用于生产液化天然气的系统和方法与流程

本申请要求2014年12月10日提交的序列号为14/566,1 19的美国专利申请和2014年1月28日提交的序列号为61 /932,668的美国临时专利申请的优先权。前述专利申请的全部内容通过引用在与本申请一致的程度上合并到本申请中。

背景技术：

常规燃料（诸如汽油和柴油）的燃烧已被证明对于各种工业过程至关重要。但是，汽油和柴油的燃烧通常伴随着各种缺点，包括增加生产成本和增加碳排放。鉴于前述内容，近来的努力已经集中在具有降低的碳排放的替代性燃料，诸如天然气，以防止出现燃烧常规燃料的缺点。除了提供碳排放降低的“更清洁的”替代性燃料之外，燃烧天然气还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容许它在泄漏事件中安全地迅速地耗散到大气中。相反地，密度相对高的常规燃料（例如，汽油和柴油）倾向于在泄漏事件中下沉和积累，这可为附近的操作者带来有害的和/或致命的工作环境。

虽然采用天然气可处理与常规燃料相关联的缺点中的一些，但天然气的以充足量的存储和运输可阻止将其视为常规燃料的可行替代。例如，由于其相对低的密度，相当大量的天然气的存储和/或运输可以是成本过高和/或不实际的。因此，天然气照例在液化天然气工厂被转化成液化天然气（LNG），并且通过罐车从LNG工厂被输送到终端用户或顾客。但是，LNG的可用性经常受到顾客与LNG工厂的接近度的限制。例如，位于远离LNG工厂的顾客通常依赖来自罐车的递送，这增加了采用LNG的成本。此外，位置远的顾客通常需要保持较大的成本过高的存储罐，以减少递送频率和/或其对罐车的依靠。代替LNG，位置远的顾客可选择采用本地天然气管路，以就地生产压缩天然气（CNG）。CNG与天然气类似地具有比LNG低的相对密度；并且因此，相当大量的CNG的存储也可以是成本过高和/或不实际的。

于是需要一种从天然气管线和标准井生产LNG的系统和方法。

技术实现要素：

本发明的实施例可提供一种用于产生液化天然气的方法。所述方法可包括压缩包含来自所述天然气源的天然气的过程流，以产生经压缩的过程流。过程流可被压缩，以在与天然气源流体联接的压缩组件中提供经压缩的过程流。所述方法还可包括在与所述压缩组件流体联接的分离器中移除经压缩的过程流中的一种或多种非烃化合物。所述方法还可包括利用与所述压缩组件流体联接的冷却组件冷却所述经压缩的过程流，由此产生包含处于超临界状态的天然气的经冷却经压缩的过程流。所述方法还可包括在第一膨胀元件中膨胀所述经冷却经压缩的过程流中的天然气的第一部分，以产生第一制冷剂流，并且在第二膨胀元件中膨胀所述经冷却经压缩的过程流中的天然气的第二部分，以产生第二制冷剂流。所述方法还可包括利用所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流将所述经冷却经压缩的过程流中的天然气的至少一部分冷却至亚临界状态，由此产生液化天然气。

本发明的实施例还可提供另一种用于产生液化天然气的方法。所述方法可包括在与天然气源流体联接的压缩组件中压缩来自所述天然气源的天然气。所述方法还可包括在与所述压缩组件流体联接的分离器中移除天然气中的水和二氧化碳。所述方法还可包括利用被配置成接收电能并被电能驱动的机械深冷机将天然气冷却成超临界天然气。所述方法还可包括在第一膨胀元件中膨胀所述超临界天然气的第一部分，以产生第一制冷剂流，并且在第二膨胀元件中膨胀所述超临界天然气的第二部分，以产生第二制冷剂流。所述方法还可包括利用所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流将其余的超临界天然气冷却成亚临界天然气，由此产生液化天然气。

本发明的实施例还可提供一种用于产生液化天然气的系统。所述系统可包括与天然气源流体联接的压缩机。压缩机被配置成将包含来自所述天然气源的天然气的过程流压缩成经压缩的过程流。分离器可与所述压缩机流体联接，并且被配置成接收所述经压缩的过程流并且至少部分地分离所述经压缩的过程流中的天然气中的水和二氧化碳。所述系统还可包括与所述压缩机热连通的机械深冷机。机械深冷机可被配置成将所述经压缩的过程流中的天然气冷却成超临界天然气。涡轮膨胀机可与所述压缩机流体联接，并且被配置成膨胀所述超临界天然气的第一部分，以产生第一制冷剂流。膨胀阀可与压缩机流体联接，并且被配置成膨胀所述超临界天然气的第二部分，以产生第二制冷剂流。所述系统还可包括与所述涡轮膨胀机流体联接的第一换热器和与所述膨胀阀流体联接的第二换热器。第一换热器可被配置成利用所述第一制冷剂流冷却所述超临界天然气，并且第二换热器可被配置成利用所述第二制冷剂流冷却所述超临界天然气。

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发明。需要强调的是，根据行业中的标准实践，各个特征未按比例绘制。实际上，为了清楚地论述，可任意增大或减小各个特征的尺寸。

图1图示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）的示例性系统的过程流程图。

图2图示根据所公开的一个或多个实施例的生产液化天然气的方法的流程图。

图3图示根据所公开的一个或多个实施例的生产液化天然气的另一种方法的流程图。

具体实施方式

应该理解，以下公开内容描述用于实现本发明的不同特征、结构或功能的若干示例性实施例。下面描述部件、装置和配置的示例性实施例，以简化本发明；但是，这些示例性实施例仅作为例子提供，而非意图限制本发明的范围。此外，本发明可在各个示例性实施例中和本文提供的附图种重复附图标记的数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚，并且其本身并不指示各个示例性实施例和/或各个图中所论述的配置之间的关系。此外，在以下描述中，第一特征形成在第二特征上或之上可包括第一和第二特征直接接触地形成的实施例，并且还可包括额外的特征形成在第一和第二特征间使得第一和第二特征可不直接接触的实施例。最后，下面呈现的示例性实施例可以以任何结合方式结合，即，来自一个示例性实施例的任何元件可用于任何其他示例性实施例而不违背本发明的范围。

此外，贯穿以下说明和权利要求使用某些术语指代特定部件。如本领域技术人员将明白的，各个实体可通过不同的名称指代相同的部件，并且就此而言，本文描述的元件的命名惯例并非意图限制本发明的范围，除非本文明确地有不同定义。此外，本文使用的命名惯例并非意图区分名称不同而功能相同的部件。此外，在以下论述中和权利要求中，用语“包括”和“包含”以开放式式使用，并且因此应该被解释成表示“包括但不限于”。本发明中的所有数值可以是精确值或近似值，除非另有明确规定。因此，本发明的各种实施例可偏离本文公开的数字、值和范围而不违背意图的范围。此外，如在权利要求或说明书中使用的，用语“或”意图包含排他的和非排他的情形，即，“A或B”意图与“A和B中的至少一个”同义，除非本文另有专门的说明。

图1图示根据一个或多个实施例，用于利用天然气源102生产压缩天然气（CNG）和/或液化天然气（LNG）的示例性系统100的过程流程图。在至少一个实施例中，系统100可包括彼此联接和/或热连通的压缩组件104、冷却组件106和液化组件108。系统100可被配置成将包含天然气的过程流从天然气源102循环到其一个或多个部分或组件。例如，系统100可经由管线202与天然气源102流体联接，并且被配置成将包含天然气的过程流从天然气源102循环到压缩组件104、冷却组件106和/或液化组件108。

在系统100的一个或多个部分或组件中，过程流中的天然气可以处于液相、气相、流体相、亚临界状态、超临界状态或任何其他相或状态，或其任何结合。例如，如本文进一步描述的，压缩组件104和冷却组件106可将过程流中的天然气从液相至少部分地压缩和冷却至超临界状态（例如，CNG）。在另一个例子中，如本文进一步描述的，液化组件108可将过程流中的天然气从超临界状态（例如，CNG）进一步冷却至亚临界状态（例如，LNG）。

在至少一个实施例中，天然气源102可以是或包括天然气管路、标准天然气井口或类似物，或其任何结合。例如，天然气源102可以是低压天然气管路。来自天然气源102的天然气可包括一种或多种碳氢化合物（烃）。例如，天然气可包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷或类似物，或其任何结合。在至少一个实施例中，甲烷可以是天然气的主要成分。例如，来自天然气源102的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%。在至少一个实施例中，来自天然气源102的天然气可以是或包括一种或多种碳氢化合物（例如，甲烷）和一种或多种非烃化合物的混合物。说明性的非碳氢混合物可包括但不限于水、二氧化碳（CO₂）、硫化氢、氦、氮或类似物，或其任何结合。

在至少一个实施例中，压缩组件104可包括一个或多个压缩机（示出了一个112），压缩机与天然气源102流体联接并且被配置成压缩和/或加压来自天然气源102的天然气。例如，如图1所示，压缩机112可经由管线202、206和208与天气热源102流体联接。说明性的压缩机112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、旋转螺旋压缩机、旋叶式压缩机、涡旋式压缩机、膜片式压缩机或类似物，或其任何结合。在至少一个实施例中，压缩机112可包括一个或多个压缩机级（示出了四个114、116、118、120）。例如，如图1所示，压缩机112可包括经由压缩机112的驱动轴122彼此联接的第一压缩机级114、第二压缩机级116、第三压缩机级118和第四压缩机级120。

在至少一个实施例中，压缩组件104可包括联接到并且被配置为驱动压缩机112和/或其一个或多个部件的一个或多个驱动器或马达（示出一个124）。例如，如图1所示，驱动器124可联接到并被配置成经由驱动轴122驱动压缩机112的压缩机级114、116、118、120。说明性的驱动器124可包括但不限于电马达、涡轮机和/或能够驱动压缩机112和/或其压缩机级114、116、118、120的任何其他装置。在图1所示的示例性实施例中，驱动器124可以是被配置成接收电能并被电能驱动的电马达。

在至少一个实施例中，系统100可包括功率产生系统126，其被配置成产生用以驱动系统100的一个或多个部件或组件电能。例如，功率产生系统126可被配置产生用以驱动压缩组件104的电马达124的电能。在至少一个实施例中，功率产生系统126可包括内燃机130和可操作地与内燃机130联接的发电机128。如图1所示，内燃机130可经由管线264与天然气源102流体联接，并且被配置成接收并燃烧来自天然气源102的天然气的至少一部分，以产生机械能。发电机128可被配置成将来自内燃机130的机械能转化成电能，并经由管线266将电能递送到电马达124，由此驱动电马达124和压缩机112。

