出願公開第２０１１／０２２６００８号明細書（米国特許出願第１２／７２６，１４２号）において記載されている通りであってよい。ＭＲをまず流路１６４を通して重質炭化水素熱交換器内で冷却した後、それをＪＴバルブ１６６に通してフラッシングして、低温の混合冷媒流れ１６８を重質炭化水素除去熱交換器に供給する。
[0041]混合冷媒の温度は、混合冷媒の沸騰圧力を制御することによって制御することができる。
[0042]流れ１７２によってスクラビングカラム１５４の底部から取り出される成分は、熱交換器１４６に戻して冷媒を回収し、次に概して１７４で示されているコンデンセートストリッピングシステムのような更なる分離工程に送るか、又は燃料若しくは他の処分方法に送る。
[0043]凝固性成分が取り出された熱交換器１４６から排出される供給原料ガス流れ１７６は、次に主液化熱交換器１７８に送るか、或いは膨張器／圧縮機を含む場合においては、まず圧縮した後に主熱交換器１７８に送る。
[0044]ここで、図７を参照して、主熱交換器２０８内での液化の前に供給原料ガス流れから凝固性成分を取り出すための別のシステム及び方法を記載する。図７は、概して２０９で示されている液化システムに関する多くの可能なオプションの１つのみを示していることを理解すべきである。図７を参照して下記に記載する凝固性成分を取り出すシステム及び方法は、任意の他の液化システム又は方法（図１〜６において開示されているものが挙げられるが、これらに限定されない）と共に用いることができ、幾つかの場合には液化システム及び方法内で統合することができる。
[0045]図７のシステム及び方法においては、ライン２１０を通って流れる供給原料ガスは、圧縮機２１４又はブレーキ(brake)若しくは発生器のような他の装填装置に接続され
ている膨張器２１２によって圧力減少させる。気体は膨張プロセスによって冷却され、次に重質炭化水素除去熱交換器２１６内で更に冷却した後、スクラビングカラム又は分離ドラム２１８、或いは供給原料ガスから凝固性成分を分離するための他のスクラビング装置に供給する。
[0046]場合によっては、供給原料ガスは膨張器２１２の前に加熱装置２２２によって加熱して、膨張器によって回収されるエネルギーを増加させ、それにより更なる圧縮力を与えることができる。加熱装置は、熱交換器又は当該技術において公知の任意の他の加熱装置であってよい。
[0047]図６の態様と同様に、還流流れ２２３によってスクラビングカラムを還流するために必要な冷却は、カラムからの戻り蒸気２２４（これは、熱交換器２１６内で加温される前にＪＴバルブ２２６によって更に圧力及び温度減少される）、及び場合によっては例えば概して２２７で示される液化圧縮機システムからのライン２２８を通る混合冷媒（ＭＲ）によって与えられる。混合冷媒流れは、２２７の圧縮ＭＲ流れのいずれか、又はＭＲ流れの任意の組合せからもたらすことができる。カラム２１８に導入される流れ２２３は２相であり、液体成分流れが還流を行う。液体成分流れは還流液体成分流路を通して流し、これとしては、単に例として、スクラビング装置の外部（２２５）又は内部であってよい還流液体成分ライン、或いはスクラビング装置２１８内の降下管若しくは他の内部液体分配装置を挙げることができる。上述したように、液化圧縮機システムの運転は、同じ出願人のGushannasらの米国特許出願公開第２０１１／０２２６００８号明細書（米国特許出願第１２／７２６，１４２号）において記載されている通りであってよい。混合冷媒を重質炭化水素除去熱交換器内で冷却した後、それをＪＴバルブ２３２に通してフラッシングして、低温の混合冷媒を重質炭化水素除去熱交換器に供給する。
[0048]混合冷媒の温度は、混合冷媒の沸騰圧力を制御することによって制御することができる。
[0049]取り出された成分は、スクラビングカラム底部の凝固性成分出口を通して送った後、ライン２３４を通して熱交換器２１６に戻して低温冷却を回収し、次に図７に示すようにライン２３６を通してコンデンセートストリッピングシステム２３８のような更なる分離工程に送るか、或いは低温冷却を回収するか又は回収しないで燃料又は他の処分方法に送ることができる。
[0050]凝固性成分が取り出された供給原料ガス流れは、次に、膨張器／圧縮機の圧縮機２１４内で圧縮した後に液化システムの主熱交換器２０８に送る。更なる供給原料ガスの圧縮が必要な場合には、膨張器／圧縮機を、膨張器、必要な場合には更なる圧縮段、及び電気モーター２４６又は蒸気タービン等のような他の駆動装置を装備することができるコンパンダーで置き換えることができる。他のオプションは、膨張器によって駆動される圧縮機と直列の昇圧圧縮機を単純に付加することである。いずれの場合においても、増加した供給原料ガス圧力によって液化のために必要なエネルギーが低下し、液化効率が向上し、これによって液化能力を増加させることができる。
