JP6602985B2 - 多段冷凍のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
２０１５年１１月９日に出願された米国仮特許出願第６２／２５２，８５５号の優先権がここに主張され、その明細書が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般に多段冷凍のためのシステムおよび方法に関する。より詳細には、本開示は、ジェットポンプおよびエジェクタとも呼ばれる１つまたは複数の液体駆動エダクタを使用する、混合冷媒サイクルおよびカスケード冷凍サイクルにおける多段冷凍に関する。

多段冷凍プロセスは、典型的には、混合冷媒サイクルまたはカスケード冷凍サイクルのいずれかとして分類される。混合冷媒サイクルでは、特殊な組成の冷媒を用いて、流体を周囲条件から、膨張弁を使用して液化することができる状態に冷やす。
典型的なカスケード冷凍サイクルでは、連続する膨張弁を使用して、流体を徐々に液化する。その場合、部分的に液化された流体がフラッシュドラムに分配される。フラッシュドラムからの液体は、さらに冷やすために後続のフラッシュドラム段に分配される。フラッシュドラムからの蒸気は、冷媒で圧縮され凝縮される。

図１で、概略図は、エチレンの輸出のための従来のカスケード冷凍システム１００を示す。パイプラインからの超臨界状態のエチレン供給流１０１は、二床脱水ユニットを使用して脱水される。脱水ユニットは、バッチ運転で動作し、一方の床１０２がエチレン供給流１０１を脱水し、もう一方の床１０３が再生する。再生モードにおいて、脱水床１０２からの脱水されたエチレン流１１１の一部が再生ヒータ１０４に入る。次いで、加熱された脱水エチレン流１１１は、脱水床１０３に入り、脱水床１０３を再生する。脱水床１０３からの水飽和エチレン流１０５は、空気冷却器１０６で凝縮され、セパレータとも呼ばれるノックアウトドラム１０７を使用して除去され、水飽和エチレン流１０５と凝縮された水流１０８とを分離する。水飽和エチレン流１０５は、圧縮機１０９で圧縮され、圧縮された水飽和エチレン流１１０は、エチレン供給流１０１と混合するように戻される。
脱水されたエチレン流１１１の残りの部分は、３つの別個の熱交換器１１２、１１３、１１４を介して冷やされる。各熱交換器は、点線で示された従来のプロピレン冷媒システムを使用して、脱水されたエチレン流１１１を冷却する。冷やされた脱水エチレン流１１５は、減圧弁１１７を使用して、周囲条件でその凝縮圧力まで減圧され、フラッシュされたエチレン流１１８を生成する。フラッシュされたエチレン流１１８は、エコノマイザとも呼ばれるフラッシュドラム１２０に入り、ここでリサイクルされたエチレン流１３５と混合され、フラッシュされる。フラッシュされたエチレン蒸気流１２２は、より低圧の圧縮されたエチレン流１２４と混合し、次いで、圧縮機１２５で圧縮されて、より高圧の蒸気エチレン流１２６を生成する。蒸気エチレン流１２６は、その後３つの別個の熱交換器１２８、１３０、１３２を使用してプロピレン冷媒システムを介して冷やされる。冷やされた凝縮液体エチレン流１３３は、アキュムレータ１３４に入り、いかなる不活性物質もプロセス中に蓄積するとアキュムレータ１３４で放出され、リサイクルされたエチレン流１３５が生成される。