在至少一个实施例中，压缩组件114可包括一个或多个换热器或冷却器（示出了四个132、134、136、138），换热器或冷却器被配置成吸收或移除从其中流过的过程流的热量。如图1所示，冷却器132、134、136、138可与压缩机级114、116、118、120流体联接，并且被配置移除在压缩机级114、116、118、120中产生的热量。例如，在压缩机级114、116、118、120中压缩过程流可在过程流中产生热量（例如，压缩热量），并且冷却器132、134、136、138可被配置成从过程流和/或其中包含的天然气中移除压缩热量。

在至少一个实施例中，冷却器132、134、136、138中的每个可流体联接到压缩机112的相应压缩机级114、116、118、120并位于其下游。例如，第一冷却器132可经由管线262流体联接到第一压缩机级114并位于其下游，第二冷却器134可经由管线210流体联接到第二压缩机级116并位于其下游，第三冷却器136可经由管线250流体联接到第三压缩机级118并位于其下游，第四冷却器138可经由管线222流体联接到第四压缩机级120并位于其下游。如图1所示，第一冷却器132还可经由管线204流体联接到管线202和206。

在至少一个实施例中，换热介质可流过冷却器132、134、136、138，以吸收从其中流过的过程流的热量。因此，换热介质在它离开冷却器132、134、136、138时可具有更高的温度，并且过程流在它离开冷却器132、134、136、138时可具有更低的温度。换热介质可以是或包括水、水蒸气、制冷剂、过程气体（诸如二氧化碳、丙烷或天然气）或类似物，或其任何结合。在示例性实施例中，换热介质可以是或包括来自冷却组件106的制冷剂。在至少一个实施例中，来自冷却器132、134、136、138的换热介质可向一个或多个系统和/或系统100的组件提供补充加热。例如，包含从冷却器132、134、136、138吸收的热量的换热介质可向热回收单元（HRU）（未示出）提供补充加热。

如之前论述的，来自天然气源102的天然气可以是或包括一种或多种碳氢化合物（例如，甲烷、乙烷等）和一种或多种非烃化合物（例如，水、CO₂、硫化氢等）的混合物。在至少一个实施例中，系统100可包括分离器140，分离器140与压缩组件104流体联接，并且被配置成从包含在过程流中的天然气中至少部分地分离或移除非烃化合物中的一种或多种。例如，如图1所示，分离器140可经由管线210和212流体联接到压缩组件104的第二压缩机级116和第二冷却器134并位于它们下游。在至少一个实施例中，分离器140可被配置成从过程流中的天然气中移除水和/或CO₂，以增加过程流中碳氢化合物的浓度和/或防止过程流中的天然气随后在系统100的一个或多个部分和/或下游过程中结晶（例如，凝固）。例如，在系统100的一个或多个部分和/或下游过程中，过程流可被冷却至或低于非烃化合物（水和/或CO₂）中的一种或多种的凝固点。因此，从包含在过程流中的天然气中移除水和/或CO₂可防止系统100中过程流的随后结晶。

在至少一个实施例中，分离器140可包括或包含被配置成从过程流中的天然气中分离非烃化合物的一种或多种吸附剂。吸附剂可包括但不限于一个或多个分子筛、沸石、金属有机框架或类似物，或其任何结合。在至少一个实施例中，吸附剂，诸如分子筛，可在不同的温度和/或压力下被激活。吸附剂的吸附能力可通过在预定条件（例如温度和/或压力）下吸附剂所分离的被吸附物或非烃化合物（CO₂、水等）的量来确定。

在至少一个实施例中，分离器140和/或包含在其中的吸附剂可被配置成在预定压力下从过程流分离非烃化合物。例如，分离器140和/或吸附剂可被配置成在某压力下分离非烃化合物（例如，CO₂和/或水），该压力为从低的约600kPa、约650kPa、约700kPa、约750kPa、约800kPa、约850kPa、约900kPa、约950kPa、约975kPa或约1000kPa至高的约1025kPa、约1050kPa、约1100kPa、约1150kPa、约1200kPa、约1250kPa、约1300kPa、约1350kPa、约1400kPa、约1500kPa或更大。在另一例子中，分离器140和/或吸附剂可被配置成在某压力下分离非烃化合物（例如，CO₂和/或水），该压力为从约600kPa至约1500kPa、从约650kPa至约1400kPa、从约700kPa至约1350kPa、从约750kPa至约1300kPa、从约800kPa至约1250kPa、从约850kPa至约1200kPa、从约900kPa至约1150kPa、从约950kPa至约1100kPa、从约975kPa至约1050kPa或从约1000kPa至约1025kPa。在另一例子中，分离器140和/或吸附剂可被配置成在某压力下分离非烃化合物（例如，CO₂和/或水），该压力大于约900kPa、大于约1000kPa、大于约1005kPa、大于约1010kPa、大于约1015kPa、大于约1020kPa、大于约1025kPa、大于约1030kPa、大于约1035kPa、大于约1040kPa、大于约1045kPa、大于约1050kPa、大于约1100kPa、大于约1150kPa、大于约1200kPa、大于约1250kPa、大于约1300kPa或大于约1400kPa。

在至少一个实施例中，分离器140和/或包含在其中的吸附剂可被配置成在预定温度下从过程流分离非烃化合物。例如，分离器140和/或吸附剂可被配置成在某温度下分离非烃化合物（例如，CO₂和/或水），该温度从低的约40℃、约50℃、约55℃或约60℃至高的约70℃、约75℃、约80℃、约90℃或更大。在另一例子中，分离器140和/或吸附剂可被配置成在某温度下分离非烃化合物（例如，CO₂和/或水），该温度从约40℃至约90℃、从约50℃至约80℃、从约55℃至约75℃或从约60℃至约70℃。在另一例子中，分离器140和/或吸附剂可被配置成在某温度下分离非烃化合物（例如，CO₂和/或水），该温度大于约50℃、大于约55℃、大于约60℃、大于约65℃或大于约70℃。在另一例子中，分离器140和/或吸附剂可被配置成在某温度下分离非烃化合物（例如，CO₂和/或水），该温度小于约100℃、小于约95℃、小于约90℃、小于约85℃、小于约80℃、小于约75℃或小于约70℃。在示例性实施例中，分离器140和/或吸附剂可被配置成在约65.5℃的温度下分离非烃化合物（例如，CO₂和/或水）。

在至少一个实施例中，可通过引导净化气体通过分离器140或使净化气体流过分离器140从吸附剂脱附非烃化合物（例如，CO₂和/或水），由此再生分离器140和/或吸附剂。当净化气体流过分离器140时，非烃化合物（例如，CO₂和/或水）可从吸附剂（例如，分子筛）脱附，并且与净化气体结合，以提供包括净化气体和非烃化合物的混合物的再生气体。在示例性实施例中，分离器140和/或包含在其中的吸附剂可被配置成从过程流中的天然气中吸附CO₂和/或水。因此，将净化气体引导通过分离器140可提供包括净化气体、CO₂和/或水的混合物的再生气体。在至少一个实施例中，包含净化气体、CO₂和/或水的混合物的再生气体可被用作用于系统100的一个或多个过程或部件的燃料，由此增加系统100的能量效率。例如，如图1所示，来自分离器140的再生气体可经由管线278被引导至功率产生系统126的内燃机130并且被用作其中的燃料（例如，补充燃料）。

在至少一个实施例中，冷却组件106可包括一个或多个换热器（示出了三个142、144、146），所示换热器被配置成从在其中流过的过程流中移除至少一部分热量。换热器142、144、146可以是或包括能够至少部分地冷却或降低在其中流过的过程流体的温度的任何装置。说明性的换热器142、144、146可包括但不限于直接接触式换热器、冷却器、调温冷却器、机械制冷单元或类似物，或其任何结合。

在至少一个实施例中，换热器142、144、146可与压缩组件104流体联接和/或热连通。例如，换热器142、144、146可与冷却器132、134、136、138和/或压缩组件104的压缩机级114、116、118、120中的一个或多个流体联接。如图1所示，第一换热器142可经由管线216和管线218流体联接到第三冷却器136并位于其下游，并且还可经由管线220流体联接到第四压缩机级120并位于其上游。如图1此外图示的，第二换热器144可经由管线224流体联接到第四冷却器138并位于其下游。第三换热器146可经由管线204和管线206流体联接到第一冷却器132并位于其下游，并且还可经由管线208流体联接到第二压缩机级114并位于其上游。第三换热器146还可经由管线260流体联接到第一压缩机级114并位于其上游。在至少一个实施例中，换热器142、144、146中的一个或多个可与分离器140流体联接。例如，如图1所示，第一换热器142可经由管线214和218流体联接到分离器140并位于其下游。

在至少一个实施例中，换热器142、144、146中的一个或多个可与冷却组件106的深冷机148流体联接和/或热连通。例如，如图1所示，第一换热器142可经由冷却管线268和回流管线270与深冷机148流体联接，并且第二换热器144可经由冷却管线272和回流管线274与深冷机148流体联接。深冷机148可被配置成冷却过程流体，诸如制冷剂，并且经由冷却管线268、272将制冷剂引导至第一和第二换热器142、144中的每个。第一和第二换热器142、144可经由冷却管线268、272从深冷机148接收制冷剂，并且将热量从在其中流过的过程流传递到制冷剂，由此降低过程流和/或其中包含的天然气的温度。被加热的制冷剂可经由回流管线270、274被引导回深冷机148，随后在其中被冷却。虽然图1图示了深冷机148与第一和第二换热器142、144流体联接，但是可以明白，深冷机148还可与系统100的任何换热器和/或冷却器流体联接和/或热连通，并且被配置成将制冷剂递送到系统100的换热器和/或冷却器。例如，深冷机148可与压缩组件104的冷却器132、134、136、138中的一个或多个流体联接和/或热连通。

在至少一个实施例中，换热器142、144、146中的一个或多个可不与深冷机148流体联接。因此，换热器142、144、146中的一个或多个可不被配置成从深冷机148接收制冷剂以冷却在其中流过的过程流。例如，如本文进一步描述的，第三换热器146可被配置成经由管线258接收再循环流（即，第二再循环流），以冷却在其中流过的过程流。

在至少一个实施例中，深冷机148可以是或包括被配置成接收热量（例如，废热、太阳能热等）并由热量驱动的蒸汽吸收深冷机或非机械深冷机。说明性的非机械深冷机可包括但不限于氨吸收式深冷机、溴化锂吸收式深冷机和类似物。在另一实施例中，深冷机148可以是被配置成接收电能并由电能驱动的蒸汽压缩式深冷机或机械深冷机。例如，如图1所示，深冷机148可以是机械深冷机，其经由管线276与功率产生系统126的发电机128操作性地联接，并且被配置成从发电机128接收电能并由电能驱动。机械深冷机148可包括压缩机（未示出）和与发电机128操作性地联接并且被配置成驱动压缩机的电马达（未示出）。因此，在示例性实施例中，热量（例如，废热）可不被用于驱动或操作机械深冷机148。在至少一个实施例中，与非机械深冷机相比，采用机械深冷机148可提供相对更高的性能系数。

