本发明涉及一种液化天然气进料流以生产液化天然气(lng)产品的方法和系统。天然气的液化是一个重要的工业过程。lng的全球生产能力超过300mtpa，并且已经成功开发了用于液化天然气的各种制冷循环，并且已知并且在本领域中广泛使用。一些循环利用汽化制冷剂来提供液化天然气的冷却负荷。在这些循环中，初始气态的加热制冷剂(其可以是例如纯的单组分制冷剂或混合制冷剂)被压缩、冷却和液化以提供液体制冷剂。然后使该液态制冷剂膨胀，以产生冷蒸发制冷剂，该制冷剂用于通过制冷剂和天然气之间的间接热交换来液化天然气。然后可以压缩所产生的加热的汽化制冷剂以再次开始循环。在本领域中已知和使用的这种类型的示例性循环包括单一混合制冷剂(smr)循环、级联循环、双混合制冷剂(dmr)循环和丙烷预冷混合制冷(c3mr)循环。其他循环利用气体膨胀循环来提供液化天然气的冷却负荷。在这些循环中，气态制冷剂在循环期间不会改变相位。将气态热制冷剂压缩并冷却以形成压缩制冷剂。然后，压缩的制冷剂膨胀以进一步冷却制冷剂，从而产生膨胀的冷制冷剂，然后通过制冷剂和天然气之间的间接热交换将其用于液化天然气。然后可以压缩所产生的加热的膨胀制冷剂以再次开始循环。这种类型的示例性循环是已知的并且在本领域中使用反向布雷顿循环，例如氮气膨胀机循环和甲烷膨胀机循环。例如，可以找到已建立的氮气膨胀机循环、级联、smr和c3mr工艺及其在液化天然气中的用途的进一步讨论可以在“selectingasuitableprocess”,j.c.bronfenbrenner,m.pillarella,andj.solomon、reviewtheprocesstechnologyoptionsavailablefortheliquefactionofnaturalgas,夏09,lngindustry.com中找到。lng工业的当前趋势是开发远程海上气田，这将需要用于将天然气液化的系统建立在浮动平台上，这种应用在本领域中也称为浮动lng(flng)应用。然而，在浮动平台上设计和操作这样的lng设备带来了许多需要克服的挑战。浮动平台上的运动是主要挑战之一。使用混合制冷剂(mr)的常规液化过程涉及在制冷循环的某些点处的液相和气相的两相流动和分离，如果在浮动平台上使用，这可能导致由于液体-蒸汽分布不均而导致的性能降低。另外，在采用液化制冷剂的任何制冷循环中，液体晃动可能引起额外的机械应力。由于安全考虑，存储易燃组件库存是许多采用制冷循环的lng工厂的另一个问题。该行业的另一个趋势是开发小规模的液化设施(例如在调峰设施的情况下)或模块化的液化设施(其中使用多个低容量液化系统而不是单个高容量机组)。期望开发在较低容量下具有高处理效率的液化循环。因此，越来越需要开发一种液化天然气的方法，该方法涉及最小的两相流，需要最少的可燃制冷剂存量，并且具有高的工艺效率。如上所述，氮气循环膨胀机方法是使用气态氮作为制冷剂的众所周知的方法。该过程消除了混合制冷剂的使用，因此它代表了flng设施和需要最少碳氢化合物库存的陆基lng设施的有吸引力的替代方案。然而，氮气循环膨胀机工艺具有相对较低的效率并且涉及较大的热交换器、压缩机、膨胀机和管道尺寸。此外，该方法取决于相对大量纯氮气的可用性。us8,656,733和us8,464,551教导液化方法和系统，其中使用例如气态氮作为制冷剂的闭环气体膨胀机循环用于液化和过冷却进料流，例如天然气进料流。所描述的制冷回路和循环使用多个涡轮膨胀机来产生多个膨胀的冷气态制冷剂流，其中过冷天然气的制冷剂流被降低到比用于液化天然气的制冷剂流更低的压力和温度。us2016/054053和us7,581,411教导用于液化天然气流的方法和系统，其中诸如氮气的制冷剂膨胀以在相当的压力下产生多个制冷剂流。用于预冷和液化天然气的制冷剂流流是在涡轮膨胀机中膨胀的气流，而用于过冷天然气的制冷剂流在通过j-t阀膨胀之前至少部分地液化。所有制冷剂流都降低到相同或大致相同的压力，并在它们通过时混合并在各种热交换器部分中加热，以便形成单个温流，将其引入共用的压缩机用于再压缩。us9,163,873教导用于液化天然气流的方法和系统，其中多个涡轮膨胀机用于膨胀气态制冷剂，例如氮气，以在不同的压力和温度下产生冷膨胀的气态制冷剂流的膨胀。如在us8,656,733和us8,464,551中，最低压力和温度流用于对天然气进行过冷。us2016/0313057a1教导了用于液化具有特别适用于flng应用的天然气进料流的方法和系统在所述的方法和系统中，气态甲烷或天然气制冷剂在多个涡轮膨胀机中膨胀，以提供冷膨胀的制冷剂气流，用于预冷和液化天然气进料流。所有制冷剂流都降低到相同或大致相同的压力，并在它们通过时混合并在各种热交换器部分中加热，以便形成单个温流，将其引入共用的压缩机用于再压缩。液化的天然气进料流经历各种闪蒸阶段以进一步冷却天然气以获得lng产品。然而，本领域仍然需要用于液化天然气的方法和系统，其利用具有高工艺效率的制冷循环，其适用于flng应用，调峰设施和制冷剂两相流和分离的其他情况，其中制冷剂的两相流和两相制冷剂的分离不是优选的，维护大量易燃制冷剂可能是有问题的，大量纯氮气或其他所需制冷剂组分可能无法获得或难以获得，和/或工厂的可用占地面积限制可用于制冷回路的热交换器压缩机、膨胀机和管道的尺寸。发明概述本文公开了用于液化天然气进料流以生产lng产品的方法和系统。该方法和系统使用制冷回路，其循环包含甲烷或甲烷和氮气的混合物的制冷剂。制冷回路包括：一个或多个涡轮膨胀机，其用于使制冷剂的一个或多个气流膨胀以提供一个或多个气态(或至少主要是气态)制冷剂的冷流，所述制冷剂的冷流用于为液化和/或预冷却天然气提供制冷；和j-t阀，用于膨胀制冷剂的液体或两相流，以提供冷却的汽化制冷剂流，其为过冷天然气提供制冷，其中所述冷却的汽化制冷剂流的压力低于一种或多种所述冷气态(或至少主要是气态)制冷剂的压力。这些方法和系统提供利用具有高处理效率的制冷循环来生产lng产品，该制冷循环使用现场可用的制冷剂(甲烷)，并且其中大部分制冷剂在整个制冷循环中保持气态形式。以下概述了根据本发明的系统和方法的几个优选方面。方面1：一种液化天然气进料流以产生lng产品的方法，该方法包括：使所述天然气进料流通过并冷却所述天然气进料流在多个热交换器部分的一些或全部的加热侧，以液化和过冷所述天然气进料流，所述多个热交换器部分包括其中天然气流被液化的第一热交换器部分和其中来自所述第一热交换器部分的液化的天然气流被过冷的第二热交换器部分，所述液化和过冷的天然气流从所述第二热交换器部分撤出以提供lng产品；和在制冷回路中循环包含甲烷或甲烷和氮的混合物的制冷剂，所述包括所述多个热交换器部分、包括多个压缩机和/或压缩级以及一个或多个中间冷却器和/或后冷却器的压缩机机组、第一涡轮膨胀机和第一j-t阀，其中循环制冷剂为所述多个热交换器部分中的每个提供制冷，并且因此为液化和过冷天然气进料流提供冷却责任,并且其中在所述制冷剂回路中循环制冷剂包括以下步骤：(i)分离制冷剂的压缩和冷却的气流以形成第一冷却气态制冷剂流和第二冷却气态制冷剂流；(ii)将所述第一冷却气态制冷剂流在所述第一涡轮膨胀机中膨胀降至第一压力，以在第一温度和所述第一压力下形成第一膨胀的冷制冷剂流，当它离开所述第一涡轮膨胀机时所述第一膨胀的冷制冷剂流为不含或基本不含液体的气态或主要是气流；(iii)使所述第二冷却气态制冷剂流通过并冷却所述第二冷却气态制冷剂流在多个热交换器部分的至少一个的加热侧，以液化和过冷所述天然气进料流，所述第二冷却气态制冷剂流的至少一部分被冷却并至少部分地液化以形成液态或两相制冷剂流；(iv)通过将所述流节流通过第一j-t阀以将所述液体或两相制冷剂流膨胀降至第二压力，从而在第二温度和所述第二压力下形成第二膨胀的冷制冷剂流，所述第二膨胀的冷制冷剂流在离开所述j-t阀时为两相流，所述第二压力低于所述第一压力并且所述第二压力低于所述第一温度；(v)使所述第一膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧加热所述第一膨胀的冷制冷剂流，包括至少第一热交换器部分和/或热交换器部分，其中天然气流被预冷却和/或热交换器部分，其中所述第二冷却气态制冷剂流的全部或部分被冷却，以及使所述第二膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧加热所述第二膨胀的冷制冷剂流，包括至少第二热交换器部分，其中所述第一和第二膨胀的冷制冷剂流保持分离并且不在任何所述多个热交换器部分的冷却侧混合，所述第一膨胀的冷制冷剂流被加热以形成全部或部分第一加热的气态制冷剂流和所述第二膨胀的冷制冷剂流被加热并蒸发以形成全部或部分第二加热的气态制冷剂流；和(vi)将所述第一加热的气态制冷剂流和所述第二加热的气态制冷剂流引入所述压缩机机组，由此将所述第二加热的气态制冷剂流在比所述第一加热的气态制冷剂流的压缩机机组的不同更低的压力位置处引入所述压缩机组中，并且压缩、冷却并结合所述第一加热的气态制冷剂流和所述第二加热的气态制冷剂流以形成随后在步骤(i)中分流的制冷剂的压缩和冷却的气流。方面2：方面1的方法，其中所述制冷剂包含25-65摩尔％的氮气和30-80摩尔％的甲烷。方面3：方面1或2的方法，其中所述第一膨胀的冷制冷剂流在离开所述第一涡轮膨胀机时的蒸汽分数为大于0.95，并且所述第二膨胀的冷制冷剂流在离开所述j-t阀时的蒸汽分数为0.02至0.1。