[0051]本発明の好ましい態様を示し且つ記載したが、発明の精神（その範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される）から逸脱することなく、その中で変更及び修正を行うことができることは当業者に明らかである。
［発明の態様］
［１］
（ａ）供給原料ガス入口を含む高温端、及び液化ガス出口を含む低温端を、その間に配置されている液化流路と共に有し、供給原料ガス入口は供給原料ガスを受容するように適合されており、液化熱交換器は主冷却流路も含む液化熱交換器；
（ｂ）冷媒を主冷却流路に供給するように構成されている混合冷媒圧縮機システム；
（ｃ）液化熱交換器の液化ガス出口と連通している膨張分離器；
（ｄ）膨張分離器と流体連通している低温ガスライン；
（ｅ）低温ガスライン及び液体流路と連通している蒸気流路を有し、蒸気流路は低温ガスラインからの低温蒸気を受容するように構成されている冷熱回収熱交換器；
を含み；
（ｆ）混合冷媒圧縮機システムは、冷熱回収熱交換器の液体流路と流体連通している液体冷媒出口を含み、冷熱回収熱交換器は、冷媒を液体流路内に受容し、かつ、蒸気流路内の低温蒸気を用いて液体流路内の冷媒を冷却するように構成されている、気体を液化するためのシステム。
［２］
膨張分離器は液体生成物出口及びエンドフラッシュガス出口を含み、かつ、低温ガスラインは、エンドフラッシュガス出口と連通していて、エンドフラッシュガスを冷熱回収熱交換器の蒸気流路に供給するようになっている、１に記載のシステム。
［３］
液化熱交換器は、エンドフラッシュガス流路を含み、このエンドフラッシュガス流路も膨張分離器のエンドフラッシュガス出口に連通している、２に記載のシステム。
［４］
膨張分離器の液体生成物出口と連通している液体生成物貯蔵タンクを更に含み、かつ、冷熱回収熱交換器は第２の蒸気流路を含み、液体生成物貯蔵タンクは、液体生成物出口から貯蔵タンクに導入される液体生成物の流れから生成物エンドフラッシュガスを生成させるように構成されており、液体生成物貯蔵タンクは、第２の蒸気流路と連通しているヘッドスペースを有していて、生成物エンドフラッシュガスを冷熱回収熱交換器の第２の蒸気流路に供給するようになっている、２に記載のシステム。
［５］
膨張分離器の液体生成物出口と連通している液体生成物貯蔵タンクを更に含み、液体生成物貯蔵タンクは、液体生成物出口から貯蔵タンクに導入される液体生成物の流れから生成物エンドフラッシュガスを生成させるように構成されており、液体生成物貯蔵タンクは、ヘッドスペースを有しており、このヘッドスペースも冷熱回収熱交換器の蒸気流路と連通していて、生成物貯蔵タンクのヘッドスペースからの生成物エンドフラッシュガス、及び膨張分離器のエンドフラッシュガス出口からのエンドフラッシュガスを、冷熱回収熱交換器の蒸気流路に供給するようになっている、２に記載のシステム。
［６］
膨張分離器は液体生成物出口を含み、かつ、液体生成物出口と連通している液体生成物貯蔵タンクを更に含み、液体生成物貯蔵タンクは、液体生成物出口から貯蔵タンクに導入される液体生成物の流れから生成物エンドフラッシュガスを生成させるように構成されており、液体生成物貯蔵タンクは、低温ガスラインと連通しているヘッドスペースを有していて、生成物エンドフラッシュガスを冷熱回収熱交換器の蒸気流路に供給するようになっている、１に記載のシステム。
［７］
低温ガスライン内に配置されている圧縮機を更に含む、６に記載のシステム。
［８］
冷熱回収熱交換器の液体流路の出口は、主冷却流路と流体連通していて、冷熱回収熱交換器内で冷却された液体冷媒を主冷却流路に供給するようになっている、１に記載のシステム。
［９］
冷熱回収熱交換器の蒸気流路の出口は圧縮機と連通している、１に記載のシステム。
［１０］
混合冷媒圧縮機システムは、分離装置液体出口及び分離装置蒸気出口を含む分離装置を含み、分離装置内において、液体出口は冷熱回収熱交換器の液体流路と流体連通している、１に記載のシステム。
［１１］
膨張分離器は、統合された蒸気／液体分離器を有する液体膨張器である、１に記載のシステム。
［１２］
膨張分離器は、蒸気／液体分離器と直列の液体膨張器を含む、１に記載のシステム。
［１３］
（ａ）混合冷媒圧縮機システムから冷媒を受容する液化熱交換器に気体供給原料を供給する工程；
（ｂ）混合冷媒圧縮機システムからの冷媒を用いて液化熱交換器内の気体を液化して、液体生成物を生成させるようにする工程；
（ｃ）液化生成物の少なくとも一部を膨張させて、蒸気部分と液体部分に分離する工程；