在至少一个实施例中，液化组件108可包括一个或多个换热器（示出了四个150、152、154、156）和与换热器150、152、154、156中的一个或多个流体联接的一个或多个膨胀元件（示出了两个158、160）。如本文进一步描述的，膨胀元件158、160可被配置成接收过程流中的一个或多个部分并膨胀所述部分，由此降低过程流的温度和压力并产生一个或多个制冷流。膨胀元件158、160产生的制冷流可被引导至与其流体联接的换热器150、152、154、156中的一个或多个，以冷却在其中流过的过程流。例如，换热器150、152、154、156可接收制冷流并将热量从过程流传递到制冷流，由此冷却过程流。

如图1所示，液化组件108的第一换热器150可经由管线226流体联接到冷却组件106的第二换热器144并位于其下游，并且液化组件108的第二换热器152可经由管线228流体联接到液化组件108的第一换热器150并位于其下游。如图1进一步示出的，液化组件108的第三换热器154可经由管线230流体联接到第二换热器152并位于其下游，并且液化组件108的第四换热器156可经由管线232流体联接到第三换热器154并位于其下游。如图1进一步示出的，第三换热器154还可经由管线244流体联接到第二换热器152并位于其上游，并且第四换热器156还可经由管线256流体联接到第一换热器150并位于其上游。

如前所论述的，膨胀元件158、160中的一个或多个可与换热器150、152、154、156中的一个或多个流体联接。例如，如图1所示，第一膨胀元件158可经由管线230和240流体联接到第二换热器152并位于其下游。第一膨胀元件158还可经由管线242流体联接到第三换热器154并位于其上游。如图1进一步示出的，第二膨胀元件160可经由管线232和252流体联接到第三换热器154并位于其下游。第二膨胀元件160还可经由管线254流体联接到第四换热器156并位于其上游。

在至少一个实施例中，膨胀元件158、160中的一个或多个可以是或包括能够将过程流中的压力和/或焓降转化成机械能的任何装置。膨胀元件158、160还可以是或包括能够膨胀过程流以降低在其中流过的过程流的温度和压力的任何装置。说明性的膨胀元件158、160可包括但不限于涡轮机或涡轮膨胀机、geroler单元、摆线器（gerotor）、膨胀阀（诸如Joule-Thomson（JT）阀）或类似物，或其任何结合。

如图1所示，第一膨胀元件158可以是被配置成从第二换热器152接收并膨胀过程流的一部分的涡轮膨胀机，由此降低在其中流过的过程流的温度和压力。在至少实施例中，涡轮膨胀机158可被配置成将在其中流过的过程流的压降转化成机械能。如本文进一步描述的，涡轮膨胀机158提供或产生的机械能可被用于驱动一个或多个装置（例如，发电机、交流发电机、泵、压缩机等）。虽然图1图示了流体连接到第二换热器152并且位于其下游的涡流膨胀机158，但是可以明白涡轮膨胀机158可流体连接到液化组件108的任何其余的换热器150、154、156并位于其下游。例如，涡轮膨胀机158可流体联接到第一换热器150、第三换热器154和/或第四换热器156并位于其下游。

在至少一个实施例中，涡轮膨胀机158可联接到发电机（未示出）并被配置成驱动发电机，发电机被配置成将来自涡轮膨胀机158的机械能转化成电能。说明性的发电机可包括但不限于发电机、交流发电机、马达或类似物，或其任何结合。在至少一个实施例中，发电机提供或产生的电能可被用于驱动系统100的一个或多个装置或部件，由此提高系统100的效率。例如，来自发电机的电能可用于（例如作为补充能量）驱动压缩组件104的电马达124。

在另一实施例中，涡轮膨胀机158可以操作性地联接到压缩机164并被配置成驱动压缩机164。例如，如图1所示，涡轮膨胀机158可经由驱动轴166联接到压缩机164并且被配置成经由驱动轴166将机械能（例如旋转能）递送到压缩机164。压缩机164可被配置成采用来自涡轮膨胀机158的机械能压缩在其中流过的过程流。在至少一个实施例中，压缩机164可流体联接到液化组件108的换热器150、152、154、156中的一个或多个。例如，如图1所示，压缩机164可经由管线246流体联接到第二换热器152并位于其下游。在至少一个实施例中，压缩机164可被配置成压缩过程流，以减少在压缩组件104中压缩过程流所需的能量的量。例如，压缩机164可流体联接到压缩组件104，并被配置成将经压缩的过程流递送到压缩组件。如图1所示，压缩机164可经由管线248流体联接到压缩组件104的第三压缩机级118并被配置成将经压缩的过程流递送到第三压缩机级。

如图1所示，第二膨胀元件160可以是或包括膨胀阀，诸如JT阀，其被配置成从第三换热器154接收和膨胀过程流的一部分。膨胀阀160可膨胀来自第三换热器154的过程流，由此降低管线254中的过程流的温度和压力。

在至少一个实施例中，系统100可包括存储罐168，存储罐与液化组件108流体联接并被配置成接收和存储来自液化组件108的过程流中的天然气（例如LNG）。例如，如图1所示，存储罐168可经由管线234和236流体联接到液化组件108的第四换热器156并位于其下游，并被配置成接收和存储来自第四换热器156的过程流中的LNG。存储罐168可以是或包括能够存储天然气（例如，LNG和/或CNG）的任何容器。说明性的存储罐可包括但不限于低温存储罐、容器、Dewar型容器或能够存储LNG和/或CNG的任何其他容器。

在至少一个实施例中，存储罐168可被配置成在设计的存储压力下存储天然气。在示例性实施例中，存储罐168的设计存储压力可从低的约100kPa、约150kPa、约175kPa、约190kPa至高的约210kPa、约225kPa、约250kPa、约300kPa或更大。例如，存储罐168的设计存储压力可为从约100kPa至约300kPa、从约150kPa至约250kPa、从约175kPa至约225kPa、或从约190kPa至约210kPa。在至少一个实施例中，存储罐168可具有最大存储压力或最大可容许工作压力（MAWP）等级。存储罐168的MAWP可大于约250kPa、可大于约300kPa、可大于约350kPa、可大于约400kPa、可大于约500kPa、可大于约600kPa。

在至少一个实施例中，流控制阀或下泄阀162可流体联接到存储罐168并位于其上游，并且被配置成降低被引导至存储罐168的过程流的压力。例如，如图1所示，下泄阀162可流体联接到存储罐168上游的管线236，并且被配置成将在其中流过的过程流的压力降低至存储罐168的设计存储压力或降低至存储罐168的MAWP以下。在至少一个实施例中，下泄阀162可被配置成降低在其中流过的过程流的压力，并保持或大体保持在其中流过的过程流的温度。因此，管线236中的过程流的温度可等于或大体等于管线234中的过程流。在至少一个实施例中，下泄阀162还可被配置成在系统100的一个或多个部分中保持过程流的压力。例如，下泄阀162可被配置成保持在其上游的系统100中的过程流的压力（例如，背压）。

在系统100的示例性操作中，包含天然气的过程流经由管线202从天然气源102被引入系统100中。过程流可以以相对低的压力（例如，从约100kPa至约500kPa）被引入管线202。例如，管线202中的过程流的压力可从低的约100kPa、约150kPa、约200kPa、约210kPa、约220kPa、约230kPa或约240kPa至高的约250kPa、约260kPa、约270kPa、约280kPa、约290kPa、约300kPa、约350kPa、约400kPa、约450kPa、约500kPa或更大。在另一个例子中，管线202中的过程流的压力可从约100kPa至约500kPa、约150kPa至约450kPa、约200kPa至约400kPa、约200kPa至约300kPa、约210kPa至约290kPa、约220kPa至约280kPa、约230kPa至约270kPa或约240kPa至约260kPa。在另一个例子中，管线202中的过程流的压力可大于约200kPa、大于约210kPa、大于约220kPa、大于约230kPa、大于约240kPa、大于约250kPa、大于约260kPa、大于约300kPa、大于约350kPa或大于约400kPa。在另一个例子中，管线202中的过程流的压力可小于约500kPa、小于约450kPa、小于约400kPa、小于约350kPa、小于约340kPa、小于约330kPa、小于约320kPa、小于约310kPa、小于约300kPa、小于约290kPa、小于约280kPa、小于约270kPa、小于约260kPa、小于约250kPa或小于约240kPa。在示例性实施例中，管线202中的过程流可具有约240kPa的压力。

在至少一个实施例中，过程流可以以相对高的温度（例如，约5℃至约15℃）或相对低的温度（例如，约15℃至约25℃）被引入管线202中。例如，管线202中的过程流的温度可从低的约10℃、约12℃、约14℃或约15℃至高的约16℃、约18℃、约20℃、约22℃或更大。在另一个例子中，管线202中的过程流的温度可从约10℃至约22℃、从约12℃至约20℃、从约14℃至约18℃或从约15℃至约16℃。在另一个例子中，管线202中的过程流的温度可大于约10℃、大于约12℃、大于约14℃、大于约15℃或大于约20℃。在另一个例子中，管线202中的过程流的温度可小于约40℃、小于约35℃、小于约20℃、小于约18℃、小于约16℃、小于约15℃、小于约14℃或小于约12℃。在示例性实施例中，管线202中的过程流的温度可为约15℃。

在至少一个实施例中，来自第一冷却器132的再循环流（即，第二再循环流）可经由管线204与分离器140上游的过程流结合，以在管线206中提供第二再循环流和来自天然气源102的天然气的混合物。如本文进一步描述的，管线204中的第二再循环流可包括“清洁的”天然气。管线204中的第二再循环流的压力可从低的约210kPa、约220kPa、约225kPa、约230kPa、约235kPa至高的约245kPa、约250kPa、约255kPa、约260kPa、约270kPa或更大。在另一个例子中，管线204中的第二再循环流的压力可从约210kPa至约270kPa、从约220kPa至约260kPa、从约225kPa至约255kPa、从约230kPa至约250kPa或从约235kPa至约245kPa。在另一个例子中，管线204中的第二再循环流的压力可大于约210kPa、大于约220kPa、大于约225kPa、大于约230kPa、大于约235kPa、大于约240kPa、大于约245kPa、大于约250kPa、大于约255kPa或大于约260kPa。在另一个例子中，管线204中的第二再循环流的压力可小于约280kPa、小于约275kPa、小于约270kPa、小于约265kPa、小于约260kPa、小于约255kPa、小于约250kPa、小于约245kPa、小于约240kPa、小于约235kPa、小于约230kPa、小于约220kPa或小于约210kPa。在示例性实施例中，管线204中的第二循环流的压力可大体等于管线202中过程流的压力。例如，管线204中的第二循环流的压力可为约240kPa。