方面4：方面1至3中任一方面的方法，其中提供蒸发制冷的制冷剂比率为0.02至0.2，提供蒸发制冷的制冷剂比率为0.02至0.2，提供蒸发制冷的制冷剂比率定义为在所述制冷回路中通过j-t阀膨胀以形成膨胀的冷两相制冷剂流的所有液体或两相制冷剂流的总摩尔流速除以在所述制冷回路中循环的所有制冷剂的总摩尔流速，所述膨胀的冷两相制冷剂流在所述多个热交换器部分的一个或多个中被加热和蒸发。方面5：方面1至4中任一方面的方法，其中所述第一压力与所述第二压力的压力比为1.5:1至2.5:1。方面6：方面1至5中任一方面的方法，其中所述液化和过冷的天然气流在-130至-155℃的温度下从所述第二热交换器部分撤出。方面7：方面1至6中任一方面的方法，其中所述制冷回路是闭环制冷回路。方面8：方面1至7中任一方面的方法，其中所述第一热交换器部分是包括具有管侧和壳侧的管束的线圈缠绕的热交换器部分。方面9：方面1至8中任一方面的方法，其中所述第二热交换器部分是包括具有管侧和壳侧的管束的线圈缠绕的热交换器部分。方面10：方面1至9中任一方面的方法，其中所述多个热交换器部分还包括第三热交换器部分，其中天然气流在所述第一热交换器部分中液化之前预冷却。方面11：方面10的方法，其中：所述制冷回路还包括第二涡轮膨胀机；在所述制冷回路中循环制冷剂的步骤(iii)包括使所述第二冷却气态制冷剂流通过并在至少一个所述多个热交换器部分的加热侧中冷却第二冷却气态制冷剂流，分流所得进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流以形成第三冷却气态制冷剂流和第四冷却气态制冷剂流，并使所述第四冷却气态制冷剂流通过并在至少另一个所述多个热交换器部分的加热侧中进一步冷却和至少部分地液化所述第四冷却气态制冷剂流，以形成液体或两相制冷剂流；在制冷回路中循环制冷剂还包括在第二涡轮膨胀机中将第三冷却气态制冷剂流膨胀降至第三压力以在第三温度和所述第三压力下形成第三膨胀的冷制冷剂的步骤，当它离开所述第二涡轮膨胀机时所述第三膨胀的冷制冷剂流是不含或基本上不含液体的气态或主要是气流，所述第三温度低于所述第一温度但高于所述第二温度；和在所述制冷回路中循环制冷剂的步骤(v)包括使所述第一膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧加热所述第一膨胀的冷制冷剂流，包括至少第三热交换器部分和/或热交换器部分，其中第一冷却气态制冷剂流的全部或一部分被冷却，通过所述第三冷却的冷制冷剂流并在至少一个所述多个热交换器部分的冷却侧加热第三膨胀的冷制冷剂流，包括至少第一热交换器部分和/或热交换器部分，其中将第四冷却气态制冷剂流的全部或一部分进一步冷却，并使第二膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换中的至少一个的冷却侧加热第二膨胀的冷制冷剂流，包括至少第二热交换器部分，其中所述第一和第二膨胀的冷制冷剂流在任何所述多个热交换器部分的冷却侧保持分离并且不混合，所述第一膨胀的冷制冷剂流被加热形成第一加热的气态制冷剂流的全部或者，以及所述第二膨胀的冷制冷剂流被加热和蒸发以形成第二加热的气态制冷剂流的全部或部分。方面12：方面11的方法，其中所述第三压力与所述第二压力基本相同，并且其中所述第三压力与所述第二压力基本相同，并且其中所述第二膨胀的冷制冷剂流和所述第三膨胀的冷制冷剂流在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧中混合并加热，所述第二和第三膨胀的冷制冷剂流混合并加热以形成所述第二加热的气态制冷剂流。方面13：方面12的方法，其中使所述第三膨胀的冷制冷剂流通过并在至少第一热交换器部分的冷却侧中加热，并且其中使所述第三膨胀的冷制冷剂流通过并在至少第一热交换器部分的冷却侧中加热，并且其中使所述第二膨胀的冷制冷剂流通过并在至少第二热交换器部分的冷却侧中加热，然后通过并在其中混合所述第三膨胀的冷制冷剂流的至少第一热交换器部分的冷却侧中进一步加热。方面14：方面13的方法，其中第一热交换器部分是包括具有管侧和壳侧的管束的线圈缠绕的热交换器部分，并且第二热交换器部分是包括具有管侧和壳侧的管束的线圈缠绕的热交换器部分。方面15：方面14的方法，其中所述第一和第二热交换器部分的管束包括在相同壳体内。方面16：方面13至15中任一方面的方法，其中所述第三热交换器部分具有冷却侧，该冷却侧限定通过所述热交换器部分的多个单独的通道，并且其中所述第一膨胀的冷制冷剂流通过并在至少一个所述通道中加热以形成所述第一加热的气态制冷剂流，并且来自所述第一热交换器部分的第二和第三膨胀的冷制冷剂流的混合流通过并在所述通道的至少一个或多个其它通道中进一步加热以形成所述第二加热的气态制冷剂流。方面17：方面13至15中任一方面的方法，其中第三热交换器部分是包括具有管侧和壳侧的管束的线圈缠绕的热交换器部分，所述多个热交换器部分还包括第四热交换器部分，其中天然气流被预冷却和/或其中全部或部分第二冷却气态制冷剂流被冷却，并且所述第一膨胀的冷制冷剂流通过并在所述第三和第四热交换器部分中的一个的冷却侧中加热以形成所述第一加热的气态制冷剂流，并且来自所述第一热交换器部分的第二和第三膨胀冷制冷剂流的混合流通过并在所述第三和第四热交换器部分的另一个的冷却侧中进一步加热以形成所述第二加热的气态制冷剂流。方面18：方面11的方法，其中所述第三压力与所述第一压力基本相同，并且其中所述第三压力与所述第一压力基本相同，并且其中所述第三膨胀的冷制冷剂流和所述第一膨胀的冷制冷剂流在至少一个所述多个热交换器部分的冷却侧中混合并加热，所述第三和第一膨胀的冷制冷剂流混合并加热以形成所述第一加热的气态制冷剂流.方面19：方面18的方法，其中使所述第一膨胀的冷制冷剂流通过并在至少第三热交换器部分的冷却侧中加热，并且其中使所述第三膨胀的冷制冷剂流通过并在至少第一热交换器部分的冷却侧中加热，然后通过并在其中混合所述第一膨胀的冷制冷剂流的至少第三热交换器部分的冷却侧中进一步加热。方面20：方面19的方法，其中第一热交换器部分是包括具有管侧和壳侧的管束的线圈缠绕的热交换器部分，并且第三热交换器部分是包括具有管侧和壳侧的管束的线圈缠绕的热交换器部分。方面21：方面20的方法，其中所述第一和第三热交换器部分的所述管束包括在相同壳体内。方面22：方面18至21中任一方面的方法，其中所述多个热交换器部分还包括第四热交换器部分，其中天然气流被预冷却和/或其中全部或部分第二冷却气态制冷剂流被冷却，以及第五热交换器部分，其中天然气流被液化和/或其中全部或部分第四或第五冷却气态制冷剂流进一步被冷却，其中所述第五冷却气态制冷剂流，如果存在的话，由另一部分进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流形成，并且其中在通过并在所述第二热交换器部分的冷却侧中冷却之后，所述第二膨胀的冷制冷剂流通过并在至少第五热交换器部分、然后所述第四热交换器部分的冷却侧中进一步加热。方面23：方面11至22中任一方面的方法，其中所述第三膨胀的冷制冷剂流在离开所述第二涡轮膨胀机时的蒸汽分数为大于0.95。方面24：一种液化天然气进料流以产生lng产品的系统，所述系统包括用于循环制冷剂的制冷回路，所述制冷剂回路包括：多个热交换器部分，每个热交换器部分具有加热侧和冷却侧，所述多个热交换器部分包括第一热交换器部分和第二热交换器部分，其中所述第一热交换器部分的加热侧限定通过以用于接收、冷却和液化天然气流的至少一个通道，其中所述第二热交换器部分的加热侧限定通过以用于接收并过冷来自所述第一热交换器部分的液化的天然气流以提供lng产品的至少一个通道，并且其中每个所述多个热交换器部分的冷却侧限定通过以用于接收和加热为热交换器部分提供制冷的膨胀的循环制冷剂流的至少一个通道；压缩机机组，包括多个压缩机和/或压缩级以及一个或多个中间冷却器和/或后冷却器，用于压缩和冷却循环制冷剂，其中所述制冷回路被配置为使得所述压缩机机组从所述多个热交换器部分接收第一加热的气态制冷剂流和第二加热的气态制冷剂流，所述第二加热的气态制冷剂流在比所述第一加热的气态制冷剂流的压缩机机组的不同更低的压力位置处被接收并引入，所述压缩机机组被配置为压缩、冷却并结合所述第一加热的气态制冷剂流和第二加热的气态制冷剂流，以形成压缩和冷却的制冷剂气流；第一涡轮膨胀机，被配置为接收并膨胀第一冷却气态制冷剂流降至第一压力以在第一温度和所述第一压力形成第一膨胀的冷制冷剂流；和第一j-t阀，被配置为通过在第二温度和所述第二压力下节流所述流以形成第二膨胀的冷制冷剂流，接收并膨胀液体或两相制冷剂流降至第二压力，所述第二压力低于所述第一压力并且所述第二温度低于所述第一温度；其中所述制冷剂回路进一步被配置为以：将来自所述压缩机机组的制冷剂的压缩和冷却气流分流以形成第一冷却气态制冷剂流和第二冷却气态制冷剂流；使所述第二冷却气态制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的加热侧中冷却所述第二冷却气态制冷剂流，所述第二冷却气态制冷剂流的至少一部分冷却并至少部分液化以形成液体或两相制冷剂流；和使所述第一膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧中加热所述第一膨胀的冷制冷剂流，包括至少第一热交换器部分和/或热交换器部分，其中天然气流被预冷却和/或热交换器部分，其中所述第二冷却气态制冷剂流的全部或部分被冷却，以及使所述第二膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧中加热所述第二膨胀的冷制冷剂流，包括至少第二热交换器部分，其中所述第一和第二膨胀的冷制冷剂流保持分离并且不在任何所述多个热交换器部分的冷却侧混合，所述第一膨胀的冷制冷剂流被加热以形成全部或部分第一加热的气态制冷剂流和所述第二冷制冷剂流被加热并蒸发以形成全部或部分第二加热的气态制冷剂流。