（ｄ）蒸気部分を冷熱回収熱交換器に送る工程；
（ｅ）混合冷媒圧縮機システムからの冷媒を冷熱回収熱交換器に送る工程；及び
（ｆ）冷熱回収熱交換器内で蒸気部分を用いて冷媒を冷却する工程；
を含む、気体を液化する方法。
［１４］
工程（ｃ）は、
（ｇ）液体膨張器を用いて液体生成物を膨張させて、第１の蒸気部分及び第１の液体部分にする工程、
（ｈ）第１の液体部分をフラッシングして、第２の蒸気部分及び第２の液体部分にする工程；
を含み；
工程（ｄ）は、第１及び第２の蒸気部分を冷熱回収熱交換器に送る工程を含む；
１３に記載の方法。
［１５］
第２の液体部分を貯蔵する工程を更に含む、１４に記載の方法。
［１６］
蒸気部分を冷熱回収熱交換器に送る前に蒸気部分を圧縮する工程を更に含む、１３に記載の方法。
［１７］
蒸気部分が冷熱回収熱交換器から排出された後に蒸気部分を圧縮する工程を更に含む、１３に記載の方法。
［１８］
（ａ）高温端及び低温端；並びに；
（ｉ）高温端において入口、及び低温端において出口を有する液化流路；
（ｉｉ）主冷却流路；
（ｉｉｉ）高圧冷媒液体流路；
を有する液化熱交換器；
（ｂ）主冷却流路及び高圧冷媒液体流路と連通している混合冷媒圧縮機システム；
（ｃ）高圧混合冷媒液体流路と連通している入口、主冷却流路と連通している液体出口、及び主冷却流路と連通している蒸気出口を有する冷媒膨張分離器；
を含む、気体を液化するためのシステム。
［１９］
冷媒膨張分離器がポンプとしても機能する、１８に記載のシステム。
［２０］
冷媒膨張分離器の液体及び蒸気出口と連通している入口、並びに主冷却流路と連通している液体出口、並びに主冷却流路と連通している蒸気出口を有する立て管を更に含む、１８に記載のシステム。
［２１］
（ａ）供給原料ガスの供給源と連通するように適合されている入口、及び出口を有する供給原料ガスライン；
（ｂ）供給原料ガスラインの出口と連通している入口、及び出口を有し、装填装置に操作可能に接続されている膨張器；
（ｃ）膨張器の出口と連通するように適合されている入口を有する供給原料ガス冷却流路、戻り蒸気流路、及び還流冷却流路を有する重質炭化水素除去熱交換器；
（ｄ）（ｉ）熱交換器の供給原料ガス冷却流路の出口と連通している供給原料ガス入口；
（ｉｉ）熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している戻り蒸気出口；
（ｉｉｉ）熱交換器の還流冷却流路の入口と連通している還流蒸気出口；
（ｉｖ）熱交換器の還流冷却流路の出口と連通している還流混合相入口；
を有するスクラビング装置；
（ｅ）スクラビング装置と連通している入口及び出口を有する還流液体成分流路；
（ｆ）かかるスクラビング装置は、還流液体成分流路の出口からの還流液体成分流れを気化させて、スクラビング装置の供給原料ガス入口を通ってスクラビング装置に導入される供給原料ガス流れを冷却して、凝固性成分を凝縮させて、凝固性成分出口を通してスクラビング装置から取り出すように構成されており；及び
（ｇ）熱交換器の蒸気戻り流路の出口と連通している処理された供給原料のガスライン；
を含む、供給原料ガスから凝固性成分を取り出すためのシステム。
［２２］
装填装置は圧縮機であり、熱交換器の蒸気戻り流路の出口は圧縮機の入口と連通しており、圧縮機の出口は処理された供給原料のガスラインと連通している、２１に記載のシステム。
［２３］
圧縮機に接続されていて、圧縮機に更なる動力を与えるモーターを更に含む、２２に記載のシステム。
［２４］
圧縮機及び処理された供給原料のガスラインと連通している更なる圧縮機段、並びに更なる圧縮機段に接続されていて、更なる圧縮機段に動力を供給するモーターを更に含む、２２に記載のシステム。
［２５］
装填装置は発生器である、２１に記載のシステム。
［２６］
供給原料ガスラインの出口と連通している入口、及び膨張器の入口と連通している出口を有する加熱装置を更に含む、２１に記載のシステム。
［２７］
膨張装置を更に含み、熱交換器は第１の混合冷媒流路及び第２の混合冷媒流路を含み、第１の混合冷媒流路は、混合冷媒の供給源と連通するように適合されている入口、及び膨張装置の入口と連通している出口を有し、第２の混合冷媒流路は、膨張装置の出口と連通している入口を有する、２１に記載のシステム。
［２８］
膨張装置はジュール・トムソンバルブである、２７に記載のシステム。
［２９］
スクラビング装置の戻り蒸気出口と連通している入口、及び熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している出口を有する膨張装置を更に含む、２１に記載のシステム。
［３０］
膨張装置はジュール・トムソンバルブである、２９に記載のシステム。