フラッシュドラム１２０からの液体エチレン流１３６は、膨張弁１３８を介して膨張し、冷やされた二相の流体エチレン流１４０を生成する。冷やされた二相の流体エチレン流１４０は、別のフラッシュドラム１４２に入り、ここでフラッシュされる。フラッシュされた蒸気エチレン流１４４は、圧縮されたエチレン流１５７と混合され、次いで、圧縮機１４５で圧縮されて圧縮されたエチレン流１２４を生成する。次いで、圧縮されたエチレン流１２４は、より高圧のフラッシュされたエチレン蒸気流１２２と混合される。フラッシュドラム１４２からの液体エチレン流１４６は、別の膨張弁１４８を介して膨張し、冷やされた二相の流体エチレン流１５０を生成する。冷やされた二相の流体エチレン流１５０は、別のフラッシュドラム１５２に入り、ここでフラッシュされる。フラッシュされた蒸気エチレン流１５４は、圧縮されたエチレンボイルオフガス流１６３と混合され、次いで、圧縮機１５５で圧縮され、圧縮されたエチレン流１５７を生成する。液体エチレン流１５６は、貯蔵のために低温タンク１５８に分配されるか、または別のサイトへ輸送される。低温タンク１５８からのエチレンボイルオフガス流１６０は、圧縮機１６２で圧縮され、圧縮されたエチレンボイルオフガス流１６３を生成する。

カスケード冷凍サイクルは、単一の冷媒に依存するため、操作が最も簡単であるが、混合冷媒プロセスよりもエネルギー効率が低いことがある。これは、カスケード冷凍システムが主としてエネルギーを回収するために段階的フラッシュを用いるのに対し、混合冷媒システムは、冷やされる商品の冷却曲線に厳密に一致させることができるからである。伝統的に、両方のプロセスにおいて膨張弁を含むエネルギー回収は、油圧エキスパンダーまたはタービンに焦点を置いており、これらは、回収されたエネルギーを利用するための機械設備、油圧シールおよびシンクを必要とするため、複雑さと資本費用を追加する。したがって、回収されたエネルギーは、典型的にはプロセス自体には再配備されない。液体駆動エダクタも冷凍プロセスで用いられているが、カスケード冷媒システムに存在する段階的フラッシュを利用してエネルギーを回収するというよりもむしろ、冷媒圧縮の代替として、または液体冷媒レベルを制御する手段として使用されている。

本開示は、同様の要素に同様の参照番号が付せられた添付図面を参照して以下に記載される。

エチレンの輸出のための従来のカスケード冷凍システムの一実施形態を示す概略図である。 本開示によるオープン多段冷凍システムの一実施形態を示す概略図である。 図２のシステムによって改造された既存のカスケード冷凍サイクルを使用してエチレンを生成するためのオープン多段冷凍システムの一実施形態を示す概略図である。 図２のシステムによって構築されたカスケード冷凍サイクルを使用してエチレンを生成するためのオープン多段冷凍システムの一実施形態を示す概略図である。 本開示による閉じた多段冷凍システムの一実施形態を示す概略図である。

本開示は、１つまたは複数の液体駆動エダクタを使用する、混合冷媒サイクルおよびカスケード冷凍サイクルにおける多段冷凍のためのシステムおよび方法を提供することによって従来技術の１つまたは複数の欠陥を克服する。
一実施形態において、本開示は、ｉ）第１の蒸気ライン、ならびに、液体源および超臨界流体源のうちの１つと、流体連通するエダクタと、ｉｉ）エダクタと流体連通するフラッシュドラムであって、第２の蒸気ライン、前記フラッシュドラムの底の液体ライン、及び二相の流体ラインに接続された、フラッシュドラムと、ｉｉｉ）液体ラインと流体連通し、フラッシュドラム下流の冷やされた二相の流体ラインに接続された第１の膨張弁と、ｉｖ）冷やされた二相の流体ラインと流体連通し、第１の蒸気ラインに接続された別のフラッシュドラムと、を備える、多段冷凍システムを含む。

別の実施形態では、本開示は、第１の液体流および超臨界流体流のうちの１つをエダクタに導入するステップと、第１の蒸気流をエダクタに導入して、部分的な液化を達成し、第１の蒸気流、ならびに、液体流および超臨界流体流のうちの１つ、を含む二相の流体流を生成するステップと、二相の流体流をフラッシュして、第２の液体流および第２の蒸気流を生成するステップと、第２の液体流を膨張させて、冷やされた二相の流体流を生成するステップと、冷やされた二相の流体流をフラッシュして、第１の蒸気流および第３の液体流を生成するステップと、を含む、多段冷凍のための方法を含む。

