IT201600109378A1

IT201600109378A1 - Natural gas liquefaction system including a turbocharger with integrated multiplier

Info

Publication number: IT201600109378A1
Application number: IT102016000109378A
Authority: IT
Inventors: Elvira Bongermino; Angelo Grimaldi; Giuseppe Iurisci; Antonio Pelagotti; Leonardo Baldassarre
Original assignee: Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2018-04-28
Also published as: JP2019536969A; EP3532786B1; CN110088546A; BR112019008639A2; EP3532786A1; JP6940606B2; US20190249921A1; WO2018077935A1; KR20190096958A

Description

SISTEMA DI LIQUEFAZIONE DI GAS NATURALE COMPRENDENTE UN TURBOCOMPRESSORE CON MOLTIPLICATORE INTEGRATO NATURAL GAS LIQUEFACTION SYSTEM INCLUDING A TURBOCHARGER WITH INTEGRATED MULTIPLIER

DESCRIZIONE DESCRIPTION

CAMPO TECNICO TECHNICAL FIELD

[0001] La presente descrizione riguarda sistemi e metodi per la liquefazione di gas naturale. Più specificamente, la presente descrizione riguarda un sistema per la liquefazione di gas naturale con un turbo-compressore a moltiplicatore integrato, nonché una disposizione di compressore comprendente un turbo-compressore a moltiplicatore integrato. Inoltre, la presente descrizione riguarda un metodo per liquefare gas naturale con un turbo-compressore a moltiplicatore integrato. The present description relates to systems and methods for liquefying natural gas. More specifically, the present disclosure relates to a natural gas liquefaction system with an integrated multiplier turbo compressor, as well as a compressor arrangement comprising an integrated multiplier turbo compressor. Furthermore, the present description relates to a method for liquefying natural gas with an integrated multiplier turbo-compressor.

BASE DELL’INVENZIONE BASIS OF THE INVENTION

[0002] Il gas naturale sta diventando una sorgente di energia di importanza crescente. Allo scopo di consentire un trasporto del gas naturale efficiente da un punto di vista dei costi dalla sorgente di approvvigionamento al punto di utilizzo, è opportuno ridurre il volume del gas. La liquefazione criogenica è divenuta un processo praticato in maniera routinaria per convertire gas naturale in liquido, che è più comodo, meno costoso e più sicuro da immagazzinare e trasportare. Il trasporto attraverso gasdotti o navi cisterna di gas naturale liquefatto (LNG) diviene possibile a pressione ambiente mantenendo il gas a raffreddato e liquefatto ad una temperatura inferiore rispetto alla temperatura di liquefazione alla pressione ambiente. Natural gas is becoming an energy source of increasing importance. In order to enable cost-effective transportation of natural gas from the source of supply to the point of use, the volume of the gas should be reduced. Cryogenic liquefaction has become a routinely practiced process for converting natural gas into liquid, which is more convenient, less expensive and safer to store and transport. Transport through pipelines or tankers of liquefied natural gas (LNG) becomes possible at ambient pressure by keeping the gas a cooled and liquefied at a temperature below the liquefaction temperature at ambient pressure.

[0003] Allo scopo di immagazzinare e trasportare gas naturale allo stato liquido, il gas naturale viene raffreddato preferibilmente fino a circa da -150 a -170° C, dove il gas possiede una pressione di vapore praticamente atmosferica. In order to store and transport natural gas in the liquid state, the natural gas is preferably cooled to about -150 to -170 ° C, where the gas has a practically atmospheric vapor pressure.

[0004] Sono noti diversi processi e sistemi per liquefare il gas naturale, i quali prevedono di passare il gas naturale in sequenza ad una elevata pressione attraverso una pluralità di stadi di liquefazione, dove il gas viene raffreddato a temperature via via decrescenti, tramite cicli di refrigerazione in sequenza, fino a raggiungere la temperatura di liquefazione. [0004] Various processes and systems are known for liquefying natural gas, which involve passing the natural gas in sequence at a high pressure through a plurality of liquefaction stages, where the gas is cooled to gradually decreasing temperatures, through cycles refrigeration in sequence, until the liquefaction temperature is reached.

[0005] Prima di far passare il gas naturale attraverso gli stadi di refrigerazione, il gas naturale viene tipicamente pre-trattato per rimuovere impurezze che possono interferire con il processo, danneggiare il macchinario o che sono indesiderate nel prodotto finale. Impurezze comprendono gas acidi, composti di zolfo, biossido di carbonio, mercaptani, acqua e mercurio. Il gas pretrattato, da cui sono state rimosse le impurezze, viene poi tipicamente raffreddato tramite flussi di refrigerante per separare gli idrocarburi più pesanti. Il gas rimanente consiste principalmente di metano e contiene usualmente meno dello 0,1% di idrocarburi di più alto peso molecolare, quali propano o idrocarburi più pesanti. Il gas naturale pulito e purificato viene raffreddato alla temperatura finale in una sezione criogenica. Il gas naturale liquefatto risultante può essere immagazzinato e trasportato pressoché a pressione atmosferica. Before passing the natural gas through the refrigeration stages, the natural gas is typically pre-treated to remove impurities that can interfere with the process, damage the machinery or are unwanted in the final product. Impurities include acid gases, sulfur compounds, carbon dioxide, mercaptans, water and mercury. The pretreated gas, from which the impurities have been removed, is then typically cooled by refrigerant streams to separate the heavier hydrocarbons. The remaining gas consists mainly of methane and usually contains less than 0.1% higher molecular weight hydrocarbons, such as propane or heavier hydrocarbons. The clean and purified natural gas is cooled to the final temperature in a cryogenic section. The resulting liquefied natural gas can be stored and transported at almost atmospheric pressure.

[0006] La liquefazione criogenica viene usualmente eseguita per mezzo di un processo multi-ciclo, cioè di un processo che utilizza due o più cicli di refrigerazione. In funzione del tipo di processo, ciascun ciclo può usare un differente refrigerante, o alternativamente lo stesso refrigerante può essere usato in due o più cicli. In un tipico sistema di liquefazione criogenico, ad esempio nel cosiddetto processo APCI, il gas naturale viene inizialmente raffreddato da un primo refrigerante che circola in un anello di pre-raffreddamento e viene successivamente raffreddato da un secondo refrigerante che circola in un anello di raffreddamento. Cryogenic liquefaction is usually performed by means of a multi-cycle process, i.e. a process that uses two or more refrigeration cycles. Depending on the type of process, each cycle can use a different refrigerant, or alternatively the same refrigerant can be used in two or more cycles. In a typical cryogenic liquefaction system, for example in the so-called APCI process, the natural gas is initially cooled by a first refrigerant which circulates in a pre-cooling loop and is subsequently cooled by a second refrigerant which circulates in a cooling loop.

[0007] Nell’anello di pre-raffreddamento, il primo refrigerante in circolo può essere compresso, condensato ed espanso allo scopo di rimuovere successivamente calore dal gas naturale. Nell’anello di raffreddamento, il secondo refrigerante in circolo può essere compresso e raffreddato, allo scopo di rimuovere successivamente calore dal gas naturale. Tuttavia, far funzionare due anelli di raffreddamento (anello di preraffreddamento e anello di raffreddamento) comporta elevati consumi energetici, elevati costi e richiede spazio. [0007] In the pre-cooling loop, the first refrigerant in circulation can be compressed, condensed and expanded in order to subsequently remove heat from the natural gas. In the cooling ring, the second refrigerant in circulation can be compressed and cooled, in order to subsequently remove heat from the natural gas. However, running two cooling rings (precooling ring and cooling ring) involves high energy consumption, high costs and requires space.

[0008] Pertanto, sarebbe di beneficio progettare e fornire metodi e sistemi per liquefare gas naturale che presentino una maggiore efficienza energetica e che occupino meno spazio. Therefore, it would be beneficial to design and provide methods and systems for liquefying natural gas that are more energy efficient and take up less space.

SOMMARIO SUMMARY

[0009] Alla luce di quanto sopra, vengono forniti un sistema di liquefazione di gas naturale, una disposizione di compressore nonché un metodo di liquefazione di gas naturale. In light of the above, a natural gas liquefaction system, a compressor arrangement as well as a natural gas liquefaction method are provided.

[0010] Secondo un aspetto della presente descrizione, viene fornito un sistema di liquefazione di gas naturale. Il sistema comprende: un turbo-compressore a moltiplicatore integrato con una pluralità di stadi di compressore; un motore primo per azionare il compressore; un anello di pre-raffreddamento, attraverso il quale è atto a circolare un primo refrigerante, in cui uno o più stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il primo refrigerante; un anello di raffreddamento, attraverso cui è atto circolare un secondo refrigerante, in cui uno o più secondi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il secondo refrigerante; un primo dispositivo scambiatore di calore per trasferire calore dal gas naturale e/o dal secondo refrigerante al primo refrigerante; e un secondo dispositivo scambiatore di calore per trasferire calore dal gas naturale al secondo refrigerante. According to one aspect of the present disclosure, a natural gas liquefaction system is provided. The system comprises: an integrated multiplier turbo-compressor with a plurality of compressor stages; a prime mover for driving the compressor; a pre-cooling ring, through which a first refrigerant is adapted to circulate, in which one or more compressor stages of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the first refrigerant; a cooling ring, through which a second refrigerant is able to circulate, in which one or more second compressor stages of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the second refrigerant; a first heat exchanger device for transferring heat from the natural gas and / or the second refrigerant to the first refrigerant; and a second heat exchanger device for transferring heat from the natural gas to the second refrigerant.

[0011] Un turbo-compressore a moltiplicatore integrato secondo forme di realizzazione qui descritte comprende almeno un meccanismo di trasmissione della forza, in particolare un ingranaggio, collegato tra due o più stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore. An integrated multiplier turbo-compressor according to embodiments described herein comprises at least one force transmission mechanism, in particular a gear, connected between two or more compressor stages of the plurality of compressor stages.

[0012] Secondo un altro aspetto, viene prevista una disposizione di compressore per comprimere una pluralità di refrigeranti. La disposizione di compressore comprende: un turbo-compressore a moltiplicatore integrato con una pluralità di stadi di compressore; un primo anello di raffreddamento, attraverso cui è atto a circolare un primo refrigerante, in cui uno o più stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il primo refrigerante; e un secondo anello di raffreddamento, attraverso cui è atto a circolare un secondo refrigerante, in cui uno o più stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il secondo refrigerante. According to another aspect, a compressor arrangement is provided for compressing a plurality of refrigerants. The compressor arrangement comprises: an integrated multiplier turbo compressor with a plurality of compressor stages; a first cooling ring, through which a first refrigerant is adapted to circulate, in which one or more compressor stages of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the first refrigerant; and a second cooling ring, through which a second refrigerant is adapted to circulate, in which one or more compressor stages of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the second refrigerant.

[0013] Secondo un ulteriore aspetto, viene fornito un metodo per liquefare gas naturale. Il metodo comprende: prevedere un turbocompressore a moltiplicatore integrato avente una pluralità di stadi; azionare il compressore con un motore primo; circolare un primo refrigerante attraverso uno o più primi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore; circolare un secondo refrigerante attraverso uno o più secondi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore; raffreddare almeno uno di detto gas naturale e detto secondo refrigerante tramite scambio di calore verso il primo refrigerante; e raffreddare il gas naturale tramite scambio di calore verso il secondo refrigerante. According to a further aspect, a method is provided for liquefying natural gas. The method comprises: providing an integrated multiplier turbocharger having a plurality of stages; operate the compressor with a prime mover; circulating a first refrigerant through one or more first compressor stages of the plurality of compressor stages; circulating a second refrigerant through one or more second compressor stages of the plurality of compressor stages; cooling at least one of said natural gas and said second refrigerant by heat exchange towards the first refrigerant; and cooling the natural gas by heat exchange to the second refrigerant.

[0014] Ulteriori aspetti, vantaggi e caratteristiche della presente descrizione saranno chiari dalle rivendicazioni dipendenti, dalla descrizione e dai disegni allegati. Further aspects, advantages and features of the present description will be clear from the dependent claims, description and accompanying drawings.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0015] Per comprendere in dettaglio le caratteristiche sopra menzionate della presente descrizione, una illustrazione più particolareggiata della descrizione, sopra brevemente riassunta, può essere ottenuta con riferimento a forme di realizzazione. I disegni allegati riguardano forme di realizzazione della descrizione e saranno illustrati nel seguito. Alcune forme di realizzazione sono mostrate nei disegni e dettagliate nella descrizione che segue. In order to understand in detail the above-mentioned features of the present description, a more detailed illustration of the description, briefly summarized above, can be obtained with reference to embodiments. The attached drawings relate to embodiments of the description and will be illustrated below. Some embodiments are shown in the drawings and detailed in the following description.

[0016] La Fig. 1 è un diagramma schematico di un tipico processo APCI per liquefare gas naturale; Fig. 1 is a schematic diagram of a typical APCI process for liquefying natural gas;

[0017] la Fig. 2 è un diagramma schematico di un sistema di liquefazione di gas naturale secondo forme di realizzazione qui descritte; Fig. 2 is a schematic diagram of a natural gas liquefaction system according to embodiments described here;

[0018] la Fig. 3 è un diagramma schematico un sistema di liquefazione di gas naturale secondo ulteriori forme di realizzazione qui descritte; [0018] Fig. 3 is a schematic diagram of a natural gas liquefaction system according to further embodiments described here;

[0019] la Fig.4 è una vista schematica ingrandita di una disposizione di compressore per un sistema di liquefazione di gas naturale secondo forme di realizzazione qui descritte; Fig.4 is an enlarged schematic view of a compressor arrangement for a natural gas liquefaction system according to embodiments described herein;

[0020] la Fig. 5 è un diagramma schematico di un sistema di liquefazione di gas naturale secondo ulteriori forme di realizzazione qui descritte; Fig. 5 is a schematic diagram of a natural gas liquefaction system according to further embodiments described here;

[0021] laFig.6 è un diagramma di flusso che illustra un metodo per la liquefazione di gas naturale secondo forme di realizzazione qui descritte. Fig. 6 is a flow chart illustrating a method for liquefying natural gas according to embodiments described here.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DETAILED DESCRIPTION

[0022] Verrà ora fatto riferimento in dettaglio alle varie forme di realizzazione della descrizione, di cui uno o più esempi sono illustrati nelle figure. Ciascun esempio è fornito a scopi esemplificativi e non deve considerarsi limitativo. Ad esempio, caratteristiche illustrate o descritte come parti di una forma di realizzazione possono essere usate in una o in combinazione con qualunque altra forma di realizzazione per dar luogo ad ancora un’ulteriore forma di realizzazione. Si deve intendere che la presente descrizione comprende tali modifiche e varianti. Reference will now be made in detail to the various embodiments of the description, of which one or more examples are illustrated in the figures. Each example is provided for illustrative purposes and should not be considered as limiting. For example, features illustrated or described as parts of an embodiment can be used in one or in combination with any other embodiment to give rise to yet another embodiment. It is to be understood that the present disclosure includes such modifications and variations.