［３１］
熱交換器は、スクラビング装置の凝固性成分出口と連通している入口を有する冷却回収流路を含む、２１に記載のシステム。
［３２］
熱交換器の冷却回収流路は、コンデンセートストリッピングシステムと連通している出口を有する、３１に記載のシステム。
［３３］
スクラビング装置の凝固性成分出口はコンデンセートストリッピングシステムと連通している、２１に記載のシステム。
［３４］
（ａ）高温端及び低温端、並びに高温端において入口、及び低温端において出口を有する液化流路を有する液化熱交換器；
（ｂ）液化熱交換器と連通しており、液化流路を冷却するように適合されている混合冷媒圧縮システム；
（ｃ）液化流路の出口と接続されている液化ガス出口ライン；
（ｄ）供給原料ガスの供給源と連通するように適合されている入口、及び出口を有する供給原料ガスライン；
（ｅ）供給原料ガスラインの出口と連通している入口、及び出口を有し、装填装置に操作可能に接続されている膨張器；
（ｆ）膨張器の出口と連通するように適合されている入口を有する供給原料ガス冷却流路、戻り蒸気流路、及び還流冷却流路を有する重質炭化水素除去熱交換器；
（ｇ）（ｉ）除去熱交換器の供給原料ガス冷却流路の出口と連通している供給原料ガス入口；
（ｉｉ）除去熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している戻り蒸気出口；
（ｉｉｉ）除去熱交換器の還流冷却流路の入口と連通している還流蒸気出口；
（ｉｖ）除去熱交換器の還流冷却流路の出口と連通している還流混合相入口；
を有するスクラビング装置；
（ｈ）スクラビング装置と連通している入口及び出口を有する還流液体成分流路；
（ｉ）かかるスクラビング装置は、還流液体成分流路の出口からの還流液体成分流れを気化させて、スクラビング装置の供給原料ガス入口を通ってスクラビング装置に導入される供給原料ガス流れを冷却して、凝固性成分を凝縮させて、凝固性成分出口を通してスクラビング装置から取り出すように構成されており；及び
（ｊ）熱交換器の蒸気戻り流路の出口、及び液化熱交換器の液化流路の入口と連通している処理された供給原料のガスライン；
を含む、気体を液化するためのシステム。
［３５］
装填装置は、熱交換器の蒸気戻り流路の出口と連通している入口、及び処理された供給原料のガスラインを介して液化熱交換器の液化流路と連通している出口を有する圧縮機である、３４に記載のシステム。
［３６］
圧縮機に接続されていて、圧縮機に更なる動力を供給するモーターを更に含む、３５に記載のシステム。
［３７］
圧縮機及び液化熱交換器の液化流路と連通している更なる圧縮機段、並びに更なる圧縮機段に接続されていて、更なる圧縮機段に動力を供給するモーターを更に含む、３５に記載のシステム。
［３８］
装填装置は発生器である、３４に記載のシステム。
［３９］
供給原料ガスラインの出口と連通している入口、及び膨張器の入口と連通している出口を有する加熱装置を更に含む、３４に記載のシステム。
［４０］
膨張装置を更に含み、熱交換器は第１の混合冷媒流路及び第２の混合冷媒流路を含み、第１の混合冷媒流路は、混合冷媒圧縮システムと連通するように適合されている入口、及び膨張装置の入口と連通している出口を有し、かつ、第２の混合冷媒流路は、膨張装置の出口と連通している入口、及び混合冷媒圧縮システムと連通している出口を有する、３４に記載のシステム。
［４１］
膨張装置はジュール・トムソンバルブである、４０に記載のシステム。
［４２］
スクラビング装置の戻り蒸気出口と連通している入口、及び熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している出口を有する膨張装置を更に含む、３４に記載のシステム。
［４３］
膨張装置はジュール・トムソンバルブである、４２に記載のシステム。
［４４］
熱交換器は、スクラビング装置の凝固性成分出口と連通している入口を有する冷却回収流路を含む、３４に記載のシステム。
［４５］
熱交換器の冷却回収流路は、コンデンセートストリッピングシステムと連通している出口を有する、４４に記載のシステム。
［４６］
スクラビング装置の凝固性成分出口はコンデンセートストリッピングシステムと連通している、３４に記載のシステム。
［４７］
（ａ）供給原料ガスの供給源と連通するように適合されている入口を有する供給原料ガス冷却流路、戻り蒸気流路、及び還流冷却流路を有する重質炭化水素除去熱交換器；
（ｂ）（ｉ）熱交換器の供給原料ガス冷却流路の出口と連通している供給原料ガス入口；
（ｉｉ）熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している戻り蒸気出口；