在至少一个实施例中，管线204中的第二再循环流的温度可从低的约20℃、约25℃、约30℃或约35℃至高的约45℃、约50℃、约55℃、约60℃或更大。例如，管线204中的第二再循环流的温度可从约20℃至约60℃、约25℃至约55℃、约30℃至约50℃或约35℃至约45℃。在另一个例子中，管线204中的第二再循环流的温度可大于约25℃、大于约30℃、大于约35℃、大于约38℃或大于约40℃。在另一个例子中，管线204中的第二再循环流的温度可小于约65℃、小于约60℃、小于约55℃、小于约50℃、小于约48℃、小于约46℃或小于约44℃。在示例性实施例中，管线204中的第二再循环流的温度可为约40.5℃。

如前所论述的，管线206中的过程流可包括来自天然气源102的天然气和来自第一冷却器132的第二再循环流的混合物。在示例性实施例中，管线204中的第二再循环流可与管线202中的过程流结合，以提高管线206中的过程流的温度。例如，管线206中的过程流的温度可从低的约16℃、约18℃、约20℃或约22℃至高的约26℃、约28℃、约30℃、约32℃或更大。在另一个例子中，管线206中的过程流的温度可从约16℃至约32℃、约18℃至约30℃、约20℃至约28℃或约22℃至约26℃。在另一个例子中，管线206中的过程流的温度可大于约16℃、大于约18℃、大于约20℃、大于约22℃或大于约24℃。在另一个例子中，管线206中的过程流的温度可小于约36℃、小于约34℃、小于约32℃、小于约30℃、小于约28℃、小于约26℃、小于约24℃或小于约22℃。在至少一个实施例中，将管线204中的第二再循环流与管线202中的过程流结合可能不会显著提高或降低管线206中的过程流的压力。例如，管线202中的过程流的压力可大体等于管线204中的过程流的压力。在示例性实施例中，管线206中的过程流的压力可为约240kPa。

管线206中的过程流（包含第二再循环流和来自天然气源102的天然气的混合物）可被引导至冷却组件106的第三换热器146。第三换热器146可吸收管线206中的过程流中的至少一部分热量并且经由管线208将过程流引导至第二压缩机级116。第三换热器146可将过程流冷却至某温度，该温度从低的约8℃、约9℃、约10℃或约11℃至高的约13℃、约14℃、约15℃、约16℃或更大。例如，管线208中的过程流的温度可从约8℃至约16℃、约9℃至约15℃、约10℃至约14℃或约11℃至约13℃。在另一个例子中，管线208中的过程流的温度可大于约8℃、大于约9℃、大于约10℃、大于约11℃或大于约12℃。在另一个例子中，管线208中的过程流的温度可小于约18℃、小于约17℃、小于约16℃、小于约15℃、小于约14℃或小于约13℃。在示例性实施例中，管线208中的过程流可具有约12℃的温度。在至少一个实施例中，管线208中的过程流的压力可大体等于管线206中的过程流的压力。例如，管线208中的过程流的压力可从约220kPa或230kPa。在示例性实施例中，管线208中的过程流的压力可为约227kPa。

在至少一个实施例中，第二压缩机级116可压缩管线208中的过程流并将压缩的过程流引导至管线210。如前所论述的，分离器140和/或其中包含的吸附剂可被配置成在预定分离压力下吸附非烃化合物（例如，CO₂和/或水）。因此，在示例性实施例中，第二压缩机级116可被配置成将过程流压缩至分离器140的预定分离压力。

在至少一个实施例中，第二压缩机级116可将来自管线208的过程流压缩至某压力，该压力从低的约1000kPa、约1020kPa、约1030kPa、约1040kPa、约1050kPa至高的约1060kPa、约1070kPa、约1080kPa、约1090kPa、约1100kPa或更大。例如，管线210中的过程流的压力可从约1010kPa至约1100kPa、约1020kPa至约1090kPa、约1020kPa至约1080kPa、约1030kPa至约1070kPa或约1040kPa至约1060kPa。在另一个例子中，管线210中的过程流的压力可大于约1000kPa、大于约1010kPa、大于约1020kPa、大于约1030kPa、大于约1040kPa、大于约1050kPa、大于约1060kPa。在另一个例子中，管线210中的过程流的压力可小于约1200kPa、小于约1100kPa、小于约1080kPa、小于约1060kPa、小于约1040kPa或小于约1020kPa。在示例性实施例中，管线210中的过程流的压力可为约1055kPa。

在至少一个实施例中，在第二压缩机级116中压缩过程流可产生热量（例如，压缩热量），由此提高管线210中的过程流的温度。例如，管线210中的过程流的温度从低的约95℃、约100℃、约102℃或约104℃至高的约106℃、约108℃、约110℃、约115℃或更大。在另一个例子中，管线210中的过程流的温度可从约95℃至约115℃、约100℃至约110℃、约102℃至约108℃或约104℃至约106℃。在另一个例子中，管线210中的过程流的温度可大于约100℃、大于约102℃、大于约104℃、大于约106℃或大于约108℃。在另一个例子中，管线210中的过程流的温度可小于约110℃、小于约108℃、小于约106℃、小于约105℃或小于约104℃。在示例性实施例中，管线210中的过程流可具有约104℃的温度。

在至少一个实施例中，管线210中的过程流可被引导至压缩组件104的第二冷却器134。第二冷却器134可以从过程流吸收至少一部分热量（例如，压缩热量）并将过程流经由管线212引导至与其流体联接的分离器140。在至少一个实施例中，第二冷却器134可将来自管线210的过程流冷却至某温度，该温度从低的约40℃、约50℃、约55℃或约60℃至高的约70℃、约75℃、约80℃、约90℃或更大。例如，管线212中的过程流的温度可从约40℃至约90℃、约50℃至约80℃、约55℃至约75℃或约60℃至约70℃。在另一个例子中，管线212中的过程流的温度可大于约50℃、大于约55℃、大于约60℃、大于约65℃或大于约70℃。在另一个例子中，管线212中的过程流的温度可小于约100℃、小于约95℃、小于约90℃、小于约85℃、小于约80℃、小于约75℃或小于约70℃。在示例性实施例中，管线212中的过程流的温度可为约65.5℃。

在至少一个实施例中，管线212中的过程流的压力可处于分离器140的预定分离压力。例如，管线212中的过程流的压力可从低的约600kPa、约650kPa、约700kPa、约750kPa、约800kPa、约850kPa、约900kPa、约950kPa、约975kPa或约1000kPa至高的约1025kPa、约1050kPa、约1100kPa、约1150kPa、约1200kPa、约1250kPa、约1300kPa、约1350kPa、约1400kPa、约1500kPa或更大。在另一个例子中，管线212中的过程流的压力可为约600kPa至约1500kPa、约650kPa至约1400kPa、约700kPa至约1350kPa、约750kPa至约1300kPa、约800kPa至约1250kPa、约850kPa至约1200kPa、约900kPa至约1150kPa、约950kPa至约1100kPa、约975kPa至约1050kPa或约1000kPa至约1025kPa。在另一个例子中，管线212中的过程流的压力可大于约900kPa、大于约1000kPa、大于约1005kPa、大于约1010kPa、大于约1015kPa、大于约1020kPa、大于约1025kPa、大于约1030kPa、大于约1035kPa、大于约1040kPa、大于约1045kPa、大于约1050kPa、大于约1100kPa、大于约1150kPa、大于约1200kPa、大于约1250kPa、大于约1300kPa或大于约1400kPa。在示例性实施例中，管线212中的过程流的压力可为约1027kPa。

如前所论述的，分离器140可经由管线212接收过程流，从过程流分离非烃化合物的至少一部分，并将过程流引导至管线214。在至少一个实施例中，分离器140可从过程流中的天然气中分离水和/或CO₂，由此为管线214中的过程流提供“清洁的”天然气。例如，分离器140可从过程流中的天然气中移除水和/或CO₂，以提高碳氢化合物的相对浓度并提供“清洁的”天然气。用语“清洁的”天然气或“清洁的”过程流可指代已经经由分离器140处理以移除其中包含的非烃化合物的至少一部分的任何天然气或过程流。用语“清洁的”天然气或“清洁的”过程流还可指代具有下述CO₂浓度的任何天然气或过程流，该浓度从低的约1%、约2%、约3%、约4%或约5%至高的约10%、约12%、约14%、约16%、约18%、约20%或更大。例如，“清洁的”天然气或“清洁的”过程流可具有下述CO₂浓度，该浓度小于20%、小于约18%、小于约15%、小于约10%、小于约5%、小于约4%、小于约2%或小于约1%。用语“清洁的”天然气或“清洁的”过程流还可指代具有下述水浓度的任何天然气或过程流，该浓度从低的约1%、约2%、约3%、约4%或约5%至高的约10%、约12%、约14%、约16%、约18%、约20%或更大。例如，“清洁的”天然气或“清洁的”过程流可具有下述水浓度，该浓度小于20%、小于约18%、小于约15%、小于约10%、小于约5%、小于约4%、小于约2%或小于约1%。

在至少一个实施例中，管线214中的过程流的压力可从低的约925kPa、约935kPa、约945kPa、约950kPa或约955kPa至高的约960kPa、约965kPa、约970kPa、约980kPa、约990kPa或更大。例如，管线214中的过程流的压力可从约925kPa至约990kPa、约935kPa至约980kPa、约945kPa至约970kPa、约950kPa至约965kPa或约955kPa至约960kPa。在另一个例子中，管线214中的过程流的压力可大于约925kPa、大于约935kPa、大于约945kPa、大于约950kPa、大于约955kPa、大于约960kPa、大于约965kPa、大于约970kPa或大于约980kPa。在另一个例子中，管线214中的过程流的压力可小于约1000kPa、小于约990kPa、小于约980kPa、小于约970kPa、小于约965kPa、小于约960kPa或小于约955kPa。在示例性实施例中，管线214中的过程流的压力可为约958kPa。

在至少一个实施例中，管线214中的过程流的温度可从低的约40℃、约45℃、约50℃或约55℃至高的约65℃、约70℃、约75℃、约80℃或更大。例如，管线214中的过程流的温度可从约40℃至约80℃、约45℃至约75℃、约50℃至约70℃或约55℃至约65℃。在另一个例子中，管线214中的过程流的温度可大于约40℃、大于约50℃、大于约55℃、大于约60℃或大于约65℃。在另一个例子中，管线214中的过程流的温度可小于约90℃、小于约80℃、小于约70℃、小于约65℃、小于约60℃、小于约55℃或小于约50℃。在另一个例子中，管线214中的过程流的温度可为约60℃。

