JPH0587558B2 - - Google Patents

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JPH0587558B2
JPH0587558B2 JP2218850A JP21885090A JPH0587558B2 JP H0587558 B2 JPH0587558 B2 JP H0587558B2 JP 2218850 A JP2218850 A JP 2218850A JP 21885090 A JP21885090 A JP 21885090A JP H0587558 B2 JPH0587558 B2 JP H0587558B2
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stream
liquid
refrigerant
vaporized
liquefaction
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Maikeru Heron Don
Shaterujii Nirumaru
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Air Products and Chemicals Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の技術分野〕 本発明は工程内負荷の液体ターボ膨脹機を使用
した効率のよい天然ガスの液化方法に関する。 〔従来の技術〕 天然ガスの液化はガスを容易且つ経済的に輪送
および貯蔵できるような形に変えるために重要で
且つ広く行われている技術である。 液化ガスの生産およびその生産地ら最終ユーザ
ーへの輸送のために費用効率のよい手段を得るた
めにはガス液化のためのエネルギーコストを最少
にしなければならない。液化のコを低くする工程
技術は最終ユーザーに対するガス製品の価格を低
下させることにもなるからである。 天然ガスの液化のための工程サイクルにおいて
はガス液化に必要な冷凍を得るために歴史的には
等エントロピー膨脹バルブ、またはジユール・ト
ムソン（Ｊ−Ｔ）バルブが使用されてきた。 この目的のために膨脹バルブを使用した典型的
な工程サイクルは、例えば米国特許第3763658号、
第4065276号、第4404008号、第4445916号、第
4445917号および第4504296号等に記載されてい
る。 しかし工程液をこのようなバルブを通過させた
場合には、得られる膨脹作用の損失が大きい。 これらの工程液の膨脹によつて得られた仕事量
の少なくとも一部を回収するためには、一般には
レシプロケーテイング膨脹機またはターボ膨脹機
のような膨脹機が用いられる。 このような膨脹機による軸作用は他の工程液の
圧縮や揚水あるいは種々の目的に用いるための発
電に使用することができる。 また飽和または過冷した工程液流を膨脹するた
めの膨脹機の使用は選択された条件のもとでは、
総的な工程効率に対し有効である。 「膨脹機」なる用語は一般的にターボ膨脹機ま
たレシプロ膨脹機を示すのに用いる。また天然ガ
ス液化の分野では用語「膨脹機」は普段ターボ膨
脹機を表示するのに用いられるが、この明細書中
においても同様の意味に用いる。 米国特許第3205191号にはバルブ通過による等
エントロピー膨脹を行う前に過冷した液化天然ガ
ス流の膨脹を行わせるためにペルトン水車を使用
した水力モーターを使用することが開示されてい
る。 水力モーター膨脹機中において蒸発が起らない
ように条制御が行われ、また開示された液化工程
においては液化作用は、例えば一基以上の圧縮機
を駆動するために用いられる。 米国特許第3400547号には配送地への冷凍タン
カーによる輪のために、生産地において天然ガス
の液化を行うために液体窒素または液体空気中で
の冷凍を利用することが開示されている。配送地
においては液化天然ガスは蒸発されてこれによる
冷却により生産地に戻され、そこでまた蒸発され
て他のタンカーに積まれた天然ガスを冷却液化す
る。さらには生産地においては過冷された天然ガ
