Un método para la licuación de un gas que comprende: (a) enfriar un gas de alimentación (1) en una primera zona de intercambio de calor (21;

705) por intercambio de calor indirecto con una o más corrientes de refrigerante (23) proporcionadas en un primer sistema de refrigeración, y retirar de la primera zona de intercambio de calor una corriente de alimentación sustancialmente licuada, esto es, la corriente cuando se expande adiabáticamente por estrangulamiento hasta la presión atmosférica tiene una fracción líquida entre 0,25 y 1,0; (b) enfriar más la corriente de alimentación sustancialmente licuada en una segunda zona de intercambio de calor (27; 401; 511; 817) por intercambio de calor indirecto con una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente (29; 205; 405; 509; 515; 619; 712; 719; 815; 823) proporcionadas por un segundo sistema de refrigeración de circuito cerrado, y retirar de la segunda zona de intercambio de calor una corriente de alimentación sustancialmente licuada y más enfriada (33); y (c) expandir mecánicamente (31; 75; 203; 403; 513; 617; 711; 717; 813; 821) en el segundo sistema de refrigeración dos o más corrientes gaseosas de refrigerante comprimido enfriado; en el que el funcionamiento del segundo sistema de refrigeración incluye las etapas de: (1) comprimir (83; 305; 507) uno o más gases refrigerantes (81; 82) para proporcionar una corriente de refrigerante comprimido (59; 517); (2) enfriar toda o una porción (59; 61; 306) de la corriente de refrigerante comprimido en una tercera zona de intercambio de calor (63; 303; 503; 601; 701; 809) por intercambio de calor indirecto con una o más corrientes de refrigerante expandidas mecánicamente (79; 67&301; 407; 505&519; 710; 825&827) para proporcionar una corriente gaseosa de refrigerante comprimida y enfriada (65; 501; 709; 812), zona de intercambio de calor en la que no hay enfriamiento de la corriente de gas de alimentación ni de la corriente enfriada de gas de alimentación; (3) expandir mecánicamente (31; 31&403; 31&513; 711; 821) la corriente gaseosa de refrigerante comprimido enfriado para proporcionar una corriente de refrigerante expandido mecánicamente que proporciona en la segunda zona de intercambio de calor una (29; 405; 515; 712; 823) de la una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente: y (4) expandir mecánicamente (75; 203; 31 [figura 5]; 617; 717; 813) una corriente gaseosa de refrigerante comprimido enfriado (73; 201; 501; 616; 716; 811) para proporcionar una corriente a una temperatura intermedia (77; 205; 301; 505; 619; 719; 815) que se añade a, o suplementa, en o después de la segunda zona de intercambio de calor, la carga de refrigeración proporcionada por la corriente fría expandida mecánicamente y calentada; y el caudal de la corriente de refrigerante expandido mecánicamente (29; 405; 515; 712; 823) en la segunda zona de intercambio de calor es menor que el caudal total de la una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente (79; 67+301; 407; 505+519; 710; 825+827) en la tercera zona de intercambio de calor

Ciclo de licuación de gas híbrido con múltiples expansores.

Antecedentes de la invención

Se consigue licuar un gas enfriando y condensando una corriente de alimentación del gas contra varias corrientes de refrigerante proporcionadas por uno o más sistemas de refrigeración circulantes. El enfriamiento del gas de alimentación se realiza mediante diversos ciclos de procesos de enfriamiento, como el bien conocido ciclo en cascada en el que la refrigeración la proporcionan tres circuitos con refrigerantes diferentes. Por ejemplo, en la licuación de gas natural se puede utilizar un sistema de refrigeración en cascada con ciclos con metano, etileno y propano en secuencia, que producen refrigeración a tres niveles diferentes de temperatura. Otro ciclo bien conocido de refrigeración usa un refrigerante mixto premezclado en el que una mezcla refrigerante de varios componentes genera refrigeración dentro de un intervalo seleccionado de temperatura. El refrigerante mixto puede contener hidrocarburos, como metano, etano, propano y otros hidrocarburos ligeros y puede contener también nitrógeno. Se usan versiones de este sistema eficiente de refrigeración en muchas plantas de gas natural licuado (LNG) en funcionamiento en todo el mundo.