（ｉｉｉ）熱交換器の還流冷却流路の入口と連通している還流蒸気出口；
（ｉｖ）熱交換器の還流冷却流路の出口と連通している還流混合相入口；
を有するスクラビング装置；
（ｃ）スクラビング装置と連通している入口及び出口を有する還流液体成分流路；
（ｆ）かかるスクラビング装置は、還流液体成分流路の出口からの還流液体成分流れを気化させて、スクラビング装置の供給原料ガス入口を通ってスクラビング装置に導入される供給原料ガス流れを冷却して、凝固性成分を凝縮させて、凝固性成分出口を通してスクラビング装置から取り出すように構成されており；及び
（ｇ）熱交換器の蒸気戻り流路の出口と連通している処理された供給原料のガスライン；
を含む、供給原料ガスから凝固性成分を取り出すためのシステム。
［４８］
膨張装置を更に含み、熱交換器は第１の混合冷媒流路及び第２の混合冷媒流路を含み、第１の混合冷媒流路は、混合冷媒の供給源と連通するように適合されている入口、及び膨張装置の入口と連通している出口を有し、かつ、第２の混合冷媒装置は、膨張装置の出口と連通している入口を有する、４７に記載のシステム。
［４９］
膨張装置はジュール・トムソンバルブである、４８に記載のシステム。
［５０］
スクラビング装置の戻り蒸気出口と連通している入口、及び熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している出口を有する膨張装置を更に含む、４７に記載のシステム。
［５１］
膨張装置はジュール・トムソンバルブである、５０に記載のシステム。
［５２］
（ａ）重質炭化水素除去熱交換器及びスクラビング装置を与える工程；
（ｂ）熱交換器を用いて供給原料ガスを冷却して、冷却された供給原料ガス流れを生成させる工程；
（ｃ）冷却された供給原料ガス流れをスクラビング装置に送る工程；
（ｄ）スクラビング装置からの蒸気を熱交換器に送って、蒸気を冷却して混合相還流流れを生成させる工程；
（ｅ）混合相還流流れをスクラビング装置に送って、液体成分還流流れをスクラビング装置に供給するようにする工程；
（ｆ）スクラビング装置内で液体成分還流流れを気化させて、スクラビング装置内で凝固性成分を凝縮させて、冷却された供給原料ガス流れから取り出して処理された供給原料のガス蒸気流れを生成させるようにする工程；
（ｇ）処理された供給原料のガス蒸気流れを熱交換器に送る工程；および
（ｈ）熱交換器内で処理された供給原料のガス蒸気流れを加温して、液化のために好適な加温された処理された供給原料のガス蒸気流れを生成させる工程；
を含む、供給原料ガスから凝固性成分を取り出す方法。
［５３］
熱交換器を用いて供給原料ガスを冷却する前に供給原料ガスを膨張させる工程を更に含む、５２に記載の方法。
［５４］
供給原料ガスを膨張させる前に供給原料ガスを加熱する工程を更に含む、５３に記載の方法。
［５５］
加温された供給原料ガス蒸気流れを圧縮する工程を更に含む、５３に記載の方法。
［５６］
加温された処理された供給原料のガス蒸気流れの圧縮を、熱交換器を用いて供給原料ガスを冷却する前に供給原料ガスを膨張させるために用いる膨張器によって駆動される圧縮機を用いて行う、５５に記載の方法。
［５７］
圧縮して加温された処理された供給原料のガス蒸気流れを液化する工程を更に含む、５５に記載の方法。
［５８］
処理された供給原料のガス蒸気流れを、スクラビング装置から排出した後で熱交換器に送る前に、膨張装置を用いて冷却する、５２に記載の方法。
［５９］
凝縮されて取り出された凝固性成分を熱交換器に送って冷熱冷却を回収し、凝固性成分熱交換器出口流れを生成させる工程を更に含む、５２に記載の方法。
［６０］
凝固性成分熱交換器出口流れに対して更なる分離工程を行うことを更に含む、５９に記載の方法。
［６１］
凝縮されて取り出された凝固性成分に対して更なる分離工程を行うことを更に含む、５２に記載の方法。
［６２］
加温された処理された供給原料のガス蒸気流れを液化する工程を更に含む、５２に記載の方法。

Claims (50)

  1. （ａ）混合冷媒圧縮機システムから冷媒を受容する液化熱交換器に気体供給原料を供給する工程；
    （ｂ）混合冷媒圧縮機システムからの冷媒を用いて液化熱交換器内の気体を液化して、液体生成物を生成させるようにする工程；
    （ｃ）液化生成物の少なくとも一部を膨張させて、蒸気部分と液体部分に分離する工程；
    （ｄ）蒸気部分を冷熱回収熱交換器に送る工程；
    （ｅ）混合冷媒圧縮機システムからの冷媒を冷熱回収熱交換器に送る工程；及び
    （ｆ）冷熱回収熱交換器内で蒸気部分を用いて冷媒を冷却する工程；
    を含む、気体を液化する方法。
  2. 工程（ｃ）は、