スは膨脹され、その膨脹作用はタンカーから液体
窒素または液体空気を揚水するために利用され
る。配送地においては加圧された液体窒素または
液体空気が膨脹され、その膨脹作用はタンカーか
らの液化天然ガスの揚水に利用される。 液化天然ガスの蒸発による冷却を利用した液体
空気の製造法については、日本特許公報昭54−
86479号に開示されている。この方法においては、
飽和液体空気は膨脹タービン中において膨脹さ
れ、その膨脹作用は最初の液化をするために供給
された空気の圧縮に利用される。 米国特許第4334902号には冷凍熱交換機におい
て多成分系冷媒の蒸発による間接熱交換によつた
圧縮天然ガスの液化法が開示されている。 この方法においては予冷された２相冷媒が液体
と蒸気流に分けられ、液体は冷凍熱交換機におい
てさらに冷却され、ターボ膨脹機において膨脹さ
れ次いで熱交換に導かれ、そこで冷却するための
蒸発が行われる。蒸気流は熱交換機中でさらに冷
却液化され、ターボ膨脹機中で膨脹され、次いで
熱交換機に導入されてそこで追加的な冷却を行う
ためにさらに気化される。 45バールの天然ガスが熱交換機を通過し、間接
熱交換によつて液化され次いでターボ膨脹機中で
約３バールに膨脹されて液化天然ガス製品が得ら
れる。この際の液体ターボ膨脹機の膨脹作用は発
電その他の目的に利用される。 上記のように追加的な冷凍サイクルは冷媒の予
冷に使用されるが、このサイクルはまた液体の膨
脹に用いられ、その膨脹作用は発電その他の目的
に利用されるのである。 米国特許第4456459号には最終フラツシユ工程
前での液化天然ガス流の膨脹でのターボ膨脹機の
使用ついて開示されている。フラツシユ前の膨脹
は液化天然ガス製品の生産量を増加し、且つフラ
ツシユ用ガス量を低下させる。 ターボ膨脹機によつて生ずる膨脹作用は適切な
軸連結圧縮機、ポンプ、発電機等の各種駆動機構
の運転装置に利用される。 米国特許第4778497号にはガスを圧縮冷却して
低温高圧液を得、さらに冷却することにより過冷
却液を得ることについて開示されている。 低温高圧液の一部はさらに冷却するために膨脹
され、その膨脹作用は冷却前のガスの圧縮におけ
る圧縮作用の一部に利用される。過冷却液はさら
に冷却されて膨脹機において膨脹され、気化なし
で最終液体製品が得られる。この液体製品の一部
は過冷却液の再冷却のためにフラツシユされる。 冷却またはガス液化工程のでの膨脹作用の同工
程におけるポンプや圧縮機の駆動への利用は工程
の効率を高めるのに有効である。 〔発明が解決しようとする課題〕 このような天然ガスの液化工程において、さら
に、工程中における膨脹作用と圧縮作用との結合
を最適化することによつて、多くの要因により所
定のガス液化工程における工程への投資および運
転費用を総合的に最大級に節減することが可能で
あると考えられる。これらの最適化要因のうちに
は工程流における液組成や熱力学的特性のほかに
圧縮機、ポンプ、膨脹機やパイプ類等の設計的要
因も含まれる。 本発は天然ガスの液化工程中での膨脹作用の優
れた利用を図ることによつて工程の経済的効率を
向上させることを目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するための本発明においては、
天然ガスの冷却の一部は少なくとも一つの液体工
程流の膨脹によつて行われ、これによつて得られ
た膨脹作用は冷却および膨脹前の同じ工程液を圧
縮または揚水するための利用するようにしたもの
である。このような膨脹作用の利用によつて液化
作用の極小化は防止され且つ液化効率が高められ
る。 天然ガスの液化法においては、加圧したガス供
給流は一つ以上の気化した液体多成分系冷却流に
よる間接的熱交換によつて低温熱交換機中で液化
される。また液化工程の実施に際して、幾つかの
液流を本発明よる工程内負荷の膨脹機中において
選択的に膨脹させることによつて生産性の改善を
はかることが出来る。 これらの供給の最初のものは加圧天然ガス供給
流であるが、これらは圧縮され低温熱交換機中で
冷却液化され、そして膨脹されて最終液化製品と
なる。膨脹機の運転によつて生ずる膨脹作用は圧
縮機を駆動するために利用する。即ち、膨脹機と