方面25：根据方面24的系统，其中：所述多个热交换器部分还包括第三热交换器部分，其中所述第三热交换器部分的加热侧在所述流被接收并在所述第一热交换器部分中进一步冷却和液化之前限定通过用于接收和预冷却天然气流的至少一个通道；所述制冷回路还包括第二涡轮膨胀机，被配置为接收和膨胀第三冷却气态制冷剂流降至第三压力，以在第三温度和所述第三压力下形成第三膨胀的冷制冷剂流，所述第三温度低于所述第一温度但高于所述第二温度；和所述制冷剂回路进一步被配置为以：使所述第二冷却气态制冷剂流通过并在所述所述多个热交换器部分的至少一个的加热侧中冷却所述第二冷却气态制冷剂流，将所得进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流分流以形成第三冷却气态制冷剂流和第四冷却气态制冷剂流，以及使所述第四冷却气态制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少另一个加热侧中进一步冷却并至少部分地液化所述第四冷却气态制冷剂流以形成液体或两相制冷剂流；和使所述第一膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧中加热所述第一膨胀的冷制冷剂流，包括至少第三热交换器部分和/或热交换器部分，其中所述第二冷却气态制冷剂流的全部或部分被冷却，使所述第三膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧中加热所述第三膨胀的冷制冷剂流，包括至少第一热交换器部分和/或热交换器部分，其中所述第四冷却气态制冷剂流的全部或部分被进一步冷却，并且使所述第二膨胀的冷制冷剂流通过并在所述多个热交换器部分的至少一个的冷却侧中加热所述第二膨胀的冷制冷剂流，包括至少第二热交换器部分，其中所述第一和第二膨胀的冷制冷剂流保持分离并且不在任何所述多个热交换器部分的冷却侧混合，所述第一膨胀的冷制冷剂流被加热以形成全部或部分第一加热的气态制冷剂流和所述第二膨胀的冷制冷剂流被加热并蒸发以形成全部或部分第二加热的气态制冷剂流。附图简述图1是描绘根据现有技术的天然气液化方法和系统的示意流程图。图2是描绘根据现有技术的天然气液化方法和系统的示意流程图。图3是描绘根据第一实施方案的天然气液化方法和系统的示意流程图。图4是描绘根据第二实施方案的天然气液化方法和系统的示意流程图。图5是描绘根据第三实施方案的天然气液化方法和系统的示意流程图。图6是描绘根据第四实施方案的天然气液化方法和系统的示意流程图。图7是描绘根据第五实施方案的天然气液化方法和系统的示意流程图。图8是描绘根据第六实施方案的天然气液化方法和系统的示意流程图。发明详述本文描述用于液化天然气的方法和系统，其特别适合和有吸引力于浮动lng(flng)应用、调峰应用、模块化液化设施、小规模设施和/或任何其他应用，其中：需要高工艺效率；制冷剂的两相流和两相制冷剂的分离不是优选的；维护大量易燃制冷剂存在问题；大量的纯氮或其他所需的制冷剂成分不可用或难以获得；和/或工厂的可用占地面积限制了可用于制冷系统的热交换器、压缩机、膨胀机和管道的尺寸。如本文所用并且除非另有说明，否则当应用于说明书和权利要求中描述的本发明的实施方案中的任何特征时，冠词“一个”和“一种”意指一个或多个。除非特别说明这种限制，否则一个”和“一种”的使用不限制单个特征的含义。单数或复数名词或名词短语之前的冠词“所述”表示特定的特定特征或特定的特定特征，并且取决于使用它的上下文可以具有单数或复数含义。在本文中使用字母来标识方法的所述步骤(例如(a)、(b)和(c))时，这些字母仅用于帮助引用方法步骤而不旨在表示特定的顺序，其中要求保护的步骤，除非且仅在具体列举该命令的范围内。当在本文中用于标识方法或系统的所述特征时，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于帮助引用和区分所讨论的特征，并且不旨在表示特征的任何特定顺序，除非且仅在具体叙述此类顺序的范围内。如本文使用的，术语“天然气”和“天然气流”也包括含有合成和/或替代天然气的气体和气流。天然气的主要组分是甲烷(其通常占进料流的至少85摩尔％、更经常至少90摩尔％、并且平均为约95摩尔％)。天然气也可含有较少量的其他较重的烃，如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等。原始天然气的其他典型组分包括一种或多种组分，例如氮气、氦气、氢气、二氧化碳和/或其他酸性气体，以及汞。然而，根据本发明处理的天然气进料流将在必要时进行预处理以降低任何(相对)高凝固点组分(例如水分、酸性气体、汞和/或较重碳氢化合物)的含量到必要的水平，以有必要避免在热交换器部分或天然气液化和过冷的部分出现冻结或其他操作问题。如本文使用的，术语“制冷循环”是指循环制冷剂为了向另一种流体提供制冷而经历的一系列步骤，并且术语“制冷回路”是指一系列连接装置，其中制冷剂循环并执行上述制冷循环的步骤。在本文所述的方法和系统中，制冷回路包括多个热交换器部分，其中循环制冷剂被加热以提供制冷，压缩机机组包括多个压缩机和/或压缩级和一个或多个中间冷却器和/或后冷却器，其中循环制冷剂被压缩和冷却，以及至少一个涡轮膨胀机和至少一个j-t阀，其中循环制冷剂膨胀以提供冷制冷剂以供给所述多个热交换器部分。如本文使用的，术语“热交换器部分”是指在热交换器的冷却侧流动的一个或多个流体流与一个或多个流体流动流之间发生间接热交换的单元或单元的一部分，通过热交换器的加热侧，流过冷却侧的流体流被加热，从而使加热侧流动的流动流冷却。如本文使用的，术语“间接热交换”是指两种流体之间的热交换，其中两种流体通过某种形式的物理屏障彼此分开。如本文使用的，术语“加热侧”用于表示热交换器部分，是指热交换器的一侧，流体流通过的一侧或多组流体将通过与流过冷却侧的流体的流体进行间接热交换而被冷却。在它们通过热交换器部分时，加热侧可以限定通过热交换器部分的单个通道，用于接收单个流体流，或者通过热交换器部分的多于一个通道，用于接收彼此分开的相同或不同流体的多个流。如本文使用的，用于指热交换器部分的术语“冷却侧”是指热交换器的一侧，通过该热交换器的一侧或多组流体通过与流过加热侧的流体的流体的间接热交换而被加热。冷却侧可以包括通过热交换器部分的单个通道，用于接收单个流体流，或者通过热交换器部分的多于一个通道，用于接收多个流体流，当它们通过热交换器部分时所述流体彼此保持分离。如本文使用的，术语“线圈缠绕的热交换器”是指本领域已知类型的热交换器，包括一个或多个包裹在壳体中的管束，其中每个管束可具有其自己的壳体，或其中两个或更多个管束可以共享一个共同的壳体。每个管束可以表示“线圈缠绕的热交换器部分”，束的管侧表示所述部分的加热侧并且限定通过该部分的一个或多个通道，并且束的壳侧表示冷却所述部分的侧面限定通过该部分的单个通道。线圈缠绕的热交换器是热交换器的紧凑设计，以其坚固性、安全性和传热效率而闻名，因此具有相对于其占地面积提供高效热交换水平的优点。然而，由于壳侧仅限定通过热交换器部分的单个通道，因此在每个线圈缠绕的热交换器部分的冷却侧(壳侧)中不可能使用多于一个制冷剂流而没有所述制冷剂流在所述热交换器部分的冷却侧混合。如本文使用的，术语“涡轮膨胀机”是指离心式、径向式或轴流式涡轮机，其中气体通过其工作膨胀(膨胀以产生功)，从而降低气体的压力和温度。这种装置在本领域中也称为膨胀涡轮机。涡轮膨胀机产生的功可用于任何所需的目的。例如，它可以用于驱动压缩机(例如制冷剂压缩机组的一个或多个压缩机或压缩级)和/或驱动发电机。如本文使用的，术语“j-t”阀或“joule-thomson阀”是指一种阀门，通过该阀门对流体进行节流，从而通过joule-thomson膨胀降低流体的压力和温度。如本文使用的，术语“闭环循环”、“闭环回路”等是指制冷循环或回路，其中，在正常操作期间，制冷剂不会从回路中移除或添加到回路中(除了补偿诸如通过泄漏等的小的无意损失之外)。因此，在闭环制冷回路中，如果在任何热交换器部分的加热侧中冷却的流体包括制冷剂流和待预冷，液化和/或过冷的天然气流，所述制冷剂流和天然气流将通过所述热交换器部分的加热侧中的单独通道，使得所述流保持分离并且不混合。如本文使用的，术语“开环循环”、“开环回路”等是指制冷剂循环或回路，其中待液化的进料流即天然气也提供循环制冷剂，由此在正常操作期间，制冷剂连续地添加到回路中和从回路中移除。因此，例如，在开环循环中，天然气流可以作为天然气进料和补充制冷剂的组合引入开环回路中，然后将天然气流与加热的气态制冷剂流组合，以从热交换器部分形成组合流，然后可以在压缩机组中压缩和冷却，从而形成压缩和冷却的制冷剂气流，其中一部分随后被分流以形成待液化的天然气进料流。仅作为示例，现在将参照图1至图8描述本发明的某些现有技术布置和示例性实施例。在这些图中，为了清楚和简洁起见，在一个以上的图中，在每个图中被分配了相同的附图标记的特征是相同的。现在参考图1，示出根据现有技术的天然气液化方法和系统。原始天然气进料流100任选地在预处理系统101中预处理以除去杂质，例如汞、水、酸性气体和重质烃，并产生预处理的天然气进料流102，其可任选地在预冷系统103中预冷却以产生天然气进料流104。