在至少一个实施例中，来自第三冷却器136的再循环流（即，第一再循环流）可经由管线216与分离器140下游的管线214中的过程流结合。如本文进一步描述的，管线216中的第一再循环流可包括“清洁的”天然气。管线216中的第一再循环流的温度可比管线214中过程流的温度相对更低。例如，管线216中的第一再循环流的温度可从低的约20℃、约25℃、约30℃或约35℃至高的约45℃、约50℃、约55℃、约60℃或更大。在另一个例子中，管线216中的第一再循环流的温度可从约20℃至约60℃、约25℃至约55℃、约30℃至约50℃或约35℃至约45℃。在另一个例子中，管线216中的第一再循环流的温度可大于约25℃、大于约30℃、大于约35℃、大于约38℃或大于约40℃。在另一个例子中，管线216中的第一再循环流的温度可小于约65℃、小于约60℃、小于约55℃、小于约50℃、小于约48℃、小于约46℃、小于约44℃或小于约42℃。在示例性实施例中，管线216中的第一再循环流的温度可为约40.5℃。在至少一个实施例中，管线216中的第一再循环流的压力可大体等于管线214中过程流的压力。例如，管线216中的第一再循环流的压力可为约958kPa。

在至少一个实施例中，管线218中的过程流可包括来自天然气源102的天然气、第一再循环流、和/或第二再循环流的混合物。在示例性实施例中，将管线216中的第一再循环流和管线214中的过程流结合可提高过程流的温度。例如，管线218中的过程流的温度可从低的约30℃、约35℃、约40℃、约45℃或约50℃至高的约55℃、约60℃、约65℃、约70℃、约75℃或更大。在另一个例子中，管线206中的过程流的温度可从约30℃至约75℃、约35℃至约70℃、约40℃至约65℃或约45℃至约60℃。在另一个例子中，管线218中的过程流的温度可大于约35℃、大于约40℃、大于约45℃、大于约50℃或大于约55℃。在另一个例子中，管线218中的过程流的温度可小于约75℃、小于约70℃、小于约65℃、小于约60℃、小于约55℃或小于约50℃。如前所论述的，管线216中的第一再循环流的压力可大体等于管线214中过程流的压力。因此，将管线216中的第一再循环流和管线214中的过程流结合可不会显著提高或降低管线218中过程流的压力。在示例性实施例中，管线218中的过程流的压力可为约958kPa。

在至少一个实施例中，管线218中的过程流可被引导至冷却组件106的第一换热器142并随后在其中被冷却。如前所论述的，第一换热器142可与深冷机148流体联接并且被配置成经由冷却管线268从其接收制冷剂。第一换热器142可将热量从过程流传递到制冷剂，由此降低管线220中过程流的温度。例如，管线220中过程流的温度可从低的约-10℃、约-5℃、约0℃或约1℃至高的约2℃、约3℃、约5℃、约10℃或更大。在另一个例子中，管线220中的过程流的温度可从约-10℃至约10℃、约-5℃至约5℃、约0℃至约3℃或约1℃至约2℃。在另一个例子中，管线220中的过程流的温度可大于约-10℃、大于约-5℃、大于约-2℃、大于约0℃或大于约1℃。在另一个例子中，管线220中的过程流的温度可小于约10℃、小于约8℃、小于约6℃、小于约4℃、小于约2℃、小于约1.5℃、小于约1℃或小于约0℃。在示例性实施例中，管线220中的过程流的温度可为约1.7℃。在至少一个实施例中，管线220中的过程流的压力可等于或大体等于管线218中过程流的压力。例如，管线220中的过程流的压力可从约940kPa至约960kPa。在示例性实施例中，过程流的压力可为约945kPa。

在至少一个实施例中，来自第一换热器142的过程流可经由管线220被引导至第四压缩机级120。第四压缩机级120可压缩来自管线220的过程流并将经压缩的过程流引导至管线222。第四压缩机级120可将来自管线220的过程流压缩至某压力，该压力从低的约2630kPa、约2635kPa、约2640kPa、约2645kPa或约2647kPa至高的约2648kPa、约2650kPa、约2655kPa、约2660kPa、约2665kPa或更大。例如，管线222中的过程流的压力可从约2630kPa至约2665kPa、约2640kPa至约2655kPa、约2645kPa至约2650kPa或约2647kPa至约2648kPa。在另一个例子中，管线222中的过程流的压力可大于约2630kPa、大于约2635kPa、大于约2640kPa、大于约2645kPa、大于约2650kPa、大于约2660kPa、大于约2670kPa或大于约2680kPa。在另一个例子中，管线222中的过程流的压力可小于约2675kPa、小于约2670kPa、小于约2665kPa、小于约2660kPa、小于约2655kPa、小于约2650kPa或小于约2648kPa。在示例性实施例中，管线222中的过程流的压力可为约2648kPa。

在至少一个实施例中，在第四压缩机级120中压缩过程流可产生热量（例如，压缩热量），由此提高管线222中的过程流的温度。例如，管线222中的过程流的温度可从低的约75℃、约78℃、约80℃或约82℃至高的约84℃、约85℃、约88℃、约90℃或更大。在另一个例子中，管线222中的过程流的温度可从约75℃至约90℃、约78℃至约88℃、约80℃至约85℃或约82℃至约84℃。在另一个例子中，管线222中的过程流的温度可大于约70℃、大于约75℃、大于约78℃、大于约80℃或大于约82℃。在另一个例子中，管线222中的过程流的温度可小于约94℃、小于约92℃、小于约90℃、小于约88℃、小于约86℃、小于约84℃、小于约82℃或小于约80℃。在示例性实施例中，管线222中的过程流的温度可为约83℃。

如图1所示，管线222中的过程流可被引导至压缩组件104的第四冷却器138。第四冷却器138可从过程流吸收至少一部分热量（例如，压缩热量），并经由管线224将过程流引导至冷却组件106的第二换热器144。在至少一个实施例中，管线224中的过程流的温度可从低的约20℃、约25℃、约30℃或约35℃至高的约45℃、约50℃、约55℃、约60℃或更大。例如，管线224中的过程流的温度可从约20℃至约60℃、约25℃至约55℃、约30℃至约50℃或约35℃至约45℃。在另一个例子中，管线224中的过程流的温度可大于约25℃、大于约30℃、大于约35℃、大于约38℃或大于约40℃。在另一个例子中，管线224中的过程流的温度可小于约65℃、小于约60℃、小于约55℃、小于约50℃、小于约48℃、小于约46℃、小于约44℃或小于约42℃。在示例性实施例中，管线224中的过程流的温度可为约40.5℃。在至少一个实施例中，管线224中的过程流的压力可大体等于管线222中过程流的压力。例如，管线224中的过程流的压力可从约2620kPa至约2650kPa。在示例性实施例中，管线224中过程流的压力可为约2620kPa。

冷却组件106的第二换热器144可进一步冷却来自第四冷却器138的过程流，并将经冷却的过程流引导至管线226。如前所论述的，第二换热器144可流体联接到深冷机148并且被配置成经由冷却管线272从其接收制冷剂。第二换热器144可将热量从过程流传递到制冷剂，由此降低管线226中过程流的温度。例如，管线226中过程流的温度可从低的约-30℃、约-25℃、约-22℃或约-20℃至高的约-19℃、约-17℃、约-15℃、约-10℃或更大。在另一个例子中，管线226中过程流的温度可从约-30℃至约-10℃、约-25℃至约-15℃、约-22℃至约-17℃或约-20℃至约-19℃。在另一个例子中，管线226中过程流的温度可大于约-30℃、大于约-25℃、大于约-22℃、大于约-20℃或大于约-18℃。在另一个例子中，管线226中过程流的温度可小于约0℃、小于约-5℃、小于约-10℃、小于约-15℃、小于约-17℃或小于约-19℃。在示例性实施例中，管线226中过程流的温度可为约-19.5℃。

在至少一个实施例中，管线226中过程流的压力可从低的约2545kPa、约2550kPa、约2555kPa、约2560kPa或约2563kPa至高的约2568kPa、约2570kPa、约2575kPa、约2580kPa、约2585kPa或更大。例如，管线226中过程流的压力可从约2545kPa至约2585kPa、约2550kPa至约2580kPa、约2555kPa至约2575kPa、约2560kPa至约2570kPa或约2563kPa至约2568kPa。在示例性实施例中，管线226中过程流的压力可为约2565kPa。

在至少一个实施例中，管线226中的过程流的至少一部分可包含处于超临界状态的天然气。例如，管线226中的过程流的至少一部分可包含CNG。如图1所示，管线226中的过程流可被引导至液化组件108的第一换热器150并随后在其中被冷却。在至少一个实施例中，制冷剂流（即，第二制冷剂流）可经由管线256被引导至第一换热器150，以冷却管线226中的过程流。如本文进一步描述的，第二制冷剂流可由液化组件108的膨胀阀160提供。第一换热器150可将热量从过程流传递到第二制冷剂流并且经由管线228将经冷却的过程流引导至液化组件108的第二换热器152。在至少一个实施例中，第一换热器150可将过程流冷却至某温度，该温度从低的约-40℃、约-38℃、约-33℃或约-30℃至高的约-28℃、约-25℃、约-20℃、约-15℃或更大。例如，管线228中的过程流的温度可从约-40℃至约-15℃、约-38℃至约-20℃、约-33℃至约-25℃或约-30℃至约-28℃。在另一个例子中，管线228中的过程流的温度可大于约-40℃、大于约-38℃、大于约-33℃、大于约-30℃或大于约-29℃。在另一个例子中，管线228中的过程流的温度可小于约-28℃、小于约-25℃、小于约-20℃、小于约-15℃或小于约-10℃。在示例性实施例中，管线228中的过程流的温度可为约-29℃。在至少一个实施例中，管线228中的过程流的压力可大体等于管线226中过程流的压力。例如，管线228中的过程流的压力可从约2555kPa至约2565kPa。在示例性实施例中，管线228中过程流的压力可为约2558kPa。

在至少一个实施例中，第二换热器152可吸收过程流中的至少一部分热量并且经由管线230将过程流引的至少一部分引导至液化组件108的第三换热器154。制冷剂流（即，第一制冷剂流）可经由管线244被引导至第二换热器152，以冷却管线228中的过程流。如本文进一步描述的，第一制冷剂流可由液化组件108的涡轮膨胀机158提供。第二换热器152可将热量从过程流传递到第一制冷剂流并经由管线230将经冷却的过程流的至少一部分引导至第三换热器154。如本文进一步描述的，来自第二换热器152的经冷却的过程流的至少一部分还可被引导至涡轮膨胀机158，以产生第一制冷剂流。