[0023] Nella presente descrizione dei disegni, gli stessi numeri di riferimento si riferiscono a componenti corrispondenti o simili. Generalmente, sono descritte soltanto le differenze rispetto alle singole forme di realizzazione. Se non diversamente specificato, la descrizione di una parte o aspetto in una forma di realizzazione si applica anche ad una parte o a un aspetto corrispondente di un’altra forma di realizzazione. In the present description of the drawings, the same reference numerals refer to corresponding or similar components. Generally, only the differences with respect to the individual embodiments are described. Unless otherwise specified, the description of a part or aspect in one embodiment also applies to a part or a corresponding aspect of another embodiment.

[0024] La Fig. 1 mostra un diagramma schematico di un tipico sistema di liquefazione di gas naturale che utilizza il cosiddetto processo APCI. Il processo illustrato utilizza due cicli di refrigerazione. Un ciclo di pre-raffreddamento 12 usa un primo refrigerante ed un ciclo di raffreddamento 2 usa un secondo refrigerante. Fig. 1 shows a schematic diagram of a typical natural gas liquefaction system using the so-called APCI process. The process illustrated uses two refrigeration cycles. A pre-cooling cycle 12 uses a first coolant and a cooling cycle 2 uses a second coolant.

[0025] Il sistema indicato con 1 nel suo complesso comprende il ciclo di raffreddamento 2 comprendente una linea formata da una turbina a gas 3, che aziona un treno di compressori. Il treno di compressori comprende un primo compressore 5 e un secondo compressore 7 in serie per comprimere il secondo refrigerante. Un refrigeratore inter-stadio 9 può essere previsto per raffreddare il secondo refrigerante alimentato dal primo compressore 5 per ridurre la temperatura ed il volume del secondo refrigerante prima che esso entri nel secondo compressore 7. Il secondo refrigerante compresso alimentato dal secondo compressore 7 può essere condensato con acqua o aria in un secondo condensatore 11. Il secondo refrigerante è raffreddato e parzialmente liquefatto da uno scambiatore di calore scambiando calore con un primo refrigerante che circola nel ciclo di pre-raffreddamento 12. [0025] The system indicated with 1 as a whole comprises the cooling cycle 2 comprising a line formed by a gas turbine 3, which drives a train of compressors. The compressor train comprises a first compressor 5 and a second compressor 7 in series for compressing the second refrigerant. An inter-stage chiller 9 can be provided to cool the second refrigerant fed by the first compressor 5 to reduce the temperature and volume of the second refrigerant before it enters the second compressor 7. The second compressed refrigerant fed by the second compressor 7 can be condensed with water or air in a second condenser 11. The second refrigerant is cooled and partially liquefied by a heat exchanger by exchanging heat with a first refrigerant which circulates in the pre-cooling cycle 12.

[0026] Il ciclo di pre-raffreddamento 12 comprende una linea comprendente una turbina a gas 13, che aziona un compressore 15. Il primo refrigerante compresso alimentato dal compressore 15 viene condensato in un primo condensatore 17 con acqua o aria. Il primo refrigerante condensato viene usato per pre-raffreddare il gas naturale fino a -40°C e raffreddare e parzialmente liquefare il secondo refrigerante. Il pre-raffreddamento del gas naturale e la parziale liquefazione del secondo refrigerante sono eseguiti in un processo multi-pressione, ad esempio un processo a quattro pressioni nell’esempio illustrato in Fig.1. The pre-cooling cycle 12 comprises a line comprising a gas turbine 13, which drives a compressor 15. The first compressed refrigerant fed by the compressor 15 is condensed in a first condenser 17 with water or air. The first condensed refrigerant is used to pre-cool the natural gas down to -40 ° C and to cool and partially liquefy the second refrigerant. The pre-cooling of natural gas and the partial liquefaction of the second refrigerant are performed in a multi-pressure process, for example a four-pressure process in the example shown in Fig.1.

[0027] Il flusso del primo refrigerante condensato dal primo condensatore 17 viene alimentato ad una prima serie di scambiatore di calore ausiliari disposti in sequenza per raffreddare e parzialmente liquefare il secondo refrigerante, e ad una seconda serie di quattro scambiatori di calore di pre-raffreddamento disposti in serie, per preraffreddare gas naturale. Una prima porzione del primo refrigerante compresso, che fluisce dal primo condensatore 17 viene alimentato attraverso un condotto 19 alla prima serie di scambiatore di calore e viene sequenzialmente espanso in espantori disposti in serie 21, 23, 25 e 27 a quattro differenti livelli di pressione gradualmente decrescenti. A valle ciascun espantore, una porzione del primo refrigerante espanso viene deviata ad un rispettivo scambiatore di calore 29, 31, 33 e 35. The flow of the first condensed refrigerant from the first condenser 17 is fed to a first series of auxiliary heat exchangers arranged in sequence to cool and partially liquefy the second refrigerant, and to a second series of four pre-cooling heat exchangers arranged in series, to pre-cool natural gas. A first portion of the first compressed refrigerant, which flows from the first condenser 17 is fed through a duct 19 to the first series of heat exchanger and is sequentially expanded into series-arranged expanders 21, 23, 25 and 27 at four different pressure levels gradually decreasing. Downstream of each expander, a portion of the first expanded coolant is diverted to a respective heat exchanger 29, 31, 33 and 35.

[0028] Il secondo refrigerante compresso alimentato dal secondo condensatore 11 può fluire in un condotto 37 verso uno scambiatore di calore criogenico principale 38. Il condotto 37 passa sequenzialmente attraverso gli scambiatori di calore 29, 21, 33 e 35, cosicché il secondo refrigerante viene gradualmente raffreddato e parzialmente liquefatto per scambio termico con il primo refrigerante espanso. The second compressed refrigerant fed from the second condenser 11 can flow in a conduit 37 to a main cryogenic heat exchanger 38. The conduit 37 passes sequentially through the heat exchangers 29, 21, 33 and 35, so that the second refrigerant is gradually cooled and partially liquefied by heat exchange with the first expanded coolant.

[0029] Una seconda frazione del primo refrigerante condensato dal primo condensatore 17 viene alimentato ad un secondo condotto 39 e viene espanso sequenzialmente in quattro espantori disposti in serie 41, 43, 45 e 47. Una porzione del primo refrigerante espanso in ciascun espantore viene deviato verso un corrispondente scambiatore di calore di pre-raffreddamento 49, 51, 53 e 55, rispettivamente. Una linea principale di gas naturale 61 fluisce sequenzialmente attraverso detti scambiatori di calore di pre-raffreddamento 49, 51, 53 e 55, cosicché il gas naturale viene pre-raffreddato prima di entrare nello scambiatore di calore criogenico principale 38. Il primo refrigerante riscaldato che esce dagli scambiatori di calore di pre-raffreddamento 49, 51, 53 e 55 viene raccolto con il primo refrigerante che esce dagli scambiatori di calore 29, 31, 33 e 35, e viene nuovamente alimentato al compressore 15, che recupera i quattro flussi elaborati del primo refrigerante e comprime nuovamente il vapore. [0029] A second fraction of the first refrigerant condensed from the first condenser 17 is fed to a second conduit 39 and is sequentially expanded into four series expans 41, 43, 45 and 47. A portion of the first expanded refrigerant in each expander is diverted to a corresponding pre-cooling heat exchanger 49, 51, 53 and 55, respectively. A main line of natural gas 61 flows sequentially through said pre-cooling heat exchangers 49, 51, 53 and 55, so that the natural gas is pre-cooled before entering the main cryogenic heat exchanger 38. The first heated refrigerant which exits from the pre-cooling heat exchangers 49, 51, 53 and 55 is collected with the first refrigerant that exits from the heat exchangers 29, 31, 33 and 35, and is fed again to the compressor 15, which recovers the four processed flows of the first refrigerant and compresses the vapor again.

[0030] Il sistema mostrato in Fig. 1 comprende almeno un compressore azionato dalla turbina a gas 13 per comprimere il primo refrigerante e almeno un ulteriore compressore azionato da una turbina a gas 3 per comprimere il secondo refrigerante. Corrispondentemente, l’efficienza energetica del sistema mostrato in Fig.1 è limitata e le due turbine a gas 3, 13 occupano una considerevole quantità di spazio. The system shown in Fig. 1 comprises at least one compressor driven by the gas turbine 13 for compressing the first refrigerant and at least one further compressor driven by a gas turbine 3 for compressing the second refrigerant. Correspondingly, the energy efficiency of the system shown in Fig.1 is limited and the two gas turbines 3, 13 occupy a considerable amount of space.

[0031] Un sistema di liquefazione di gas naturale 100 secondo le forme di realizzazione qui descritte è schematicamente illustrato in Fig.2. A natural gas liquefaction system 100 according to the embodiments described here is schematically illustrated in Fig.2.

[0032] Il sistema di liquefazione di gas naturale 100 comprende un turbocompressore 150 con moltiplicatore integrato (anche indicato semplicemente come compressore 150) con una pluralità di stadi di compressore, che è configurato per essere azionato da un motore primo 160, in particolare da un singolo motore primo, quale un motore a combustione interna, o un motore elettrico. In altre parole, ciascuno stadio di compressore della pluralità di stadi di compressore del compressore 150 può essere azionato direttamente o indirettamente dal motore primo 160. Un meccanismo di trasmissione 301, in particolare un ruotismo del compressore comprendente uno o più ingranaggi e/o altre unità di trasmissione quali pignoni, pulegge, ruote dentate, eccetera può essere collegato fra la pluralità di stadi di compressore del compressore 150, allo scopo di azionare in rotazione la pluralità di stadi di compressore. La forza di azionamento può essere fornita dal motore primo 160 ad esempio attraverso un albero di azionamento principale collegato al turbocompressore a moltiplicatore integrato. The natural gas liquefaction system 100 comprises a turbocharger 150 with integrated multiplier (also referred to simply as compressor 150) with a plurality of compressor stages, which is configured to be driven by a prime mover 160, in particular a single prime mover, such as an internal combustion engine, or an electric motor. In other words, each compressor stage of the plurality of compressor stages of the compressor 150 can be driven directly or indirectly by the prime mover 160. A drive mechanism 301, in particular a compressor gear train comprising one or more gears and / or other units drives such as pinions, pulleys, toothed wheels, etc. can be connected between the plurality of compressor stages of the compressor 150, in order to rotate the plurality of compressor stages. The driving force can be provided by the prime mover 160 for example through a main drive shaft connected to the turbocharger with integrated multiplier.

[0033] Prevedendo un compressore con un moltiplicatore integrato, la velocità, la coppia e/o il verso della forza di rotazione fornita dal motore primo possono essere modificate in maniera appropriata. Ad esempio la velocità di rotazione e/o la coppia delle giranti della pluralità di stadi di compressore può essere regolata individualmente secondo necessità. In alcune forme di realizzazione, il meccanismo di trasmissione può comprendere un treno di ingranaggi o una trasmissione. Le giranti degli stadi di compressore possono essere montate su rispettivi alberi, che possono essere azionati in rotazione da uno gli elementi di trasmissione del ruotismo. Ad esempio il ruotismo può comprendere almeno una ruota dentata che può azionare uno o più alberi in rotazione. Un pignone può essere montato su ciascun albero e può ingranare con almeno una ruota dentata. Inoltre, su ciascuno degli alberi possono essere montate una o due giranti della pluralità di stadi di compressore. By providing a compressor with an integrated multiplier, the speed, torque and / or direction of the rotational force provided by the prime mover can be modified appropriately. For example, the rotational speed and / or the torque of the impellers of the plurality of compressor stages can be individually adjusted as required. In some embodiments, the transmission mechanism may comprise a gear train or a transmission. The impellers of the compressor stages can be mounted on respective shafts, which can be rotated by one of the transmission elements of the gear train. For example, the gear train can comprise at least one toothed wheel which can drive one or more rotating shafts. A pinion can be mounted on each shaft and can mesh with at least one sprocket. Furthermore, one or two impellers of the plurality of compressor stages can be mounted on each of the shafts.

[0034] In un compressore a moltiplicatore integrato, almeno una o più unità di trasmissione, quali una o più ruote dentate, sono connesse fra almeno alcuni della pluralità di stadi di compressore, cosicché le rispettive giranti degli stadi di compressore possono essere fatte ruotare a velocità di rotazione differenti. Quando un ruotismo o altro meccanismo di trasmissione è collegato fra almeno alcuni stadi di compressore, gli stadi di compressore possono essere previsti su alberi differenti, che possono essere atti a ruotare a velocità di rotazione differenti. Ad esempio, le giranti dell’uno o più dei primi stadi di compressore possono ruotare a velocità di rotazione differenti rispetto alle giranti dell’uno o più secondi stadi di compressore. In an integrated multiplier compressor, at least one or more drive units, such as one or more toothed wheels, are connected between at least some of the plurality of compressor stages, so that the respective impellers of the compressor stages can be rotated to different rotation speeds. When a gearing or other transmission mechanism is connected between at least some compressor stages, the compressor stages may be provided on different shafts, which may be adapted to rotate at different rotational speeds. For example, the impellers of one or more of the first compressor stages can rotate at different rotation speeds compared to the impellers of one or more second compressor stages.