圧縮機とは単一のコンパンダー・ユニツトで機械
的に結合されている。 さらに、多成分液体冷媒流は低温熱交換機内で
の気化による冷却の大部分が行われる前に選択的
に膨脹されるが、その膨脹作用は最初に気化され
た同じ冷媒流を液化、膨脹させる前に圧縮するた
めに利用される。 第２の多成分液体冷媒流はもう一つの低温熱交
換機内での気化による冷却の大部分が行われる前
に選択的に膨脹されるが、その膨脹作用は同じ液
体冷媒流を過冷、膨脹する前に揚水するために利
用される。膨脹機とポンプは単一の膨脹機／ポン
プ・ユニツトで機械的に結合される。 工程供給流および冷媒の冷却、液化は、複数個
のコイル巻きチユーブとこのチユーブ表面に流下
し気化する液状冷媒の分配供給手段とを具えた低
温熱交換機内において、膨脹前の冷媒流の気化を
伴う間接熱交換によつて行われる。 熱交換機からの気化冷媒流は外部熱交換システ
ムにより、圧縮冷却されて部分的に液化され、前
述したように気化冷媒は圧縮のために液状冷媒は
揚水のために還流される。 本発明を採用することによりガス液化工程の生
産性は高められ、エネルギーコストを低減するこ
をができるが、これは言換えれば一定エネルギー
消費のもとでは液化能力が向上することを意味す
る。 本発明の特徴とするところは各膨脹機による膨
脹作用を液化工程サイクルの一部である液体ポン
プまたはガス圧縮機と直接機械的結合を図ること
によつてその駆動に利用するものである。即ち工
程の効率と信頼性を高め且つ投下資本を減少させ
るために、各膨脹機は同工程液内において組合せ
た機械として作動する。 天然ガスの液化工において、本発明のようなポ
ンプおよび圧縮機と組合せた液体膨脹機を使用し
た場合には、このような工程負荷を使用せずに従
来の等エントロピー膨脹バルブ使用の場合に較
べ、同様工程において全工程における使用圧縮エ
ネルギーを6.3％も減少させることができるので
ある。これは逆の言いかたをすれば、工程の圧縮
エネルギーを一定にした場合には、本発明の方法
によるときは従来の等エントロピー膨脹バルブの
みを使用した場合に較べて液化能力を6.3％増加
させることができることを意味するものである。 また本発のように膨脹作用を直接ポンプおよび
圧縮機の駆動に利用する場合には膨脹作用を、他
の目的例えば発電のために使用する場合に較べて
液化能力を1.5％増加させることができる。 〔作 用〕 本発明の天然ガス液化方法について、その詳細
および作用について図面に基づいてさらに具体的
に説明する。 液化天然ガス（LNG）は約60〜90モル％のメ
タンおよび、エタン、プロパン、ブタン等の重炭
化水素、高分子炭化水素、窒素からなるメタン含
有供給流を原料として生産される。 メタン含有供給流は、例えば米国特許第
4065278号に開示されているような方法により、
予冷、圧縮および乾燥される。 即ち、約20乃至−30〓間の温度に予冷および乾
燥され、約400乃至1200psigの圧力に圧縮された
供給流１は洗浄塔１８０に導され、ここでメタン
よりも重い炭化水素が排出３中に取除かれる。 一方高メタン流２は熱交換要素１２１に導かれ
ここで部分的に圧縮され、次いで蒸気と液が混在
する流れ４は分離器１８１に送られ、そこで分離
された液流５は洗浄塔１８０に還流する。なお、
洗浄塔での重炭化水素の洗浄については、米国特
許第4065278号に記載されているように公知であ
る。勿論供給流の組成や工程条件によつては他の
洗浄方式を使用することも可能である。 また供給流１中に含まれる重炭化水素の量が極
端に少なければ洗浄塔１８０を省略することがで
きる。離器１８１からの一方の流れ６は圧力約
630psigで且つ温度−45〓においてメタンを約93
モル％含むが、圧縮機１３２においてさらに圧力
675psigまで圧縮され、天然ガス供給流８を形成
する。この流れ８は中温熱交換要素群１１０中の
熱交換要素１１１および低温熱交換要素群１０１
中の熱交換要素１０２を流れ圧力約580psig、温
度約−225〓において極低温液化天然ガス流１０
を形成する。 液化天然ガス１０は膨脹機１３１において膨脹
されて、その圧力が580psigから0psigに減少し、