    （ｇ）液体膨張器を用いて液体生成物を膨張させて、第１の蒸気部分及び第１の液体部分にする工程、
    （ｈ）第１の液体部分をフラッシングして、第２の蒸気部分及び第２の液体部分にする工程；
    を含み；
    工程（ｄ）は、第１及び第２の蒸気部分を冷熱回収熱交換器に送る工程を含む；
    請求項１に記載の方法。
  3. 第２の液体部分を貯蔵する工程を更に含む、請求項２に記載の方法。
  4. 蒸気部分を冷熱回収熱交換器に送る前に蒸気部分を圧縮する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
  5. 蒸気部分が冷熱回収熱交換器から排出された後に蒸気部分を圧縮する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
  6. （ａ）高温端及び低温端；並びに；
    （ｉ）高温端において入口、及び低温端において出口を有する液化流路；
    （ｉｉ）主冷却流路；
    （ｉｉｉ）高圧冷媒液体流路；
    を有する液化熱交換器；
    （ｂ）主冷却流路及び高圧冷媒液体流路と連通している混合冷媒圧縮機システム；
    （ｃ）高圧混合冷媒液体流路と連通している入口、主冷却流路と連通している液体出口、及び主冷却流路と連通している蒸気出口を有する冷媒膨張分離器；
    を含む、気体を液化するためのシステム。
  7. 冷媒膨張分離器がポンプとしても機能する、請求項６に記載のシステム。
  8. 冷媒膨張分離器の液体及び蒸気出口と連通している入口、並びに主冷却流路と連通している液体出口、並びに主冷却流路と連通している蒸気出口を有する立て管を更に含む、請求項６に記載のシステム。
  9. （ａ）供給原料ガスの供給源と連通するように適合されている入口、及び出口を有する供給原料ガスライン；
    （ｂ）供給原料ガスラインの出口と連通している入口、及び出口を有し、装填装置に操作可能に接続されている膨張器；
    （ｃ）膨張器の出口と連通するように適合されている入口を有する供給原料ガス冷却流路、戻り蒸気流路、及び還流冷却流路を有する重質炭化水素除去熱交換器；
    （ｄ）（ｉ）熱交換器の供給原料ガス冷却流路の出口と連通している供給原料ガス入口；
    （ｉｉ）熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している戻り蒸気出口；
    （ｉｉｉ）熱交換器の還流冷却流路の入口と連通している還流蒸気出口；
    （ｉｖ）熱交換器の還流冷却流路の出口と連通している還流混合相入口；
    を有するスクラビング装置；
    （ｅ）スクラビング装置と連通している入口及び出口を有する還流液体成分流路；
    （ｆ）かかるスクラビング装置は、還流液体成分流路の出口からの還流液体成分流れを気化させて、スクラビング装置の供給原料ガス入口を通ってスクラビング装置に導入される供給原料ガス流れを冷却して、凝固性成分を凝縮させて、凝固性成分出口を通してスクラビング装置から取り出すように構成されており；及び
    （ｇ）熱交換器の蒸気戻り流路の出口と連通している処理された供給原料のガスライン；
    を含む、供給原料ガスから凝固性成分を取り出すためのシステム。
  10. 装填装置は圧縮機であり、熱交換器の蒸気戻り流路の出口は圧縮機の入口と連通しており、圧縮機の出口は処理された供給原料のガスラインと連通している、請求項９に記載のシステム。
  11. 圧縮機に接続されていて、圧縮機に更なる動力を与えるモーターを更に含む、請求項１０に記載のシステム。
  12. 圧縮機及び処理された供給原料のガスラインと連通している更なる圧縮機段、並びに更なる圧縮機段に接続されていて、更なる圧縮機段に動力を供給するモーターを更に含む、請求項１０に記載のシステム。
  13. 装填装置は発生器である、請求項９に記載のシステム。
  14. 供給原料ガスラインの出口と連通している入口、及び膨張器の入口と連通している出口を有する加熱装置を更に含む、請求項９に記載のシステム。
  15. 膨張装置を更に含み、熱交換器は第１の混合冷媒流路及び第２の混合冷媒流路を含み、第１の混合冷媒流路は、混合冷媒の供給源と連通するように適合されている入口、及び膨張装置の入口と連通している出口を有し、第２の混合冷媒流路は、膨張装置の出口と連通している入口を有する、請求項９に記載のシステム。
  16. 膨張装置はジュール・トムソンバルブである、請求項１５に記載のシステム。
  17. スクラビング装置の戻り蒸気出口と連通している入口、及び熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している出口を有する膨張装置を更に含む、請求項９に記載のシステム。