[0035] Ad esempio, in alcune forme di realizzazione uno o più elementi di trasmissione della forza, quali una o più ruote dentate centrali, possono essere previsti per azionare l’uno o più primi stadi di compressore e l’uno o più secondi stadi di compressore a velocità di rotazione differenti. L’uno o più primi stadi di compressore possono essere previsti su alberi differenti rispetto all’uno o più secondi stadi di compressore. [0035] For example, in some embodiments one or more force transmission elements, such as one or more central toothed wheels, can be provided to drive the one or more first compressor stages and the one or more second stages of compressor at different rotation speeds. The one or more first compressor stages can be provided on different shafts with respect to one or more second compressor stages.

[0036] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, un elemento di trasmissione della forza, quale una o più ruote dentate centrali, può essere configurato per azionare due o più primi stadi di compressore a differenti velocità di rotazione. In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, un elemento di trasmissione della forza, quale una o più ruote dentate centrali, può essere configurato per azionare due o più secondi stadi di compressore a differenti velocità di rotazione. In alcune forme di realizzazione, il compressore a moltiplicatore integrato può comprendere una pluralità di elementi di trasmissione di forza, quali una pluralità di ruote dentate centrali, allo scopo di azionare ciascuno stadio della pluralità di stadi di compressore alla velocità di rotazione desiderata. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, a force transmitting element, such as one or more center sprockets, can be configured to drive two or more compressor first stages at different rotation speed. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, a force transmitting element, such as one or more central sprockets, can be configured to drive two or more compressor second stages at different rotational speeds. . In some embodiments, the integrated multiplier compressor may comprise a plurality of force transmitting elements, such as a plurality of central sprockets, in order to drive each stage of the plurality of compressor stages at the desired rotational speed.

[0037] Come ulteriormente mostrato in Fig. 2, il sistema di liquefazione del gas naturale 100 comprende un anello di pre-raffreddamento 110, attraverso il quale è atto a circolare un primo refrigerante, in cui uno o più primi stadi di compressore 151 della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il primo refrigerante, e un secondo anello di raffreddamento 130, attraverso cui è atto a circolare un secondo refrigerante, in cui uno o più secondi stadi compressore 155 della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il secondo refrigerante. [0037] As further shown in Fig. 2, the natural gas liquefaction system 100 comprises a pre-cooling ring 110, through which a first refrigerant is able to circulate, in which one or more first compressor stages 151 of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the first refrigerant, and a second cooling ring 130, through which a second refrigerant is able to circulate, in which one or more second compressor stages 155 of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the second refrigerant.

[0038] Ciascuno stadio di compressore della pluralità dei primi e secondi stadi di compressore possono comprendere un ingresso di gas, un’uscita di gas, e almeno una girante ruotante su un rispettivo albero. Gli stadi di compressore possono essere stadi di compressore assiali o radiali. [0038] Each compressor stage of the plurality of the first and second compressor stages can include a gas inlet, a gas outlet, and at least one impeller rotating on a respective shaft. The compressor stages can be axial or radial compressor stages.

[0039] L’uno o più primi stadi di compressore 151 per pressurizzare il primo refrigerante possono essere azionati direttamente o indirettamente dal motore primo 160, ad esempio attraverso un meccanismo di trasmissione o ruotismo del compressore. L’uno o più secondi stadi di compressore 155 per pressurizzare il secondo refrigerante possono essere anch’essi azionati direttamente o indirettamente dal motore primo 160, ad esempio attraverso un meccanismo di trasmissione o ruotismo del compressore 150. [0039] The one or more first stages of compressor 151 to pressurize the first refrigerant can be operated directly or indirectly by the prime mover 160, for example through a transmission mechanism or gearing of the compressor. The one or more second compressor stages 155 to pressurize the second refrigerant can also be operated directly or indirectly by the prime mover 160, for example through a transmission mechanism or gearing of the compressor 150.

[0040] Secondo forme di realizzazione qui descritte, può essere previsto un singolo compressore multi-stadio a moltiplicatore integrato azionato dal motore primo 160, per pressurizzare due o più refrigeranti che circolano in due o più anelli di raffreddamento, ad esempio nell’anello di pre-raffreddamento 110 e nell’anello di raffreddamento 130. In alcune forme di realizzazione l’intero sistema di liquefazione LNG può comprendere un singolo compressore a moltiplicatore integrato configurato per pressurizzare i due o più refrigeranti che sono usati per liquefare il gas naturale. [0040] According to embodiments described here, a single multi-stage compressor with integrated multiplier driven by the prime mover 160 can be provided to pressurize two or more refrigerants circulating in two or more cooling loops, for example in the cooling loop pre-cooling 110 and in the cooling loop 130. In some embodiments the entire LNG liquefaction system may comprise a single integrated multiplier compressor configured to pressurize the two or more refrigerants that are used to liquefy the natural gas.

[0041] I primi stadi di compressore e i secondi stadi di compressore del compressore possono essere alloggiati in una singola cassa di compressore, ad esempio in una maniera compatta ed a risparmio di spazio. Ad esempio, una parete di una cassa di compressore può racchiudere la prima pluralità di stadi di compressore, la seconda pluralità di stadi di compressore, nonché gli elementi di trasmissione del ruotismo del compressore, che collegano gli alberi di azionamento degli stadi di compressore gli uni agli altri. The first compressor stages and the second compressor stages of the compressor can be housed in a single compressor casing, for example in a compact and space-saving manner. For example, a wall of a compressor casing can enclose the first plurality of compressor stages, the second plurality of compressor stages, as well as the transmission elements of the compressor gear, which connect the drive shafts of the compressor stages to each other. to the others.

[0042] Usando un compressore multi-stadio a moltiplicatore integrato per pressurizzare due, tre o più refrigeranti del sistema di liquefazione LNG, si può risparmiare energia e spazio rispetto ai sistemi precedentemente utilizzati, che comprendevano uno o più compressori separati. Può essere ancora possibile una regolazione delle velocità di rotazione degli stadi di compressore, poiché la pluralità di stadi di compressore sono collegati meccanicamente dal ruotismo interno del compressore. By using an integrated multiplier multi-stage compressor to pressurize two, three or more refrigerants of the LNG liquefaction system, energy and space can be saved compared to previously used systems, which included one or more separate compressors. It may still be possible to adjust the rotation speeds of the compressor stages, since the plurality of compressor stages are mechanically linked by the internal gearing of the compressor.

[0043] Come mostrato ulteriormente in Fig. 2, il sistema di liquefazione di gas naturale 100 può comprendere, inoltre, un primo dispositivo scambiatore di calore 170 configurato per trasferire calore dal gas naturale al primo refrigerante e/o dal secondo refrigerante al primo refrigerante, e un secondo dispositivo scambiatore di calore 180 per trasferire calore dal gas naturale al secondo refrigerante. As shown further in Fig. 2, the natural gas liquefaction system 100 may further comprise a first heat exchanger device 170 configured to transfer heat from the natural gas to the first refrigerant and / or from the second refrigerant to the first refrigerant , and a second heat exchanger device 180 for transferring heat from the natural gas to the second refrigerant.

[0044] In alcune forme di realizzazione, il gas naturale è atto ad essere sequenzialmente raffreddato dal primo refrigerante e dal secondo refrigerante. Il gas naturale può essere guidato attraverso uno o più primi scambiatori di calore del primo dispositivo scambiatore di calore 170, dove il gas naturale può essere preraffreddato dal primo refrigerante, ad esempio ad una temperatura inferiore a 0°C, in particolare – 40°C o meno. Il gas naturale può essere successivamente guidato attraverso il secondo dispositivo scambiatore di calore 180, dove il gas naturale è raffreddato dal secondo refrigerante. Il secondo dispositivo scambiatore di calore 180 può essere lo scambiatore di calore criogenico principale del sistema che è configurato per raffreddare il gas naturale fino alla temperatura di liquefazione. In some embodiments, the natural gas is adapted to be sequentially cooled by the first refrigerant and the second refrigerant. Natural gas can be guided through one or more first heat exchangers of the first heat exchanger device 170, where natural gas can be pre-cooled by the first refrigerant, for example to a temperature below 0 ° C, in particular - 40 ° C or less. The natural gas can subsequently be guided through the second heat exchanger device 180, where the natural gas is cooled by the second refrigerant. The second heat exchanger device 180 may be the main cryogenic heat exchanger of the system which is configured to cool the natural gas to liquefaction temperature.

[0045] Nel diagramma schematico della Fig.2, il secondo dispositivo scambiatore di calore 180 è rappresentato in maniera semplificata come un dispositivo che rimuovere calore dal gas naturale che fluisce attraverso una linea di gas naturale principale 61 e trasferisce il calore al secondo refrigerante che fluisce attraverso l’anello di raffreddamento 130. In the schematic diagram of Fig.2, the second heat exchanger device 180 is represented in a simplified manner as a device which removes heat from the natural gas flowing through a main natural gas line 61 and transfers the heat to the second refrigerant which flows through the cooling ring 130.

[0046] Il primo refrigerante che circola nell’anello di pre-raffreddamento 110 può essere usato per pre-raffreddare il gas naturale in una posizione della linea principale di gas naturale 61 a monte del secondo dispositivo scambiatore di calore 180. Alternativamente, o in aggiunta, il primo refrigerante può essere usato per raffreddare il secondo refrigerante in una posizione dell’anello di raffreddamento 130 a monte del secondo dispositivo scambiatore di calore 180. The first refrigerant circulating in the pre-cooling loop 110 can be used to pre-cool the natural gas at a location of the main natural gas line 61 upstream of the second heat exchanger device 180. Alternatively, or in addition, the first coolant can be used to cool the second coolant at a location of the cooling ring 130 upstream of the second heat exchanger device 180.

[0047] Nella forma di realizzazione illustrata in Fig. 2, il primo dispositivo scambiatore di calore 170 comprende uno scambiatore di calore configurato per preraffreddare gas naturale e un ulteriore scambiatore di calore configurato per raffreddare il secondo refrigerante. Il primo refrigerante che lascia il primo dispositivo scambiatore di calore 170 può essere riportato al compressore 150 per essere nuovamente compresso nell’uno o più primi stadi di compressore 151 del compressore. In the embodiment illustrated in Fig. 2, the first heat exchanger device 170 comprises a heat exchanger configured to pre-cool natural gas and a further heat exchanger configured to cool the second refrigerant. The first refrigerant that leaves the first heat exchanger device 170 can be returned to the compressor 150 to be compressed again in one or more first compressor stages 151 of the compressor.

[0048] In alcune forme di realizzazione, il secondo refrigerante che lascia il secondo dispositivo scambiatore di calore 180 può essere riportato al compressore 150 per essere nuovamente compresso nell’uno o più secondi stadi di compressore 155 del compressore. [0048] In some embodiments, the second refrigerant leaving the second heat exchanger device 180 can be returned to the compressor 150 to be compressed again in one or more second compressor stages 155 of the compressor.

[0049] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, l’anello di pre-raffreddamento 110 comprende un primo condensatore 17 per rimuovere calore dal primo refrigerante dopo la compressione. L’anello di pre-raffreddamento può comprendere, inoltre, almeno un elemento di espansione (non mostrato in Fig. 2) per espandere il primo refrigerante a monte del primo dispositivo scambiatore di calore 170. [0049] In some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, the pre-cooling ring 110 comprises a first condenser 17 to remove heat from the first refrigerant after compression. The pre-cooling ring may also include at least one expansion element (not shown in Fig. 2) to expand the first refrigerant upstream of the first heat exchanger device 170.

[0050] L’anello di raffreddamento 130 può comprendere un secondo condensatore 11 per rimuovere calore dal secondo refrigerante dopo la compressione. [0050] The cooling ring 130 may comprise a second condenser 11 to remove heat from the second refrigerant after compression.

[0051] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, il primo refrigerante comprende un gas con un peso molecolare di 35 o superiore, in particolare 40 o superiore, più in particolare propano. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, the first refrigerant comprises a gas with a molecular weight of 35 or more, especially 40 or more, more particularly propane.

[0052] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, il secondo refrigerante è un refrigerante misto, che può comprendere una miscela comprendente almeno uno o più tra azoto, metano, etano e propano. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, the second refrigerant is a mixed refrigerant, which can comprise a mixture comprising at least one or more of nitrogen, methane, ethane and propane.

[0053] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, almeno uno stadio di compressore della pluralità di stadi di compressore è provvisto di un vano di guida di ingresso mobile per regolare in maniera autonoma un flusso che entra in almeno uno stadio di compressore. Ad esempio, ciascuno dell’uno o più primi stadi di compressore 151 possono essere provvisti di un rispettivo vano di guida di ingresso mobile. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, at least one compressor stage of the plurality of compressor stages is provided with a movable inlet guide space for autonomously regulating a flow which enters at least one compressor stage. For example, each of the one or more first compressor stages 151 can be provided with a respective movable inlet guide compartment.

[0054] Come schematicamente illustrato in Fig. 2, un singolo motore primo può essere previsto per azionare ciascuno dell’uno o più primi e secondi stadi di compressore. In alcune forme di realizzazione, il motore primo 160 può essere o comprendere una turbina a gas e/o un motore, ad esempio un motore elettrico o un motore a combustione interna. Uno o più elementi di ruotismo del turbo-compressore a moltiplicatore integrato può essere collegato fra il motore primo, l’uno o più primi stadi di compressore e/o l’uno o più secondi stadi di compressore. Ad esempio, almeno alcune delle giranti dell’uno o più primi stadi di compressore possono ruotare a differenti velocità di rotazione ed essere previste su alberi ruotanti differenti rispetto ad almeno alcune delle giranti dell’uno o più secondi stadi di compressore. [0054] As schematically illustrated in Fig. 2, a single prime mover can be provided to drive each of the one or more first and second compressor stages. In some embodiments, the prime mover 160 may be or comprise a gas turbine and / or an engine, for example an electric motor or an internal combustion engine. One or more gearing elements of the turbo-compressor with integrated multiplier can be connected between the prime mover, one or more first compressor stages and / or one or more second compressor stages. For example, at least some of the impellers of one or more first compressor stages can rotate at different rotation speeds and be provided on different rotating shafts with respect to at least some of the impellers of one or more second compressor stages.