流れ１２として送られて最終LNG製品となる。
膨脹機１３１は圧縮機１３２を駆動するが、これ
らはコンパンダーとして機械的に結合されてい
る。 追加のメタン含有流が流れ１６として、約300
〜400psigの範囲の圧力で供給されるがこれは熱
交換要素１２２，１１２および１０３を選択的に
流れることにより液化され、約200〜300psigで−
25〓の追加液化天然ガス流１８となる。液化天然
ガス流１８はバルブ１７０を通過して膨脹し、流
れ１２と合体して最終LNG製品２０となる。こ
の追加供給源は工程サイクルの適宜の場所から、
または外部から調達される。 天然ガス液化のための冷却は上記したように、
低温熱交換機１００の殻側での低レベル多成分系
冷媒（LL MCR）の気化により行われる。 LL MCR流２１は、先に引用した米国特許第
4065278号記載されているように外部の閉鎖環型
冷却システムにおいてMCRを圧縮、冷却するこ
とにより供給される。該特許中に記載されている
ように、外部MCR循環の冷却のための冷却装置
は、第２のより高温の閉鎖環型冷却装置システム
によつて行われる。 LL MCR流２１は一部液化されて、圧力約
565psig、温度約20〓乃至−40〓の温度範囲で分
離器１６０に導入される。MCR蒸気流２２は圧
縮機１４２で約595psigの圧力に圧縮され、圧縮
２４は30〓乃至−30〓の温度範囲で低温熱交換機
１００に入る。この圧縮流２４は熱交換要素１２
３，１１３および１０４を通り、約465psigの圧
力で、−265〓の温度を有する液体流２６を形成す
る。液体流２６は膨脹機１４１で約30psigの圧
力、−265〓の温度に膨脹され、約６％の蒸気を含
む流れ28が得られる。膨脹機１４１と圧縮機１４
２はコンパンダーとして機械的に結合されてお
り、膨脹機による膨脹作用は直ちに圧縮機を駆動
する。 冷却されたMCR流２８は分配器１２６を経て
低温熱交換機１００に導かれ、低温熱交換要素群
１０１、中温熱交換要素群１１０および高温熱交
換要素群１２０において熱交換要素の表面に流れ
て気化する。 分離器１６０からの液体MCR流３０はポンプ
１５２で揚水され圧力975psigにし、これによつ
て生じた流れ３６は低温熱交換機１００に導かれ
てて熱交換要素１２４および１１４を通過する。 次に圧力約865psig、温度約−200〓の液化
MCR流３８は膨脹機５１で膨脹され圧力30psig
となり、温度も−205〓に冷却される。膨脹機１
５１とポンプ１５２とは膨脹機／ポンプ・ユニツ
トで機械的に結合されており、従つて膨脹機１５
１により生じた膨脹作用はポンプ１５２を駆動す
るために直接利用される。 膨脹されたMCR流４０は低温熱交換機１００
に入り分配器１２８により各熱交換要素上に分配
される。従つて膨脹されたMCRは中温熱交換要
素群１１０および高温熱交換要素群１２０におけ
る熱交換要素上を流下して気化し、冷却装置内に
冷却液を生じさせる。 気化したMCR流４２は、前述したように圧縮
冷却するために閉鎖環型冷却システム１９０に還
流される。低温熱交換機１００における典型的な
殻壁温度は、低温熱交換要素群１０１の頂部にお
いて−275〓乃至−250〓、また中温熱交換要素群
１１０の部において−220乃至−190〓、またさら
に高温熱交換要素群１２０の頂部において−100
〓乃至−40〓である。 低温熱交換機１００の殻壁冷却のための他成分
系冷媒（MCR）は窒素、メタン、エタンおよび
プロパンの混合物からなつている。 本発明の典型的な実施態様においては5.8モル
％の窒素、35.8モル％のメタン、44.0％のエタン
および13.4モル％のプロパンからなる組成の混合
物が使用された。勿論この成分および組成は天然
ガス供給流の組成や液化操作に影響を与えるよう
な他の条件によつて変更し得るものである。 天然ガス液化工程における本発の改良点は、等
エントロピー膨脹バルブに代えて膨脹機を使用し
て低温熱交換機１００に冷却を与え、LNG最終
製品の圧力抜きを行い、また膨脹機１４１におけ
る液化流の影響によつて生ずる膨脹作用を利用し
て冷却液化前に圧縮機１４２において多成分系冷