本開示の主題は、具体的に記載されるが、記載自体は、本開示の範囲を限定することは意図されていない。したがって、本主題は、他の現在の技術または将来の技術と併せて、本明細書に記載されたものと同様のおよび／またはより少ない、異なる構造、ステップ、および／または組合せを含む他のやり方でも具現化されてもよい。さらに、用語「ステップ」は、用いられる方法の異なる要素を記載するために本明細書で使用されることがあるが、本用語は、記載によって別途明示的に特定の順番に限定されない限り、本明細書で開示される様々なステップ間のどんな特定の順番も意味するものとして解釈されるべきではない。本明細書に記載された圧力および温度は、例示であって、説明を目的とするに過ぎない。本明細書に記載された様々な流れ（ｓｔｒｅａｍ）は、１つのラインで搬送されてもよい。本開示は、本明細書に記載されたある特定のカスケード冷凍サイクルにおいて実施されてもよいが、これに限定されることなく、同様の結果を達成するために他のカスケード冷凍サイクルおよび混合冷媒サイクルを含む他の多段冷凍プロセスにおいて実施されてもよい。

ここで図２を参照すると、概略図は、本開示によるオープン多段冷凍システム２００の一実施形態を示す。ソース２０２は、エダクタ２０４に液体流または超臨界流体流を供給する。第１の蒸気流２２６は、液体流または超臨界流体流のソース２０２の圧力よりも低い圧力でエダクタ２０４に入り、部分的な液化を達成し、圧縮された状態の第１の蒸気流２２６、ならびに、液体流および超臨界流体流のうちの１つ、を含む二相の流体流２０６を生成する。エダクタ２０４からの二相の流体流２０６は、フラッシュドラム２０８に入り、ここでフラッシュされて、液体流２１０および第１の蒸気流２２６の圧力よりも高い圧力の第２の蒸気流２１２を生成する。フラッシュドラム２０８からの液体流２１０は、第１の膨張弁２１８に入り、ここで膨張して、冷やされた二相の流体流２２０を生成する。冷やされた二相の流体流２２０は、別のフラッシュドラム２２２に入り、ここでフラッシュされて、第１の蒸気流２２６および別の液体流２２４を生成する。別のフラッシュドラム２２２からの別の液体流２２４は、第２の膨張弁２２８に入り、ここで膨張して、別の冷やされた二相の流体流２３０を生成する。システム２００は、任意の多段冷凍プロセスで実施されてもよく、１つまたは複数の液体駆動エダクタを利用して、下方段の蒸気圧を上昇させ、供給ガス圧力を低下させ、任意の多段冷凍プロセスのエネルギー効率を改善する。

以下の記載は、本開示による多段冷凍システムの異なる実施形態を示す図３〜図４を参照する。各実施形態において、図２で示されたシステム２００を使用して、カスケード冷凍サイクルにおいてエチレンを生成するエネルギー効率を改善する。図３で、概略図は、システム２００によって改造された既存のカスケード冷凍サイクルを使用してエチレンを生成するためのオープン多段冷凍システム３００の一実施形態を示す。図４で、概略図は、システム２００によって構築されたカスケード冷凍サイクルを使用してエチレンを生成するためのオープン多段冷凍システム４００の一実施形態を示す。図３〜図４の各システム３００、４００は、それぞれ、図１の従来のカスケード冷凍システム１００で使用された構成要素と区別するために、システム２００で使用される新しい構成要素を破線で示す。したがって、システム２００は、異なる既存の、および新しく構築された多段冷凍システムにおいて容易に実施され得る。