在至少一个实施例中，第二换热器152可将过程流冷却至某温度，该温度从低的约-85℃、约-80℃、约-75℃或约-70℃至高的约-65℃、约-60℃、约-55℃、约-50℃或更大。例如，管线230中的过程流的温度可从约-85℃至约-50℃、约-80℃至约-55℃、约-75℃至约-60℃或约-70℃至约-65℃。在另一个例子中，管线230中的过程流的温度可大于约-85℃、大于约-80℃、大于约-75℃、大于约-70℃或大于约-68℃。在另一个例子中，管线230中的过程流的温度可小于约-50℃、小于约-55℃、小于约-60℃、小于约-65℃或小于约-68℃。在示例性实施例中，管线230中的过程流的温度可为约68℃。在至少一个实施例中，管线230中的过程流的压力可大体等于管线228中过程流的压力。例如，管线230中的过程流的压力可从约2550kPa至约2560kPa。在示例性实施例中，管线230中过程流的压力可为约2551kPa。

第三换热器154可吸收过程流中的至少一部分热量并且经由管线232将过程流的至少一部分引导至液化组件108的第四换热器156。在至少一个实施例中，制冷剂流（即，第一制冷剂流）可经由管线242被引导至第三换热器154，以冷却在其中流过的过程流。第三换热器154可将热量从过程流传递到第一制冷剂流并经由管线232将经冷却的过程流的至少一部分引导至第四换热器156。如本文进一步描述的，来自第三换热器154的经冷却的过程流的至少一部分还可被引导至膨胀阀160，以产生第二制冷剂流。

在至少一个实施例中，第三换热器154可将过程流冷却至某温度，该温度从低的约-130℃、约-125℃、约-122℃或约-120℃至高的约-115℃、约-112℃、约-110℃、约-105℃或更大。例如，管线232中的过程流的温度可从约-130℃至约-105℃、约-125℃至约-110℃、约-122℃至约-112℃或约-120℃至约-115℃。在另一个例子中，管线232中的过程流的温度可大于约-130℃、大于约-125℃、大于约-120℃、大于约-115℃或大于约-110℃。在另一个例子中，管线232中的过程流的温度可小于约-100℃、小于约-105℃、小于约-110℃、小于约-112℃或小于约-115℃。在示例性实施例中，管线232中的过程流的温度可为约-117℃。在至少一个实施例中，管线232中的过程流的压力可大体等于管线230中过程流的压力。例如，管线232中的过程流的压力可从约2540kPa至约2560kPa。在示例性实施例中，管线232中过程流的压力可为约2551kPa。

在至少一个实施例中，管线232中的过程流的至少一部分可包含处于超临界状态和/或亚临界状态的天然气。例如，管线232中的过程流的至少一部分可包含CNG和/或LNG。如前所论述的，来自第三换热器154的过程流的至少一部分可经由管线232被引导至第四换热器156并在其中被冷却。在至少一个实施例中，第四换热器156可将过程流和/或其中包含的天然气冷却至亚临界状态。例如，第四换热器156可被配置成在指定或预定压力下将过程流和/或其中包含的天然气冷却至低于其饱和温度（即，沸点）的温度。因此，第四换热器156可被配置成将过程流中的天然气的至少一部分冷却至LNG。在另一个实施例中，第四换热器156可被配置成过冷却（subcool）过程流和/或其中包含的天然气。

在至少一个实施例中，制冷剂流（即，第二制冷剂流）可经由管线254被引导至第四换热器156，以冷却管线232中的过程流。第四换热器156可将热量从过程流传递到第二制冷剂流，并经由管线234将经冷却的过程流引导至下泄阀162。在至少一个实施例中，第四换热器156可将过程流冷却至某温度，该温度从低的约-175℃、约-170℃、约-165℃或约-160℃至高的约-155℃、约-150℃、约-145℃、约-140℃或更大。例如，管线234中的过程流的温度可从约-175℃至约-140℃、约-170℃至约-145℃、约-165℃至约-150℃或约-160℃至约-155℃。在另一个例子中，管线234中的过程流的温度可大于约-180℃、大于约-170℃、大于约-165℃、大于约-160℃或大于约-155℃。在另一个例子中，管线234中的过程流的温度可小于约-140℃、小于约-145℃、小于约-150℃、小于约-155℃、小于约-150℃或小于约-145℃。在示例性实施例中，管线234中的过程流的温度可为约-157℃。在至少一个实施例中，管线234中的过程流的压力可大体等于管线232中过程流的压力。例如，管线234中的过程流的压力可从约2530kPa至约2560kPa。在示例性实施例中，管线234中过程流的压力可为约2537kPa。

在至少一个实施例中，下泄阀162可降低管线234中的过程流的压力并经由管线236将过程流引导至存储罐168。管线236中的过程流的压力可为从低的约195kPa、约200kPa、约202kPa、约205kPa或约206kPa至高的约208kPa、约210kPa、约212kPa、约215kPa、约225kPa或更大。例如，管线236中的过程流的压力可为从约195kPa至约220kPa、约200kPa至约215kPa、约202kPa至约212kPa、约205kPa至约210kPa或约206kPa至约208kPa。在另一个例子中，管线236中的过程流的压力可大于196kPa、大于约200kPa、大于约202kPa、大于约205kPa、大于约206kPa、大于约207kPa、大于约208kPa或大于约210kPa。在另一个例子中，管线236中的过程流的压力可小于约230kPa、小于约225kPa、小于约220kPa、小于约218kPa、小于约216kPa、小于约214kPa、小于约212kPa或小于约210kPa。在示例性实施例中，管线236中的过程流的压力可为约207kPa。

如前所论述的，下泄阀162可被配置成降低过程流中天然气的压力，并且保持或大体保持过程流中天然气的温度。因此，管线236中的过程流的温度可等于或大体等于管线234中的过程流。例如，管线236中的过程流的温度可从低的约-175℃、约-170℃、约-165℃或约-160℃至高的约-155℃、约-150℃、约-145℃、约-140℃或更大。在另一个例子中，管线236中的过程流的温度可从约-175℃至约-140℃、约-170℃至约-145℃、约-165℃至约-150℃或约-160℃至约-155℃。在另一个例子中，管线236中的过程流的温度可大于约-180℃、大于约-170℃、大于约-165℃、大于约-160℃或大于约-155℃。在另一个例子中，管线236中的过程流的温度可小于约-140℃、小于约-145℃、小于约-150℃、小于约-155℃、小于约-160℃或小于约-165℃。在示例性实施例中，管线236中的过程流的温度可为约-157℃。

如前所论述的，来自第二换热器152的过程流的至少一部分可被引导至涡轮膨胀机158，以产生第一制冷剂流。例如，如图1所示，来自第二换热器152的过程流的一部分可经由管线240被引导至涡轮膨胀机158，以产生第一制冷剂流。涡轮膨胀机158可膨胀来自第二换热器152的过程流的所述部分，以降低过程流的温度和压力并由此在管线242中产生第一制冷剂流。在至少一个实施例中，管线242中的第一制冷剂流的压力可从低的约150kPa、约155kPa、约160kPa、约165kPa或约170kPa至高的约175kPa、约180kPa、约185kPa、约190kPa、约195kPa或更大。例如，管线242中的第一制冷剂流的压力可从约150 kPa至约195kPa、约155 kPa至约190kPa、约160 kPa至约185kPa、约165 kPa至约180kPa或约170 kPa至约175kPa。在另一个例子中，管线242中的第一制冷剂流的压力可大于约150 kPa、大于约155 kPa、大于约160 kPa、大于约165 kPa、大于约170 kPa、大于约175 kPa、大于约180 kPa或大于约185 kPa。在另一个例子中，管线242中的第一制冷剂流的压力可小于约200 kPa、小于约195 kPa、小于约190 kPa、小于约185 kPa、小于约180 kPa、小于约175 kPa、小于约170 kPa或小于约165 kPa。在示例性实施例中，管线242中的第一制冷剂流的压力可为约172 kPa。

在至少一个实施例中，管线242中的第一制冷剂流的温度可从低的约-160℃、约-155℃、约-150℃、约-145℃、约-140℃至高的约-135℃、约-130℃、约-125℃、约-120℃、约-115℃或更大。例如，管线242中的第一制冷剂流的温度可从约-160℃至约-115℃、约-155℃至约-120℃、约-150℃至约-125℃、约-145℃至约-130℃或约-140℃至约-135℃。在另一个例子中，管线242中的第一制冷剂流的温度可大于约-160℃、大于约-155℃、大于约-150℃、大于约-145℃或大于约-140℃。在另一个例子中，管线242中的第一制冷剂流的温度可小于约-120℃、小于约-125℃、小于约-130℃、小于约-135℃或小于约-140℃。在示例性实施例中，管线242中的第一制冷剂流的温度可为约-137℃。

在至少一个实施例中，管线242中的第一制冷剂流可被引导至液化组件108的换热器150、152、154、156中的一个或多个。例如，如图1所示，第一制冷剂流可经由管线242被引导至第三换热器154，以吸收从管线230至管线232在其中流过的过程流的热量。在至少一个实施例中，第一制冷剂流可在第三换热器154中被加热至某温度，该温度从低的约-115℃、约-110℃、约-105℃或约-100℃至高的约-95℃、约-90℃、约-85℃、约-80℃或更大。例如，管线244中的第一制冷剂流的温度可从约-115℃至约-80℃、约-110℃至约-85℃、约-105℃至约-90℃或约-100℃至约-95℃。在另一个例子中，管线244中的第一制冷剂流的温度可大于约-115℃、大于约-110℃、大于约-105℃、大于约-100℃或大于约-95℃。在另一个例子中，管线244中的第一制冷剂流的温度可小于约-80℃、小于约-85℃、小于约-90℃、小于约-95℃、小于约-100℃或小于约-105℃。在示例性实施例中，管线244中的第一制冷剂流的温度可为约-98℃。

在至少一个实施例中，管线244中的第一制冷剂流的压力可从低的约130kPa、约135kPa、约140kPa、约145kPa或约150kPa至高的约155kPa、约160kPa、约165kPa、约170kPa、约175kPa或更大。例如，管线244中的第一制冷剂流的压力可从约130kPa至约175kPa、约135kPa至约170kPa、约140kPa至约165kPa、约145kPa至约160kPa或约150kPa至约155kPa。在另一个例子中，管线244中的第一制冷剂流的压力可大于约130kPa、大于约135kPa、大于约140kPa、大于约145kPa、大于约150kPa、大于约155kPa、大于约160kPa或大于约165kPa。在另一个例子中，管线244中的第一制冷剂流的压力可小于约180kPa、小于约175kPa、小于约170kPa、小于约165kPa、小于约160kPa、小于约155kPa、小于约150kPa或小于约145kPa。在示例性实施例中，管线244中的第一制冷剂流的压力可为约151kPa。