媒の追加圧縮を行つたことである。 また本発明の他の改良点は膨脹機１５１におい
て過冷液を膨脹させることによつて生じた膨脹作
用を利用して過冷却前にポンプ１５２において液
体多成分系冷媒を揚水するようにしたことであ
る。 さらにまた本発明における重要な改良点は膨脹
機１３１におけるLNG製品の最終抜圧により生
じた膨脹作用を低温熱交換機１００に導入される
前の圧縮機１３２における低温の供給蒸気の圧縮
に利用したことである。また等エントロピー膨脹
バルブを膨脹機によつて置き換えたことによつて
追加冷却が行い得るようになり、液化能力を一段
と向上させることができることである。 以上述べたように本発明によるときは膨脹作用
をより高温の工程液の圧縮および揚水に利用する
ことによつて液化作用の低下を防止し、液化能力
を増加させることができる。 〔実施例〕 次に本発明の実施例について説明する。 本発明の優れた効果を実証するために、全
LNG工程サイクルの比較コンピユーター・シミ
ユレーシヨンを行つた。本サイクルは先に図面に
て示したような低温熱交換サーキツトと同様な高
レベルおよび低レベル多成分系冷却環を含むもの
である。比較例１においては先の図面において、
１３１，１４１および１５１で示された膨脹機の
代わりに従来からこの種の装置において使用され
る等エントロピー膨脹バルブを採用し、また圧縮
機１３２および１４２、ポンプ１５２は使用しな
かつた場合の例を示す。また比較例２において
は、膨脹機１３１，１４１および１５１を使用す
るが、圧縮機１３２および１４２、ポンプ１５２
を使用しない場合のものについてシミユレート
し、これらを先の図面により示された本発明の工
程サイクルによるもの、即ち発明例と対比すべき
比較例とした。 なお原料供給および工程条件は320×106 ft3／
日を標準として容量設計された実際の商業的
LNGプラントを比較シミユレーシヨンにおいて
使用した。 この３例についての工程使用エネルギーの比較
を第１表に示す。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によるときは、天然ガ
スの冷却による液化を行うに際し、従来使用され
ていた膨脹バルブに代わつて膨脹機を使用し、且
つ膨脹機と圧縮機およびポンプを機械的に結合さ
せることによつて膨脹機の運転によつて生ずる膨
脹作用を直接これら圧縮機およびポンプの駆動に
活用することによつて天然ガス液化に際しての動
力を大幅に節約するとともにその生産性を高める
ことができるので工業的に優れた発明であると言
うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は１個のポンプおよび２個の圧縮機を伴
つた３個の工程膨脹機を有する本発明の方法にお
ける概略工程図である。 １……天然ガス供給流、１００……低温熱交換
機、１０１……低温熱交換要素群、１０２，１０
３，１０４……熱交換要素、１１０……中温熱交
換要素群、１１１，１１２，１１３，１１４……
熱交換要素、１２０……高温熱交換要素群、１２
１，１２２，１２３，１２４……熱交換要素、１
３０，１４０……コンパンダー・ユニツト、１３
１，１４１，１５１……膨脹機、１３２，１４２
……圧縮機、１５０……膨脹機／ポンプ・ユニツ
ト、１５２……ポンプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 加圧ガス状供給流を液化するに際し、 (a) 該加圧ガス状供給流を第１の圧縮機で圧縮し
    圧縮供給流とする工程、 (b) 低温熱交換機中で、第１および第２の気化多
    成分系冷媒流によつて間接熱交換を行うことに
    より該圧縮供給流を冷却し、液化供給流とする
    工程、 (c) 該液化供給流を第１の膨脹機中で膨脹させ、
    第１の膨脹機により生ずる膨脹作用によつて第
    １の圧縮機を駆動する工程、 (d) 該第１の膨脹機から液化ガスを取り出す工
    程、 とよりなり、該第１の膨脹機により生ずる膨脹作
    用を該第１の圧縮機の駆動に利用することによつ
    て、該液化工程における液化作用が極小化するの