然后将天然气进料流104在主低加热交换器(mche)198中液化并过冷，以产生第一液化的天然气(lng)流106。mche198可以是如图1所示的线圈缠绕的热交换器，或者它可以是另一种类型的热交换器，例如板和翅片或壳管式热交换器。它也可以由一个或多个部分组成。这些部分可以是相同或不同的类型，并且也可以是相邻的外壳或单个外壳。如图1所示，mche198由下列组成：第三热交换器部分198a，该部分位于mche198的加热端(此处也称为加热段)，其中天然气进料流是预冷却的；第一热交换器部分198b，位于mche198的中间(在此也称为中间段)，其中来自第三部分198a的预冷却的天然气流105进一步冷却和液化；和第二热交换器部分198c，位于mche198的冷却端(在此也称为冷却段)，其中来自第一部分198b的液化的天然气流被过冷。在mche198是线圈缠绕的热交换器的情况下，所述部分可以如图所示是热交换器的管束。然后，离开冷却段198c的过冷的lng流106在第一lng排放阀108中以压力降低，以产生减压lng产品流110，其被送至lng储罐115。在lng储罐中产生的任何蒸发气体(bog)作为bog流112从罐中移出，bog流可以用作工厂中的燃料，燃烧和/或再循环到进料中。通过在制冷回路中循环的制冷剂提供到mche198的制冷，该制冷回路包括mche198的部分198a-c、图1中描绘为压缩机136和后冷却器156的压缩机机组、第一涡轮膨胀机164、第二涡轮膨胀机172和第一j-t阀178。从mche198中撤出加热的气态制冷剂流130，并且在瞬时非设计操作期间存在于其中的任何液体可以在分离罐132中被移除。然后在压缩机136中压缩顶部加热的气态制冷剂流134，以产生压缩的制冷剂流155并在制冷剂后冷却器156中相对环境空气或冷却水冷却，以产生制冷剂的压缩和冷却的气流158。然后将冷却的压缩气态制冷剂流158分流成两股流，即第一冷却气态制冷剂流162和第二冷却气态制冷剂流160。第二流160通过并在mche198的加热段198a的加热侧中冷却，通过所述加热侧中的单独通道到达天然气进料流104通过的通道，以产生进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流168，同时第一流162在第一涡轮膨胀机164(此处也称为加热膨胀机)中膨胀，以产生第一冷却气态制冷剂流166，通过mche198的加热段198a的冷却侧，在其中加热以为预冷却天然气进料流104并冷却第二冷却气态制冷剂流160提供制冷和冷却责任。进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流168下分流成另外两股流，即第三冷却气态制冷剂流170和第四冷却气态制冷剂流169。第四流169通过并在mche198的中间部分198b、然后冷却部分198c的加热侧中冷却，通过所述中间部分和冷却部分198b和198c的所述加热侧中的单独通道到达天然气进料流104/105通过的通道，第四物流在所述中间和/或冷却部分198b和198c中至少部分地液化，以产生液体或两相制冷剂流176。第三冷却气态制冷剂流170在第二涡轮膨胀机172(这里也称为冷却膨胀机)中膨胀，以产生第三膨胀的冷制冷剂流174，其通过mche198的中间部分198b的冷却侧，其中它被加热以为液化预冷的天然气进料流105并冷却第四冷却气态制冷剂流169提供制冷和冷却责任，然后通过并在mche198的加热部分198a的冷却侧中进一步加热，其中它与第一膨胀的冷制冷剂流166混合。第一和第二膨胀的冷制冷剂流166和174至少主要是气态的，当蒸汽分数大于0.95时，它们分别离开第一和第二涡轮膨胀机164和172。离开mche198的冷却部分198c的加热侧的液体或两相制冷剂流176通过第一j-t阀178中的节流减压以产生第二膨胀的冷制冷剂流180，在它离开j-t阀178时这本质上是两相的。第二膨胀的冷制冷剂流180通过mche198的冷却部分198c的冷却侧，在那里它被加热以提供制冷和冷却责任，用于过冷液化的天然气进料流并冷却第四冷却的气态制冷剂流然后通过并进一步在中间部分198b的冷却侧和mche198的暖段198a中加热，在那里它与第三膨胀的冷制冷剂流174和第一膨胀的冷却制冷剂流166。图2示出了图1的压缩机机组的优选结构，其中压缩机136是压缩系统136，其包括一系列压缩机或具有中间冷却器的压缩级。顶部加热的气态制冷剂流134在第一压缩机137中被压缩以产生第一压缩的制冷剂流138，在第一中间冷却器139中对环境空气或冷却水冷却以产生第一冷却压缩的制冷剂流140，其在第二压缩机141中进一步压缩，以产生第二压缩的制冷剂流142。第二压缩的制冷剂流142在第二中间冷却器143中对环境空气或冷却水冷却，以产生第二冷却压缩的制冷剂流144，其分流成两部分，第一部分145和第二部分146。第二冷却的压缩的制冷剂流145的第一部分在第三压缩机147中被压缩以产生第三压缩流148，而第二冷却的压缩的制冷剂流146的第二部分在第四压缩机149中压缩以产生第四压缩流150。将第三压缩流148和第四压缩流150混合以产生压缩的制冷剂流155，然后在制冷剂后冷却器156中冷却以产生冷却的压缩气态制冷剂流158。第三压缩机147可以至少部分地由加热膨胀机164产生的动力驱动，而第四压缩机149可以至少部分地由冷却膨胀机172产生的动力驱动，反之亦然。平等地，加热和/或冷却膨胀机可以驱动压缩机机组中的任何其他压缩机。尽管在图2中描绘为单独的压缩机，但是压缩机系统中的两个或更多个压缩机可以替代地是单个压缩机单元的压缩级。平等地，在一个或多个压缩机由一个或多个升降机驱动的情况下，相关的压缩机和膨胀机可以位于称为压缩机-膨胀机组件或“压缩机”的单个壳体中。图1-2中所示的现有技术装置的缺点是制冷剂在大致相同的压力下对加热、中间和冷却部分提供冷却责任。这是因为冷流在中间部分和温暖部分的顶部混合，导致来自冷热膨胀机和j-t阀的类似出口压力。现有技术配置中这些出口压力的任何微小差异是由于冷却、中间和加热部分的热交换器冷侧压降，每个部分通常小于约45psia(3巴)，优选小于25psia(1.7巴)，更优选小于10psia(0.7巴)。该压降根据热交换器类型而变化。因此，现有技术的布置不提供基于所需的制冷温度来调节冷流压力的选择。图3示出第一示例性实施方案。该实施方案中的mche198可以是任何类型，但同样优选是线圈缠绕的热交换器。在这种情况下，它有两个热交换器部分(即在mche是线圈缠绕的热交换器的情况下是两个管束)，即第一热交换器部分198b(相当于在图1和2中的mche198的中间部分)，其中预冷的天然气进料流105被液化，并且第二热交换器部分198c(相当于图1中mche198的冷却部分)，其中液化的天然气进料流来自第一热交换器部分198b是过冷的。代替图1和2的mche198的加热部分198a，在该实施方案中，天然气进料流104被预冷却的第三热交换器部分197位于单独的单元中，并且是板和翅热交换器部分(如图所示)或本领域已知的任何其它合适类型的热交换器部分，其具有冷却侧，该冷却侧限定通过热交换器部分的多个单独的通道，允许多于一个的制冷剂流分别通过所述部分的冷却侧而不混合。尽管第一和第二热交换器部分198b和198c被描绘为容纳在相同的壳体内，但是在替代布置中，这些部分中的每一个可以容纳在其自己的壳体中。第三热交换器部分197的入口和出口可位于加热端、冷却端和/或该部分的任何中间位置。原始天然气进料流100任选地在预处理系统101中预处理以除去杂质，例如汞、水、酸性气体和重质烃，并产生预处理的天然气进料流102，其可任选地在预冷系统103中预冷却至产生天然气进料流104。预冷却系统103可以包括闭合或开环循环，并且可以使用任何预冷却制冷剂，例如进料气体、丙烷、氢氟烃、混合制冷剂等。在某些情况下可以不存在预冷却系统103。天然气进料部104在第三热交换器部分197的加热侧预冷(或进一步预冷)，以产生预冷的天然气流105，然后在第一热交换器部分198b的加热侧液化，在第二热交换器部分198c的加热侧过冷以产生过冷lng流106，其在约-130摄氏度至约-155摄氏度的温度下、更优选在约-140摄氏度至约-155摄氏度的温度下离开第二热交换器部分198c和mche198。离开mche198的lng流106在第一lng排放装置108中的压力下降低，以产生减压lng产品流110，其被发送到lng储罐115。第一lng排放装置108可以是j-t阀(如图3所示)或水轮机(涡轮膨胀机)或任何其他合适的装置。在lng储罐中产生的任何bog作为bog流112从罐中移出，bog流112可以用作工厂中的燃料，燃烧和/或再循环到进料中。制冷至第三、第一和第二热交换器部分197,198b和198c由在闭环制冷回路中循环的制冷剂提供，包括：所述热交换器部分197,198b，198c；压缩机组包括压缩系统136(压缩压缩机/压缩级137,141,147,149和中间冷却器139,143)和后冷却器156；第一涡轮膨胀机164；第二涡轮膨胀机172；和第一j-t阀178。第一热交换器部分197的加热端从所述热交换器部分的冷却侧中的分开的通道中抽出第一热气态制冷剂131和第二热态气态制冷剂流173，第二加热的气态制冷剂流173的压力低于第一加热的气态制冷剂流131。可将第一流温气态制冷剂131送至分离罐(未示出)以除去流动中可能存在的瞬时非设计操作中的任何液体，第一加热的气态制冷剂流131离开爆震将鼓作为顶部流(未示出)。