CN107525293A - 制冷系统和方法以及用于生产液化天然气的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制冷系统，其包括：换热器；及制冷循环系统，其包括：超音速分离器，其至少部分位于所述换热器内，所述超音速分离器接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；压缩模块，用于接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；所述换热器将所述被压缩的制冷剂流与所述低温制冷剂流进行热交换，以获得被冷却的制冷剂流，并向所述超音速分离器提供该被冷却的制冷剂流。本发明还涉及相应的制冷方法以及用于生产液化天然气的系统和方法。
Description
技术领域
本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种制冷系统和方法以及用于生产液化天然气的系统和方法。
背景技术
制冷技术被大规模应用至工业生产中，以满足工业生产中需要低温环境的场合。例如，为气体的液化(如天然气液化)提供低温环境。
作为一种常规的制冷方法，制冷剂可先被压缩，随后被膨胀，从而获得低温以进行制冷。为了实现这种制冷方法，通常需要复杂的制冷剂膨胀设备，如利用多个膨胀机级联以进行多级膨胀等。这种复杂的设备不仅提高了制冷系统的制造成本，且由于其复杂性导致了较高的损坏率，也提高了维护成本。此外，这种复杂的设备主要利用绝热膨胀或等焓膨胀，在膨胀过程中的能量损耗大，资源消耗高。
因此，有必要提供一种新的制冷技术，来解决至少一个上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种制冷系统和方法以及用于生产液化天然气的系统和方法。
在一个方面，本发明的实施例涉及一种制冷系统，其包括：换热器；及，制冷循环系统，其包括：超音速分离器，其至少部分位于所述换热器内，所述超音速分离器接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；压缩模块，用于接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；所述换热器将所述被压缩的制冷剂流与所述低温制冷剂流进行热交换，以获得被冷却的制冷剂流，并向所述超音速分离器提供该被冷却的制冷剂流。
在另一个方面，本发明的实施例涉及一种用于生产液化天然气的系统，其包括：换热器；提供模块，用于向换热器提供天然气流；及，制冷循环系统，其包括：超音速分离器，其至少部分位于所述换热器内，所述超音速分离器接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；压缩模块，用于接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；所述换热器将所述低温制冷剂流与所述天然气流以及所述被压缩的制冷剂流进行热交换，以获得液化天然气以及被冷却的制冷剂流，并将该被冷却的制冷剂流提供给所述超音速分离器。
在再一个方面，本发明的实施例涉及一种制冷方法，其包括：通过至少部分位于换热器内的超音速分离器，接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；通过压缩模块，接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；通过所述换热器，将所述被压缩的制冷剂流与所述低温制冷剂流进行热交换，以获得被冷却的制冷剂流，并向所述超音速分离器提供该被冷却的制冷剂流。
在又一个方面，本发明的实施例涉及一种用于生产液化天然气的方法，其包括：通过提供模块，向换热器提供天然气流；通过至少部分位于所述换热器内的超音速分离器，接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；通过压缩模块，接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；通过所述换热器，将所述低温制冷剂流与所述天然气流以及所述被压缩的制冷剂流进行热交换，以获得液化天然气以及被冷却的制冷剂流，并将该被冷却的制冷剂流提供给所述超音速分离器。
附图说明
参考附图阅读下面的详细描述，可以帮助理解本发明的特征、方面及优点，其中：
图1为根据本发明一个实施例的制冷系统的结构示意图；
图2为根据本发明一个实施例的超音速分离器的结构示意图；
图3为根据本发明一个实施例的压缩模块的结构示意图；
图4为根据本发明一个实施例的用于生产液化天然气的系统的结构示意图；
图5为根据本发明另一个实施例的用于生产液化天然气的系统的结构示意图；
图6为根据本发明一个实施例的制冷方法的流程示意图；