在至少一个实施例中，来自第三换热器154的第一制冷剂流可经由管线244被引导至第二换热器152，以从在其中流过的过程流中吸收热量。第一制冷剂流可在第二换热器152中被加热至某温度，该温度从低的约-60℃、约-55℃、约-50℃或约-45℃至高的约-40℃、约-35℃、约-30℃、约-25℃或更大。例如，管线246中的第一制冷剂流的温度可从约-60℃至约-25℃、约-55℃至约-30℃、约-50℃至约-35℃或约-45℃至约-40℃。在另一个例子中，管线246中的第一制冷剂流的温度可大于约-60℃、大于约-55℃、大于约-50℃、大于约-45℃或大于约-40℃。在另一个例子中，管线246中的第一制冷剂流的温度可小于约-20℃、小于约-25℃、小于约-30℃、小于约-35℃或小于约-40℃。在示例性实施例中，管线246中的第一制冷剂流的温度可为约-42℃。

在至少一个实施例中，管线246中的第一制冷剂流的压力可从低的约95kPa、约100kPa、约105kPa、约110kPa或约115kPa至高的约120kPa、约125kPa、约130kPa、约135kPa、约140kPa或更大。例如，管线246中的第一制冷剂流的压力可从约95kPa至约140kPa、约100kPa至约135kPa、约105kPa至约130kPa、约110kPa至约125kPa或约115kPa至约120kPa。在另一个例子中，管线246中的第一制冷剂流的压力可大于约95kPa、大于约100kPa、大于约105kPa、大于约110kPa、大于约115kPa、大于约120kPa或大于约125kPa。在另一个例子中，管线246中的第一制冷剂流的压力可小于约150kPa、小于约145kPa、小于约140kPa、小于约135kPa、小于约130kPa、小于约125kPa或小于约120kPa。在示例性实施例中，管线246中的第一制冷剂流的压力可为约117kPa。

在至少一个实施例中，管线246中的第一制冷剂流可包含“清洁的”天然气，并且可被引导至压缩组件104，以提供用于系统100的第一再循环流。例如，管线246中的第一制冷剂流可作为第一再循环流被引导至压缩组件104，并且随后与流过压缩组件104的过程流结合。在至少一个实施例中，第一再循环流可在经由管线248被引导至压缩组件104之前被压缩。例如，如图1所示，第一再循环流可在被引导至压缩组件104之前在压缩机164中被压缩。在至少一个实施例中，压缩机164可将第一再循环流压缩至某压力，该压力从低的约275kPa、约280kPa、约285kPa、约290kPa或约295kPa至高的约300kPa、约305kPa、约310kPa、约315kPa、约320kPa或更大。例如，管线248中的第一再循环流的压力可从约275kPa至约320kPa、约280kPa至约315kPa、约285kPa至约310kPa、约290kPa至约305kPa或约295kPa至约300kPa。在另一个例子中，管线248中的第一再循环流的压力可大于约275kPa、大于约280kPa、大于约285kPa、大于约290kPa、大于约295kPa、大于约300kPa、大于约305kPa、大于约310kPa或大于约315kPa。在另一个例子中，管线248中的第一再循环流的压力可小于约320kPa、小于约315kPa、小于约310kPa、小于约305kPa、小于约300kPa、小于约295kPa或小于约290kPa。在示例性实施例中，管线248中的第一再循环流的压力可为约297kPa。

在至少一个实施例中，在压缩机164中压缩第一再循环流可产生热量（例如，压缩热量），由此提高管线248中的第一再循环流的温度。例如，管线248中的第一再循环流的温度可从低的约2℃、约3℃、约4℃或约5℃至高的约7℃、约8℃、约9℃、约10℃或更大。在另一个例子中，管线248中的第一再循环流的温度可从约2℃至约10℃、约3℃至约9℃、约4℃至约8℃或约5℃至约7℃。在另一个例子中，管线248中的第一再循环流的温度可大于约0℃、大于约1℃、大于约2℃、大于约3℃或大于约4℃。在另一个例子中，管线248中的第一再循环流的温度可小于约10℃、小于约9℃、小于约8℃、小于约7℃、小于约6℃或小于约5℃。在示例性实施例中，管线248中的第一再循环流的温度可为约6℃。

在至少一个实施例中，压缩机164可被配置成将第一再循环流压缩至压缩组件104的一个或多个压缩机级114、116、118、120的选定入口压力。例如，如图1所示，压缩机164可经由管线248与第三压缩机118流体联接，并且被配置成将第一再循环流压缩至第三压缩机级118的选定入口压力。在至少一个实施例中，可通过压缩机112的操作参数确定压缩机级114、116、118、120的选定入口压力。第三压缩机级118可压缩来自管线248的第一再循环流，并且经由管线250将经压缩的第一再循环流引导至第三冷却器136。第一再循环流可在第三冷却器136中被冷却，并随后经由管线216与管线214中的过程流结合，如上所论述的。

在至少一个实施例中，第三压缩机级118可将第一再循环流压缩至某压力，该压力从低的约940kPa、约945kPa、约950kPa、约955kPa或约960kPa至高的约970kPa、约979kPa、约980kPa、约985kPa、约990kPa或更大。例如，管线250中的第一再循环流的压力可从约940kPa至约990kPa、约945kPa至约985kPa、约950kPa至约980kPa、约955kPa至约975kPa或约960kPa至约970kPa。在另一个例子中，管线250中的第一再循环流的压力可大于约940kPa、大于约950kPa、大于约955kPa、大于约960kPa或大于约965kPa。在另一个例子中，管线250中的第一再循环流的压力可小于约1000kPa、小于约995kPa、小于约990kPa、小于约985kPa、小于约980kPa、小于约975kPa或小于约970kPa。在示例性实施例中，管线250中的第一再循环流的压力可为约965kPa。

在至少一个实施例中，在第三压缩机级118中压缩第一再循环流可产生热量（例如，压缩热量），由此提高管线250中的第一再循环流的温度。例如，管线250中的第一再循环流的温度可从低的约65℃、约70℃、约75℃或约80℃至高的约85℃、约90℃、约95℃、约100℃或更大。在另一个例子中，管线250中的第一再循环流的温度可从约65℃至约100℃、约70℃至约95℃、约75℃至约90℃或约80℃至约85℃。在另一个例子中，管线250中的第一再循环流的温度可大于约65℃、大于约70℃、大于约75℃、大于约80℃或大于约85℃。在另一个例子中，管线250中的第一再循环流的温度可小于约105℃、小于约100℃、小于约95℃、小于约90℃或小于约85℃。在示例性实施例中，管线250中的第一再循环流的温度可为约83℃。

如前所论述的，来自第三换热器154的过程流的至少一部分可被引导至膨胀阀160，以产生第二制冷剂流。例如，如图1所示，来自第三换热器154的过程流的一部分可经由管线252被引导至膨胀阀160，以产生第二制冷剂流。膨胀阀160可膨胀来自第三换热器154的过程流的所述部分，以降低过程流的温度和压力并由此在管线254中产生第二制冷剂流。在至少一个实施例中，膨胀通过膨胀阀160的过程流的部分可将过程流闪蒸（flash）成包括汽相和液相的两相流体。因此，管线254中的第二制冷剂流可包括液相（例如，约70%或更多）和汽相（例如，约30%或更少）。

在至少一个实施例中，管线254中的第二制冷剂流的温度可从低的约-175℃、约-170℃、约-165℃或约-160℃至高的约-155℃、约-150℃、约-145℃、约-140℃或更大。例如，管线254中的第二制冷剂流的温度可从约-175℃至约-140℃、约-170℃至约-145℃、约-165℃至约-150℃或约-160℃至约-155℃。在另一个例子中，管线254中的第二制冷剂流的温度可大于约-175℃、大于约-170℃、大于约-165℃、大于约-160℃或大于约-155℃。在另一个例子中，管线254中的第二制冷剂流的温度可小于约-130℃、小于约-135℃、小于约-140℃、小于约-145℃、小于约-150℃或小于约-155℃。在示例性实施例中，管线254中的第二制冷剂流的温度可为约-158℃。

在至少一个实施例中，管线254中的第二制冷剂流的压力可从低的约10kPa、约12kPa、约14kPa、约16kPa或约18kPa至高的约22kPa、约24kPa、约26kPa、约28kPa、约30kPa或更大。在另一个例子中，管线254中的第二制冷剂流的压力可从约10kPa至约30kPa、约12kPa至约28kPa、约14kPa至约26kPa、约16kPa至约24kPa或约18kPa至约22kPa。在另一个例子中，管线254中的第二制冷剂流的压力可大于约10kPa、大于约12kPa、大于约14kPa、大于约16kPa、大于约18kPa、大于约20kPa或大于约22kPa。在另一个例子中，管线254中的第二制冷剂流的压力可小于约32kPa、小于约30kPa、小于约28kPa、小于约26kPa、小于约24kPa或小于约22kPa。在示例性实施例中，管线254中的第二制冷剂流的压力可为约20kPa。

在至少一个实施例中，第二制冷剂流可被引导至液化组件108的换热器150、152、154、156中的一个或多个，以冷却在其中流过的过程流体。例如，如前所论述的，第二制冷剂流可经由管线254被引导至第四换热器156，以冷却在其中流过的过程流。如前所论述的，第二制冷剂流可将流过第四换热器156的过程流充分冷却至亚临界状态，由此产生LNG。

在至少一个实施例中，冷却第四换热器156中的过程流可能不会提高或显著提高在其中流过的第二制冷剂流的温度。例如，如前所论述的，管线254中的第二制冷剂流可以是包括液相和汽相的两相流体，并且第二制冷剂流所吸收的热量或热能可用于蒸发所述液相。因此，管线254中的第二制冷剂流的液体部分可阻止或大体阻止从过程流吸收的热量降低流过第四换热器156的第二制冷剂流的温度。就此而言，管线256中的第二制冷剂流的温度可等于或大体等于管线254中的第二制冷剂流。例如，管线256中的第二制冷剂流的温度可从低的约-175℃、约-170℃、约-165℃或约-160℃至高的约-155℃、约-150℃、约-145℃、约-140℃或更大。在另一个例子中，管线256中的第二制冷剂流的温度可从约-175℃至约-140℃、约-170℃至约-145℃、约-165℃至约-150℃或约-160℃至约-155℃。在另一个例子中，管线256中的第二制冷剂流的温度可大于约-175℃、大于约-170℃、大于约-165℃、大于约-160℃或大于约-155℃。在另一个例子中，管线256中的第二制冷剂流的温度可小于约-130℃、约-135℃、约-140℃、约-145℃、约-150℃或约-155℃。在示例性实施例中，管线254中的第二制冷剂流的温度可为约-158℃。