  18. 膨張装置はジュール・トムソンバルブである、請求項１７に記載のシステム。
  19. 熱交換器は、スクラビング装置の凝固性成分出口と連通している入口を有する冷却回収流路を含む、請求項９に記載のシステム。
  20. 熱交換器の冷却回収流路は、コンデンセートストリッピングシステムと連通している出口を有する、請求項１９に記載のシステム。
  21. スクラビング装置の凝固性成分出口はコンデンセートストリッピングシステムと連通している、請求項９に記載のシステム。
  22. （ａ）高温端及び低温端、並びに高温端において入口、及び低温端において出口を有する液化流路を有する液化熱交換器；
    （ｂ）液化熱交換器と連通しており、液化流路を冷却するように適合されている混合冷媒圧縮システム；
    （ｃ）液化流路の出口と接続されている液化ガス出口ライン；
    （ｄ）供給原料ガスの供給源と連通するように適合されている入口、及び出口を有する供給原料ガスライン；
    （ｅ）供給原料ガスラインの出口と連通している入口、及び出口を有し、装填装置に操作可能に接続されている膨張器；
    （ｆ）膨張器の出口と連通するように適合されている入口を有する供給原料ガス冷却流路、戻り蒸気流路、及び還流冷却流路を有する重質炭化水素除去熱交換器；
    （ｇ）（ｉ）除去熱交換器の供給原料ガス冷却流路の出口と連通している供給原料ガス入口；
    （ｉｉ）除去熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している戻り蒸気出口；
    （ｉｉｉ）除去熱交換器の還流冷却流路の入口と連通している還流蒸気出口；
    （ｉｖ）除去熱交換器の還流冷却流路の出口と連通している還流混合相入口；
    を有するスクラビング装置；
    （ｈ）スクラビング装置と連通している入口及び出口を有する還流液体成分流路；
    （ｉ）かかるスクラビング装置は、還流液体成分流路の出口からの還流液体成分流れを気化させて、スクラビング装置の供給原料ガス入口を通ってスクラビング装置に導入される供給原料ガス流れを冷却して、凝固性成分を凝縮させて、凝固性成分出口を通してスクラビング装置から取り出すように構成されており；及び
    （ｊ）熱交換器の蒸気戻り流路の出口、及び液化熱交換器の液化流路の入口と連通している処理された供給原料のガスライン；
    を含む、気体を液化するためのシステム。
  23. 装填装置は、熱交換器の蒸気戻り流路の出口と連通している入口、及び処理された供給原料のガスラインを介して液化熱交換器の液化流路と連通している出口を有する圧縮機である、請求項２２に記載のシステム。
  24. 圧縮機に接続されていて、圧縮機に更なる動力を供給するモーターを更に含む、請求項２３に記載のシステム。
  25. 圧縮機及び液化熱交換器の液化流路と連通している更なる圧縮機段、並びに更なる圧縮機段に接続されていて、更なる圧縮機段に動力を供給するモーターを更に含む、請求項２３に記載のシステム。
  26. 装填装置は発生器である、請求項２２に記載のシステム。
  27. 供給原料ガスラインの出口と連通している入口、及び膨張器の入口と連通している出口を有する加熱装置を更に含む、請求項２２に記載のシステム。
  28. 膨張装置を更に含み、熱交換器は第１の混合冷媒流路及び第２の混合冷媒流路を含み、第１の混合冷媒流路は、混合冷媒圧縮システムと連通するように適合されている入口、及び膨張装置の入口と連通している出口を有し、かつ、第２の混合冷媒流路は、膨張装置の出口と連通している入口、及び混合冷媒圧縮システムと連通している出口を有する、請求項２２に記載のシステム。
  29. 膨張装置はジュール・トムソンバルブである、請求項２８に記載のシステム。
  30. スクラビング装置の戻り蒸気出口と連通している入口、及び熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している出口を有する膨張装置を更に含む、請求項２２に記載のシステム。
  31. 膨張装置はジュール・トムソンバルブである、請求項３０に記載のシステム。
  32. 熱交換器は、スクラビング装置の凝固性成分出口と連通している入口を有する冷却回収流路を含む、請求項２２に記載のシステム。
  33. 熱交換器の冷却回収流路は、コンデンセートストリッピングシステムと連通している出口を有する、請求項３２に記載のシステム。
  34. スクラビング装置の凝固性成分出口はコンデンセートストリッピングシステムと連通している、請求項２２に記載のシステム。