图7为根据本发明一个实施例的用于生产液化天然气的方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请中使用的“包括”、“包含”、“含有”或“具有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围以内。本申请中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于所述具体数量，还包括与所述数量接近的、可接受的、不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。
在说明书和权利要求中，除非清楚地另外指出，所有项目的单复数不加以限制。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的材料或实施例等。
除非上下文另外清楚地说明，术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。
本申请说明书中提及“一些实施例”等等，表示所述与本发明相关的一种特定要素(例如特征、结构和/或特点)被包含在本说明书所述的至少一个实施例中，可能或不可能出现于其他实施例中。另外，需要理解的是，所述发明要素可以任何适合的方式结合。
本发明中，“天然气(Natural Gas)”表示包含烃类气体的混合物。从不同来源处获得的天然气的成分和压力可显著不同。在一些实施例中，天然气包括但不限于油田气和气田气。在一些实施例中，典型的天然气主要包含甲烷(碳原子个数为1的烃类物质)。
“液化天然气(LNG，Liquefied Natural Gas)”表示以液体的形式存在的天然气，液化天然气的主要成分包括甲烷，但也可以包括其它元素和/或化合物，如微量的乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳、氮气、氦气、硫化氢，或它们的组合。
“混合天然气”表示未经烃类物质分离处理的天然气；所述“烃类物质分离处理”表示将一种或多种烃类物质与另外一种或多种烃类物质进行分离的处理。该混合天然气可包含烃类物质的混合物，如包含甲烷、乙烷和重烃等。
“原料天然气(Raw Natural Gas)”表示未经处理的天然气，原料天然气可来自地层，如来自油田等。在一些实施例中，原料天然气可典型地包含甲烷；在一些实施例中，原料天然气还可以含有乙烷(碳原子个数为2的烃类物质)、重烃、一种或多种酸性气体(包括但不限于二氧化碳、硫化氢、硫化羰、二硫化碳和硫醇等)，以及少量的污染物(包括但不限于水，氦，氮，硫化铁，蜡和原油等)。从不同来源处获得的原料天然气的成分和压力可显著不同。
“重烃(Heavy Hydrocarbons)”表示碳原子个数为三个或三个以上的烃类物质。重烃可被液化为天然气凝液(NGL，Natural Gas Liquid)。
以下根据附图说明本发明的实施方式，下文中可能不会详细描述众所周知的功能和结构，以避免因不必要的细节而使本发明变得令人费解。
图1示出了根据本发明一个实施例的制冷系统90的结构示意图。制冷系统90包括换热器101以及制冷循环系统300。
换热器101用于在流过该换热器的热流和冷流之间进行直接或间接的热交换。在一些实施例中，换热器101可包括任何用于实现上述热交换的部件，如换热片、管道等；在一些实施例中，换热器101包括但不限于间壁式换热器，如管壳式换热器等。
制冷循环系统300可用于提供制冷所需的低温。制冷剂流在制冷循环系统300中循环流动；制冷剂流包括任何可被制冷循环系统300处理以提供制冷所需的低温的物质；在一些实施例中，制冷剂流包括但不限于氮气、甲烷或它们的组合。
制冷循环系统300包括压缩模块301和超音速分离器302。
超音速分离器302的至少部分位于换热器101内。超音速分离器302接收来自换热器101的被冷却的制冷剂流404，并膨胀该被冷却的制冷剂流404，以在超音速分离器302内获得用以制冷的低温制冷剂流405，该低温制冷剂流405可提供制冷所需的低温；在一些实施例中，低温制冷机流405可在超音速分离器302位于换热器101内的部分中产生，或流过超音速分离器302位于换热器101内的部分。并且，超音速分离器302在该超音速分离器302内压缩低温制冷剂流405，以获得被升温的制冷剂流406，并将该被升温的制冷剂流406提供给压缩模块301。
制冷剂流404在进入超音速分离器405后被加速，且发生膨胀，温度降低，从而在超音速分离器302内产生低温制冷剂流405；由于超音速分离器302的至少部分(例如低温制冷剂流405所流经的部分)位于换热器101内，故该低温制冷剂流405可作为该换热器101的冷流，与流过换热器101的热流进行热交换，从而冷却流过换热器101的热流。
在一些实施例中，制冷机流404的温度范围约为-70℃至‐110℃，其压力范围约为1‐5Mpa。在一些实施例中，低温制冷剂流405的温度范围约为-165℃至‐170℃，其压力范围约为0.1‐1Mpa。
随着低温制冷剂流405的速度达到声速甚至超声速，激波在超音速分离器302内产生，低温制冷剂流405的速度随之下降，并在超音速分离器302内发生压缩，温度升高，从而获得被升温的制冷剂流406。该被升温的制冷剂流406被提供给压缩模块301。在一些实施例中，该被升温的制冷剂流406的温度范围约为-40℃至‐70℃，其压力范围约为0.5‐2Mpa。