ここで図３を参照すると、システム３００は、エダクタ３０４に液体流または超臨界流体流を供給するソース３０２を含む。本実施形態では、ソース３０２は、冷やされた脱水エチレン流１１５の一部である。エチレン蒸気流３２６は、液体流または超臨界流体流のソース３０２の圧力の約３４分の１の低い圧力でエダクタ３０４に入り、部分的な液化を達成し、圧縮された状態のエチレン蒸気流３２６、ならびに、液体流および超臨界流体流のうちの１つ、を含む二相のエチレン流体流３０６を生成する。エダクタ３０４からの二相のエチレン流体流３０６は、フラッシュドラム１２０に入り、ここでフラッシュされて、液体エチレン流１３６およびエチレン蒸気流３２６の圧力よりも約４倍高い圧力のフラッシュされたエチレン蒸気流１２２を生成する。フラッシュドラム１２０からの液体エチレン流１３６は、膨張弁１３８に入り、ここで膨張して、冷やされた二相の流体エチレン流１４０を生成する。冷やされた二相の流体エチレン流１４０は、別のフラッシュドラム１４２に入り、ここでフラッシュされて、フラッシュされた蒸気エチレン流１４４および別の液体エチレン流１４６を生成する。フラッシュされた蒸気エチレン流１４４の一部は、新しい膨張弁３０８で膨張して、エチレン蒸気流３２６を生成する。フラッシュドラム１４２からの別の液体エチレン流１４６は、別の膨張弁１４８に入り、ここで膨張して、別の冷やされた二相の流体エチレン流１５０を生成する。

ここで図４を参照すると、システム４００は、エダクタ４０４に液体流または超臨界流体流を供給するソースを含む。本実施形態では、ソースは、フラッシュされたエチレン流１１８である。エチレン蒸気流４２６は、液体流または超臨界流体流のソースの圧力の約３４分の１の低い圧力でエダクタ４０４に入り、部分的な液化を達成し、圧縮された状態のエチレン蒸気流４２６、ならびに、液体流および超臨界流体流のうちの１つ、を含む二相のエチレン流体流４０６を生成する。エダクタ４０４からの二相のエチレン流体流４０６は、フラッシュドラム１２０に入り、ここでフラッシュされて、液体エチレン流１３６およびエチレン蒸気流４２６の圧力よりも約４倍高い圧力のフラッシュされたエチレン蒸気流１２２を生成する。フラッシュドラム１２０からの液体エチレン流１３６は、膨張弁１３８に入り、ここで膨張して、冷やされた二相の流体エチレン流１４０を生成する。冷やされた二相の流体エチレン流１４０は、別のフラッシュドラム１４２に入り、ここでフラッシュされて、エチレン蒸気流４２６および別の液体エチレン流１４６を生成する。フラッシュドラム１４２からの別の液体エチレン流１４６は、別の膨張弁１４８に入り、ここで膨張して、別の冷やされた二相の流体エチレン流１５０を生成する。冷やされた二相の流体エチレン流１５０は、別のフラッシュドラム１５２に入り、ここでフラッシュされる。フラッシュされた蒸気エチレン流４０８は、圧縮されたエチレンボイルオフガス流１６３と混合され、次いで、圧縮機４１０で圧縮され、圧縮されたエチレン流４１２を生成する。フラッシュされたエチレン蒸気流１２２は、より低圧の圧縮されたエチレン流４１２と混合され、次いで、圧縮機１２５で圧縮され、より高圧の蒸気エチレン流１２６を生成する。