第二流温气态制冷剂173可以类似地发送到另一个分离鼓132以在瞬时非设计操作期间排出存在于其中的任何液体，第二流温气态制冷剂作为顶部流134离开分离罐。然后将第一流温气体制冷剂131和第二加热的气态制冷剂流引入压缩系统136的不同位置，第二加热的气态制冷剂流在比第一加热的气态制冷剂流低的压力位置引入压缩系统。在制冷剂压缩系统136中，第二加热的气态制冷剂流134在第一压缩机/压缩级137中被压缩，以产生第一压缩的制冷剂流138，其在第一中间冷却器139中针对环境空气或冷却水进行冷却，以产生第一冷却的压缩的制冷剂流140。第一加热的气态制冷剂流131与第一冷却的压缩的制冷剂流140混合，以产生混合的中压制冷剂流151，其在第二压缩机141中进一步压缩以产生第二压缩的制冷剂流142。第二压缩的制冷剂流142在第二中间冷却器143中针对环境空气或冷却水冷却，以产生第二冷却的压缩的制冷剂流144，其被分流为两部分：第一部分145和第二部分146。第二冷却的压缩制冷剂流145的第一部分在第三压缩机147中压缩以产生第三压缩流148，而第二冷却的压缩的制冷剂流146的第二部分在第四压缩机149中压缩以产生第四压缩流150。第三压缩流148和第四压缩流150混合以产生压缩的制冷剂流155。压缩的制冷剂流155在制冷剂后冷却器156中相对于环境空气或冷却水冷却，以产生压缩和冷却的制冷剂气流158。然后将冷却的压缩气态制冷剂流158分成两股流，即第一冷却气态制冷剂流162和第二冷却气态制冷剂流160。第二冷却气态制冷剂流160通过第三热交换器部分197的加热侧，并通过所述加热侧的单独通道冷却到天然气进料流104通过的通道，产生进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流168。第一冷却气态制冷剂流162在第一涡轮膨胀机164(在此也称为加热膨胀机)中膨胀至第一压力，以在第一温度下产生第一膨胀的冷制冷剂流166，所述第一压力并且至少主要是气体，当其离开第一涡轮膨胀机时具有大于0.95的蒸气分数。第一膨胀的冷制冷剂流166通过第三热交换器部分197的冷却侧，在那里被加热以提供制冷和冷却责任，用于预冷天然气进料流104并冷却第二冷却气态制冷剂流160，第一膨胀的冷制冷剂流166被加热以形成第一加热的气态制冷剂流131。进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流168分成另外两个流，即第三冷却气态制冷剂流170和第四冷却气态制冷剂流169。第三冷却气态制冷剂流170在第二涡轮膨胀机172(在此也称为冷却膨胀机)中膨胀至第三压力，以在第三温度和所述第三压力下产生第三膨胀的冷制冷剂流174，并且当离开第二涡轮膨胀机时，其至少主要是具有大于0.95的蒸气分数的气态。第三温度和第三压力分别低于第一温度和第一压力。第四流169通过第一热交换器部分198b的加热侧，然后通过所述第一和第二加热侧中的单独通道在第二热交换器部分198c的加热侧冷却，热交换器部分198b，198c到通过天然气进料流104/105的通道，第四流在所述第一和/或部分热交换器部分198b，198c中至少部分地液化以产生液体或两相制冷剂流176。离开第三热交换器部分198c的加热侧的液体或两相制冷剂流176通过第一j-t阀178中的节流压力减压到第二压力，以产生第二膨胀的冷制冷剂流180在第二温度和所述第二压力下，当它离开第一j-t阀178时，其本质上是两相的。在优选的实施方案中，第二膨胀的冷制冷剂流180在离开第一j-t阀178时具有约0.02至约0.1的蒸汽分数。第二温度低于第三温度(因此也低于第一温度)。第二压力在该实施方案中与第三压力基本相同。第三膨胀的冷制冷剂流174通过第一热交换器部分198b的冷却侧，在那里它被加热以为液化预冷却的天然气进料流105并冷却第四冷却气态制冷剂流169提供制冷和冷却责任。第二膨胀的冷制冷剂流180通过第二热交换器部分198c的冷却侧，在那里它被加热(至少部分地蒸发和/或加热该流)以提供冷却和冷却责任，用于过冷液化的天然气进料流并冷却第四冷却气态制冷剂流，然后通过并进一步加热第一热交换器部分198b的冷却侧，它与第三膨胀的冷制冷剂流174混合，并提供额外的制冷和冷却责任，用于液化预冷的天然气进料流105并冷却第四冷却气态制冷剂流169。由此产生的混合流171(由混合和加热的第二和第三膨胀冷制冷剂流组成)离开第一热交换器部分198b的冷却侧的加热端然后通过第三热的冷却侧交换器部分197进一步加热以提供额外的制冷和冷却责任，以预冷天然气进料流104并冷却第二冷却气态制冷剂流160，混合流171进一步加热以形成第二加热的气态在制冷剂流173中，混合流171通过第三热交换器部分197的冷却侧中的单独通道，从冷却侧的通道穿过第一膨胀的冷制冷剂流166。因此，第三热交换器部分197的冷却责任由至少两个不混合且处于不同压力的单独制冷剂流提供，即混合流171(由混合和加热的第二和第三膨胀冷制冷剂流组成)离开第一热交换器部分198b的冷却侧的加热端和第一膨胀的冷制冷剂流166。它们提供冷却责任以预冷天然气进料流104并冷却第二冷却气态制冷剂流160分别产生预冷的天然气流105和进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流168，其温度在约-25摄氏度和-70摄氏度之间，优选在约-35摄氏度和-55摄氏度之间。第二冷却气态制冷剂流160为冷却的压缩气态制冷剂流158的约40摩尔％至85摩尔％，优选为冷却的压缩气态制冷剂流158的约55摩尔％至75摩尔％。第四冷却气态制冷剂流169在进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流168的约3摩尔％至20摩尔％之间，优选在进一步冷却的第二冷却气态制冷剂的约5摩尔％至15摩尔％之间。液体或两相制冷剂流176的摩尔流速与冷却的压缩气态制冷剂流158的摩尔流速之比通常在0.02和0.2之间，优选在约0.02和0.1之间。该比率是图3中所示的实施方案的“提供蒸发制冷的制冷剂的比率”，因为它代表所有液体或两相制冷剂流的总摩尔流速(液体或两相制冷剂流176)。通过jt阀(第一j-t阀178)膨胀的制冷回路，形成在一个或多个热交换器中加热和蒸发的膨胀冷二相制冷剂流(第二膨胀的冷制冷剂流180)制冷回路(198c、198b、197)的部分除以在制冷回路中循环的所有制冷剂的总流量(这与冷却的压缩气态制冷剂流158的流量相同)。如上所述，第二压力(jt阀178出口处的第二膨胀的冷制冷剂流180的压力)和第三压力(第三膨胀的冷制冷剂流174在出口处的压力)第二涡轮膨胀机172)基本上相同并且各自低于第一压力(第一涡轮膨胀机164的出口处的第一膨胀的冷制冷剂流166的压力)。压力差异如下，在第二和第三压力之间存在的压力是第二热交换器部分198c的压降。例如，当第二次膨胀的冷制冷剂流通过第二热交换器部分的冷却侧时，它的压力通常会略微下降，通常小于1巴(例如1-10帕(0.07-0.7巴))，因此当第二和第三膨胀冷制冷剂流进入第一热交换器部分的冷却侧时，允许第二和第三膨胀冷制冷剂流处于相同压力并且混合，第二压力可能需要非常轻微(通常小于1巴)高于第三压力。在优选的实施方案中，所述第一压力与所述第二压力的压力比为1.5:1至2.5:1。在优选的实施方案中，第一膨胀的冷制冷剂流166的压力在约10巴和35巴之间，而第一膨胀的冷制冷剂流174的压力和第二膨胀的冷制冷剂流的压力为相应地第二加热的气态制冷剂流173的压力在约4巴和20巴之间，而第一加热的气态制冷剂流131的压力在约10巴和35巴之间。第三压缩机147可以至少部分地由热膨胀机164产生的动力驱动，而第四压缩机149可以至少部分地由冷却膨胀机172产生的动力驱动，反之亦然。或者，压缩系统中的任何其他压缩机可以至少部分地由温膨胀机和/或冷却膨胀机驱动。压缩机和膨胀机单元可以位于一个外壳内，称为压缩机-膨胀机组件或“压缩机”。可以使用外部驱动器(例如电动机或燃气涡轮机)提供所需的任何额外功率。使用压缩扩展器可降低旋转设备的绘图空间，并提高整体效率。图3中所示的制冷剂压缩系统136是示例性布置，并且压缩系统和压缩机机组的若干变形是可能的。例如，尽管在图3中描绘为单独的压缩机，但压缩系统中的两个或更多个压缩机可以替代地是单个压缩机单元的压缩级。同样地，所示的每个压缩机可以在一个或多个壳体中包括多个压缩级。可能存在多个中间冷却器和后冷却器。每个压缩级可包括一个或多个叶轮和相关的扩散器。可以包括附加的压缩机/压缩级，与所示的任何压缩机串联或并联，和/或可以省略一个或多个所示的压缩机。第一压缩机137、第二压缩机141和任何其他压缩机可由任何类型的驱动器驱动，例如电动机、工业燃气轮机、航空衍生燃气轮机、汽轮机等。机器可以是任何类型，例如离心、轴向、正位移等。在优选的实施方案中，第一加热的气态制冷剂131可以作为侧流引入多级压缩机中，使得第一压缩机137和第二压缩机141是单个压缩机的多个级。在另一个实施方案(未示出)中，第一加热的气态制冷剂流131和第二加热的气态制冷剂流173可以在单独的压缩机中并行压缩，并且压缩的流可以组合以产生第二压缩的制冷剂流142。在制冷回路中循环的制冷剂是包含甲烷或甲烷和氮气的混合物的制冷剂。它还可以包含其他制冷剂组分，例如(但不限于)二氧化碳、乙烷、乙烯、氩气、只要它们不影响第一和第三膨胀的冷制冷剂流在出口处至少主要是气态的。分别地，第一和第二涡轮膨胀机，或影响第二膨胀的冷制冷剂流在第一j-t阀的出口处是两相的。