请参阅图1和图2，在一些实施例中，超音速分离器302包括收缩部312和扩张部322，且收缩部312的至少部分位于换热器内101。被冷却的制冷剂流404在收缩部312内被加速并被膨胀，以获得低温制冷剂流405，且低温制冷剂流405在扩张部322内被降速并被压缩，以获得被升温的制冷剂流406。
在一些实施例中，收缩部312和扩张部322可分别包括多个部件，以分别实现各自的功能。在一些实施例中，收缩部312可包括拉伐尔喷管(图未示，convergent divergentnozzle)；在一些实施例中，收缩部312还包括与拉伐尔喷管连接的喉管。在一些实施例中，收缩部312无需使用旋流器。
在一些实施例中，除了用于接收制冷剂流404以及用于输出制冷剂流406的通道，超音速分离器302不包含其他可与外部装置连通的通道。在一些实施例中，在一些实施例中，所使用的超音速分离器302可能是通用的(即该超音速分离器302可被应用至各种系统中以实现不同的功能)，故其可包括用于气液分离的流道332，但该流道322是闭合的。
在一些实施例中，超音速分离器302可与换热器101一体化；在一些实施例中，超音速分离器302可自换热器101上拆卸下来。
请继续参阅图1，压缩模块301接收来自超音速分离器302的制冷剂流406，对该制冷机流406进行压缩，获得被压缩的制冷剂流403，并将该制冷剂流403提供给换热器101。在一些实施例中，制冷剂流403的压力范围约为1‐5Mpa，其温度通常在常温范围内，如其温度范围可约为10‐30℃。
在一些实施例中，压缩模块301对制冷剂流406进行多级压缩；在一些实施例中，压缩模块301对制冷剂流406进行两级压缩。
请参阅图1和图3，在一些实施例中，压缩模块301包括多个压缩器311以及分别与该多个压缩器311耦合的多个中间冷却器312，每个压缩器311对制冷剂流406进行一级压缩；在一些实施例中，压缩模块301包括至多2个压缩器311。中间冷却器312对与其耦合的压缩器311输出的制冷剂流进行冷却，并将冷却后的制冷剂流提供给下一级的压缩器311。在一些实施例中，第一级的压缩器311(即图3中最左侧的压缩器311)与超音速分离器302之间还连接有一个冷却器(图未示)，用以冷却超音速分离器302输出的制冷剂流406。在一些实施例中，压缩器311包括但不限于泵、涡轮压缩机、往复式压缩机、活塞式压缩机、旋转叶片、螺杆压缩机等。
需要说明的是，图3所示的压缩模块301仅为一个实例，用以更好地说明，而非用于对本发明的压缩模块301进行具体限定。
请继续参阅图1，换热器101接收来自压缩模块301的被压缩的制冷机流403，并将该被压缩的制冷机流403与低温制冷剂流405进行热交换，以获得被冷却的制冷剂流404，并将该被冷却的制冷剂流404提供给超音速分离器302，从而形成制冷循环。
随着技术的发展，各种设备越来越复杂，因此，在进行系统性设计时，本领域技术人员通常将一个不可拆分的设备作为黑盒子，仅考虑其输入输出特性来将其应用至各种场合，而不关心其内部发生的变化，这已成为本领域技术人员的惯性思维。例如，作为一个不可拆分的设备，本领域技术人员通常利用超音速分离器的输出气流相比输入气流温度更低，且可将输入气流中的液化温度较低的部分气体液化并甩出的特性，将超音速分离器作为冷却器、分离器来使用。本发明打破了这种惯性思维，将超音速分离器与换热器结合，利用在超音速分离器内部产生和存在的低温制冷剂流进行制冷。
通过将超音速分离器与换热器结合并利用在超音速分离器内部产生和存在的低温制冷剂流进行制冷，减少了制冷循环系统中的设备(在一些实施例中，除超音速分离器外，对制冷剂流进行压缩的级数可降至两级)，简化了制冷循环系统的结构，能够降低成本，并使设备的维护更为简单。并且，相比绝热膨胀和等焓膨胀(如利用J-T阀的膨胀)，超音速分离器对制冷剂流进行的膨胀更接近等熵膨胀；在实现并维持相同的低温的情况下，等熵膨胀需要的压降更少，能量消耗少，更为节能；在一些实施例中，在制冷循环中，相比等焓膨胀，利用超音速分离器实现的接近等熵的膨胀可节能约10％甚至更多。
本实施例的制冷系统可应用至多种场合。以下主要详述本实施例的制冷系统应用至天然气液化的实施例，但本领域技术人员应该理解，本实施例的制冷系统的应用并不局限于天然气液化。
图4示出了根据本发明一个实施例的用于生产液化天然气的系统80的结构示意图。系统80包括换热器102、提供模块201以及制冷循环系统300。制冷循环系统300已在参照图1-图3所示实施例中予以详述，在此不再赘述。
换热器102用于在流过该换热器的热流和冷流之间进行直接或间接的热交换。在一些实施例中，换热器102可包括任何用于实现上述热交换的部件，如换热片、管道等；在一些实施例中，换热器102包括但不限于间壁式换热器，如管壳式换热器等。