Otro tipo de proceso de refrigeración para la licuación de gas natural utiliza un ciclo de expansión de gas en el que un gas refrigerante, como nitrógeno, se comprime y enfría hasta condiciones ambiente enfriándolo con aire o agua y después se enfría más por intercambio de calor en contracorriente con gas nitrógeno frío a baja presión. La corriente de nitrógeno enfriado se expande después mecánicamente a través de un expansor de turbina para producir el gas nitrógeno frío a baja presión que se usa para enfriar la corriente de gas natural y la corriente de nitrógeno comprimido. El trabajo producido por la expansión de nitrógeno se puede usar para accionar un compresor elevador de la presión de nitrógeno conectado al eje del expansor. En este proceso, el nitrógeno expandido frío se usa para licuar el gas natural y también para enfriar en el mismo cambiador de calor el gas nitrógeno comprimido. El nitrógeno presurizado enfriado se enfría más en la etapa de expansión mecánica para proporcionar el nitrógeno frío usado como refrigerante.

Para licuar un gas se pueden usar sistemas de refrigeración integrados, en los que el enfriamiento del gas desde la temperatura ambiente hasta una temperatura intermedia lo proporcionan uno o más ciclos de recompresión de vapor y el enfriamiento desde la temperatura intermedia hasta la temperatura final de licuación lo proporciona un ciclo de expansión de gas. Ejemplos de estos ciclos combinados de licuación se describen en la patente alemana DE 2.440.215 y en las patentes de Estados Unidos 5.768.912, 6.062.041, 6.308.531 B1 y 6.446.465 B1.

En los procesos descritos en la patente alemana DE 2.440.215 y en las patentes de Estados Unidos 5.768.912 y 6.446.465 B1, el gas de alimentación y el gas refrigerante comprimido procedente del ciclo de expansión de gas se enfrían juntos en cambiadores de calor comunes usando la refrigeración proporcionada por el refrigerante frío expandido mecánicamente. En un método alternativo descrito en la patente de Estados Unidos 6.308.531 B1, el gas de alimentación y el gas refrigerante comprimido procedente del ciclo de expansión de gas se enfrían en cambiadores de calor distintos usando la refrigeración proporcionada por el refrigerante frío expandido mecánicamente. En este método se usa refrigeración adicional procedente del ciclo de recompresión de vapor para proporcionar en el ciclo de expansión de gas un enfriamiento adicional del gas refrigerante comprimido. Esto se puede realizar pasando una corriente de refrigerante procedente del ciclo de recompresión de vapor a través del cambiador de calor que enfría al gas refrigerante comprimido. Alternativamente, una porción del gas refrigerante comprimido del ciclo de expansión de gas se puede enfriar contra un refrigerante vaporizador en los cambiadores de calor del ciclo de recompresión de vapor para proporcionar refrigeración adicional.