ここで図５を参照すると、概略図は、本開示による閉じた多段冷凍システム５００の一実施形態を示す。システム５００は、エダクタ５０４に供給される、アキュムレータ５６２からの液体流または超臨界流体流のソース５０２を含む。第１の蒸気流５２６は、液体流または超臨界流体流のソース５０２の圧力よりも低い圧力でエダクタ５０４に入り、部分的な液化を達成し、圧縮された状態の第１の蒸気流５２６、ならびに、液体流および超臨界流体流のうちの１つ、を含む二相の流体流５０６を生成する。エダクタ５０４からの二相の流体流５０６の一部は、第１の熱交換器５０７ａに入り、ここで気化されて、気化された冷媒５０７ｃを生成し、エダクタ５０４からの二相の流体流５０６の別の部分は、第１の膨張弁５０７ｂに入り、ここで膨張して、部分的に膨張した冷媒５０７ｄを生成する。気化された冷媒５０７ｃおよび部分的に膨張した冷媒５０７ｄは、フラッシュドラム５０８に入り、ここで混合され、フラッシュされて、液体流５１０および第１の蒸気流５２６の圧力よりも高圧の第２の蒸気流５１２を生成する。フラッシュドラム５０８からの液体流５１０は、第２の膨張弁５１８に入り、ここで膨張して、冷やされた二相の流体流５２０を生成する。第２の膨張弁５１８からの冷やされた二相の流体流５２０の一部は、第２の熱交換器５２１ａに入り、ここで気化されて、別の気化された冷媒５２１ｃを生成し、第２の膨張弁５１８からの冷やされた二相の流体流５２０の別の部分は、第３の膨張弁５２１ｂに入り、ここで膨張して、別の部分的に膨張した冷媒５２１ｄを生成する。別の気化された冷媒５２１ｃおよび別の部分的に膨張した冷媒５２１ｄは、別のフラッシュドラム５２２に入り、ここで混合され、フラッシュされて、第３の蒸気流５２６および別の液体流５２４を生成する。別のフラッシュドラム５２２からの別の液体流５２４は、第４の膨張弁５２８に入り、ここで膨張して、別の冷やされた二相の流体流５３０を生成する。別の冷やされた二相の流体流５３０は、第３の熱交換器５３４に入り、ここで気化されて、別の気化された冷媒５３６を生成する。別の気化された冷媒５３６は、別のアキュムレータ５３８に入り、ここでいかなる残留凝縮体も保持され、完全に気化された冷媒５４０を生成する。完全に気化された冷媒５４０は、第１の圧縮機５４２に入り、圧縮されて、圧縮された冷媒５４４を生成する。圧縮された冷媒５４４は、第２の圧縮機５４８に入る前に、第３の蒸気流５２６のすべてまたは一部と混合され、より高圧の別の圧縮された冷媒５５０を生成する。第３の蒸気流５２６の一部は、制御弁５４６を通過するように誘導されてもよく、ここでエダクタ５０４に入るように誘導される。別の圧縮された冷媒５５０は、第３の圧縮機５５２に入る前に第２の蒸気流５１２と混合され、ここで圧縮されて、別の圧縮された冷媒５５４を生成する。別の圧縮された冷媒５５４は、第４の熱交換器５５８に入り、ここで凝縮されて、液体冷媒５６０を生成する。液体冷媒５６０は、アキュムレータ５６２に入り、ここでいかなる残留蒸気も保持され、液体流または超臨界流体流のソース５０２を生成する。システム５００は、任意の多段冷凍プロセスで実施されてもよく、１つまたは複数の液体駆動エダクタを利用して、下方段の蒸気圧を上昇させ、供給ガス圧力を低下させ、任意の多段冷凍プロセスのエネルギー効率を改善する。

以下の表１のシミュレートされたデータの比較によって実証されるように、エチレンを生成するための保持モードにおける電力消費は、図３に示されるオープン多段冷凍システムを使用することで、図１に示される従来のカスケード冷凍システムと比較して顕著に少ない。保持モードは、プロセスがエチレンを生成し、船積み（ship loading）に備えてタンクを充填しているときの低温タンクを表わす。同様に、以下の表２のシミュレートされたデータの比較は、エタンを生成するための保持モードにおける電力消費が、エタンを生成するための図２に示されるオープン多段冷凍システムを使用することで、エタンを生成するための従来のカスケード冷凍システムと比較して顕著に少ないことを実証している。