提供模块201向换热器102提供天然气流401。天然气流401流过换热器102，并作为该换热器102的热流，与流过换热器102的低温制冷剂流405进行热交换，从而被换热器102冷却，获得液化天然气402。在一些实施例中，天然气流401的温度范围约为-40℃至-70℃，其压力范围约为4‐7Mpa；液化天然气402的温度低于-140℃，压力约为4‐7Mpa；在一些实施例中，液化天然气402的温度范围约为-160℃至-165℃。
图5示出了根据本发明一个实施例的用于生产液化天然气的系统70的结构示意图。系统70包括换热器103、提供模块202以及制冷循环系统300。制冷循环系统300已在参照图1-图3所示实施例中予以详述，在此不再赘述。
换热器103用于在流过该换热器的热流和冷流之间进行直接或间接的热交换。在一些实施例中，换热器103可包括任何用于实现上述热交换的部件，如换热片、管道等；在一些实施例中，换热器103包括但不限于间壁式换热器，如管壳式换热器等。
换热器103接收混合天然气流410，并通过与低温制冷剂流405之间的热交换，对该混合天然气流410进行冷却，获得被冷却的混合天然气流411。
提供模块202接收来自换热器103的、被冷却的混合天然气流411，并将该被冷却的混合天然气流411分离为天然气流401以及重烃流412。也即，在图5所示实施例中，提供模块202为一个分离模块，该分离模块可包括任何用于将重烃流412从混合天然气流411中分离的部件。分离重烃流412后得到的天然气流401主要包含甲烷，也可能包含少量乙烷。在一些实施例中，混合天然气流410的温度通常在常温范围内，如其温度范围约为10-30℃，压力范围约为4‐7Mpa；被冷却的混合天然气流411的温度范围约为-40℃至-70℃，压力范围约为4‐7Mpa。
该天然气流401被提供给换热器103，换热器103通过与低温制冷剂流405之间的热交换，冷却该天然气流401，获得液化天然气402。
在一些实施例中，系统70还包括预处理模块400，该预处理模块400接收原料天然气流414，并去除原料天然气流414中的杂质413，从而获得混合天然气流410，并将混合天然气流410提供给换热器103。在一些实施例中，该杂质413包括但不限于原料天然气流414中的酸性气体和诸如水、氦、氮、硫化铁、蜡和原油等污染物。在一些实施例中，预处理模块400可包括多个单元，分别用以去除不同的杂质。在一些实施例中，酸性气体可通过诸如醇胺法、砜胺法等方式被去除；水以及一些固态污染物可通过分子筛被去除。在一些实施例中，原料天然气流414的温度通常在常温范围内，如其温度范围约为10-30℃，压力范围约为4‐7Mpa。
请参阅图1和图6，图6示出了根据本发明一个实施例的制冷方法50的流程示意图。该制冷方法50包括下述步骤501、步骤502和步骤503。
在步骤501中，通过至少部分位于换热器101内的超音速分离器302，接收并膨胀被冷却的制冷剂流404，以在超音速分离器302内获得用以制冷的低温制冷剂流405，并在超音速分离器302内压缩低温制冷剂流405，以获得被升温的制冷剂流406。由于超音速分离器302的至少部分(如低温制冷剂流405所流过的部分)位于换热器101内，故该低温制冷剂流405可作为该换热器101的冷流，为流过该换热器101的热流提供冷却所需的低温。
在步骤502中，通过压缩模块301，接收并压缩所述被升温的制冷剂流406，以获得被压缩的制冷剂流403，并向换热器101提供该被压缩的制冷剂流403。
在步骤503中，通过换热器101，将被压缩的制冷剂流403与低温制冷剂流405进行热交换，以获得被冷却的制冷剂流404，并向超音速分离器302提供该被冷却的制冷剂流404，从而形成制冷循环。
请参阅图4、图5和图7，图7示出了根据本发明一个实施例的用于生产液化天然气的方法60的流程示意图。该方法60包括下述步骤601、步骤602、步骤603和步骤604。
在步骤601中，通过提供模块201、202，向换热器102、103提供天然气流401。
在步骤602中，通过至少部分位于换热器102、103内的超音速分离器302，接收并膨胀被冷却的制冷剂流404，以在超音速分离器302内获得用以制冷的低温制冷剂流405，并在超音速分离器302内压缩低温制冷剂流405，以获得被升温的制冷剂流406。
在步骤603中，通过压缩模块301，接收并压缩被升温的制冷剂流406，以获得被压缩的制冷剂流403，并向换热器102、103提供被压缩的制冷剂流403。
在步骤604中，通过换热器102、103，将低温制冷剂流405与天然气流401以及被压缩的制冷剂流403进行热交换，以获得液化天然气402以及被冷却的制冷剂流404，并将该被冷却的制冷剂流404提供给超音速分离器302，从而形成制冷循环。
在一些实施例中，方法60还包括以下步骤(图未示)：通过预处理模块400接收原料天然气流414，去除原料天然气流414中的杂质413，以获得混合天然气流410；换热器102、103接收混合天然气流410，并利用与低温制冷剂流405的热交换冷却混合天然气流410，以获得被冷却的混合天然气流411；提供模块202接收被冷却的混合天然气流411，并将该被冷却的混合天然气流411分离为天然气流401以及重烃流412。