La patente DE-A-1.010.8905 describe un método para licuar una mezcla gaseosa de alimentación en el que el gas de alimentación se separa en una fracción que tiene un punto de ebullición, a la misma presión, menor que el punto de ebullición de la mezcla gaseosa de alimentación y una fracción que tiene un punto de ebullición, a la misma presión, mayor que el punto de ebullición de la mezcla gaseosa de alimentación. La fracción de punto de ebullición mayor se enfría para que sea preferiblemente líquida a la presión final del proceso y la fracción de punto de ebullición menor se enfría de modo que, cuando se combine con la fracción enfriada de punto de ebullición mayor, la mezcla sea completamente líquida. La refrigeración para el proceso la proporciona la fracción de punto de ebullición menor o, si hay dos circuitos refrigerantes, la fracción de punto de ebullición menor y la mezcla gaseosa de alimentación. En la realización de la figura 3, porciones distintas del gas de alimentación enfriadas inicialmente, respectivamente, en un primer cambiador de calor (W1) y en la porción superior de un segundo cambiador de calor (W3) se combinan y se licuan totalmente en la porción inferior del segundo cambiador de calor (W3). El gas licuado (47) se expande a través de una válvula de estrangulamiento (V1) y se separa (A1) dando la fracción de punto de ebullición menor (48) y la fracción de punto de ebullición mayor (60). La fracción de punto de ebullición menor que no se considera representativa del gas de alimentación de acuerdo con las reivindicaciones de la presente solicitud proporciona el refrigerante de un circuito de refrigeración para el segundo cambiador de calor (W3). En este circuito, la fracción gaseosa de punto de ebullición menor (49) se comprime (K2) y se enfría en un tercer cambiador de calor (W2), cuya carga de refrigeración la proporciona la fracción principal (52) de una porción enfriada (51) expandida (X2) de la fracción comprimida. El resto (53) de la porción enfriada expandida se expande más (X3) y proporciona una corriente (54) que constituye la mayor parte de la carga de refrigeración para el segundo cambiador de calor. Una porción menor (55) de la fracción de punto de ebullición menor comprimida (50) se licua parcialmente en el tercer cambiador de calor (W2) y después se licua totalmente en el segundo cambiador de calor (W3). Una porción principal (57) de esta fracción licuada se expande a través de una válvula de estrangulamiento (V3), se usa para proporcionar la carga de refrigeración en un cambiador de calor (W4) que enfría más la fracción de punto de ebullición mayor (60) y después se combina con la corriente 54 para completar la carga de refrigeración para el segundo cambiador de calor (W3).

La licuación de gas natural es un proceso de gran consumo energético. Una mayor eficiencia y una flexibilidad operativa en procesos de licuación de gases usando ciclos combinados de recompresión de vapor y de refrigeración por expansión de gas son muy deseables y están entre los objetivos de nuevos ciclos a desarrollar en la técnica de licuación de gases. Las realizaciones de la presente invención resuelven esta necesidad proporcionando varios expansores en el ciclo de expansión de gas para reducir o eliminar la necesidad de una refrigeración equilibradora entre los ciclos de recompresión de gas y de expansión de gas permitiendo el enfriamiento, en cambiadores de calor distintos, del gas de alimentación y del refrigerante comprimido por expansión de gas y permitiendo también el funcionamiento independiente de los ciclos de recompresión de gas y de expansión de gas.

Breve resumen de la invención

La presente invención proporciona un método y un sistema para la licuación de un gas de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 28 respectivamente.

En una realización de la invención, el proceso para la licuación de un gas comprende enfriar un gas de alimentación en una primera zona de intercambio de calor por intercambio de calor indirecto con una o más corrientes de refrigerante proporcionadas en un primer sistema de refrigeración y retirar de la primera zona de intercambio de calor una corriente sustancialmente licuada. La corriente sustancialmente licuada se enfría más en una segunda zona de intercambio de calor por intercambio de calor indirecto con una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente proporcionadas por un segundo...

1. Un método para la licuación de un gas que comprende:

(a) enfriar un gas de alimentación (1) en una primera zona de intercambio de calor (21; 705) por intercambio de calor indirecto con una o más corrientes de refrigerante (23) proporcionadas en un primer sistema de refrigeración, y retirar de la primera zona de intercambio de calor una corriente de alimentación sustancialmente licuada, esto es, la corriente cuando se expande adiabáticamente por estrangulamiento hasta la presión atmosférica tiene una fracción líquida entre 0,25 y 1,0;

(b) enfriar más la corriente de alimentación sustancialmente licuada en una segunda zona de intercambio de calor (27; 401; 511; 817) por intercambio de calor indirecto con una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente (29; 205; 405; 509; 515; 619; 712; 719; 815; 823) proporcionadas por un segundo sistema de refrigeración de circuito cerrado, y retirar de la segunda zona de intercambio de calor una corriente de alimentación sustancialmente licuada y más enfriada (33); y