在优选的实施方案中，制冷剂包括混合物或甲烷和氮气。冷却的压缩的制冷剂流158的优选氮含量为约20摩尔％至70摩尔％，优选约25摩尔％至65摩尔％，更优选约30摩尔％至60摩尔％的氮气。冷却的压缩的制冷剂流158的优选甲烷含量为约30摩尔％至80摩尔％，优选约35摩尔％至75摩尔％，更优选约40摩尔％至70摩尔％甲烷。在图3所示的实施方案的变形中，该系统不包括第二涡轮膨胀机172，因此仅使用提供预冷和液化任务的第一涡轮膨胀机164，以及提供过冷责任的第一j-t阀172。在这种情况下，省略热交换器部分198b。第二热交换器部分的制冷由j-t阀178提供(如图3所示)。热交换器部分197现在作为第一热交换器部分，提供预冷和液化任务，制冷由两个不同压力的冷流提供，即：第二膨胀的冷制冷剂流首先在第二热交换器部分198c和第一膨胀的冷制冷剂流166中加热。在该实施方案中，不存在第二涡轮膨胀机172。图3中所示的实施方案相对于现有技术的主要优点是第一膨胀的冷制冷剂流166的压力与第二和第三膨胀冷制冷剂流180、174的压力显着不同。这使得能够为第一和第二热交换器部分198b，198c(液化和过冷部分)提供与第三热交换器部分197(预冷却部分)不同的冷却。较低的制冷剂压力对于液化是优选的，特别是过冷部分，并且较高的制冷剂压力对于预冷却部分是优选的。通过使加热膨胀机压力与冷却膨胀机和j-t阀压力显着不同，该过程导致更高的总效率。结果，加热膨胀机164主要用于提供过冷责任，而冷却膨胀机172主要用于提供液化负荷，而j-t阀178提供过冷责任。此外，通过使用线圈缠绕的热交换器部分用于液化和过冷部分198b，198c，可以保留使用这种交换器类型用于这些部分的益处(即紧凑性和高效率)；而通过用于预冷却部分197的热交换器部分，其具有冷却侧，该冷却侧限定通过热交换器部分的多个单独的通道，可以在预冷却部分197中从混合物中回收进一步的制冷。第二和第三膨胀冷制冷剂流的流171没有将所述流171与处于不同压力的第一膨胀的冷制冷剂流166混合，并且还通过预冷却部分197的冷却侧。所产生的第二加热的温热气态制冷剂173和离开预冷却部分197的冷却侧的第一加热气体制冷剂流131然后可以在两个不同的压力下被送到制冷剂压缩系统136，具有较低的压力第二加热的气态制冷剂流173被送到压缩系统的较低压力位置，例如送到制冷剂压缩系统136的最低压力入口，并且较高的压力被送到压缩系统的较高压力位置，例如作为制冷剂压缩系统136的侧流，如前所述。这种布置的关键优点在于它产生了比现有技术方法具有更高工艺效率的紧凑系统。图4示出了第二实施方案和图3的变形。在该实施方案中，mche198再次优选地是线圈缠绕的热交换器，在这种情况下包括第三热交换器部分(加热部分/管束)198a，第一热交换器部分(中间部分/管束)198b，以及第二热交换器部分(冷却部分/管束)198c。然而，在这种情况下，mche198还包括头部118，头部118将加热部分198a的冷却侧(壳侧)与线圈缠绕的热交换器的中间部分198b的冷却侧(壳侧)分开，从而防止制冷剂在冷却和中间部分198c，198b的冷却侧中，流入加热部分198a的冷却侧。因此，头部118包含壳侧压力并且允许加热部分198a的冷却侧与中间部分和冷却部分198b，198c的冷却侧处于不同的壳侧压力。从中间部分198b的冷却侧的加热端抽出的第二和第三膨胀冷制冷剂流171的混合流171被直接送到分离罐132以便除去液体，因此在这种布置中混合物流171形成在制冷剂压缩系统136中压缩的第二加热的气态制冷剂流，在压缩之前不再从离开中间部分198b的冷却侧的加热端的混合流171中回收冷量。混合流171的温度在约-40摄氏度和-70摄氏度之间。在图4中描绘的实施方案的变形中，可以使用两个单独的线圈缠绕的热交换器单元，其中第三热交换器部分(加热部分)198a被包围在其自己的壳体中，并且第一热交换器部分(中段)198b和第二热交换器部分(冷却部分)198c共用并在另一个壳体内。在这种布置中，头部118不需要将加热部分198a的冷却侧(壳侧)与中间部分198b和加热部分198c的冷却侧(壳侧)分开。与图3相比，图4中描绘的实施方案具有略低的处理效率，因为在图4中，在压缩系统136中压缩的第二加热的气态制冷剂流是“冷压缩”的混合流171。“或者在较冷的温度下压缩”，而在图3中，混合流171首先在第三热交换器部分197中进一步加热以形成第二加热的气态制冷剂流，从而在压缩之前从所述流中提取进一步的制冷。然而，与现有技术相比，图4中所示的布置确实具有其处理效率仍然更高的优点，并且确实导致比图3更低的设备数量和占地面积。由于只有制冷剂流(第一膨胀制冷剂流166)通过第三热交换器部分198a的冷却侧，所以该部分可以使用线圈缠绕的热交换器部分，这再次提供工艺的传热效率和工厂的足迹的益处。.图5示出了图4的第三实施方案和进一步的变形。mche198再次优选地是线圈缠绕的热交换器，在这种情况下包括第三热交换器部分(加热部分/管束)198a，第一热交换器部分(中间部分/管束)198b，和第二热交换器部分(冷却部分/管束)198c，并且mche198再次包含头部118，头部118将加热部分198a的冷却侧(壳侧)与中间的冷却侧(壳侧)分开。部分198b，防止冷和中间部分198c，198b的冷却侧中的制冷剂流入加热部分198a的冷却侧。然而，在这种情况下，从中间部分198b的冷却侧的加热端抽出的加热的第二和第三膨胀冷制冷剂流的混合流171不被冷压缩。相反，在图5所示的实施方案中，制冷电路还包括第四热交换器部分196，并且在所述第四热交换器中从加热的第二和第三膨胀冷制冷剂流的混合流171中提取制冷剂。部分196，混合流171在第四热交换器部分196的冷却侧通过并加热，以产生第二加热的气态制冷剂流173。第四热交换器部分196可以是热的交换器部分的任何合适的热交换器类型，例如线圈缠绕的部分，板和翅片部分(如图5所示)或壳管部分。在图5所示的实施方案中，第二冷却气态制冷剂流160也分成两部分，即第一部分161和第二部分107.第一部分通过并在加热侧冷却。第三热交换器部分198a产生第一部分，进一步冷却第二冷却气态制冷168，冷却到第三热交换器部分198a，由第一膨胀的冷制冷剂流166供热，如前所述，第三热交换器部分198a的冷却侧产生第一加热的气态制冷剂流131。第二冷却气态制冷剂流的第二部分107在第四热交换器部分196的加热侧通过并冷却，以产生第二部分进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流111，然后将第一部分168与第一部分168结合，以提供进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流，然后将其分开，以提供第三冷却气态制冷剂流170和第四冷却气态制冷剂流169，如前所述。在优选的实施方案中，第二冷却气态制冷剂流的第二部分107为第二冷却气态制冷剂流160的约50摩尔％至95摩尔％之间。如上所述，在图5所示的实施方案中，头部118用于将加热部分198a的冷却侧(壳侧)与mche198的中间部分198b的冷却侧(壳侧)分开，以便防止冷和中间部分198c，198b的冷却侧中的制冷剂流入加热部分198a的冷却侧，从而允许这些部分的壳侧具有不同的压力。然而，在替代实施方案中，可以使用具有单独壳体的两个单独的线圈缠绕的热交换器单元，其中加热部分198a被封闭在壳体中，并且中间部分198b和冷却部分198c被封闭在另一个壳体中，因此消除了对头部118的需要。在替代的实施方案中，代替用于冷却第二冷却气态制冷剂流的部分107，第四热交换器部分196可以替代地用于冷却天然气流。例如，天然气进料流104可以分成两股流，第一股流如先前所描述的那样在第三热交换器部分198a的加热侧通过并冷却，并且第二股流通过并冷却第四热交换器部分196的加热侧，冷却的天然气流退出第三和第四热交换器部分重新混合形成预冷的天然气流105，然后在第一热液换流器中进一步冷却和液化热交换器部分198b如前所述。在另一个变形中，第四热交换器部分可以具有加热侧，该加热侧限定通过该部分的多于一个的单独通道，并且可以用于冷却第二冷却气态制冷剂流的部分107和天然气流。图5中所示的实施方案具有图3中所示的实施方案的益处，其包括比现有技术更高的工艺效率。另外，由于只有一股制冷剂流(第一膨胀的冷制冷剂流166)通过第三热交换器部分198a的冷却侧，因此该部分可以使用线圈缠绕的热交换器部分。然而，这种安排确实需要使用第四热交换器部分196形式的附加设备。图6示出了第四实施方案和图5的变形。在该实施方案中，mche198再次优选地是线圈缠绕的热交换器，其包括第三热交换器部分(加热部分/管束)198a，第一热交换器部分(中间部分/管束)198b，和第二热交换器部分(冷却部分/管束)198c。然而，mche198不再包含将加热部分198a的冷却侧(壳侧)与中间部分198b的冷却侧(壳侧)分开的头部118，并且加热部分的冷却不再是198a。相反，来自第一热交换器部分的冷却侧(壳侧)的加热端的加热的第二和第三冷膨胀制冷剂流的混合流。第198b条在第三热交换器部分198a的冷却侧(壳侧)流入，通过并进一步加热，以便在第三热交换器部分198a中提供冷却责任。在所述第三热交换器部分198a中进一步加热第三膨胀冷制冷剂流以形成第二加热的气态制冷剂流173。类似地，在图6所示的实施方案中，第四热交换器部分196的冷冻不再由加热的第二和第三膨胀冷制冷剂流的混合流提供。