[发明专利]天然气液化系统和方法

权利要求书

1.一种天然气液化系统，其包括：

热交换器，设置用来预冷天然气进料流，以获得预冷的天然气流，其中所述热交换器与制冷剂回路耦合，该制冷剂回路使得制冷剂循环起来并产生流经所述热交换器的制冷剂流，该制冷剂流在流经所述热交换器时从流经所述热交换器的所述天然气进料流中吸收热量；及

第一超音速冷凝器，设置用来进一步冷却所述预冷的天然气流，来产生液化天然气。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述制冷剂回路包括存储装置、膨胀装置和压缩装置，所述存储装置设置用来存储加压液态制冷剂，所述膨胀装置设置用来降低所述加压液态制冷剂的压力，以获得低压液态制冷剂流，该低压液态制冷剂流流经所述热交换器时，吸收来自所述天然气进料流中的热量，转变成低压气态制冷剂流，所述压缩装置设置用来压缩所述低压气态制冷剂流，使其返回到加压液态制冷剂的形式。

3.如权利要求1所述的系统，其包括预处理系统，用来接收原料天然气流并对该原料天然气流进行预处理，以获得所述天然气进料流。

4.如权利要求3所述的系统，其中，所述预处理系统包括用来从所述原料天然气流中去除酸性气体的净化单元和用来从所述原料天然气流中去除水蒸气的脱水单元。

5.如权利要求3所述的系统，所述预处理系统包括第二超音速冷凝器，用来从所述原料天然气中分离出重烃。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述预处理系统包括第一压缩机，用来给所述原料天然气流提供压力增加，来至少部分补偿所述原料天然气流在流经所述第二超音速冷凝器时发生的压降。

7.如权利要求1所述的系统，其包括分离罐，用来在所述预冷的天然气流被所述第一超音速冷凝器进一步冷却之前从所述预冷的天然气流中分离出重烃。

8.如权利要求1所述的系统，其包括第二压缩机，用来在所述天然气进料流流经所述热交换器之前将其压缩至高于100巴的压力。

9.如权利要求1所述的系统，其包括回收线路，用来将来自所述第一超音速冷凝器的未液化天然气循环回天然气进料流中，作为天然气进料流的一部分，所述回收线路包括管路和压缩机，其中，所述管路通过所述热交换器，使得其内的未液化天然气被所述热交换器加热，所述压缩机用来压缩来自所述管路的未液化天然气。

10.一种液化天然气的方法，其包括：

使得天然气进料流流经热交换器来预冷所述天然气进料流，以获得预冷的天然气流，并通过制冷剂回路使得制冷剂循环起来并产生流经所述热交换器的制冷剂流，该制冷剂流在流经所述热交换器时从流经所述热交换器的所述天然气进料流中吸收热量；及

使得所述预冷的天然气流流经第一超音速冷凝器，来进一步冷却所述预冷的天然气流，以产生液化天然气。