本開示は、現在好ましい実施形態に関連して記載されているが、本開示をそれらの実施形態に限定することは意図されていないことが当業者によって理解されるであろう。したがって、添付された特許請求の範囲およびその等価物によって規定される本開示の精神および範囲から逸脱せずに、開示された実施形態に対する様々な代替の実施形態および変更形態が可能であると考えられる。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔１〕第１の蒸気ライン、ならびに、液体源および超臨界流体源のうちの１つと、流体連通するエダクタと、
二相の流体を受け入れるための、前記エダクタと流体連通するフラッシュドラムであって、第２の蒸気ラインおよび液体ラインに接続された、フラッシュドラムと、
前記液体ラインと流体連通し、冷やされた二相の流体ラインに接続された第１の膨張弁と、
前記冷やされた二相の流体ラインと流体連通し、前記 第１の蒸気ラインに接続された別のフラッシュドラムと、
を備える、多段冷凍システム。
〔２〕前記別のフラッシュドラムに接続された別の液体ラインをさらに備える、前記〔１〕に記載のシステム。
〔３〕前記別の液体ラインと流体連通し、別の冷やされた二相の流体ラインに接続された第２の膨張弁をさらに備える、前記〔２〕に記載のシステム。
〔４〕前記第１の蒸気ラインの圧力が前記第２の蒸気ラインの圧力よりも低い、前記〔１〕に記載のシステム。
〔５〕前記液体源および前記超臨界流体源のうちの前記１つの圧力が前記第１の蒸気ラインの圧力よりも高い、前記〔１〕に記載のシステム。
〔６〕前記別の冷やされた二相の流体ラインと流体連通し、第３の蒸気ラインに接続されたアキュムレータと、
前記第１の蒸気ライン、前記第２の蒸気ライン、前記第３の蒸気ライン、および前記エダクタと流体連通する別のアキュムレータと、
をさらに備える、前記〔３〕に記載のシステム。
〔７〕前記液体源および前記超臨界流体源のうちの前記１つがエチレンを含む、前記〔１〕に記載のシステム。
〔８〕前記液体源および前記超臨界流体源のうちの前記１つがエタンを含む、前記〔１〕に記載のシステム。
〔９〕前記第１の蒸気ラインの前記圧力が前記第２の蒸気ラインの前記圧力の４分の１以下の低さである、前記〔４〕に記載のシステム。
〔１０〕前記液体源および前記超臨界流体源のうちの前記１つの前記圧力が前記第１の蒸気ラインの前記圧力よりも少なくとも３４倍高い、前記〔５〕に記載のシステム。
〔１１〕第１の液体流および超臨界流体流のうちの１つをエダクタに導入するステップと、
第１の蒸気流を前記エダクタに導入して、部分的な液化を達成し、前記第１の蒸気流、ならびに、前記液体流および前記超臨界流体流のうちの１つ、を含む二相の流体流を生成するステップと、
前記二相の流体流をフラッシュして、第２の液体流および第２の蒸気流を生成するステップと、
前記第２の液体流を膨張させて、冷やされた二相の流体流を生成するステップと、
前記冷やされた二相の流体流をフラッシュして、前記第１の蒸気流および第３の液体流を生成するステップと、
を含む、多段冷凍のための方法。
〔１２〕前記第３の液体流を膨張させて、別の冷やされた二相の流体流を生成するステップをさらに含む、前記〔１１〕に記載の方法。
〔１３〕前記第１の蒸気流の圧力が前記第２の蒸気流の圧力よりも低い、前記〔１１〕に記載の方法。
〔１４〕前記第１の蒸気流の前記圧力が前記第２の蒸気流の前記圧力の４分の１以下の低さである、前記〔１３〕に記載の方法。
〔１５〕前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つの圧力が前記第１の蒸気流の圧力よりも高い、前記〔１１〕に記載の方法。
〔１６〕前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つの前記圧力が前記第１の蒸気流の前記圧力よりも少なくとも３４倍高い、前記〔１５〕に記載の方法。
〔１７〕前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つがエチレンを含む、前記〔１１〕に記載の方法。
〔１８〕前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つがエタンを含む、前記〔１１〕に記載の方法。
〔１９〕前記別の冷やされた二相の流体流からの残留凝縮体を保持し、第３の蒸気流を生成するステップをさらに含む、前記〔１２〕に記載の方法。
〔２０〕液体冷媒流からの残留蒸気を保持するステップと、
前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つを生成するステップと、
をさらに含む、前記〔１１〕に記載の方法。