[0055] Un sistema di liquefazione di gas naturale 200 secondo forme di realizzazione qui descritte è mostrato schematicamente in Fig. 3. La configurazione di base del sistema di liquefazione di gas naturale 200 è simile a quella del sistema illustrato in Fig. 2 cosicché può essere fatto riferimento alle spiegazioni che precedono, le quali non vengono qui ripetute. A natural gas liquefaction system 200 according to embodiments described here is schematically shown in Fig. 3. The basic configuration of the natural gas liquefaction system 200 is similar to that of the system illustrated in Fig. 2 so that it can reference should be made to the preceding explanations, which are not repeated here.

[0056] Il sistema di liquefazione di gas naturale 200 comprende un turbocompressore 150 a moltiplicatore integrato con una pluralità di stadi di compressore, che è configurato per essere azionato da un motore primo 160, in particolare da un motore primo quale una turbina a gas o altro motore a combustione interna. In altre parole, ciascuno stadio di compressore della pluralità di stadi di compressore del compressore 150 può essere azionato direttamente o indirettamente dal motore primo 160. Ad esempio, un meccanismo di trasmissione, in particolare un ruotismo del compressore, con una pluralità di ruote dentate e/o altre unità di trasmissione quali pignoni e/o pulegge possono essere connessi fra il motore primo 160 e la pluralità di stadi di compressore del compressore 150, allo scopo di azionare la pluralità di stadi di compressore alle velocità di rotazione opportune. The natural gas liquefaction system 200 comprises an integrated multiplier turbocharger 150 with a plurality of compressor stages, which is configured to be driven by a prime mover 160, particularly a prime mover such as a gas turbine or other internal combustion engine. In other words, each compressor stage of the plurality of compressor stages of the compressor 150 can be driven directly or indirectly by the prime mover 160. For example, a drive mechanism, in particular a compressor gear train, with a plurality of sprockets and / or other transmission units such as pinions and / or pulleys can be connected between the prime mover 160 and the plurality of compressor stages of the compressor 150, in order to drive the plurality of compressor stages at suitable rotation speeds.

[0057] In alcune forme di realizzazione, il compressore 150 comprende una pluralità di primi stadi di compressore 151 configurati per pressurizzare il primo refrigerante che circola nell’anello 110 di pre-raffreddamento. Ad esempio, possono essere previsti quattro primi stadi di compressore. In altre forme di realizzazione, può essere previsto un differente numero di primi stadi di compressore, ad esempio due, tre o più di quattro primi stadi di compressore. [0057] In some embodiments, the compressor 150 comprises a plurality of first compressor stages 151 configured to pressurize the first refrigerant that circulates in the pre-cooling ring 110. For example, four first compressor stages can be provided. In other embodiments, a different number of compressor first stages may be provided, for example two, three or more than four compressor first stages.

[0058] La pluralità di primi stadi di compressore 151 possono essere disposti sequenzialmente nell’anello di pre-raffreddamento. Ad esempio, il primo refrigerante che entra nel compressore 150 in un primo stadio di compressore iniziale, può essere successivamente pressurizzato da detto primo stadio di compressore iniziale e da altri primi stadi di compressore disposti a valle del primo stadio di compressore iniziale. La pressione del primo refrigerante può essere aumentata in ciascuno dei primi stadi di compressore 151 disposti in sequenza. [0058] The plurality of first compressor stages 151 can be arranged sequentially in the pre-cooling ring. For example, the first refrigerant which enters the compressor 150 in a first stage of initial compressor, can subsequently be pressurized by said first stage of initial compressor and by other first stages of compressor arranged downstream of the first stage of initial compressor. The pressure of the first refrigerant can be increased in each of the first compressor stages 151 arranged in sequence.

[0059] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, il compressore 150 può comprendere una pluralità di secondi stadi di compressore 155 configurati per pressurizzare il secondo refrigerante che circola nell’anello di raffreddamento 130. Ad esempio, possono essere previsti due, tre, quattro o più secondi stadi di compressore 155. I secondi stadi di compressore 155 possono essere disposti in sequenza nell’anello di raffreddamento. In altre parole, il secondo refrigerante che entra nel compressore 150 in un secondo stadio iniziale di compressore può essere successivamente pressurizzato da detto secondo stadio iniziale di compressore e ulteriori secondi stadi di compressore disposti a valle del secondo stadio di compressore iniziale. La pressione del secondo refrigerante può essere aumentata da ciascuno dei secondi stadi di compressore 155 disposti in sequenza. Le giranti di due o più secondi stadi di compressore possono essere montate su alberi differenti e in alcune forme di realizzazione possono essere fatte ruotare a velocità di rotazione differenti. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the compressor 150 may comprise a plurality of second compressor stages 155 configured to pressurize the second refrigerant circulating in the cooling loop 130. Ad for example, two, three, four or more second compressor stages 155 can be provided. The second compressor stages 155 can be arranged sequentially in the cooling loop. In other words, the second refrigerant entering the compressor 150 in a second initial compressor stage can be subsequently pressurized by said second initial compressor stage and further second compressor stages arranged downstream of the second initial compressor stage. The pressure of the second refrigerant can be increased by each of the second compressor stages 155 arranged in sequence. The impellers of two or more second compressor stages may be mounted on different shafts and in some embodiments may be rotated at different rotational speeds.

[0060] Ad esempio, il compressore 150 può comprendere quattro primi stadi di compressore per pressurizzare il primo refrigerante e tre (o alternativamente quattro) secondi stadi di compressore per pressurizzare il secondo refrigerante. For example, the compressor 150 may comprise four first compressor stages to pressurize the first refrigerant and three (or alternatively four) second compressor stages to pressurize the second refrigerant.

[0061] In alcune forme di realizzazione, l’anello di pre-raffreddamento 110 può essere configurato per suddividere il primo refrigerante in una pluralità di flussi di pre-raffreddamento, che sono guidati verso un rispettivo di detta pluralità di primi stadi di compressore 151. Il numero di flussi di pre-raffreddamento può corrispondere al numero di primi stadi di compressore. Ciascuno dei flussi di preraffreddamento può entrare nel compressore in un associato primo stadio di compressore per essere nuovamente compresso dall’associato primo stadio di compressore e potenzialmente da ulteriori uno o più primi stadi di compressore disposti a valle di esso, se previsti. In some embodiments, the pre-cooling ring 110 may be configured to divide the first refrigerant into a plurality of pre-cooling streams, which are driven to a respective one of said plurality of first compressor stages 151 The number of pre-cooling streams can correspond to the number of compressor first stages. Each of the pre-cooling flows can enter the compressor in an associated first compressor stage to be compressed again by the associated first compressor stage and potentially by further one or more compressor first stages arranged downstream of it, if provided.

[0062] In alcune forme di realizzazione, una pluralità di primi elementi di espansione 241, 243, 245, 247 possono essere disposti sequenzialmente nel primo anello di preraffreddamento 110 e configurati per espandere il primo refrigerante ad una pluralità di livelli di pressione decrescenti. Una pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255 del primo dispositivo scambiatore di calore 270 possono essere previsti per ricevere i rispettivi flussi di pre-raffreddamento di detto primo refrigerante, espansi attraverso almeno uno di detta pluralità di primi elementi di espansione 241, 243, 245, 247 e per trasferire calore dal gas naturale al primo refrigerante. In some embodiments, a plurality of first expansion elements 241, 243, 245, 247 can be sequentially arranged in the first precooling ring 110 and configured to expand the first coolant to a plurality of decreasing pressure levels. A plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255 of the first heat exchanger device 270 can be provided to receive the respective pre-cooling flows of said first coolant, expanded through at least one of said plurality of first expansion elements 241, 243, 245, 247 and to transfer heat from natural gas to the first refrigerant.

[0063] Può essere prevista una pluralità di percorsi di ritorno 261, 263, 265, 267 configurati per riportare detti flussi di pre-raffreddamento del primo refrigerante dalla pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255 a un rispettivo di detta pluralità di primi stadi di compressore 151. [0063] A plurality of return paths 261, 263, 265, 267 configured to return said pre-cooling flows of the first refrigerant from the plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255 to a respective of said plurality of compressor first stages 151.

[0064] Secondo alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, almeno un primo elemento di espansione ausiliario può essere disposto nell’anello di pre-raffreddamento. Inoltre, almeno un primo scambiatore di calore ausiliario può essere previsto per ricevere almeno una porzione di detto primo refrigerante espanso attraverso l’almeno un primo elemento di espansione ausiliario e per trasferire calore dal secondo refrigerante al primo refrigerante. [0064] According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, at least a first auxiliary expansion element can be arranged in the pre-cooling ring. Furthermore, at least a first auxiliary heat exchanger can be provided to receive at least a portion of said first expanded refrigerant through the at least one first auxiliary expansion element and to transfer heat from the second refrigerant to the first refrigerant.

[0065] Secondo alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, il sistema può comprendere una pluralità di primi elementi ausiliari di espansione 221, 223, 225, 227 disposti in sequenza nell’anello di pre-raffreddamento 110 e configurati per espandere il primo refrigerante ad una pluralità di livelli di pressione decrescenti. Una pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235 del primo dispositivo scambiatore di calore 270 possono essere previsti per ricever rispettive porzioni di detto primo refrigerante espanso attraverso almeno uno di detta pluralità di primi elementi di espansione ausiliari 221, 223, 225, 227 e per trasferire calore dal secondo refrigerante al primo refrigerante. [0065] According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, the system can comprise a plurality of first auxiliary expansion elements 221, 223, 225, 227 arranged sequentially in the pre-cooling ring 110 and configured to expand the first coolant to a plurality of decreasing pressure levels. A plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235 of the first heat exchanger device 270 can be provided to receive respective portions of said first expanded refrigerant through at least one of said plurality of first auxiliary expansion elements 221, 223, 225, 227 and to transfer heat from the second refrigerant to the first refrigerant.

[0066] La pluralità di percorsi di ritorno 261, 263, 265, 267 possono essere configurati per riportare dette porzione del primo refrigerante dalla pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235 e/o dai primi scambiatori ausiliari 249, 251, 253, 255 ad un rispettivo stadio di detta pluralità di primi stadi di compressore 151. [0066] The plurality of return paths 261, 263, 265, 267 can be configured to return said portion of the first refrigerant from the plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235 and / or from the first auxiliary exchangers 249, 251, 253, 255 to a respective stage of said plurality of first compressor stages 151.

[0067] Durante il funzionamento del sistema di liquefazione di gas naturale 200, un flusso di primo refrigerante compresso può essere alimentato da un primo stadio di compressore più a valle della pluralità di primi stadi di compressore 151 ad un primo condensatore 17. Il flusso del primo refrigerante alimentato attraverso il primo condensatore 17 può essere raffreddato, ad esempio con acqua o aria, e condensato. During operation of the natural gas liquefaction system 200, a compressed first refrigerant flow may be supplied from a first compressor stage further downstream of the plurality of first compressor stages 151 to a first condenser 17. The flow of the first refrigerant fed through the first condenser 17 can be cooled, for example with water or air, and condensed.

[0068] In alcune forme di realizzazione, il primo refrigerante circola nell’anello di pre-raffreddamento 110 per pre-raffreddare il gas naturale nella pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255 e/o per raffreddare ed eventualmente parzialmente liquefare il secondo refrigerante che circola nell’anello di raffreddamento 130 nella pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235. In some embodiments, the first refrigerant circulates in the pre-cooling ring 110 to pre-cool the natural gas in the plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255 and / or to cool and possibly partially liquefy the second coolant circulating in the cooling ring 130 in the plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235.

[0069] In alcune forme di realizzazione, l’anello di pre-raffreddamento 110 può essere suddiviso in una pluralità di n livelli di pressione, ad esempio quattro livelli di pressione. Il numero n di livelli di pressione può corrispondere al numero n di primi stadi di compressore del compressore 150, configurati per comprimere il primo refrigerante. Il flusso del primo refrigerante alimentato attraverso il primo condensatore 17 può essere sequenzialmente espanso a n livelli di pressione progressivamente più bassi e può essere suddiviso in n flussi parziali. Ciascun flusso parziale del primo refrigerante può essere riportato come flusso laterale al compressore 150 a un ingresso di un corrispondente stadio della pluralità di primi stadi di compressore 151. [0069] In some embodiments, the pre-cooling ring 110 can be divided into a plurality of n pressure levels, for example four pressure levels. The number n of pressure levels may correspond to the number n of first compressor stages of the compressor 150, configured to compress the first refrigerant. The flow of the first refrigerant fed through the first condenser 17 can be sequentially expanded to n progressively lower pressure levels and can be divided into n partial flows. Each partial flow of the first refrigerant can be returned as a side flow to the compressor 150 to an inlet of a corresponding stage of the plurality of first compressor stages 151.

[0070] Una prima linea di alimentazione 217 può alimentare una prima parte del primo flusso di refrigerante condensato ad una pluralità di primi elementi di espansione 241, 243, 245, 247. Una seconda linea di alimentazione 218 derivata dalla prima linea di alimentazione 217 può alimentare una seconda parte del primo flusso di refrigerante condensato ad una pluralità di primi elementi di espansione ausiliari 221, 223, 225, 227. [0070] A first supply line 217 can supply a first part of the first flow of condensed refrigerant to a plurality of first expansion elements 241, 243, 245, 247. A second supply line 218 derived from the first supply line 217 can supplying a second part of the first condensed refrigerant flow to a plurality of first auxiliary expansion elements 221, 223, 225, 227.

