இயற்கை எரிவாயுவை திரவமாக்குதல் என்பது ஒரு குறைந்த வெப்பநிலை செயல்முறையாகும்.

இயற்கை எரிவாயு திரவமாக்கல் என்பது ஒரு குறைந்த வெப்பநிலை செயல்முறையாகும். சுத்திகரிக்கப்பட்ட மூல இயற்கை எரிவாயு, குறைந்த வெப்பநிலை குளிர்வித்தல், ஒடுக்கம் மற்றும் மீக்குளிர்வித்தல் ஆகியவற்றுக்காக வெப்பப் பரிமாற்றிக்குள் நுழைந்து, –160 முதல் 165℃ வரையிலான வெப்பநிலையில் அதன் வேகம் குறைக்கப்பட்டு அழுத்தம் தணிக்கப்பட்டு, பின்னர் LNG சேமிப்புத் தொட்டிக்குள் செல்கிறது.
இயற்கை எரிவாயு குளிர்வித்தல், ஆவிசுருக்கம் மற்றும் குறைவெப்பம் ஆகியவற்றின் வெப்பத்திற்கும் வெப்பநிலைக்கும் இடையிலான தொடர்பு பின்வருமாறு:
1) குளிர்பதன சுழற்சியின் வகைகள்
இயற்கை எரிவாயுவைத் திரவமாக்குவதற்கு, அதனை குளிர்வித்தல், ஆவி சுருங்குதல் மற்றும் மீக்குளிர்வித்தல் ஆகிய செயல்முறைகளில் உருவாகும் வெப்பத்தை அகற்ற வேண்டும்; அதாவது, அதற்குரிய குளிரூட்டும் திறனை அதனுடன் பரிமாற்றம் செய்ய வேண்டியது அவசியம்.
திரவமாக்கும் செயல்முறையில் பொருத்தப்பட்டுள்ள குளிரூட்டும் அமைப்பானது, உயர் குளிரூட்டும் செயல்திறனைப் பெறும் வகையில், வெப்பப் பரிமாற்றியானது குளிர் மற்றும் வெப்ப ஓட்டத்திற்கு இடையே குறைந்தபட்ச வெப்பநிலை வேறுபாட்டை அடையச் செய்வதாகும்.
இயற்கை எரிவாயுவை திரவமாக்குவதற்கான குளிரூட்டும் அமைப்பு மிகவும் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது, மேலும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் செயல்முறைகள் பின்வருமாறு:
படிநிலை குளிரூட்டும் சுழற்சி
கலப்பு குளிர்பதனப் பொருள் குளிர்பதன சுழற்சி
முன் குளிரூட்டலுடன் கூடிய கலப்பு குளிர்பதன சுழற்சி
விரிவாக்க பொறிமுறை குளிர் சுழற்சி
2) படிநிலை குளிரூட்டும் சுழற்சி
படிநிலை குளிரூட்டும் சுழற்சியானது, 1939-ஆம் ஆண்டில் முதன்முதலில் திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயுப் பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது. இது அமெரிக்காவின் கிளீவ்லேண்டில், முதல் மற்றும் இரண்டாம் நிலை குளிரூட்டிகளாக NH3 மற்றும் C2H4-ஐப் பயன்படுத்தி நிறுவப்பட்டது.
முதல் கட்டத்தில், புரோப்பேன் அல்லது ஃப்ரீயான் குளிர்பதனப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சுத்திகரிக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு, புரோப்பேன் அல்லது ஃப்ரீயான் குளிர்விப்பானில் –35 முதல் –40℃ வரை குளிர்விக்கப்படுகிறது. பென்டேனுக்கு மேலான கனமான ஹைட்ரோகார்பன்களைப் பிரித்தெடுத்த பிறகு, அது குளிர்விப்பதற்காக இரண்டாம் கட்டத்திற்குள் நுழைகிறது. புரோப்பேன் குளிர்விப்பானிலிருந்து ஆவியாக்கப்பட்ட புரோப்பேன் வாயு, அமுக்கியால் அழுத்தப்பட்டு, நீர் குளிர்விப்பானால் குளிர்விக்கப்பட்ட பிறகு மீண்டும் திரவமாக்கப்பட்டு, புரோப்பேன் குளிர்விப்பானுக்கு மறுசுழற்சி செய்யப்படுகிறது.