Claims (17)

1. 第１の蒸気ライン、ならびに、液体源および超臨界流体源のうちの１つと、流体連通するエダクタと、
   前記エダクタと流体連通するフラッシュドラムであって、第２の蒸気ライン、前記フラッシュドラムの底の液体ライン、及び二相の流体ラインに接続された、フラッシュドラムと、
   前記液体ラインと流体連通し、フラッシュドラム下流の冷やされた二相の流体ラインに接続された第１の膨張弁と、
   前記冷やされた二相の流体ラインと流体連通し、前記第１の蒸気ラインに接続された別のフラッシュドラムと、
   前記別のフラッシュドラムに接続された別の液体ラインと、
   前記別の液体ラインと流体連通し、別の冷やされた二相の流体ラインに接続された第２の膨張弁と、
   前記第１の蒸気ライン、前記第２の蒸気ライン、第３の蒸気ライン、および前記エダクタと流体連通する第１のアキュムレータと、
   を備える、多段冷凍システム。
2. 前記第１の蒸気ラインの圧力が前記第２の蒸気ラインの圧力よりも低い、請求項１に記載のシステム。
3. 前記液体源および前記超臨界流体源のうちの前記１つの圧力が前記第１の蒸気ラインの圧力よりも高い、請求項１に記載のシステム。
4. 前記別の冷やされた二相の流体ラインと流体連通し、前記第３の蒸気ラインに接続された第２のアキュムレータをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
5. 前記液体源および前記超臨界流体源のうちの前記１つがエチレンを含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記液体源および前記超臨界流体源のうちの前記１つがエタンを含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記第１の蒸気ラインの前記圧力が前記第２の蒸気ラインの前記圧力の４分の１以下の低さである、請求項２に記載のシステム。
8. 前記液体源および前記超臨界流体源のうちの前記１つの前記圧力が前記第１の蒸気ラインの前記圧力よりも少なくとも３４倍高い、請求項３に記載のシステム。
9. 第１の液体流および超臨界流体流のうちの１つをエダクタに導入するステップと、
   第１の蒸気流を前記エダクタに導入して、部分的な液化を達成し、前記第１の蒸気流、ならびに、前記液体流および前記超臨界流体流のうちの１つ、を含む二相の流体流を生成するステップと、
   前記二相の流体流をフラッシュして、第２の液体流および第２の蒸気流を生成するステップと、
   前記第２の液体流を膨張させて、冷やされた二相の流体流を生成するステップと、
   前記冷やされた二相の流体流をフラッシュして、前記第１の蒸気流および第３の液体流を生成するステップと、
   液体冷媒流からの残留蒸気を保持するステップと、
   前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つを生成するステップと、
   を含む、多段冷凍のための方法。
10. 前記第３の液体流を膨張させて、別の冷やされた二相の流体流を生成するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１の蒸気流の圧力が前記第２の蒸気流の圧力よりも低い、請求項９に記載の方法。
12. 前記第１の蒸気流の前記圧力が前記第２の蒸気流の前記圧力の４分の１以下の低さである、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つの圧力が前記第１の蒸気流の圧力よりも高い、請求項９に記載の方法。
14. 前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つの前記圧力が前記第１の蒸気流の前記圧力よりも少なくとも３４倍高い、請求項１３に記載の方法。
15. 前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つがエチレンを含む、請求項９に記載の方法。
16. 前記第１の液体流および前記超臨界流体流のうちの前記１つがエタンを含む、請求項９に記載の方法。
17. 前記別の冷やされた二相の流体流からの残留凝縮体を保持し、第３の蒸気流を生成するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。

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