虽然结合特定的实施例对本发明进行了描述，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
Claims (11)
1.一种制冷系统，其特征在于，其包括：
换热器；及
制冷循环系统，其包括：
超音速分离器，其至少部分位于所述换热器内，所述超音速分离器接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所述超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；
压缩模块，用于接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；
所述换热器将所述被压缩的制冷剂流与所述低温制冷剂流进行热交换，以获得所述被冷却的制冷剂流，并向所述超音速分离器提供所述被冷却的制冷剂流。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超音速分离器包括收缩部和扩张部，所述收缩部的至少部分位于所述换热器内；所述被冷却的制冷剂流在所述收缩部内被膨胀，以获得所述低温制冷剂流，且所述低温制冷剂流在所述扩张部内被压缩，以获得所述被升温的制冷剂流。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述超音速分离器包括用于气液分离的流道，且所述流道闭合。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压缩模块包括多个压缩器以及分别与所述多个压缩器耦合的多个中间冷却器。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述压缩模块包括至多两个压缩器。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制冷剂流包括氮气、甲烷或它们的组合。
7.一种用于生产液化天然气的系统，其特征在于，其包括：
换热器；
提供模块，用于向换热器提供天然气流；及
制冷循环系统，其包括：
超音速分离器，其至少部分位于所述换热器内，所述超音速分离器接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所述超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；
压缩模块，用于接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；
所述换热器将所述低温制冷剂流与所述天然气流以及所述被压缩的制冷剂流进行热交换，以获得液化天然气以及所述被冷却的制冷剂流，并将所述被冷却的制冷剂流提供给所述超音速分离器。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述换热器接收混合天然气流，并利用与所述低温制冷剂流的热交换冷却所述混合天然气流，以获得被冷却的混合天然气流；所述提供模块接收所述被冷却的混合天然气流，并将所述被冷却的混合天然气流分离为所述天然气流以及重烃流。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，其包括预处理模块，用于接收原料天然气流，并去除所述原料天然气流中的杂质，以获得所述混合天然气流，并将所述混合天然气流提供给所述换热器。
10.一种制冷方法，其特征在于，其包括：
通过至少部分位于换热器内的超音速分离器，接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所述超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；
通过压缩模块，接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；
通过所述换热器，将所述被压缩的制冷剂流与所述低温制冷剂流进行热交换，以获得所述被冷却的制冷剂流，并向所述超音速分离器提供所述被冷却的制冷剂流。
11.一种用于生产液化天然气的方法，其特征在于，其包括：
通过提供模块，向换热器提供天然气流；
通过至少部分位于所述换热器内的超音速分离器，接收并膨胀被冷却的制冷剂流，以在所述超音速分离器内获得用以制冷的低温制冷剂流，并在所述超音速分离器内压缩所述低温制冷剂流，以获得被升温的制冷剂流；
通过压缩模块，接收并压缩所述被升温的制冷剂流，以获得被压缩的制冷剂流，并向所述换热器提供所述被压缩的制冷剂流；
通过所述换热器，将所述低温制冷剂流与所述天然气流以及所述被压缩的制冷剂流进行热交换，以获得液化天然气以及所述被冷却的制冷剂流，并将所述被冷却的制冷剂流提供给所述超音速分离器。
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|---|---|---|---|---|
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