    を防止し、液化効率を向上させることを特徴とす
    る天然ガスの液化方法。 ２ 第１の気化多成分系冷媒流の供給は、 (1) 気体状の多成分系冷媒混合物を圧縮し、冷却
    し、且つ部分的に液化する工程、 (2) 上記の部分的に液化した冷媒を蒸気流と液体
    流とに分離する工程、 (3) 該蒸気流を第２の圧縮機において圧縮し、圧
    縮蒸気流とする工程、 (4) 該圧縮蒸気流を低温熱交換機において、第１
    および第２の気化多成分系冷媒流で間接的に熱
    交換することによつて冷却液化して液化流とす
    る工程、 (5) 前記(4)工程における液化流を第２の膨脹機に
    おいて膨脹し、得られた膨脹液流を低温熱交換
    機に導入して第１の気化多成分系冷媒流を形成
    し、第２の膨脹機により生ずる膨脹作用で第２
    の圧縮機を駆動する工程、 とよりなり、該第２の膨脹機によつて生ずる膨脹
    作用を該第２の圧縮機の駆動に利用することによ
    り、該液化工程における液化作用の極小化を防止
    し、液化能力を向上させることを特徴とする請求
    項１記載の天然ガスの液化方法。 ３ 該第２の気化多成分系冷媒流は、次の追加的
    な工程、即ち、 (6) 請求項２記載の(2)工程において得られる液体
    流をポンプによつて揚水し、該揚水液流を低温
    熱交換機において第１および第２の気化多成分
    系冷媒流によつて間接的に熱交換することによ
    り冷却する工程、 (7) 上記(6)工程における揚水液流を第３の膨脹
    機において膨脹し、該膨脹液流を低温熱交換機
    に導入して第２の気化多成分系冷媒流を形成
    し、第３の膨脹機により生ずる膨脹作用で該ポ
    ンプを駆動する工程、 (8) 低温熱交換機から気化多成分系冷媒を回収し
    て、請求項２記載の(1)工程に繰返し使用する工
    程とよりなり、 該第３の膨脹機によつて生ずる膨脹作用を該ポ
    ンプの駆動に利用することにより、該液化工程に
    おける液化作用の極小化を防止し、液化能力を向
    上することを特徴とする請求項２記載の天然ガス
    の液化方法。 ４ 加圧ガス供給流は、予冷され、乾燥され、且
    つ圧縮された天然ガス流から、C2およびより重
    質の重炭化水素を除去し、得られた高メタン流を
    低温熱交換機において気化した冷媒で間接的に熱
    交換することにより冷却して部分的に液化し、こ
    れにより得られた２相流を加圧ガス供給流と液体
    流に分離することによつて、液体メタンよりなる
    液化ガス製品を得る請求項１記載の天然ガスの液
    化方法。 ５ メタン含有加圧ガスを低温低温熱交換機にお
    いて第１および第２の気化多成分系冷媒流により
    間接的に熱交換することによつて液化し、得られ
    た液化流を膨脹することにより、第１の膨脹機に
    よつて得られた製品に合併すべき液体メタン製品
    を得る請求項４記載の天然ガスの製造方法。 ６ 多成分系冷媒は窒素、メタン、エタンおよび
    プロパンからなる請求項１記載の天然ガスの液化
    方法。 ７ ガス供給流を液化するための冷却を行うよう
    にした閉鎖環型工程であつて、 (a) ガス状の多成分系冷媒混合物を圧縮し、冷却
    し、部分的に液化する工程、 (b) 部分的に液化した冷媒を蒸気流を液体流に分
    離する工程、 (c) 該蒸気流を圧縮し圧縮蒸気流とする工程、 (d) 該圧縮蒸気流を低温熱交換機において第１お
    よび第２の気化冷媒流で間接的に熱交換するこ
    とにより、冷却して液化する工程、 (e) 上記(d)工程による液化流を膨脹し、得られた
    膨脹流を低温熱交換機に導入して第２の気化多
    成分系冷媒を形成し、膨脹作用は(c)工程におけ
    る蒸気流の圧縮に利用する工程、 (f) 上記(b)工程による液体流を揚水し、該揚水流
    を低温熱交換機において第１および第２の気化
    冷媒で間接的に熱交換することにより冷却する
    工程、 (g) 上記(f)工程において揚水され冷却された液体