相反，第一膨胀的冷制冷剂流166在第四热交换器部分196的冷却侧通过并被加热，以在第四热交换器部分196中提供冷却责任。冷制冷剂流166在所述部分中被加热以产生第一流温气态制冷剂131。如上面关于图5所述，在图6所示的实施方案中，第二冷却气态制冷剂流的第一部分161在第三热交换器部分198a的加热侧通过并冷却以产生第一部分进一步冷却第二冷却气态制冷剂流，并且第二冷却气态制冷剂流的第二部分107通过并在第四热交换器部分196的加热侧冷却至产生a以产生进一步冷却的第二部分，然后将其与第一部分168结合以提供进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流，然后将其分开以提供第三流冷却的气态制冷剂170和第四冷却的气态制冷剂169的流速。在优选的实施方案中，第二冷却气态制冷剂流的第二部分107在第二冷却气态制冷剂流160的约20摩尔％至60摩尔％之间。或者，并且如上面关于图5所述，在图6中所示的实施方案的变形中，第四热交换器部分196可用于冷却天然气流而不是用于冷却第二冷却气态制冷剂流的一部分107。在又一变形中(同样如上文关于图5所述)，第四热交换器部分196可具有加热侧，该加热侧限定穿过该部分的多于一个的单独通道，并且可用于冷却第二冷却气态制冷剂流和天然气流的两个部分107。图6中所示的实施方案具有图3中所示的实施方案的益处，其包括比现有技术更高的工艺效率。另外，由于只有一股制冷剂流(第二和第三膨胀冷制冷剂流的混合流)通过第三热交换器部分198a的冷却侧，所以可以使用线圈缠绕的热交换器部分。然而，这种结构确实需要使用第四热交换器部分196形式的附加设备。与图5所示的实施方案相比，图6的实施方案比实施更简单。图5的方案，由于不需要头部118，并且不需要在中间部分198b的加热端处从mche198的壳侧抽出制冷剂流，导致更简单的热交换器设计。图7示出了第五实施方案和图3的另一种变形。该实施方案中的mche198可以是任何类型，但同样优选地是线圈缠绕的热交换器。在这种情况下，它有两个热交换器部分(即在mche是线圈缠绕的热交换器的情况下是两个管束)，即第一热交换器部分198b(相当于mche198的中间部分)在图1和2)中，其中预冷的天然气进料流105被液化，并且第三交换器部分198a(相当于图1和2中的mche的加热部分)，其中天然气进料流104被预冷却到提供在第一热交换器部分液化的预冷天然气进料流105。代替图1和2的mche198的冷却部分198c，在该实施方案第二热交换器部分198c(其中来自第一热交换器部分198b的液化天然气进料流是过冷的)位于单独的单元中，并且是板和翅片热交换器部分(如图所示)，壳管和热交换器部分，线圈缠绕的热交换器部分或任何其他合适的类型热交换器部分在本领域中是已知的。或者，mche198可以是具有三个热交换器部分的线圈缠绕热交换器，其中第二热交换器部分198c构成mche198中的冷却部分198c，但是mche198也包含头部分离第一热交换器部分(中间部分)198b的冷却侧(壳侧)，从第二热交换器部分(冷却部分)198c的冷却侧(壳侧)，使制冷剂不能从冷却侧流出第二热交换器部分198c到第一和第三热交换器部分198b，198a的冷却侧。虽然第三和第一热交换器部分198a和198b被描绘为容纳在同一壳体内在另一种布置中，这些部分中的每一个都可以容纳在其自己的壳体中。在该实施方案中，闭环制冷回路还包括第四热交换器部分182a和第五热交换器部分182b，其在图7中分别描绘为板和翅片的暖182a和冷182b部分。但是，在替代实施方案中，第四和第五热交换器部分182a和182b可以是单独的单元和/或可以是热交换器部分/不同类型的单元，例如热管换管器单元、交换器部分、线圈缠绕的热交换器部分，或本领域已知的任何其他类型的合适的热交换器部分。在替代实施方案中，第二热交换器部分198c也可以是与第四和第五热交换器部分182a和182b相同的热交换器单元的一部分，其中第四热交换器部分182a和第五热交换器部分182a和第二热交换器部分182c器部分分别是单位的加热、中间和冷却部分。如在图3中描绘的实施方案中，冷却的压缩的气态制冷剂流158分流成两股流：即第一冷却气态制冷剂流162和第二冷却气态制冷剂流160。第一冷却气态制冷剂流162在第一涡轮膨胀机164(在此也称为加热膨胀机)中膨胀将至第一压力，以在第一温度和所述第一压力下产生第一膨胀的冷制冷剂流166，并且在离开第一涡轮膨胀机时至少主要是气体，其蒸汽分数大于0.95。第一膨胀的冷制冷剂流166通过第三热交换器部分198a的冷却侧，在那里它被加热以为预冷天然气进料流104并冷却第二冷却气态制冷剂流160的部分161提供制冷和冷却责任。第二冷却气态制冷剂流160分流成两部分：即第一部分161和第二部分107。第一部分161通过并在第三热交换器部分198a的加热侧冷却，通过所述加热侧中的单独通道到达天然气进料流104通过的通道，以产生进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流的第一部分168。第二冷却气态制冷剂流的第二部分107通过并在第四热交换器部分182a的加热侧中冷却，以产生进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流的第二部分111。进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流的第一部分168被分流以形成第三冷却气态制冷剂流170和第四冷却气态制冷剂流169。第四冷却气态制冷剂流169通过并在第一热交换器部分198b的加热侧进一步冷却并且可选地至少部分地液化，通过所述加热侧中的单独通道到达预冷的天然气进料流105通过的通道，以形成进一步冷却的第四制冷剂流114。第三冷却气态制冷剂流170在第二涡轮膨胀机172(这里也称为冷却膨胀机)中膨胀降至第三压力，以在第三温度和所述第三压力下产生第三膨胀的冷制冷剂流174，其至少主要是气体，当离开第二涡轮膨胀机时具有大于0.95的蒸气分数。第三温度低于第一温度，并且第三压力与第一压力基本相同。第三膨胀的冷制冷剂流174通过第一热交换器部分198b的冷却侧，在那里它被加热以为液化预冷的天然气进料流105并冷却第四冷却气态制冷剂流169提供制冷和冷却责任，然后通过并在第三热交换器部分198a的冷却侧进一步加热，在那里它与第一膨胀的冷制冷剂流166混合，并为预冷却天然气进料流104和冷却第二冷却气态制冷剂流的第一部分161提供额外的制冷和冷却责任，第一和第三膨胀的冷制冷剂流由此混合并加热以形成第一加热的气态制冷剂流131，然后在压缩系统136中压缩。进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流的第二部分111形成第五冷却气态制冷剂流187。优选地，如图7所示，第二部分111被分流以形成第五冷却气态制冷剂流187和冷却的气态制冷剂的平衡流186。在所述第一部分被分流以形成第三和第四冷却气态制冷剂流170、169之前，将平衡流186与进一步冷却的第一冷却气态制冷剂流的第一部分168混合，和/或在所述流分别在第二涡轮膨胀机172中膨胀或在第一热交换器部分198b中进一步冷却之前，与第三和/或第四冷却气态制冷剂流170、169混合。第五冷却气态制冷剂流187通过并进一步冷却以及任选地在第五热交换器部分182b的加热侧至少部分地液化，以产生进一步冷却的第五制冷剂流188，然后将其与离开第一热交换器部分198b的加热侧的冷却端的进一步冷却的第四制冷剂流114混合，以形成进一步冷却的第四和第五制冷剂流的混合流189。然后进一步冷却的第四和第五制冷剂流的混合流189通过并在第二热交换器部分198c的加热侧进一步冷却和至少部分地液化(如果尚未完全液化)，通过所述加热侧的单独通道到达天然气进料流通过的通道，以产生从第二热交换器部分198c的加热侧的冷却端撤出的液体或两相制冷剂流176。离开第三热交换器部分198c的加热侧的液体或两相制冷剂流176通过第一j-t阀178中的节流而在压力下降至第二压力，以在第二温度和第二压力产生第二膨胀的冷却流180的流，并且当其离开第一j-t阀178时本质上是两相的。在优选的实施方案中，第二膨胀的冷制冷剂流180在离开第一j-t阀178时具有介于约0.02至约0.1之间的蒸汽分数。第二温度低于第三温度(并且因此也低于第一温度)，并且第二压力低于第三压力和第一压力。第二膨胀的冷制冷剂流180通过第二热交换器部分198c的冷却侧，在那里它被加热(至少部分地蒸发和/或加热该流)以为过冷液化的天然气进料流并冷却进一步冷却的第四和第五制冷剂流的混合物流189提供制冷和冷却责任。然后，所得加热的第二膨胀的冷制冷剂流181通过并在第五热交换器部分182b的冷却侧进一步加热，以为冷却第五冷却气态制冷剂流183提供制冷和冷却责任，并且然后，所得进一步加热的第二膨胀的冷制冷剂流183通过并在第四热交换器部分182a的冷却侧进一步加热，以为冷却第二冷却气态制冷剂流的第二部分107提供制冷和冷却责任，第二膨胀的冷制冷剂流从而被加热以形成第二加热的气态制冷剂流173，然后在压缩系统136中压缩。如上所述，第一压力(在第一涡轮膨胀机164的出口处的第一膨胀的冷制冷剂流166的压力)和第三压力(第二涡轮膨胀机172的出口处的第三膨胀的冷制冷剂流174的压力)基本相同，并且第二压力(j-t阀178的出口处的第二膨胀的冷制冷剂流180的压力)低于第一压力和第三压力。