(c) expandir mecánicamente (31; 75; 203; 403; 513; 617; 711; 717; 813; 821) en el segundo sistema de refrigeración dos o más corrientes gaseosas de refrigerante comprimido enfriado;

en el que el funcionamiento del segundo sistema de refrigeración incluye las etapas de:

y el caudal de la corriente de refrigerante expandido mecánicamente (29; 405; 515; 712; 823) en la segunda zona de intercambio de calor es menor que el caudal total de la una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente (79; 67+301; 407; 505+519; 710; 825+827) en la tercera zona de intercambio de calor.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una de la una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente que proporcionan la carga de enfriamiento en la tercera zona de intercambio de calor (63; 303; 503; 601; 701; 809) comprende la citada una (29; 405; 515; 712; 823) de la una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente en la segunda zona de intercambio de calor (27; 401; 511; 817) después de la carga de enfriamiento en la segunda zona de intercambio de calor, y una segunda (77; 205; 301; 505; 619; 719; 815) de las dos o más corrientes de refrigerante comprimido enfriado expandido proporciona la carga de enfriamiento en por lo menos la tercera zona de intercambio de calor.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la segunda (205; 619; 719; 815) de las dos o más corrientes de refrigerante comprimid enfriado expandido proporciona también la carga de enfriamiento en la segunda zona de intercambio de calor (27; 817).

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la segunda (205; 619; 719) de las dos o más corrientes de refrigerante comprimido enfriado expandido se combina con la citada una (29; 712) de la una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente en una posición a una temperatura intermedia en la segunda zona de intercambio de calor (27).

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la segunda (77; 301; 505) de las dos o más corrientes de refrigerante comprimido enfriado expandido proporciona la carga de enfriamiento en la tercera zona de intercambio de calor (63; 303; 503) pero no en la segunda zona de intercambio de calor (27; 401; 511).

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la segunda (77; 301) de las dos o más corrientes de refrigerante comprimido enfriado expandido se combina con la citada una (29; 405) de la una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente en una posición entre la segunda y tercera zonas de intercambio de calor.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una primera porción (61; 306) del gas refrigerante comprimido (59) se enfría en la tercera zona de intercambio de calor (63; 303; 601; 701) y una segunda porción (69; 307) del gas refrigerante comprimido se enfría (71; 71&601; 71&701), se expande mecánicamente (75; 617; 717) y se calienta en la tercera zona de intercambio de calor (63; 303; 601; 701) para proporcionar refrigeración en esta zona para enfriar la primera porción del gas refrigerante comprimido.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el gas refrigerante comprimido (517) se enfría en la tercera zona de intercambio de calor (503) y se expande mecánicamente (31) para proporcionar un primer refrigerante expandido mecánicamente (29), el primer refrigerante expandido mecánicamente se divide en un primer y un segundo refrigerantes enfriados (505; 509), el primer refrigerante enfriado (505) se calienta en la primera zona de intercambio de calor para proporcionar refrigeración en esta zona para enfriar al gas refrigerante comprimido, el segundo refrigerante enfriado (509) se enfría más (511) y se expande mecánicamente (513) para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente (515) y el segundo refrigerante expandido mecánicamente se calienta en la segunda zona de intercambio de calor para proporcionar refrigeración en esta zona para enfriar la corriente de alimentación sustancialmente licuada procedente de la primera zona de intercambio de calor.

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una primera porción (61) del gas refrigerante comprimido (59) se enfría en la tercera zona de intercambio de calor (601; 701) y se expande mecánicamente (31; 711) para proporcionar un primer refrigerante expandido mecánicamente (29; 712), una segunda porción (69) del gas refrigerante comprimido se enfría por intercambio de calor indirecto (71) con un refrigerante vaporizador proporcionado por un tercer sistema de refrigeración y se expande mecánicamente (617; 717) para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente (619; 719) y el primer y el segundo refrigerantes expandidos mecánicamente se calientan en la segunda zona de intercambio de calor para proporcionar refrigeración en esta zona para enfriar la corriente de alimentación sustancialmente licuada procedente de la primera zona de intercambio de calor.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el gas refrigerante comprimido (807) se enfría en la primera zona de intercambio de calor (809) para proporcionar un gas refrigerante comprimido enfriado (810) y en el que una porción (812) del gas refrigerante comprimido enfriado se expande mecánicamente (821) y se calienta en la segunda zona de intercambio de calor (817) para proporcionar enfriamiento en esta zona a la corriente de alimentación sustancialmente licuada procedente de la primera zona de intercambio de calor.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo sistema de refrigeración funciona por un método que comprende:

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo sistema de refrigeración funciona por un método que comprende:

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo sistema de refrigeración funciona por un método que comprende:

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo sistema de refrigeración funciona por un método que comprende:

15. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo sistema de refrigeración funciona por un método que comprende:

16. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo sistema de refrigeración funciona por un método que comprende:

17. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo sistema de refrigeración funciona por un método que comprende:

18. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el caudal de la corriente de refrigerante comprimido que se enfría en la tercera zona de intercambio de calor (63; 303; 503; 601; 701; 809) es menor que el caudal total de la una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente que se calientan en la tercera zona de intercambio de calor.

19. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer sistema de refrigeración (21) funciona independientemente del segundo sistema de refrigeración.

20. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el enfriamiento del gas de alimentación en la primera zona de intercambio de calor (21; 705) se realiza por un método que comprende:

21. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el gas de alimentación (1) se enfría antes de la primera zona de intercambio de calor (21; 705) por intercambio de calor indirecto (3) con un refrigerante vaporizador.

22. Un método de acuerdo con la reivindicación 20, en el que por lo menos una porción del enfriamiento del gas refrigerante del aparatado (d) se realiza por intercambio de calor indirecto (51) con un refrigerante vaporizador.

23. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además proporcionar refrigeración adicional a la tercera zona de intercambio de calor (601) calentando en esta zona una porción del uno o más refrigerantes (609) proporcionados en el primer sistema de refrigeración.

24. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además proporcionar refrigeración adicional a la primera zona de intercambio de calor (705) calentando en esta zona una porción de un refrigerante intermedio enfriado (703) proporcionado en el segundo sistema de refrigeración.

25. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el gas de alimentación comprende gas natural.

26. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el uno o más refrigerantes proporcionados en el primer sistema de refrigeración se seleccionan del grupo que consiste en nitrógeno, hidrocarburos que tienen uno o más átomos de carbono e hidrocarburos halogenados que tienen uno o más átomos de carbono.

27. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el gas refrigerante en el segundo sistema de refrigeración comprende uno o más componentes seleccionados del grupo que consiste en nitrógeno, argón, metano, etano y propano.

28. Un sistema para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, sistema que comprende:

29. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 2, en el que medios (29; 405; 515; 712; 823) alimentan las citadas una o más corrientes de refrigerante expandido mecánicamente desde la segunda zona de intercambio de calor (27; 401; 511; 817) a la tercera zona de intercambio de calor y medios (77; 205; 301; 505; 619; 719; 815) alimentan una segunda de las dos o más corrientes de refrigerante comprimido enfriado expandido a por lo menos la tercera zona de intercambio de calor.

30. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 7, en el que medios (61; 306) alimentan una primera porción del gas refrigerante comprimido (59) a la tercera zona de intercambio de calor (63; 303; 601; 701), medios (71; 71&601; 71&701) enfrían una segunda porción (69; 307) del gas refrigerante comprimido, medios (75; 617; 717) expanden mecánicamente la citada segunda porción enfriada y medios (77&79; 77&407) alimentan la citada segunda porción expandida a la tercera zona de intercambio de calor (63; 303; 601; 701).

31. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que medios (31) expanden el gas refrigerante comprimido (517) enfriado en la tercera zona de intercambio de calor (503) para proporcionar un primer refrigerante expandido mecánicamente (29), medios dividen el citado primer refrigerante expandido mecánicamente en un primer y un segundo refrigerantes enfriados, medios (505) alimentan el citado primer refrigerante enfriado a la tercera zona de intercambio de calor, medios (511) enfrían más el citado segundo refrigerante enfriado (509), medios (513) expanden mecánicamente el citado segundo refrigerante más enfriado para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente y medios (515) alimentan el citado segundo refrigerante expandido mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor.

32. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 9, en el que medios (31; 711) expanden mecánicamente una primera porción (61) del gas refrigerante comprimido (59) enfriado en la tercera zona de intercambio de calor (601; 701) para proporcionar un primer refrigerante expandido mecánicamente, medios (71) enfrían una segunda porción (69) del gas refrigerante comprimido por intercambio de calor indirecto con un refrigerante vaporizador proporcionado por un tercer sistema de refrigeración, medios (617; 717) expanden mecánicamente la citada segunda porción enfriada para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente y medios (29&619; 712&719) alimentan los citados primer y segundo refrigerantes expandidos mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor.

33. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en el que medios (821) expanden mecánicamente una porción (812) del refrigerante comprimido enfriado procedente de la tercera zona de intercambio de calor (809) y medios (823) alimentan el citado gas refrigerante comprimido enfriado a la segunda zona de intercambio de calor.

34. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo sistema de refrigeración comprende:

- medios de compresión (83) para comprimir un primer gas refrigerante (81) para proporcionar el gas refrigerante comprimido (59);

- medios para dividir el gas refrigerante comprimido en un primer y un segundo refrigerantes comprimidos;

- medios (61) para alimentar el citado primer refrigerante comprimido a la tercera zona de intercambio de calor (63) para proporcionar un primer refrigerante comprimido enfriado (65);

- medios (31) para expandir mecánicamente el primer refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un refrigerante frío expandido mecánicamente;

- medios (29) para alimentar el citado refrigerante frío expandido mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor (27; 401);

- medios (67) para retirar de la segunda zona de intercambio de calor un refrigerante intermedio;

- medios (71) para enfriar el segundo refrigerante comprimido (69) por intercambio de calor indirecto con un refrigerante vaporizador para proporcionar un segundo refrigerante comprimido enfriado (73);

- medios (75) para expandir mecánicamente el citado segundo refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente (77);

- medios para combinar el citado segundo refrigerante expandido mecánicamente con el citado refrigerante intermedio para proporcionar un refrigerante intermedio combinado;

- medios (79 & 407) para alimentar el citado refrigerante intermedio combinado a la tercera zona de intercambio de calor; y

- medios (81) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor un refrigerante caliente y alimentar el citado refrigerante caliente al citado medio de compresión (83) como primer gas refrigerante.

35. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el segundo sistema de refrigeración comprende:

- medios de compresión (83) para comprimir un primer gas refrigerante (81) para proporcionar el gas refrigerante comprimido;

- medios (59) para alimentar el citado gas refrigerante comprimido a la tercera zona de intercambio de calor (63) para proporcionar un refrigerante comprimido enfriado;

- medios para dividir el gas refrigerante comprimido en un primer y un segundo refrigerantes comprimidos;

- medios (60) para alimentar el citado primer refrigerante comprimido a través de la tercera zona de intercambio de calor (63) para proporcionar un primer refrigerante comprimido más enfriado (65);

- medios (31) para expandir mecánicamente el citado primer refrigerante más enfriado para proporcionar un primer refrigerante expandido mecánicamente;

- medios (203) para expandir mecánicamente el citado segundo refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente;

- medios (29&205) para alimentar el citado primer refrigerante expandido mecánicamente y el citado segundo refrigerante expandido mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor (27);

- medios (79) para retirar de la segunda zona de intercambio de calor un refrigerante intermedio combinado y alimentar el citado refrigerante intermedio combinado a la tercera zona de intercambio de calor; y

- medios (81) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor un refrigerante calentado y alimentar el citado refrigerante calentado a los citados medios de compresión (83) como primer gas refrigerante.

36. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el segundo sistema de refrigeración comprende:

- un compresor de refrigerante de varias etapas (305) para comprimir un primer gas refrigerante (81) y un segundo gas refrigerante (82) para proporcionar un gas refrigerante comprimido (59);

- medios para dividir el gas refrigerante comprimido en un primer y un segundo refrigerantes comprimidos;

- medios (306) para alimentar el citado primer refrigerante comprimido a la tercera zona de intercambio de calor (303) para proporcionar un primer refrigerante comprimido enfriado (65);

- medios (31) para expandir mecánicamente el citado primer refrigerante enfriado para proporcionar un primer refrigerante frío expandido mecánicamente a una primera presión;

- medios (29) para alimentar el citado primer refrigerante frío expandido mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor (27);

- medios (67) para retirar de la segunda zona de intercambio de calor un refrigerante intermedio y alimentar el citado refrigerante intermedio a la tercera zona de intercambio de calor;

- medios (71) para enfriar el citado segundo refrigerante comprimido por intercambio de calor indirecto con un refrigerante vaporizador para proporcionar un segundo refrigerante comprimido enfriado (73);

- medios (75) para expandir mecánicamente el citado segundo refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente a una segunda presión mayor que la primera presión;

- medios (301) para alimentar el citado segundo refrigerante expandido mecánicamente a la tercera zona de intercambio de calor;

- medios (82) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor un refrigerante calentado (82) para proporcionar el segundo gas refrigerante y alimentar el citado segundo gas refrigerante a una etapa intermedia del compresor de refrigerante de varias etapas; y

- medios (81) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor un refrigerante calentado (81) para proporcionar el primer gas refrigerante y alimentar el citado primer gas refrigerante a una primera etapa del compresor de refrigerante de varias etapas.

37. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el segundo sistema de refrigeración comprende:

- medios de compresión (83) para comprimir un gas refrigerante (81) para proporcionar el gas refrigerante comprimido (59);

- medios para dividir el gas refrigerante comprimido en un primer y un segundo refrigerantes comprimidos;

- medios (61) para alimentar el citado primer refrigerante comprimido a la tercera zona de intercambio de calor (63) para proporcionar un primer refrigerante comprimido enfriado (65);

- medios (31) para expandir mecánicamente el citado primer refrigerante enfriado para proporcionar un primer refrigerante frío expandido mecánicamente;

- medios (29) para alimentar el citado refrigerante expandido mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor (401) para proporcionar un primer refrigerante expandido mecánicamente y enfriado (402);

- medios (430) para expandir mecánicamente el citado primer refrigerante expandido mecánicamente y enfriado para proporcionar un refrigerante frío expandido mecánicamente;

- medios (405) para alimentar el citado refrigerante frío expandido mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor;

- medios (67) para retirar de la segunda zona de intercambio de calor un refrigerante intermedio;

- medios para enfriar el citado segundo refrigerante comprimido por intercambio de calor indirecto (71) con un refrigerante vaporizador para proporcionar un segundo refrigerante comprimido enfriado (73);

- medios (75) para expandir mecánicamente el citado segundo refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente;

- medios (77) para combinar el segundo refrigerante expandido mecánicamente con el refrigerante intermedio para proporcionar un refrigerante combinado;

- medios (407) para alimentar el citado refrigerante combinado a la tercera zona de intercambio de calor;

- medios (81) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor el primer gas refrigerante y alimentar el citado primer gas refrigerante a los medios de compresión (83).

38. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 15, en el que el segundo sistema de refrigeración comprende:

- un compresor de refrigerante de varias etapas (507) para comprimir un primer gas refrigerante (81) y un segundo gas refrigerante (82) para proporcionar el gas refrigerante comprimido;

- medios (517) para alimentar el citado gas refrigerante comprimido a la tercera zona de intercambio de calor (503) para proporcionar un primer refrigerante comprimido enfriado (501);

- medios (31) para expandir mecánicamente el citado primer refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un primer refrigerante frío expandido mecánicamente (29) a una primera presión;

- medios para dividir el primer refrigerante frío expandido mecánicamente en un primer y un segundo refrigerantes fríos;

- medios (505) para alimentar el citado primer refrigerante frío a la tercera zona de intercambio de calor;

- medios (82) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor un refrigerante calentado para proporcionar el segundo gas refrigerante e introducir el citado segundo gas refrigerante en una etapa intermedia del compresor de refrigerante de varias etapas;

- medios (509) para alimentar el citado segundo refrigerante frío a la segunda zona de intercambio de calor (511) para proporcionar un segundo refrigerante comprimido enfriado (512);

- medios (513) para expandir mecánicamente el citado segundo refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente a una segunda presión menor que la primera presión;

- medios (515) para alimentar el citado segundo refrigerante expandido mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor; y

- medios (81) para retirar de la segunda zona de intercambio de calor un refrigerante calentado para proporcionar el primer gas refrigerante e introducir el citado primer gas refrigerante en una primera etapa del compresor de refrigerante de varias etapas.

39. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 16, en el que el segundo sistema de refrigeración comprende:

- medios de compresión (83) para comprimir un gas refrigerante (81) para proporcionar el gas refrigerante comprimido (59);

- medios para dividir el gas refrigerante comprimido en un primer y un segundo refrigerantes comprimidos;

- medios (61) para alimentar el citado primer refrigerante comprimido a la tercera zona de intercambio de calor (601) para proporcionar un primer refrigerante comprimido enfriado (65);

- medios (31) para expandir mecánicamente el citado primer refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un refrigerante frío expandido mecánicamente;

- medios (29) para alimentar el citado refrigerante frío expandido mecánicamente a la segunda zona de intercambio de calor (27) para formar en la segunda zona de intercambio de calor un refrigerante calentado parcialmente;

- medios (71) para enfriar el segundo refrigerante comprimido por intercambio de calor indirecto con un refrigerante vaporizador para proporcionar un refrigerante enfriado intermedio;

- medios (615) para alimentar el citado refrigerante enfriado intermedio a la tercera zona de intercambio de calor para proporcionar un segundo refrigerante comprimido enfriado (616);

- medios (617) para expandir mecánicamente el segundo refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente;

- medios (619) para combinar el segundo refrigerante frío expandido mecánicamente y el refrigerante calentado parcialmente para proporcionar un refrigerante intermedio combinado;

- medios para alimentar el citado refrigerante intermedio combinado a través de la segunda zona de intercambio de calor;

- medios (67) para retirar de la segunda zona de intercambio de calor un refrigerante calentado parcialmente y alimentar el citado refrigerante calentado parcialmente a la tercera zona de intercambio de calor; y

- medios (81) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor el refrigerante calentado y alimentar el citado refrigerante calentado a los medios de compresión (83) para proporcionar el primer gas refrigerante.

40. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 28 para la licuación de un gas por un proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el segundo sistema de refrigeración comprende:

- un compresor de refrigerante de varias etapas (507) para comprimir un primer gas refrigerante (81) y un segundo gas refrigerante para proporcionar el gas refrigerante comprimido (807);

- medios (59) para alimentar el citado gas refrigerante comprimido a la tercera zona de intercambio de calor (809) para proporcionar un refrigerante comprimido enfriado (810);

- medios para dividir el refrigerante comprimido enfriado en un primer y un segundo refrigerantes enfriados (811, 812);

- medios (813) para expandir mecánicamente el citado primer refrigerante enfriado para proporcionar un primer refrigerante expandido mecánicamente a una primera presión;

- medios (815&827) para alimentar el citado primer refrigerante expandido mecánicamente a la segunda y después a la tercera zona de intercambio de calor (817, 809);

- medios (82) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor un refrigerante calentado para proporcionar el segundo gas refrigerante e introducir el citado segundo gas refrigerante en una etapa intermedia del compresor de refrigerante de varias etapas;

- medios (812) para alimentar el citado segundo refrigerante enfriado a la segunda zona de intercambio de calor para proporcionar un segundo refrigerante comprimido enfriado (819);

- medios (821) para expandir mecánicamente el segundo refrigerante comprimido enfriado para proporcionar un segundo refrigerante expandido mecánicamente a una segunda presión menor que la primera presión;

- medios (823) para alimentar el citado segundo refrigerante expandido mecánicamente a la segunda y después a la tercera zona de intercambio de calor; y

- medios (81) para retirar de la tercera zona de intercambio de calor un refrigerante calentado para proporcionar el primer gas refrigerante e introducir el citado primer gas refrigerante en la primera etapa del compresor de refrigerante de varias etapas.

41. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 28 a 40, en el que el primer sistema de refrigeración (21) es independiente del segundo sistema de refrigeración.