    流を膨脹し、得られた膨脹流を低温熱交換機に
    導入して第１の気化多成分系冷媒を形成し、こ
    こにおける膨脹作用は(f)工程における液体流の
    揚水に利用する工程、 (h) 低温熱交換機から気化多成分系冷媒を回収し
    て上記(a)工程に繰返し使用する工程とよりな
    り、 該低温熱交換機における気化多成分系冷媒流に
    より得られる冷却の一部をそこでの間接的な熱交
    換によるガス供給流の液化に利用し、膨脹作用の
    該蒸気流の圧縮と液体流の揚水に利用することに
    よつて、該工程において与えられたエネルギー消
    費に対して得られる冷却量を増加させることを特
    徴とする天然ガスの液化方法。 ８ (a) 頂部と底部を有する竪型容器内に、複数
    個のコイル巻きチユーブよりなり、該容器の外
    殻を貫通する該チユーブの入口および出口手段
    を含む熱交換手段、 (b) 容器上端部に設けられ、第１の液体多成分系
    冷媒流がチユーブの表面に沿つて流下して気化
    し、該チユーブ内を流れる液を冷却するように
    形成した第１の液体多成分系冷媒の分配手段、 (c) 容器の上端部と底部との中間に設けられ、第
    ２の液体多成分系冷媒流がチユーブの表面に沿
    つて流下して気化し、該チユーブの内側を流れ
    る液を追加的に冷却するように形成した第２の
    液体多成分系冷媒の分配手段および、 (d) 加圧ガス供給流が更に圧縮され、且つコイル
    巻きチユーブの第１群において冷却されること
    によつて液化した後、膨脹されて液化ガス製品
    を形成し、且つ第１のターボ膨脹機による膨脹
    作用によつて第１の圧縮器を駆動するように構
    成した第１のターボ膨脹機およびこれにより機
    械的に結合する第１の偏心圧縮器、 とよりなる気化多成分系冷媒を使用した間接的熱
    交換による加圧ガス状供給流の液化システム。 ９ 更に、 (e) 該容器の底部から気化多成分系冷媒を移送す
    る手段、 (f) 該気化多成分系冷媒を部分的に液化するため
    圧縮および冷却手段、 (g) 部分的に液化された冷媒を蒸気流と液体流と
    に分離するための分離手段、 (h) 該蒸気流が圧縮され、且つコイル引きチユー
    ブの第２群において冷却されることによつて液
    化した後、第２のターボ膨脹機内で膨脹されて
    第１の多成分系冷媒流を形成し、且つ第２のタ
    ーボ膨脹機による膨脹作用で第２の圧縮機を駆
    動するように構成した第２のターボ膨脹機およ
    びこれに機械的に結合する第２の偏心圧縮機、 とよりなる請求項８記載の加圧ガス供給流の液化
    システム。 １０ 更に、 (i) 液体流が揚水され、且つコイル巻きチユーブ
    の第３群において更に冷却された後、第３ター
    ボ膨脹機内で膨脹されて第２の多成分系冷媒流
    を形成し、且つ第３ターボ膨脹機によつて生ず
    る膨脹作用で該ポンプを駆動するように構成し
    た第３のターボ膨脹機およびこれに機械的に結
    合する偏心ポンプ、 とよりなる請求項９記載の加圧ガス供給流の液化
    システム。 １１ 熱交換手段は４群のコイル巻きチユーブと
    膨脹バルブとよりなり、その中で他の加圧ガス供
    給流が液化され、膨脹されて追加の液化ガス製品
    を形成する請求項８記載の加圧ガス供給流の液化
    システム。 １２ 予冷され、乾燥され、加圧された天然ガス
    流からC2および重質の重炭化水素を除去するた
    めの蒸留システムからなり、その中で該蒸留シス
    テムからの蒸気製品は第１の圧縮機への加圧ガス
    供給流を形成し、また該熱交換手段における第５
    群のコイル巻きチユーブは該蒸留システムからの
    蒸気流を部分的に液化することにより、該システ
    ムへの還流を形成する請求項９記載の加圧ガス供
    給流の液化システム。
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