在至少一个实施例中，管线256中的第二制冷剂流的压力也可大体等于管线254中的第二制冷剂流的压力。管线256中的第二制冷剂流的压力可从低的约10kPa、约12kPa、约14kPa、约16kPa或约18kPa至高的约22kPa、约24kPa、约26kPa、约28kPa、约30kPa或更大。在另一个例子中，管线256中的第二制冷剂流的压力可从约10kPa至约30kPa、约12kPa至约28kPa、约14kPa至约26kPa、约16kPa至约24kPa或约18kPa至约22kPa。在另一个例子中，管线256中的第二制冷剂流的压力可大于约10kPa、大于约12kPa、大于约14kPa、大于约16kPa、大于约18kPa、大于约20kPa或大于约22kPa。在另一个例子中，管线256中的第二制冷剂流的压力可小于约32kPa、小于约30kPa、小于约28kPa、小于约26kPa、小于约24kPa或小于约22kPa。在示例性实施例中，管线256中的第二制冷剂流的压力可为约17kPa。

在至少一个实施例中，来自第四换热器156的第二制冷剂流可向其余的换热器150、152、154中的一个或多个提供额外的冷却。例如，如图1所示，来自第四换热器156的第二制冷剂流可经由管线256被引导至第一换热器150，以冷却在其中流过的过程流。在至少一个实施例中，第二制冷剂流可在第一换热器150中被加热至某温度，该温度从低的约-45℃、约-40℃、约-35℃或约-30℃至高的约-25℃、约-20℃、约-15℃、约-10℃或更大。例如，管线258中的第二制冷剂流的温度可从约-45℃至约-10℃、约-40℃至约-15℃、约-35℃至约-20℃或约-30℃至约-25℃。在另一个例子中，管线258中的第二制冷剂流的温度可大于约-45℃、大于约-40℃、大于约-35℃、大于约-30℃或大于约-25℃。在另一个例子中，管线258中的第二制冷剂流的温度可小于约-5℃、小于约-10℃、小于约-15℃、小于约-20℃或小于约-25℃。在示例性实施例中，管线258中的第二制冷剂流的温度可为约-27℃。

在至少一个实施例中，管线258中的第二制冷剂流的压力可大体等于管线256中的第二制冷剂流的压力。例如，管线258中的第二制冷剂流的压力可从低的约4kPa、约6kPa、约8kPa、约10kPa或约12kPa至高的约16kPa、约18kPa、约20kPa、约22kPa、约24kPa或更大。在另一个例子中，管线258中的第二制冷剂流的压力可从约4kPa至约24kPa、约6kPa至约22kPa、约8kPa至约20kPa、约10kPa至约18kPa或约12kPa至约16kPa。在另一个例子中，管线258中的第二制冷剂流的压力可大于约4kPa、大于约6kPa、大于约8kPa、大于约10kPa、大于约12kPa、大于约14kPa或大于约16kPa。在另一个例子中，管线258中的第二制冷剂流的压力可小于约26kPa、小于约24kPa、小于约22kPa、小于约20kPa、小于约18kPa或小于约16kPa。在示例性实施例中，管线258中的第二制冷剂流的压力可为约14kPa。

在至少一个实施例中，管线258中的第二制冷剂流可包含“清洁的”天然气，并且可被引导至压缩组件104，以提供用于系统100的第二再循环流。例如，管线258中的第二制冷剂流可作为第二再循环流被引导至压缩组件104，并且随后与流过压缩组件104的过程流结合。在至少一个实施例中，第二再循环流可在被引导至压缩组件104之前被引导至冷却组件106的换热器142、144、146中的一个或多个。例如，如图1所示，第二再循环流可经由管线258被引导至冷却组件106的第三换热器146，以冷却在其中流过的过程流。在至少一个实施例中，利用第二再循环流冷却流过第三换热器146的过程流可提高压缩机112和/或压缩组件104的效率。例如，冷却所述过程流可增大过程流中天然气的密度，并由此减少在压缩机112中压缩过程流所需的能量或功。在至少一个实施例中，第二再循环流可将第三换热器146中的过程流冷却至高于水和/或CO₂的凝固点的温度，由此防止包含在过程流中的水和/或CO₂结晶。

在至少一个实施例中，第三换热器146可将第二再循环流加热至某温度，该温度从低的约2℃、约4℃、约6℃或约8℃至高的约10℃、约12℃、约14℃、约16℃或更大。例如，管线260中的第二再循环流的温度可从约2℃至约16℃、约4℃至约14℃、约6℃至约12℃或约8℃至约10℃。在另一个例子中，管线260中的第二再循环流的温度可大于约0℃、大于约2℃、大于约4℃、大于约6℃或大于约8℃。在另一个例子中，管线260中的第二再循环流的温度可小于约20℃、小于约18℃、小于约16℃、小于约14℃、小于约12℃或小于约10℃。在示例性实施例中，管线260中的第二再循环流的温度可为约9℃。在至少一个实施例中，管线260中的第二再循环流的压力可等于或大体等于管线258中的过程流的压力。例如，管线260中的第二再循环流的压力可从约4kPa至约24kPa。在示例性实施例中，管线260中的第二再循环流的压力可为约7kPa。

如图1所示，第一压缩机级114可压缩来自管线260的第二再循环流并经由管线262将经压缩的第二再循环流引导至第一冷却器132。在至少一个实施例中，第一压缩机级114可将第二再循环流压缩至某压力，该压力从低的约210kPa、约220kPa、约225kPa、约230kPa或约235kPa至高的约245kPa、约250kPa、约255kPa、约260kPa、约270kPa或更大。例如，管线262中的第二再循环流的压力可从约210kPa至约270kPa、约220kPa至约260kPa、约225kPa至约255kPa、约230kPa至约250kPa或约235kPa至约245kPa。在另一个例子中，管线262中的第二再循环流的压力可大于约210kPa、大于约220kPa、大于约225kPa、大于约230kPa、大于约235kPa、大于约240kPa、大于约245kPa、大于约250kPa、大于约255kPa或大于约260kPa。在另一个例子中，管线262中的第二再循环流的压力可小于约280kPa、小于约275kPa、小于约270kPa、小于约265kPa、小于约260kPa、小于约255kPa、小于约250kPa、小于约245kPa、小于约240kPa、小于约235kPa、小于约230kPa、小于约220kPa或小于约210kPa。在示例性实施例中，管线262中的第二再循环流的压力可为约240kPa。

在至少一个实施例中，在第一压缩机级114中压缩第二再循环流可产生热量（例如，压缩热量），由此提高管线262中的第二再循环流的温度。例如，管线262中的第二再循环流的温度可从低的约75℃、约80℃、约85℃或约90℃至高的约95℃、约100℃、约105℃、约110℃或更大。在另一个例子中，管线262中的第二再循环流的温度可从约75℃至约110℃、约80℃至约105℃、约85℃至约100℃或约90℃至约95℃。在另一个例子中，管线262中的第二再循环流的温度可大于约75℃、大于约80℃、大于约85℃、大于约90℃或大于约100℃。在另一个例子中，管线262中的第二再循环流的温度可小于约120℃、小于约115℃、小于约110℃、小于约105℃、小于约100℃或小于约95℃。在示例性实施例中，管线262中的第二再循环流的温度可为约93℃。

如图1所示，管线262中的第二再循环流可在第一冷却器132中被冷却，并随后经由管线204与分离器140上游的管线202中的过程流结合，如上所论述的。在至少一个实施例中，将第二再循环流与分离器140上游的过程流结合可减少待被分离器140移除的非烃化合物（例如，水和/或CO₂）的量。例如，管线204中的第二再循环流的至少一部分可包含已经在分离器140中“被清洁”的天然气或“清洁的”天然气，并且在分离器140上游的管线202中的过程流可可包含来自天然气源102的尚未在分离器140中“被清洁”的天然气。就此而言，与管线202中的过程流相比，管线204中的第二再循环流可具有相对较低的水和/或CO₂浓度。因此，将管线204中的第二再循环流与管线202中的过程流结合可降低被引导至分离器140的过程流中的非烃化合物的浓度，并由此减少待被分离器140移除的水和/或CO₂的量。在至少一个实施例中，减少待被分离器140移除的水和/或CO₂的量可降低再生分离器140和/或其中包含的吸附剂的频率。

在至少一个实施例中，在液化组件108中和/或其一个或多个部件中第一制冷剂流可与第二制冷剂流结合或混合。例如，第一制冷剂流和第二制冷剂流可被引导至液化组件108的分离的和不同的换热器150、152、154、156。如图1所示，来自涡轮膨胀机158的第一制冷剂流可被引导至第二和第三换热器152、154，并且来自膨胀阀160的第二制冷剂流可被引导至第一和第四换热器150、156。

图2图示根据一个或多个实施例的用于产生液化天然气的方法300的流程图。方法300可包括在与天然气源流体联接的压缩组件中压缩包含来自天然气源的天然气的过程流，以产生经压缩的过程流，如302所示。方法300还可包括在与压缩组件流体联接的分离器中移除经压缩的过程流中的一种或多种非烃化合物，如304所示。方法300还可包括利用与压缩组件流体联接的冷却组件冷却经压缩的过程流，由此产生包含处于超临界状态的天然气的经冷却经压缩的过程流，如306所示。方法300还可包括在第一膨胀元件中膨胀经冷却经压缩的过程流中的天然气的第一部分，以产生第一制冷剂流，如308所示。方法300还可包括在第二膨胀元件中膨胀经冷却经压缩的过程流中的天然气的第二部分，以产生第二制冷剂流，如310所示。方法300还可包括利用第一制冷剂流和第二制冷剂流将经冷却经压缩的过程流中的天然气的至少一部分冷却至亚临界状态，由此产生液化天然气，如312所示。

图3图示了根据一个或多个实施例的用于产生液化天然气的另一种方法400的流程图。方法400可包括在与天然气源流体联接的压缩组件中压缩来自天然气源的天然气，如402所示。方法400还可包括在与压缩组件流体联接的分离器中移除天然气中的水和二氧化碳，如404所示。方法400还可包括利用被配置成接收电能并被电能驱动的机械深冷机将天然气冷却成超临界天然气，如406所示。方法400还可包括在第一膨胀元件中膨胀超临界天然气的第一部分，以产生第一制冷剂流，如408所示。方法400还可包括在第二膨胀元件中膨胀超临界天然气的第二部分，以产生第二制冷剂流，如410所示。方法400还可包括利用第一制冷剂流和第二制冷剂流将其余的超临界天然气冷却成亚临界天然气，由此产生液化天然气，如412所示。

以上已经概述了若干实施例的特征，从而使得本领域技术人员可更好地理解本发明。本领域技术人员应该明白，他们可容易地以本发明为基础来设计或修改其他过程和结构，以便执行本文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该意识到，这类等同构造未离开本发明的精神和范围，并且他们可在其中对本文进行各种改变、代替和更改而不会离开本发明的精神和范围。