在第一和第三压力之间存在的这种压力差是第一热交换器部分198b上的压降。例如，当第三次膨胀的冷制冷剂流通过第一热交换器部分的冷却侧时，它的压力通常会略微下降，通常小于1巴(例如psi(0.07-0.7巴))，因此，当第三和第一膨胀的冷制冷剂流进入第三热交换器部分的冷却侧时，它们将处于相同的压力，并且混合时第三压力可需要非常轻微高于第一压力(通常小于1巴)。在优选的实施方案中，所述第一压力与所述第二压力的压力比为1.5:1至2.5:1。在优选的实施方案中，第一膨胀的冷制冷剂流166的压力和第三膨胀的冷制冷剂流174的压力在约10巴和35巴之间，而第二膨胀的冷制冷剂流180的压力在约4巴和20巴之间。相应地，第二加热的气态制冷剂流173具有约4巴至20巴的压力，而第一加热的气态制冷剂131具有约10巴至35巴的压力。在图7所示实施方案的变形中，系统排除第二涡轮膨胀机172，因此仅使用提供预冷却和液化责任的第一涡轮膨胀机164、以及提供过冷责任的第一j-t阀178。在这种情况下，热交换器部分198b被省略，并且热交换器部分198a现在作为第一热交换器部分，并提供预冷却和液化责任。图7中的平衡流186的目的是在热交换器单元182(包括第四和第五热交换器部分、以及包括第三和第一热交换器部分的mche198)中调节制冷剂与热负荷的比率。基于第四和第五热交换器部分的冷却侧中的制冷剂的流速，可需要调节在第四和第五热交换器部分的加热侧中冷却的流的流速。这可以通过移除通过热交换器单元182的加热侧的一些流并将其送到mche198的加热侧来实现。平衡流186允许热交换器单元182和mche198中的更严格的冷却曲线(温度对热负荷曲线)。在一个替代实施方案中，代替用于冷却第二冷却气态制冷剂流的一部分107，第四182a和第五182b热交换器部分可替代地用于冷却天然气流。例如，天然气进料流104可分为两股流，其中第一股流在第三热交换器部分198a的加热侧通过并预冷却，并在如前所述第一热交换器部分198b的加热侧中进一步冷却和液化，第二股流在第四热交换器部分182a的加热侧通过并预冷却，并在第五热交换器部分182b的加热侧中进一步冷却和液化，离开第五和第一热交换器部分的液化的天然气流重新组合并混合以形成液化的天然气流，然后如前所述在第二热交换器部分198c中过冷。旁路流可以类似地用于将一些预冷却的天然气从离开第四热交换器部分的一些预冷却的天然气流转移到进入第一热交换器部分的预冷却的天然气流。在又一变形中，第四和第五热交换器部分可各自具有加热侧，该加热侧限定通过该部分的多于一个的单独通道，并且可用于冷却第二冷却气态制冷剂流的一部分107和天然气流。图7中描绘的实施例的设计和操作的所有其他方面，包括其任何优选方面和/或其变形，与上面针对图3中描绘的实施例所描述的相同。图7中所示的该实施例具有图3中的实施例的益处。另外，它可以导致更小的mche198和更高的处理效率。图8示出了第六实施方案和图7的变形，其中没有第四或第五热交换器部分，并且其中mche198具有三个部分，即第三热交换器部分(加热部分)198a、第一热交换器部分(中间部分)198b和第二热交换器部分(冷却部分)198c，至少第三和第一热交换器部分是热交换器部分的类型，具有冷却侧，该冷却侧限定通过热交换器部分的多个单独的通道，允许多于一个的制冷剂流分别通过所述部分的冷却侧而不会混合。如图8所示，这三个部分可构成单个板翅式热交换器单元的加热、中间和冷却部分。然而，可选地，一个或每个部分可以容纳在其自己的单元中，并且本领域中已知的任何合适类型的热交换器部分可以用于每个部分(根据要求第三和第一热交换器部分是具有冷却侧的类型的热交换器部分，该冷却侧限定通过该部分的多个单独的通道)。在该实施方案中，第二冷却气态制冷剂流160不分流成第一和第二部分。相反，所有第二冷却气态制冷剂流160在第三热交换器部分198a的加热侧通过并冷却，通过所述加热侧的单独通道到达天然气进料流104通过的通道，以产生进一步冷却的第二冷却气态制冷剂流168，然后将其分流以提供第四冷却气态制冷剂流169和第三冷却气态制冷剂流170。然后，第四冷却气态制冷剂流169在第一热交换器部分198b的加热侧和第二热交换器部分198c的加热侧通过并进一步冷却，通过所述第一和第二热交换器部分198b和198c的所述加热侧中的单独通道到达预冷的天然气进料流105通过的通道，第四流在所述第一和/或第二热交换器部分198b和198c中至少部分地液化，以形成液体或两相制冷剂流176。第二膨胀的冷制冷剂流180通过并进而在第二热交换器部分198c、第一热交换器部分198b和第三热交换器部分198a的冷却侧中加热，从而为下列提供制冷和冷却责任：过冷液化的天然气流，液化预冷却的天然气进料流105，冷却第四冷却气态制冷剂流169，预冷天然气流104，并冷却第二冷却气态制冷剂流160；由此第二膨胀的冷制冷剂流180被加热并蒸发以形成第二加热的气态制冷剂流173，然后在制冷剂压缩系统136中压缩。第三膨胀的冷制冷剂流174通过并在第一热交换器部分198b的冷却侧中加热，通过该部分的冷却侧中的单独通道到达第二膨胀的冷制冷剂流通过的通道，从而为液化预冷却的天然气进料流105并冷却第四冷却气态制冷剂流169提供进一步的制冷和冷却责任。然后将离开第一热交换器部分198b的冷却侧的加热端的第三膨胀的冷制冷剂流的所得加热流184与第一膨胀的冷制冷剂流166混合以产生膨胀的冷制冷剂混合流185。膨胀的冷制冷剂的混合流185然后通过并在第三热交换器部分198a的冷却侧中加热，通过该部分的冷却侧中的单独通道到达第二膨胀的冷制冷剂流通过的通道，从而为预冷天然气流104和冷却第二冷却气态制冷剂160提供进一步的制冷和冷却责任；膨胀的冷制冷剂的混合流185由此加热以形成第一加热的气态制冷剂流131，然后在制冷剂压缩系统136中压缩。在图8的替代实施方案和变形中，第三冷却气态制冷剂流170在第二涡轮膨胀机172中膨胀降至不同于第一压力和第二压力的第三压力，第三压力低于第一压力和第二压力，第三压力低于第一压力但高于第二压力，并且离开第一热交换器部分198b的冷却侧的加热端的第三膨胀的冷制冷剂流的加热流184不与第三热交换器部分198a的冷却侧中第一膨胀的冷制冷剂流166混合。在这种布置中，第三热交换器部分198a具有冷却侧，该冷却侧限定穿过该部分的至少三个单独的通道，其中第二、第一和第三膨胀的冷制冷剂流单独通过第三热交换器部分198a，以在三个单独的压力下形成三个单独的加热的气态制冷剂流，然后在三个不同的压力位置处引入压缩机机组的制冷剂压缩系统136中。该实施方案具有与图7的实施方案相关的益处，具有较低的热交换器数量，并且是用于调峰设备的可行选择。然而，它失去使用线圈缠绕的热交换器部分的好处，特别是导致工厂具有更大的占地面积。在本文提出的上述实施方案中，对外部制冷剂的需求可以最小化，因为用于液化和过冷天然气的所有冷却责任由包含甲烷或甲烷和氮气的混合物的制冷剂提供。甲烷(通常是一些氮气)将从天然气进料现场获得，而可以在空气中现场产生可以添加到制冷剂中以进一步提高效率的氮气。为了进一步提高效率，上述制冷循环还采用不同压力下的多个制冷剂冷流，其中由一个或多个涡轮膨胀机产生的一种或多种冷气态或主要为气态的制冷剂流用于提供用于液化和任选地预冷天然气的制冷，并且其中由j-t阀产生的两相冷制冷剂流为过冷天然气提供制冷作用。在本文提出的所有实施方案中，来自热交换试验的入口和出口流可以是通过冷却或加热过程部分地取出的侧流。例如，在图3中，混合流171和/或第一膨胀的冷制冷剂流166可以是第三热交换器部分197中的侧流。此外，在本文提出的所有实施方案中，任何数量的气相可以采用扩展阶段。本文所述的液化系统的任何和所有组分可以通过常规技术或通过添加剂制造来制造。实施例1在该实施例中，模拟了液化图3中描述和示出的天然气进料流的方法。结果如表1所示，并使用图3的附图标记。表1:在该实施例中，循环制冷剂(由冷却的压缩气态制冷剂流158表示)是54摩尔％的氮气和46摩尔％的甲烷。提供蒸发制冷的制冷剂的比例为0.05。第一膨胀的冷制冷剂流166的压力高于第三膨胀的冷制冷剂流174的压力。相比之下，对于图2中所示的现有技术布置，第一膨胀的冷制冷剂流166、第三膨胀的冷制冷剂流174和第二膨胀的冷制冷剂流180处于相似的压力下约15.5巴(225.5psia)。与图2(现有技术)的效率相比，图3的实施方案中的这种压力变化使图3的实施方案的处理效率提高了约5％。该实施例也适用于图5和图6的实施方案，从而导致与实施例1中所示类似的益处。参考图5的实施方案，第二冷却气态制冷剂流的第二部分107约为第二冷却气态制冷剂流160的90％。参见图6的实施方案，第二冷却气态制冷剂流的第二部分107约为第二冷却气态制冷剂流160的40％。实施例2在该实施例中，模拟了液化图8中描述和描述的天然气进料流的方法。结果如表2所示，使用图8的附图标记。表2:在该实施例中，循环制冷剂(由冷却的压缩气流158表示)是36摩尔％的氮气和64摩尔％的甲烷。提供蒸发制冷的制冷剂的比率是0.07。第三膨胀的冷制冷剂流174的压力高于第二膨胀的冷制冷剂流180的压力。与图2(现有技术)的效率相比，图8的实施方案中的这种压力变化使图8的实施方案的处理效率提高了约5％。应当理解，本发明不限于上面参考优选实施例描述的细节，而是可以在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神或范围的情况下进行许多修改和变化。当前第1页12当前第1页12