  35. （ａ）供給原料ガスの供給源と連通するように適合されている入口を有する供給原料ガス冷却流路、戻り蒸気流路、及び還流冷却流路を有する重質炭化水素除去熱交換器；
    （ｂ）（ｉ）熱交換器の供給原料ガス冷却流路の出口と連通している供給原料ガス入口；
    （ｉｉ）熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している戻り蒸気出口；
    （ｉｉｉ）熱交換器の還流冷却流路の入口と連通している還流蒸気出口；
    （ｉｖ）熱交換器の還流冷却流路の出口と連通している還流混合相入口；
    を有するスクラビング装置；
    （ｃ）スクラビング装置と連通している入口及び出口を有する還流液体成分流路；
    （ｆ）かかるスクラビング装置は、還流液体成分流路の出口からの還流液体成分流れを気化させて、スクラビング装置の供給原料ガス入口を通ってスクラビング装置に導入される供給原料ガス流れを冷却して、凝固性成分を凝縮させて、凝固性成分出口を通してスクラビング装置から取り出すように構成されており；及び
    （ｇ）熱交換器の蒸気戻り流路の出口と連通している処理された供給原料のガスライン；
    を含む、供給原料ガスから凝固性成分を取り出すためのシステム。
  36. 膨張装置を更に含み、熱交換器は第１の混合冷媒流路及び第２の混合冷媒流路を含み、第１の混合冷媒流路は、混合冷媒の供給源と連通するように適合されている入口、及び膨張装置の入口と連通している出口を有し、かつ、第２の混合冷媒装置は、膨張装置の出口と連通している入口を有する、請求項３５に記載のシステム。
  37. 膨張装置はジュール・トムソンバルブである、請求項３６に記載のシステム。
  38. スクラビング装置の戻り蒸気出口と連通している入口、及び熱交換器の戻り蒸気流路の入口と連通している出口を有する膨張装置を更に含む、請求項３５に記載のシステム。
  39. 膨張装置はジュール・トムソンバルブである、請求項３８に記載のシステム。
  40. （ａ）重質炭化水素除去熱交換器及びスクラビング装置を与える工程；
    （ｂ）熱交換器を用いて供給原料ガスを冷却して、冷却された供給原料ガス流れを生成させる工程；
    （ｃ）冷却された供給原料ガス流れをスクラビング装置に送る工程；
    （ｄ）スクラビング装置からの蒸気を熱交換器に送って、蒸気を冷却して混合相還流流れを生成させる工程；
    （ｅ）混合相還流流れをスクラビング装置に送って、液体成分還流流れをスクラビング装置に供給するようにする工程；
    （ｆ）スクラビング装置内で液体成分還流流れを気化させて、スクラビング装置内で凝固性成分を凝縮させて、冷却された供給原料ガス流れから取り出して処理された供給原料のガス蒸気流れを生成させるようにする工程；
    （ｇ）処理された供給原料のガス蒸気流れを熱交換器に送る工程；および
    （ｈ）熱交換器内で処理された供給原料のガス蒸気流れを加温して、液化のために好適な加温された処理された供給原料のガス蒸気流れを生成させる工程；
    を含む、供給原料ガスから凝固性成分を取り出す方法。
  41. 熱交換器を用いて供給原料ガスを冷却する前に供給原料ガスを膨張させる工程を更に含む、請求項４０に記載の方法。
  42. 供給原料ガスを膨張させる前に供給原料ガスを加熱する工程を更に含む、請求項４１に記載の方法。
  43. 加温された供給原料ガス蒸気流れを圧縮する工程を更に含む、請求項４１に記載の方法。
  44. 加温された処理された供給原料のガス蒸気流れの圧縮を、熱交換器を用いて供給原料ガスを冷却する前に供給原料ガスを膨張させるために用いる膨張器によって駆動される圧縮機を用いて行う、請求項４３に記載の方法。
  45. 圧縮して加温された処理された供給原料のガス蒸気流れを液化する工程を更に含む、請求項４３に記載の方法。
  46. 処理された供給原料のガス蒸気流れを、スクラビング装置から排出した後で熱交換器に送る前に、膨張装置を用いて冷却する、請求項４０に記載の方法。
  47. 凝縮されて取り出された凝固性成分を熱交換器に送って冷熱冷却を回収し、凝固性成分熱交換器出口流れを生成させる工程を更に含む、請求項４０に記載の方法。
  48. 凝固性成分熱交換器出口流れに対して更なる分離工程を行うことを更に含む、請求項４７に記載の方法。
  49. 凝縮されて取り出された凝固性成分に対して更なる分離工程を行うことを更に含む、請求項４０に記載の方法。
  50. 加温された処理された供給原料のガス蒸気流れを液化する工程を更に含む、請求項４０に記載の方法。
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