[0071] La prima parte del primo refrigerante condensato dal primo condensatore 17 può essere sequenzialmente espansa nella pluralità di primi elementi di espansione 241, 243, 245, 247 ad n differenti livelli di pressione gradualmente decrescenti. A valle di ciascun primo elemento di espansione, una porzione del flusso del primo refrigerante parzialmente espanso può essere deviata ad un rispettivo scambiatore della pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255. La parte rimanente del primo refrigerante parzialmente espanso può essere fatto fluire attraverso il successivo primo elemento di espansione e così via. Il primo refrigerante residuo che fluisce attraverso quello più a valle (247) della pluralità di primi elementi di espansione 241, 243, 245, 247 può essere alimentato a quello più a valle (255) della pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255. [0071] The first part of the first refrigerant condensed by the first condenser 17 can be sequentially expanded into the plurality of first expansion elements 241, 243, 245, 247 to n different gradually decreasing pressure levels. Downstream of each first expansion element, a portion of the flow of the first partially expanded refrigerant can be diverted to a respective exchanger of the plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255. The remaining part of the first partially expanded refrigerant can be flowed through the next first expansion element and so on. The first residual refrigerant flowing through the most downstream one (247) of the plurality of first expansion elements 241, 243, 245, 247 can be fed to the most downstream one (255) of the plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255.

[0072] In ciascuno della pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255, il primo refrigerante può scambiare calore con il gas naturale che fluisce nella linea principale di gas naturale 61, così pre-raffreddando ed eventualmente parzialmente liquefacendo il gas naturale. In each of the plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255, the first refrigerant can exchange heat with the natural gas flowing in the main natural gas line 61, thus pre-cooling and possibly partially liquefying the gas natural.

[0073] La seconda parte del primo refrigerante condensato espanso in almeno uno della pluralità di primi elementi di espansione ausiliari 221, 223, 225, 227 può essere deviato verso un corrispondente di detta pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235. La porzione di primo refrigerante alimentato da ciascuno di detta pluralità di primi elementi di espansione ausiliari 221, 223, 225, 227 e che non fluisce attraverso il rispettivo primo scambiatore di calore ausiliario viene alimentata al successivo di detta pluralità di primi elementi di espansione ausiliari 221, 223, 225, 227. Quello più a valle (235) di detta pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235 riceve la frazione residua del primo refrigerante espanso in quello più a valle (227) della pluralità di primi elementi di espansione ausiliari 221, 223, 225, 227. In ciascun primo scambiatore di calore ausiliario il primo refrigerante scambia calore con il secondo refrigerante che circola nell’anello di raffreddamento 130, cosicché sul lato di mandata di quello più a valle (235) della pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235 il secondo refrigerante viene raffreddato ed eventualmente almeno parzialmente liquefatto. [0073] The second part of the first condensed refrigerant expanded in at least one of the plurality of first auxiliary expansion elements 221, 223, 225, 227 can be diverted to a corresponding one of said plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235. The portion of first refrigerant fed by each of said plurality of first auxiliary expansion elements 221, 223, 225, 227 and which does not flow through the respective first auxiliary heat exchanger is fed to the next one of said plurality of first expansion elements 221, 223, 225, 227. The one further downstream (235) of said plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235 receives the residual fraction of the first expanded refrigerant in the one further downstream (227) of the plurality of first auxiliary expansion elements 221, 223, 225, 227. In each first auxiliary heat exchanger the first refrigerant exchanges heat with the second refrigerant which there rcola in the cooling ring 130, so that on the delivery side of the one further downstream (235) of the plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235 the second refrigerant is cooled and possibly at least partially liquefied.

[0074] Il primo refrigerante riscaldato che esce dalla pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255 può essere raccolto con il primo refrigerante riscaldato che esce dai primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235 e può essere alimentato nuovamente al turbo-compressore a moltiplicatore integrato 150 all’ingresso del rispettivo primo stadio di compressore. [0074] The first heated refrigerant coming out of the plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255 can be collected with the first heated refrigerant coming out of the first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235 and can be powered again to the turbo-compressor with integrated multiplier 150 at the inlet of the respective first compressor stage.

[0075] In alcune forme di realizzazione, il primo refrigerante riscaldato che esce da uno della pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235 è circa alla stessa pressione del primo refrigerante riscaldato che esce dal corrispondente scambiatore della pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255. Il primo refrigerante raccolto ai corrispondenti livelli di pressione può essere alimentato all’ingresso di un corrispondente stadio della pluralità di primi stadi di compressore del compressore 150. Una pluralità di flussi laterale del primo refrigerante viene così riportata a livelli di pressione gradualmente decrescenti agli ingressi dei primi stadi di compressore 151 disposti in sequenza. [0075] In some embodiments, the first heated coolant exiting from one of the plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235 is at approximately the same pressure as the first heated coolant exiting the corresponding exchanger of the plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255. The first refrigerant collected at the corresponding pressure levels can be fed to the inlet of a corresponding stage of the plurality of first compressor stages of the compressor 150. A plurality of lateral flows of the first refrigerant is thus brought back to gradually decreasing pressure levels at the inlets of the first compressor stages 151 arranged in sequence.

[0076] In alcune forme di realizzazione, la pluralità di percorsi di ritorno 261, 263, 265, 267 può essere configurata per alimentare i flussi laterali del primo refrigerante espanso ed esausto dalla pluralità di primi scambiatori di calore 249, 251, 253, 255 e/o dalla pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235 ad un corrispondente stadio della pluralità di primi stadi di compressore 151. [0076] In some embodiments, the plurality of return paths 261, 263, 265, 267 can be configured to supply the lateral flows of the first expanded and exhausted refrigerant from the plurality of first heat exchangers 249, 251, 253, 255 and / or from the plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235 to a corresponding stage of the plurality of first compressor stages 151.

[0077] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, il secondo refrigerante che circola nell’anello di raffreddamento 130 può essere compresso dalla pluralità di secondi stadi di compressore 155 che possono essere disposti in sequenza nell’anello di raffreddamento 130. La pluralità di secondi stadi di compressore 155 sono parte dello stesso compressore a moltiplicatore integrato di cui sono parte la prima pluralità di primi stadi di compressore 151. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, the second refrigerant circulating in the cooling ring 130 can be compressed by the plurality of second compressor stages 155 which can be sequentially arranged in the The cooling ring 130. The plurality of second compressor stages 155 are part of the same integrated multiplier compressor of which the first plurality of first compressor stages 151 are part.

[0078] In alcune forme di realizzazione, il compressore a moltiplicatore integrato può comprendere almeno un’unità di compressore multi-stadio con due o più stadi di compressore disposti in sequenza su un singolo albero, ad esempio un’unità di compressore centrifugo multi-stadio. In some embodiments, the integrated multiplier compressor may comprise at least a multi-stage compressor unit with two or more compressor stages sequentially arranged on a single shaft, e.g., a multi-stage centrifugal compressor unit. stage.

[0079] Il motore primo 160 che aziona compressore può comprendere un motore a combustione interna o un motore elettrico. Il motore primo 160 può essere una turbina a gas, ad esempio una turbina a gas di derivazione aeronautica. The prime mover 160 which drives the compressor may comprise an internal combustion engine or an electric motor. The prime mover 160 can be a gas turbine, for example a gas turbine of aeronautical derivation.

[0080] In alcune forme di realizzazione, almeno un inter-refrigeratore può essere disposto fra almeno due primi stadi di compressore disposti in sequenza della pluralità di primi stadi di compressore 151. In alcune forme di realizzazione, almeno un secondo inter-refrigeratore può essere disposto fra almeno due secondi stadi di compressore disposti in sequenza della pluralità di secondi stadi di compressore 155. Gli inter-refrigeratori possono essere configurati per ridurre la temperatura ed il volume del rispettivo refrigerante alimentato dal rispettivo stadio di compressore prima di entrare nel successivo stadio di compressore o prima di uscire dal compressore. In some embodiments, at least one intercooler may be disposed between at least two sequentially arranged compressor first stages of the plurality of compressor first stages 151. In some embodiments, at least one second intercooler may be arranged between at least two second compressor stages arranged in sequence of the plurality of second compressor stages 155. The inter-chillers can be configured to reduce the temperature and volume of the respective refrigerant supplied by the respective compressor stage before entering the next stage of compressor or before exiting the compressor.

[0081] Il secondo refrigerante alimentato da quello più a valle della pluralità di secondi stadi di compressore 155 può essere condensato da un secondo condensatore 11. Il secondo condensatore 11 può essere un condensatore ad aria in un condensatore ad acqua, dove il secondo refrigerante può essere condensato scambiando calore con aria o acqua. Il secondo refrigerante condensato può essere successivamente alimentato da una linea di alimentazione attraverso la pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari 229, 231, 233, 235, dove il secondo refrigerante può essere raffreddato ed eventualmente liquefatto scambiando calore con il primo refrigerante che circola nell’anello di pre-raffreddamento 110, come sopra descritto. The second refrigerant fed by the one further downstream of the plurality of second compressor stages 155 can be condensed by a second condenser 11. The second condenser 11 can be an air condenser in a water condenser, where the second refrigerant can be condensed by exchanging heat with air or water. The second condensed refrigerant can be subsequently fed from a supply line through the plurality of first auxiliary heat exchangers 229, 231, 233, 235, where the second refrigerant can be cooled and possibly liquefied by exchanging heat with the first refrigerant circulating in the pre-cooling ring 110, as described above.

[0082] Il secondo refrigerante raffreddato alimentato dalla pluralità dei primi scambiatori di calore ausiliari può essere guidato verso il secondo dispositivo scambiatore di calore 180, che può essere uno scambiatore di calore criogenico principale, dove il secondo refrigerante può rimuovere ulteriore calore dal gas naturale pre-raffreddato, completando il processo di liquefazione. Il secondo refrigerante riscaldato può essere riportato attraverso una linea di ritorno 269 ad uno iniziale della pluralità di secondi stadi di compressore 155 del compressore 150. The second cooled refrigerant fed by the plurality of the first auxiliary heat exchangers can be driven to the second heat exchanger device 180, which can be a main cryogenic heat exchanger, where the second refrigerant can remove further heat from the natural gas before -cooled, completing the liquefaction process. The heated second refrigerant may be returned via a return line 269 to an initial one of the plurality of second compressor stages 155 of compressor 150.

[0083] In Fig. 3 la pluralità di stadi di compressore del turbo-compressore a moltiplicatore integrato 150 è rappresentata soltanto in maniera schematica. Il compressore 150 in una forma di realizzazione esemplificativa è illustrato in maggiore dettaglio in Fig.4. [0083] In Fig. 3 the plurality of compressor stages of the integrated multiplier turbo-compressor 150 is represented only schematically. The compressor 150 in an exemplary embodiment is illustrated in greater detail in Fig.4.

[0084] La Fig. 4 è una vista schematica ingrandita di una disposizione di compressore con un turbo-compressore 150 a moltiplicatore integrato secondo forme di realizzazione qui descritte. Il compressore 150 può essere azionato da un motore primo 160 e può comprendere una pluralità di stadi di compressore che sono direttamente o indirettamente azionati dal motore primo 160. La pluralità di stadi di compressore comprende uno o più primi stadi di compressore 151 per pressurizzare il primo refrigerante che circola nell’anello di pre-raffreddamento 110, e uno o più secondi stadi di compressore 155 per pressurizzare il secondo refrigerante che circola nell’anello di raffreddamento 130. Maggiori dettagli dell’anello di preraffreddamento 110 e dell’anello di raffreddamento 130 sono descritti sopra con riferimento alla Fig.2 ed alla Fig.3 e non vengono qui ripetuti. Fig. 4 is an enlarged schematic view of a compressor arrangement with an integrated multiplier turbo-compressor 150 according to embodiments described herein. The compressor 150 may be driven by a prime mover 160 and may comprise a plurality of compressor stages which are directly or indirectly driven by the prime mover 160. The plurality of compressor stages includes one or more first compressor stages 151 to pressurize the prime mover. refrigerant circulating in the pre-cooling ring 110, and one or more second compressor stages 155 to pressurize the second refrigerant circulating in the cooling ring 130. More details of the pre-cooling ring 110 and the cooling ring 130 are described above with reference to Fig.2 and Fig.3 and are not repeated here.

[0085] Il compressore 150 può comprendere un meccanismo di trasmissione 301, ad esempio un moltiplicatore integrato, che può essere disposto in una cassa di compressore 130 e configurato per essere azionato dal motore primo 160. Il compressore 150 può inoltre comprendere almeno un primo albero 303 configurato per essere portato in rotazione da detto meccanismo di trasmissione 301 e configurato per azionare almeno uno di una pluralità di primi stadi di compressore 151. In altre parole, una girante di almeno un primo stadio di compressore può essere montata sull’almeno un primo albero 303, così da ruotare insieme al primo albero. Inoltre, il compressore 150 può comprendere almeno un secondo albero 305 configurato per essere portato in rotazione da detto meccanismo di trasmissione 301 e configurato per azionare almeno una pluralità di secondi stadi di compressore 155. Una girante di almeno un secondo stadio di compressore può essere montata sull’almeno un secondo albero 305 così da ruotare insieme al secondo albero. The compressor 150 may comprise a drive mechanism 301, for example an integrated multiplier, which can be arranged in a compressor casing 130 and configured to be driven by the prime mover 160. The compressor 150 may further comprise at least one first shaft 303 configured to be rotated by said drive mechanism 301 and configured to drive at least one of a plurality of first compressor stages 151. In other words, an impeller of at least one first compressor stage can be mounted on the at least one first stage shaft 303, so as to rotate together with the first shaft. Furthermore, the compressor 150 may comprise at least a second shaft 305 configured to be rotated by said drive mechanism 301 and configured to drive at least a plurality of second compressor stages 155. An impeller of at least one second compressor stage can be mounted on the at least one second shaft 305 so as to rotate together with the second shaft.