இரண்டாம் கட்டத்தில், ஈத்தேன் அல்லது எத்திலீன் குளிர்பதனப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும், இயற்கை எரிவாயு இரண்டாம் கட்டத்தில் –90 முதல் –100℃ வரை குளிர்விக்கப்பட்டு, மூன்றாம் கட்டத்தில் குளிர்விப்பதற்காகத் திரவமாக்கப்படுகிறது. அழுத்தமேற்றல் மற்றும் நீர் குளிர்வித்தலுக்குப் பிறகு, ஈத்தேன் அல்லது எத்திலீன் குளிர்விப்பானிலிருந்து ஆவியான வாயு, புரோப்பேன் குளிர்விப்பானில் குளிர்விக்கப்பட்டுத் திரவமாக்கப்பட்டு, மீண்டும் ஈத்தேன் அல்லது எத்திலீன் குளிர்விப்பானுக்கு மறுசுழற்சி செய்யப்படுகிறது.
மூன்றாவது கட்டத்தில், மீத்தேன் குளிர்பதனப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு, மீத்தேன் குளிர்விப்பானில் –150 முதல் –160℃ வரை மீக்குளிரூட்டப்பட்டு, பின்னர் த்ராட்டில் வால்வு வழியாக அழுத்தம் குறைக்கப்படுகிறது. வெப்பநிலை –162℃ ஆகக் குறைந்த பிறகு, அது LNG சேமிப்புத் தொட்டிக்கு உந்தப்படுகிறது. மீத்தேன் குளிர்விப்பானிலிருந்து ஆவியாகும் வாயு, அழுத்தப்படுத்தப்பட்டு நீர்-குளிரூட்டப்பட்டு, புரோப்பேன் குளிர்விப்பானில் குளிரூட்டப்பட்டு, ஈத்தேன் அல்லது எத்திலீன் குளிர்விப்பானில் திரவமாக்கப்பட்டு, மீண்டும் மீத்தேன் குளிர்விப்பானுக்கு மறுசுழற்சி செய்யப்படுகிறது.
பாரம்பரிய படிநிலை குளிரூட்டும் சுழற்சியானது, ஒன்றுக்கொன்று சார்பற்ற மற்றும் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட பல குளிரூட்டும் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது. குளிரூட்டியானது பொதுவாக பல-நிலை அமுக்கி மூலம் அமுக்கப்படுவதால், ஒவ்வொரு குளிரூட்டும் நிலையிலும், குளிரூட்டியானது பல்வேறு அழுத்தங்களின் கீழ் ஆவியாகி, இயற்கை எரிவாயுவைக் குளிர்விப்பதற்காகப் பல வெப்பநிலை நிலைகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது. மேலும், ஒவ்வொரு அழுத்தத்தின் கீழும் ஆவியாகும் குளிரூட்டியானது, அமுக்கப்படுவதற்காக அதற்கேற்ற அமுக்கி நிலைக்குள் நுழைகிறது. ஒவ்வொரு குளிரூட்டும் நிலையிலும், குளிரூட்டி மட்டுமே வேறுபடுகிறது, ஆனால் செயல்பாட்டு முறை அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியாகவே உள்ளது.
படிநிலை குளிர்பதன சுழற்சியின் நன்மைகள் பின்வருமாறு:
① குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு;
② குளிரூட்டியானது தூய்மையானது மற்றும் விகிதாச்சாரச் சிக்கல் ஏதுமில்லை;
③ முதிர்ந்த தொழில்நுட்பம் மற்றும் நிலையான செயல்பாடு
படிநிலை குளிர்பதன சுழற்சியின் தீமைகள் பின்வருமாறு:
① பல அலகுகள் உள்ளன, மேலும் செயல்முறை சிக்கலானது;
② பல துணை உபகரணங்கள் உள்ளன, மேலும் பல்வேறு வகையான குளிரூட்டிகளை உற்பத்தி செய்வதற்கும் சேமிப்பதற்கும் பிரத்யேகமான உபகரணங்களும் இருக்க வேண்டும்;
③ குழாய் அமைப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு ஆகியவை சிக்கலானவை மற்றும் பராமரிக்க சிரமமானவை.