[0086] In alcune forme di realizzazione, almeno un primo albero 303 può azionare due primi stadi di compressore della pluralità di primi stadi di compressore, ad esempio due primi stadi di compressore successivi. In alternativa o in aggiunta, almeno un secondo albero 305 può azionare due secondi stadi di compressore della pluralità di secondi stadi di compressore, ad esempio due secondi stadi di compressore successivi. In some embodiments, at least one first shaft 303 can drive two first compressor stages of the plurality of first compressor stages, for example two successive first compressor stages. Alternatively or in addition, at least a second shaft 305 can drive two second compressor stages of the plurality of second compressor stages, for example two successive second compressor stages.

[0087] In alcune forme di realizzazione, l’almeno un primo albero 303 può essere provvisto di un pignone che ingrana con una ruota dentata del meccanismo di trasmissione 301, e/o l’almeno un secondo albero 305 può essere provvisto di un ulteriore pignone che ingrana con una ruota dentata del meccanismo di trasmissione 301. Ad esempio, in alcune forme di realizzazione, il meccanismo di trasmissione 301 può comprendere una prima ruota dentata 307 configurato per azionare l’almeno un primo albero 303 e una seconda ruota dentata 308 configurata per azionare l’almeno un secondo albero 305. [0087] In some embodiments, the at least one first shaft 303 may be provided with a pinion which meshes with a toothed wheel of the drive mechanism 301, and / or the at least one second shaft 305 may be provided with a further pinion meshing with a sprocket of the drive mechanism 301. For example, in some embodiments, the drive mechanism 301 may comprise a first sprocket 307 configured to drive the at least one first shaft 303 and a second sprocket 308 configured to drive the at least one second shaft 305.

[0088] In alternativa, ad esempio nella forma di realizzazione schematicamente illustrata in Fig. 5, il meccanismo di trasmissione 301 può comprendere una ruota dentata centrale 307 configurata per azionare l’almeno un primo albero 303 e per azionare l’almeno un secondo albero 305. Ad esempio, può essere previsto un singolo ingranaggio principale che è configurato per azionare (ad esempio direttamente) ciascuno dei primi e secondi stadi di compressore. Alternatively, for example in the embodiment schematically illustrated in Fig. 5, the transmission mechanism 301 may comprise a central gear wheel 307 configured to drive the at least one first shaft 303 and to drive the at least one second shaft 305. For example, a single main gear may be provided which is configured to drive (e.g. directly) each of the first and second compressor stages.

[0089] In altre parole, un primo pignone con un primo diametro può essere collegato all’almeno un primo albero 303 e/o un secondo pignone con un secondo diametro può essere collegato all’almeno un secondo albero 305. La ruota dentata centrale 307 del ruotismo può ingranare direttamente con il primo pignone e con il secondo pignone per azionare l’almeno un primo albero e l’almeno un secondo albero in rotazione. Nella forma di realizzazione illustrata in Fig. 5, la ruota dentata centrale 307 ingrana direttamente con rispettivi pignoni collegati a due o più primi alberi 303 ed a due o più secondi alberi 305. Ad esempio la (singola) ruota dentata centrale può azionare direttamente gli alberi di tre, quattro o più primi stadi di compressore e di tre, quattro o più secondi stadi di compressore. [0089] In other words, a first pinion with a first diameter can be connected to the at least one first shaft 303 and / or a second pinion with a second diameter can be connected to the at least one second shaft 305. The central sprocket 307 gear mechanism can mesh directly with the first pinion and with the second pinion to drive the at least one first shaft and the at least one second shaft in rotation. In the embodiment illustrated in Fig. 5, the central toothed wheel 307 meshes directly with respective pinions connected to two or more first shafts 303 and to two or more second shafts 305. For example, the (single) central toothed wheel can directly drive the shafts of three, four or more first compressor stages and three, four or more second compressor stages.

[0090] Il primo diametro del primo pignone può corrispondere al secondo diametro del secondo pignone. Pertanto, il primo albero e il secondo albero possono ruotare a velocità di rotazione corrispondenti. Alternativamente, il primo diametro e il secondo diametro possono essere differenti, pertanto, la velocità di rotazione del primo albero e del secondo albero possono essere impostate per essere opportunamente differenti. Ad esempio, le velocità di rotazione dei primi e dei secondi stadi di compressore possono essere adattate alle proprietà del rispettivo refrigerante che fluisce attraverso di essi. [0090] The first diameter of the first pinion can correspond to the second diameter of the second pinion. Therefore, the first shaft and the second shaft can rotate at corresponding rotational speeds. Alternatively, the first diameter and the second diameter can be different, therefore, the rotation speed of the first shaft and the second shaft can be set to be suitably different. For example, the rotational speeds of the first and second compressor stages can be adapted to the properties of the respective refrigerant flowing therethrough.

[0091] In una forma di realizzazione alternativa, possono essere previsti due o più ingranaggi principali per azionare la pluralità di stadi di compressore. Ad esempio, un primo ingranaggio principale può azionare l’uno o più primi stadi di compressore, e un secondo ingranaggio principale può azionare l’uno o più secondi stadi di compressore. In an alternative embodiment, two or more main gears may be provided for driving the plurality of compressor stages. For example, a first main gear can drive the one or more first compressor stages, and a second main gear can drive the one or more second compressor stages.

[0092] Si deve notare che, in alcune forme di realizzazione, l’almeno un primo albero e/o l’almeno un secondo albero possono azionare due stadi di compressore che possono essere disposti su estremità opposte del rispettivo albero. In Fig. 3 e in Fig. 5 due stadi di compressore previsti su un singolo albero sono illustrati schematicamente da due doppie frecce rivolte in versi opposti, che sono collegate da una linea di collegamento che rappresenta l’albero comune. Ad esempio una prima girante di un primo stadio di compressore può essere montata su una prima porzione di un albero comune e una seconda girante di un ulteriore stadio di compressore può essere montata su una seconda porzione dell’albero comune. [0092] It should be noted that, in some embodiments, the at least one first shaft and / or the at least one second shaft can drive two compressor stages that can be arranged on opposite ends of the respective shaft. In Fig. 3 and Fig. 5 two compressor stages provided on a single shaft are schematically illustrated by two double arrows pointing in opposite directions, which are connected by a connection line that represents the common shaft. For example, a first impeller of a first compressor stage can be mounted on a first portion of a common shaft and a second impeller of a further compressor stage can be mounted on a second portion of the common shaft.

[0093] Riferendosi nuovamente alla Fig. 3 e alla Fig. 4, in alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, la prima ruota dentata 307 può azionare la pluralità di primi stadi di compressore 151, e la seconda ruota dentata 308 può azionare la pluralità di secondi stadi di compressore 155. Le ruote dentate possono essere ruote che sono portate in rotazione direttamente o indirettamente dal motore primo 160, rispettivamente. Il primo ed il secondo albero possono comprendere ciascuno un pignone montato su di essi ed ingranante con una rispettiva ruota dentata. Il primo ed il secondo albero e la o le giranti montate sugli alberi possono pertanto ruotare a velocità di rotazione differenti. Referring again to Fig. 3 and Fig. 4, in some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, the first sprocket 307 can drive the plurality of compressor first stages 151, and the second toothed wheel 308 can drive the plurality of second compressor stages 155. The toothed wheels can be wheels which are rotated directly or indirectly by the prime mover 160, respectively. The first and second shafts can each comprise a pinion mounted on them and meshing with a respective toothed wheel. The first and second shaft and the impeller (s) mounted on the shafts can therefore rotate at different rotation speeds.

[0094] Il diametro della seconda ruota dentata 308 può essere minore del diametro della prima ruota dentata 307. Quando la prima ruota dentata 307 ingrana direttamente con la seconda ruota dentata 308, la seconda ruota dentata 308 può ruotare a una velocità di rotazione superiore rispetto alla prima ruota dentata 307. Pertanto, l’almeno un secondo albero 305 azionato dalla seconda ruota dentata 308 può ruotare ad una velocità di rotazione superiore rispetto all’almeno un primo albero 303 azionato dalla prima ruota dentata 307. Pertanto, la o le giranti del primo o dei primi stadi di compressore che sono montate sull’almeno un primo albero 303 possono ruotare ad una velocità di rotazione superiore rispetto alla o alle giranti del secondo o dei secondi stadi di compressore che sono montate sull’almeno un secondo albero 305. [0094] The diameter of the second toothed wheel 308 may be smaller than the diameter of the first toothed wheel 307. When the first toothed wheel 307 meshes directly with the second toothed wheel 308, the second toothed wheel 308 can rotate at a higher rotational speed than to the first toothed wheel 307. Thus, the at least one second shaft 305 driven by the second toothed wheel 308 can rotate at a higher rotational speed than the at least one first shaft 303 driven by the first toothed wheel 307. Therefore, the impeller (s) of the first or first compressor stages which are mounted on the at least one first shaft 303 can rotate at a higher rotational speed than the impeller (s) of the second or second compressor stages which are mounted on the at least one second shaft 305.

[0095] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, il compressore può comprendere due o più primi alberi che azionano la pluralità di primi stadi di compressore 151, in cui i due o più primi alberi possono essere azionati dalla prima ruota dentata 307. Almeno un primo albero può essere configurato per azionare due primi stadi di compressore disposti in sequenza. In alternativa o in aggiunta, almeno un primo albero può essere configurato per azionare un singolo primo stadio di compressore. Nell’ultimo caso la girante di un singolo primo stadio di compressore può essere montata sul primo albero. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the compressor may comprise two or more first shafts which drive the plurality of first compressor stages 151, wherein the two or more first shafts may be driven by the first sprocket 307. At least a first shaft can be configured to drive two first compressor stages arranged in sequence. Alternatively or additionally, at least one first shaft can be configured to drive a single first compressor stage. In the latter case, the impeller of a single compressor first stage can be mounted on the first shaft.

[0096] In alcune forme di realizzazione, che possono essere combinate con altre forme di realizzazione qui descritte, il compressore può comprendere due o più secondi alberi per azionare la pluralità di secondi stadi di compressore 155, in cui i due o più secondi alberi possono essere azionati dalla seconda ruota dentata 308. Almeno un secondo albero può essere configurato per azionare due secondi stadi di compressore disposti in sequenza. In alternativa o in aggiunta, almeno un secondo albero può essere configurato per azionare un singolo stadio di una pluralità di secondi stadi di compressore. In some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, the compressor may comprise two or more second shafts for driving the plurality of second compressor stages 155, wherein the two or more second shafts can be driven by the second sprocket 308. At least a second shaft may be configured to drive two second compressor stages arranged in sequence. Alternatively or in addition, at least one second shaft can be configured to drive a single stage of a plurality of second compressor stages.

[0097] Ciascuno stadio di compressore della pluralità di stadi di compressore può comprendere un ingresso di gas, un’uscita di gas e almeno una girante montata su un rispettivo albero. Ciascuna girante può essere una girante radiale, con un ingresso assiale e un’uscita radiale. Il fluido elaborato attraverso la girante può essere raccolto in una rispettiva voluta dello stadio di compressore. Le giranti possono essere accoppiate, una coppia di giranti (ad esempio appartenenti a due stadi di compressore successivi) possono essere montate su un albero ruotante comune. [0097] Each compressor stage of the plurality of compressor stages can comprise a gas inlet, a gas outlet and at least one impeller mounted on a respective shaft. Each impeller can be a radial impeller, with an axial inlet and a radial outlet. The fluid processed through the impeller can be collected in a respective scroll of the compressor stage. The impellers can be coupled, a pair of impellers (for example belonging to two successive compressor stages) can be mounted on a common rotating shaft.

[0098] In alcune forme di realizzazione, la pluralità di primi stadi di compressore 151 possono essere configurati per comprimere il primo refrigerante in modo tale che il primo refrigerante pressurizzato sia alimentato dal primo stadio di compressore 312 più a valle della pluralità di primi stadi di compressore 151 ad una pressione fra 10 bar e 40 bar assoluti, in particolare fra 20 bar e 30 bar assoluti, più in particolare fra 22 bar e 24 bar assoluti. In alcune forme di realizzazione, la pressione del primo refrigerante all’ingresso del primo stadio di compressore 315 più a monte può essere fra 1 bar assoluto e 2 bar assoluti. In some embodiments, the plurality of first compressor stages 151 can be configured to compress the first refrigerant such that the first pressurized refrigerant is supplied from the first compressor stage 312 further downstream of the plurality of first compressor stages compressor 151 at a pressure between 10 bar and 40 absolute bar, in particular between 20 bar and 30 absolute bar, more particularly between 22 bar and 24 absolute bar. In some embodiments, the pressure of the first refrigerant at the inlet of the first compressor stage 315 further upstream can be between 1 absolute bar and 2 absolute bar.

[0099] In alternativa o in aggiunta, la pluralità di primi stadi di compressore 151 possono essere configurati per comprimere il primo refrigerante cosicché il primo refrigerante pressurizzato sia alimentato dal primo stadio di compressore 312 più a valle della pluralità di primi stadi di compressore 151 ad una temperatura compresa fra 60° C e 100° C, in particolare da 75°C a 85°C. Ad esempio, può non essere previsto alcuno stadio di inter-refrigerazione fra i primi due stadi del compressore. Alternatively or in addition, the plurality of first compressor stages 151 can be configured to compress the first refrigerant so that the first pressurized refrigerant is supplied by the first compressor stage 312 further downstream of the plurality of first compressor stages 151 to a temperature between 60 ° C and 100 ° C, in particular from 75 ° C to 85 ° C. For example, no inter-refrigeration stage may be provided between the first two stages of the compressor.

[0100] In alcune forme di realizzazione, l’almeno un primo albero 303, su cui sono montate una o più giranti dei primi stadi di compressore 151, può essere configurato per ruotare ad una velocità di rotazione da 3000 g/m (giri al minuto) a 7000 g/m, in particolare da circa 4000 g/m a circa 5500 g/m. In alcune forme di realizzazione, possono essere previsti due o più primi alberi, su cui sono montate tutte le giranti di tutti i primi stadi di compressore. Ciascun primo albero può essere configurato per ruotare ad una velocità di rotazione da 3000 g/m a circa 7000 g/m. L’albero del primo stadio di compressore più a monte può ruotare ad una velocità più bassa rispetto all’albero del primo stadio di compressore più a valle. [0100] In some embodiments, the at least one first shaft 303, on which one or more impellers of the first compressor stages 151 are mounted, can be configured to rotate at a rotation speed of 3000 rpm (revolutions per minute) at 7000 g / m, in particular from about 4000 g / m to about 5500 g / m. In some embodiments, two or more first shafts can be provided, on which all the impellers of all the first compressor stages are mounted. Each first shaft can be configured to rotate at a rotational speed from 3000 rpm to approximately 7000 rpm. The shaft of the first compressor stage further upstream can rotate at a lower speed than the shaft of the first compressor stage further downstream.

[0101] La pluralità di primi stadi di compressore 151 può alimentare il primo refrigerante compresso ad una portata compresa da circa 10.000 m<3>effettivi /ora a circa 70.000 m<3>effettivi /ora. [0101] The plurality of first compressor stages 151 can feed the first compressed refrigerant at a flow rate ranging from about 10,000 effective m3 / hour to about 70,000 effective m3 / hour.

[0102] La pluralità dei primi stadi di compressore 151 può assorbire una potenza compresa fra circa 10 MW e circa 40 MW, in particolare compresa fra circa 25 MW e circa 35 MW. In alternativa o in aggiunta, la pluralità di secondi stadi di compressore 155 possono assorbire una potenza compresa fra circa 10 MW e circa 40 MW, in particolare compresa fra circa 25 MW circa 35 MW. Pertanto, in alcune forme di realizzazione, il motore primo 160 può fornire una potenza compresa fra 20 MW e 80 MW, in particolare fra 50 MW e 70 MW. [0102] The plurality of the first compressor stages 151 can absorb a power comprised between about 10 MW and about 40 MW, in particular between about 25 MW and about 35 MW. Alternatively or in addition, the plurality of second compressor stages 155 can absorb a power comprised between about 10 MW and about 40 MW, in particular between about 25 MW and about 35 MW. Therefore, in some embodiments, the prime mover 160 can provide a power of between 20 MW and 80 MW, in particular between 50 MW and 70 MW.

[0103] In alcune forme di realizzazione, la pluralità di secondi stadi di compressore 155 possono essere configurati per comprimere il secondo refrigerante cosicché il secondo refrigerante compresso è alimentato dal secondo stadio di compressore 316 più a valle della pluralità di secondi stadi di compressore 155 ad una pressione compresa fra 50 bar e 100 bar assoluti, in particolare fra 55 bar e 65 bar assoluti. In alcune forme di realizzazione, la pressione del secondo refrigerante all’ingresso del secondo stadio di compressore 319 più a monte può essere inferiore a 10 bar assoluti. In some embodiments, the plurality of second compressor stages 155 can be configured to compress the second refrigerant so that the second compressed refrigerant is fed from the second compressor stage 316 further downstream of the plurality of second compressor stages 155 to a pressure between 50 bar and 100 bar absolute, in particular between 55 bar and 65 bar absolute. In some embodiments, the pressure of the second refrigerant at the inlet of the second stage of compressor 319 further upstream can be less than 10 absolute bars.

[0104] In alcune forme di realizzazione, la pluralità di secondi stadi di compressore 155 possono essere configurati per comprimere il secondo refrigerante cosicché il secondo refrigerante compresso è alimentato dal secondo stadio di compressore 316 più a valle della pluralità di secondi stadi compressore 155 ad una temperatura compresa fra 60°C e 120°C, in particolare fra 80°C e 100°C. Ad esempio, uno, due o più stadi di inter-refrigerazione 320 possono essere previsti fra almeno due secondi stadi di compressore consecutivi. In tal modo, la temperatura di uscita del secondo refrigerante può essere ridotta. In some embodiments, the plurality of second compressor stages 155 can be configured to compress the second refrigerant so that the second compressed refrigerant is fed from the second compressor stage 316 further downstream of the plurality of second compressor stages 155 to a temperature between 60 ° C and 120 ° C, in particular between 80 ° C and 100 ° C. For example, one, two or more inter-refrigeration stages 320 may be provided between at least two consecutive second compressor stages. In this way, the outlet temperature of the second refrigerant can be reduced.

[0105] L’almeno un secondo albero 305, su cui sono montate la o le giranti di uno o più secondi stadi di compressore, può essere configurato per ruotare ad una velocità di rotazione da 7.000 g/m a 20.000 g/m, in particolare da 8.000 g/m a circa 15.000 g/m. In alcune forme di realizzazione, possono essere previsti due o più secondi alberi per azionare le giranti di tutti i secondi stadi di compressore 155. L’albero del secondo stadio di compressore 319 più a monte può ruotare ad una velocità inferiore (ad esempio fra 9.000 g/m e 11.000 g/m) rispetto all’albero del secondo stadio di compressore 316 più a valle (ad esempio ad una velocità fra 14.000 g/m e 16.000 g/m). [0105] The at least one second shaft 305, on which the impeller (s) of one or more second compressor stages are mounted, can be configured to rotate at a rotation speed from 7,000 rpm to 20,000 rpm, in particular from 8,000 g / m to about 15,000 g / m. In some embodiments, two or more second shafts may be provided to drive the impellers of all second compressor stages 155. The shaft of the second compressor stage 319 further upstream may rotate at a lower speed (e.g., between 9,000 rpm and 11,000 rpm) with respect to the shaft of the second compressor stage 316 further downstream (for example at a speed between 14,000 rpm and 16,000 rpm).

[0106] La Fig.4 mostra una forma di realizzazione esemplificativa, in cui la pluralità di primi stadi di compressore 151 comprende complessivamente quattro primi stadi di compressore disposti in sequenza. La coppia a monte di primi stadi di compressore è azionata da un albero ruotante, e la coppia di primi stadi di compressore a valle è azionata da un ulteriore albero ruotante, in cui entrambi gli alberi ruotanti sono azionati dalla prima ruota dentata 307. In altre parole, le giranti della coppia a monte di primi stadi di compressore sono montate su un albero ruotante comune, e le giranti della coppia di primi stadi di compressore a valle sono montate su un ulteriore albero ruotante comune. Alternativamente, solo la coppia di primi stadi di compressore a monte può essere azionata da un albero ruotante comune, mentre i due primi stadi di compressore a valle possono essere azionati da un albero rotante separato, rispettivamente, o viceversa. Fig.4 shows an exemplary embodiment, wherein the plurality of first compressor stages 151 comprise altogether four first compressor stages arranged in sequence. The pair of upstream compressor first stages is driven by a rotating shaft, and the pair of downstream compressor first stages is driven by a further rotating shaft, in which both rotating shafts are driven by the first gear wheel 307. In others In other words, the impellers of the pair of upstream compressor first stages are mounted on a common rotating shaft, and the impellers of the pair of downstream compressor first stages are mounted on a further common rotating shaft. Alternatively, only the pair of first compressor stages upstream can be driven by a common rotating shaft, while the two first compressor stages downstream can be driven by a separate rotating shaft, respectively, or vice versa.

[0107] Nella forma di realizzazione esemplificativa della Fig. 4, la pluralità di secondi stadi di compressore 155 comprende complessivamente quattro secondi stadi di compressore disposti in sequenza. La coppia a monte di secondi stadi di compressore è azionata da un albero ruotante, e la coppia di secondi stadi di compressore a valle è azionata da un ulteriore albero ruotante, in cui entrambi gli alberi ruotanti sono azionati dalla seconda ruota dentata 308. In altre parole, le giranti della coppia di secondi stadi di compressore a monte sono montate su un albero ruotante comune, e le giranti della coppia a valle di secondi stadi di compressore sono montate su un ulteriore albero ruotante comune. In alternativa, possono essere previsti solo tre secondi stadi di compressore disposti in sequenza, in cui la coppia a monte di secondi stadi di compressore può essere azionata da un albero ruotante comune, e il secondo stadio di compressore a valle può essere azionato da un albero rotante separato, o viceversa. In the exemplary embodiment of Fig. 4, the plurality of second compressor stages 155 altogether comprises four sequentially arranged second compressor stages. The pair of second compressor stages upstream is driven by a rotating shaft, and the pair of downstream compressor second stages is driven by a further rotating shaft, in which both rotating shafts are driven by the second gear wheel 308. In others In other words, the impellers of the pair of second compressor stages upstream are mounted on a common rotating shaft, and the impellers of the pair downstream of second compressor stages are mounted on a further common rotating shaft. Alternatively, only three sequentially arranged second compressor stages can be provided, wherein the pair upstream of the second compressor stages can be driven by a common rotary shaft, and the downstream second compressor stage can be driven by a shaft. separate rotary, or vice versa.

[0108] Altre possibili forme di realizzazione e numeri di primi e secondi stadi di compressore su rispettivi alberi ruotanti azionati in rotazione dal meccanismo di trasmissione o ruotismo del compressore saranno chiari agli esperti del ramo. Other possible embodiments and numbers of first and second compressor stages on respective rotating shafts driven in rotation by the drive mechanism of the compressor will be clear to those skilled in the art.

[0109] Secondo un ulteriore aspetto, viene prevista una disposizione di compressore per comprimere una pluralità di refrigeranti. La disposizione di compressore comprende un turbo-compressore 150 a moltiplicatore integrato con una pluralità di stadi di compressore che possono avere alcune o tutte le caratteristiche dei compressori sopra descritti. According to a further aspect, a compressor arrangement is provided for compressing a plurality of refrigerants. The compressor arrangement comprises an integrated multiplier turbo-compressor 150 with a plurality of compressor stages which may have some or all of the characteristics of the compressors described above.

[0110] La disposizione di compressore può comprendere una prima linea di raffreddamento, ad esempio formante parte di un anello di pre-raffreddamento, attraverso cui è atto a fluire un primo refrigerante, in cui uno o più primi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il primo refrigerante che fluisce attraverso la prima linea di raffreddamento. La disposizione di compressore può comprendere, inoltre, una seconda linea di raffreddamento, ad esempio formante parte dell’anello di raffreddamento, attraverso cui è atto a fluire un secondo refrigerante, in cui uno o più secondi stadi di compressore di una pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il secondo refrigerante che fluisce attraverso la seconda linea di raffreddamento. [0110] The compressor arrangement may comprise a first cooling line, for example forming part of a pre-cooling loop, through which a first refrigerant is adapted to flow, in which one or more first compressor stages of the plurality of stages of compressor are adapted to pressurize the first refrigerant flowing through the first cooling line. The compressor arrangement may further comprise a second cooling line, for example forming part of the cooling ring, through which a second refrigerant is able to flow, in which one or more second compressor stages of a plurality of compressor are adapted to pressurize the second refrigerant flowing through the second cooling line.

[0111] La disposizione di compressore può essere usata in un sistema di liquefazione di gas naturale secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione sopra descritte. The compressor arrangement can be used in a natural gas liquefaction system according to any of the embodiments described above.

[0112] La disposizione di compressore può comprendere un meccanismo di trasmissione o ruotismo con alcune o tutte le caratteristiche delle forme di realizzazione sopra descritte. Inoltre, in alcune forme di realizzazione tutti gli stadi di compressore possono essere compresi in una singola cassa. The compressor arrangement may comprise a transmission mechanism or gearing with some or all of the features of the embodiments described above. Furthermore, in some embodiments all the compressor stages can be comprised in a single case.

[0113] Secondo un ulteriore aspetto qui descritto, viene previsto un metodo per liquefare un gas naturale. Un diagramma di flusso di un metodo secondo forme di realizzazione qui descritte è schematicamente rappresentato in Fig.6. [0113] According to a further aspect described here, a method for liquefying a natural gas is provided. A flow diagram of a method according to embodiments described here is schematically represented in Fig.6.

[0114] Nel riquadro 710 è previsto un turbocompressore a moltiplicatore integrato avente una pluralità di stadi di compressore. Nel riquadro 720 il compressore è azionato da un motore primo. Nel box 730 un primo refrigerante viene fatto circolare attraverso uno o più primi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore, e un secondo refrigerante viene fatto circolare attraverso uno o più secondi stadi di compressore della pluralità di secondi stadi di compressore. Nel riquadro 740 almeno uno tra un gas naturale e il secondo refrigerante è raffreddato per scambio termico con il primo refrigerante. Nel riquadro 750 il gas naturale è raffreddato per scambio termico con il secondo refrigerante. In box 710 there is provided an integrated multiplier turbocharger having a plurality of compressor stages. In box 720 the compressor is driven by a prime mover. In box 730 a first refrigerant is circulated through one or more first compressor stages of the plurality of compressor stages, and a second refrigerant is circulated through one or more second compressor stages of the plurality of second compressor stages. In box 740 at least one of a natural gas and the second refrigerant is cooled by heat exchange with the first refrigerant. In box 750, natural gas is cooled by heat exchange with the second refrigerant.

[0115] In alcune forme di realizzazione, il primo refrigerante compresso e/o il secondo refrigerante compresso possono essere condensati. Il primo refrigerante condensato può essere espanso, ad esempio in una pluralità di primi elementi di espansione disposti in sequenza. In some embodiments, the first compressed refrigerant and / or the second compressed refrigerant can be condensed. The first condensed refrigerant can be expanded, for example into a plurality of first expansion elements arranged in sequence.

[0116] In alcune forme di realizzazione, il primo refrigerante può essere suddiviso in una pluralità di flussi parziali. In some embodiments, the first coolant can be split into a plurality of partial streams.

[0117] In alcune forme di realizzazione, almeno una parte del primo refrigerante può essere sequenzialmente compressa da una pluralità di primi stadi compressore, ad esempio tre, quattro o più primi stadi di compressore, e/o il secondo refrigerante può essere sequenzialmente compresso da una pluralità di secondi stadi di compressore, ad esempio tre, quattro o più secondi stadi di compressore. In some embodiments, at least a portion of the first refrigerant may be sequentially compressed by a plurality of first compressor stages, for example three, four or more first compressor stages, and / or the second refrigerant may be sequentially compressed by a plurality of second compressor stages, for example three, four or more second compressor stages.

[0118] Agli ingressi di almeno uno della pluralità di primi stadi di compressore possono essere previsti vani di guida di ingresso mobili. I vani di guida di ingresso mobili possono essere controllati individualmente, per regolare flussi parziali sul lato di aspirazione della pluralità di primi stadi di compressore, in particolare in funzione di condizioni di flusso dei flussi parziali. [0118] Movable inlet guide compartments can be provided at the inlets of at least one of the plurality of compressor first stages. The movable inlet guide compartments can be individually controlled, to regulate partial flows on the suction side of the plurality of compressor first stages, in particular as a function of flow conditions of the partial flows.

[0119] In alcune forme di realizzazione, il metodo può comprendere inoltre: espandere il primo refrigerante attraverso una pluralità di primi elementi di espansione disposti in sequenza ad una pluralità di livelli di pressione decrescenti; circolare porzioni del primo refrigerante espanso dai primi elementi di espansione attraverso una pluralità di primi scambiatori di calore per rimuovere calore dal gas naturale; e riportare le porzioni di primo refrigerante espanso dalla pluralità di primi scambiatori di calore a rispettivi stadi dell’uno o più primi stadi di compressore. In some embodiments, the method may further comprise: expanding the first coolant through a plurality of first expansion elements arranged in sequence at a plurality of decreasing pressure levels; circulating portions of the first expanded coolant from the first expansion elements through a plurality of first heat exchangers to remove heat from the natural gas; and return the portions of first expanded refrigerant from the plurality of first heat exchangers to respective stages of one or more first compressor stages.

[0120] In alcune forme di realizzazione, il metodo può comprendere inoltre: espandere il primo refrigerante attraverso una pluralità di primi elementi di espansione ausiliari disposti sequenzialmente ad una pluralità di livelli di pressione decrescenti; circolare porzioni del primo refrigerante espanso attraverso una pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari per rimuovere calore dal secondo refrigerante; e riportare le porzioni del primo refrigerante dalla pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari ad un rispettivo di detti uno o più primi stadi di compressore. In some embodiments, the method may further comprise: expanding the first coolant through a plurality of first auxiliary expansion elements sequentially arranged at a plurality of decreasing pressure levels; circulating portions of the first expanded coolant through a plurality of first auxiliary heat exchangers to remove heat from the second coolant; and returning the portions of the first refrigerant from the plurality of first auxiliary heat exchangers to a respective of said one or more first compressor stages.

[0121] Il motore primo può azionare un meccanismo di trasmissione, ad esempio una ruota dentata interna, del compressore, in cui il meccanismo di trasmissione può azionare in rotazione almeno un primo albero e almeno un secondo albero. [0121] The prime mover can drive a drive mechanism, for example an internal gear wheel, of the compressor, in which the drive mechanism can rotate at least one first shaft and at least one second shaft.

[0122] L’almeno un primo albero può essere azionato in rotazione da detto meccanismo di trasmissione ad una velocità di rotazione di 3.000 g/m o più e 7.000 g/m o meno. Le giranti di uno o due primi stadi di compressore possono essere montate sull’almeno un primo albero e possono ruotare alla velocità di rotazione dell’almeno un albero. [0122] The at least one first shaft can be rotated by said transmission mechanism at a rotation speed of 3,000 rpm or more and 7,000 rpm or less. The impellers of one or two first compressor stages can be mounted on at least one first shaft and can rotate at the rotation speed of at least one shaft.

[0123] L’almeno un secondo albero può essere azionato in rotazione da detto meccanismo di trasmissione ad una velocità di rotazione di 8.000 g/m o più e 15.000 g/m o meno e può azionare almeno uno dei secondi stadi di compressore. In altre parole, la girante di almeno un secondo stadio di compressore può essere montata sull’almeno un secondo albero. [0123] The at least one second shaft can be rotated by said transmission mechanism at a rotation speed of 8,000 rpm or more and 15,000 rpm or less and can drive at least one of the second compressor stages. In other words, the impeller of at least a second compressor stage can be mounted on at least one second shaft.

[0124] In alcune forme di realizzazione, il primo refrigerante può essere fatto circolare sequenzialmente attraverso tre, quattro o più primi stadi di compressore del compressore e può essere compresso ad una pressione di uscita compresa fra 10 bar e 40 bar assoluti, in particolare fra 20 bar e 30 bar assoluti. In some embodiments, the first refrigerant can be sequentially circulated through three, four or more compressor first stages of the compressor and can be compressed to an outlet pressure of between 10 bar and 40 bar absolute, particularly between 20 bar and 30 absolute bar.

[0125] In alcune forme di realizzazione, il secondo refrigerante può essere fatto circolare sequenzialmente attraverso tre, quattro o più secondi stadi di compressore del compressore e può essere compresso ad una pressione di uscita compresa fra 40 bar e 100 bar assoluti, in particolare fra 50 bar e 80 bar assoluti. [0125] In some embodiments, the second refrigerant can be sequentially circulated through three, four or more compressor second stages of the compressor and can be compressed to an outlet pressure of between 40 bar and 100 bar absolute, particularly between 50 bar and 80 absolute bar.

[0126] L’utilizzo di un turbo-compressore a moltiplicatore integrato per pressurizzare due o più differenti refrigeranti che circolano in due o più anelli di raffreddamento può dar luogo ad una efficienza migliorata del sistema di liquefazione di gas naturale e quindi ad un ridotto consumo di potenza, e può inoltre dar luogo a considerevoli risparmi di costo rispetto a sistemi con due o più compressori separati e separate unità di azionamento dei compressori. Inoltre, il ruotismo del compressore può essere regolato così che ciascuno stadio di compressore può ruotare ad una appropriata velocità di rotazione. Utilizzare una singola unità di compressore in un sistema di liquefazione di gas naturale è un vantaggio in termini di costo, ingombro in pianta e flessibilità. [0126] The use of an integrated multiplier turbo-compressor to pressurize two or more different refrigerants circulating in two or more cooling loops can result in improved efficiency of the natural gas liquefaction system and therefore in reduced consumption of power, and can also result in considerable cost savings compared to systems with two or more separate compressors and separate compressor drive units. Furthermore, the gearing of the compressor can be adjusted so that each compressor stage can rotate at an appropriate rotational speed. Using a single compressor unit in a natural gas liquefaction system is an advantage in terms of cost, footprint and flexibility.

[0127] Il numero di primi e secondi stadi di compressore, nonché i dettagli del ruotismo interno del compressore (ad esempio dettagli del meccanismo di trasmissione) possono dipendere dalle caratteristiche del refrigerante da comprimere. Inoltre, può essere previsto un meccanismo di trasmissione più grande o modificato, se il compressore a moltiplicatore integrato deve comprimere tre, quattro o più refrigeranti. [0127] The number of first and second compressor stages, as well as the details of the internal gearing of the compressor (for example details of the transmission mechanism) may depend on the characteristics of the refrigerant to be compressed. Additionally, a larger or modified drive mechanism may be provided if the integrated multiplier compressor is to compress three, four or more refrigerants.

[0128] Mentre quanto sopra riguarda forme di realizzazione della descrizione, ulteriori forme di realizzazione della descrizione possono essere concepite senza allontanarsi dall’ambito di base di essa, e il suo ambito è determinato dalle rivendicazioni che seguono. [0128] While the foregoing relates to embodiments of the description, further embodiments of the description can be conceived without departing from the basic scope thereof, and its scope is determined by the following claims.

Claims

SISTEMA DI LIQUEFAZIONE DI GAS NATURALE COMPRENDENTE UN TURBOCOMPRESSORE CON MOLTIPLICATORE INTEGRATO RIVENDICAZIONI 1. Un sistema di liquefazione di gas naturale (100), comprendente: un turbo-compressore (150) a moltiplicatore integrato con una pluralità di stadi di compressore; un motore primo (160) per azionare il compressore (150); un anello di pre-raffreddamento (110), attraverso cui è atto a circolare un primo refrigerante, in cui uno o più primi stadi di compressore (151) della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il primo refrigerante; un anello di raffreddamento (130), attraverso cui è atto a circolare un secondo refrigerante, in cui uno o più secondi stadi di compressore (155) della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il secondo refrigerante; un primo dispositivo scambiatore di calore (170) per trasferire calore da un gas naturale e/o dal secondo refrigerante al primo refrigerante; un secondo dispositivo scambiatore di calore (180) per trasferire calore dal gas naturale al secondo refrigerante. NATURAL GAS LIQUEFACTION SYSTEM INCLUDING A TURBOCHARGER WITH INTEGRATED MULTIPLIER CLAIMS A natural gas liquefaction system (100), comprising: an integrated multiplier turbo-compressor (150) with a plurality of compressor stages; a prime mover (160) for driving the compressor (150); a pre-cooling ring (110), through which a first refrigerant is adapted to circulate, in which one or more first compressor stages (151) of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the first refrigerant; a cooling ring (130), through which a second refrigerant is adapted to circulate, in which one or more second compressor stages (155) of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the second refrigerant; a first heat exchanger device (170) for transferring heat from a natural gas and / or the second refrigerant to the first refrigerant; a second heat exchanger device (180) for transferring heat from the natural gas to the second refrigerant.

2. Il sistema della rivendicazione 1, in cui il compressore (150) comprende una pluralità di primi stadi di compressore (151), in particolare quattro primi stadi di compressore disposti in sequenza, per pressurizzare il primo refrigerante, e/o una pluralità di secondi stadi di compressore (155), in particolare tre o quattro secondi stadi di compressore disposti in sequenza, per pressurizzare il secondo refrigerante. The system of claim 1, wherein the compressor (150) comprises a plurality of first compressor stages (151), in particular four first compressor stages arranged in sequence, to pressurize the first refrigerant, and / or a plurality of second compressor stages (155), in particular three or four second compressor stages arranged in sequence, to pressurize the second refrigerant.

3. Il sistema della rivendicazione 1 o 2, in cui il compressore (150) comprende: un meccanismo di trasmissione (301), in particolare comprendente un ruotismo, configurato per essere azionato in rotazione da detto motore primo; almeno un primo albero (303) configurato per essere azionato in rotazione da detto meccanismo di trasmissione (301) e configurato per azionare almeno uno dei primi stadi di compressore; e almeno un secondo albero (305) configurato per essere azionato in rotazione da detto meccanismo di trasmissione (301) e configurato per azionare almeno uno dei secondi stadi di compressore. The system of claim 1 or 2, wherein the compressor (150) comprises: a transmission mechanism (301), in particular comprising a gear train, configured to be driven in rotation by said prime mover; at least a first shaft (303) configured to be driven in rotation by said transmission mechanism (301) and configured to drive at least one of the first compressor stages; And at least a second shaft (305) configured to be driven in rotation by said transmission mechanism (301) and configured to drive at least one of the second compressor stages.

4. Il sistema della rivendicazione 3, in cui il meccanismo di trasmissione (301) comprende una prima ruota dentata (307) ingranante con almeno un primo pignone collegato all’almeno un primo albero (303) per azionare l’almeno un primo stadio di compressore. The system of claim 3, wherein the drive mechanism (301) comprises a first gear wheel (307) meshing with at least one first pinion connected to the at least one first shaft (303) to drive the at least one first gear stage compressor.

5. Il sistema della rivendicazione 3 o 4, in cui la prima ruota dentata (307) ingrana, inoltre, con almeno un secondo pignone collegato all’almeno un secondo albero (305) per azionare l’almeno un secondo stadio di compressore. 5. The system of claim 3 or 4, in which the first toothed wheel (307) also meshes with at least a second pinion connected to the at least one second shaft (305) to drive the at least one second compressor stage.

6. Il sistema della rivendicazione 3, in cui il meccanismo di trasmissione (301) comprende una prima ruota dentata (307) configurata per azionare l’almeno un primo albero (303), e una seconda ruota dentata (308) configurata per azionare l’almeno un secondo albero (305), in particolare in cui il diametro della seconda ruota dentata (308) è più piccolo del diametro della prima ruota dentata (307) e/o in cui la prima ruota dentata e la seconda dentata sono ruote dentate a ingranamento diretto. The system of claim 3, wherein the drive mechanism (301) comprises a first sprocket (307) configured to drive the at least one first shaft (303), and a second sprocket (308) configured to drive the 'at least a second shaft (305), in particular in which the diameter of the second toothed wheel (308) is smaller than the diameter of the first toothed wheel (307) and / or in which the first toothed wheel and the second toothed wheel are toothed wheels direct mesh.

7. Il sistema di una qualsiasi delle rivendicazioni 3 a 6, in cui almeno uno dell’almeno un primo albero e dell’almeno un secondo albero aziona due stadi di compressore disposti su estremità opposte del rispettivo albero. 7. The system of any one of claims 3 to 6, wherein at least one of the at least one first shaft and of the at least one second shaft drives two compressor stages arranged on opposite ends of the respective shaft.

8. Il sistema di una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 7, in cui il compressore (150) comprende una pluralità di primi stadi di compressore (151), ed in cui l’anello di pre-raffreddamento (110) è configurato per dividere il primo refrigerante in una pluralità di flussi di pre-raffreddamento, che sono guidati ad un rispettivo stadio di detta pluralità di primi stadi di compressore (151). The system of any one of claims 1 to 7, wherein the compressor (150) comprises a plurality of compressor first stages (151), and wherein the pre-cooling loop (110) is configured to divide the first refrigerant in a plurality of pre-cooling streams, which are guided to a respective stage of said plurality of first compressor stages (151).

9. Il sistema della rivendicazione 8, comprendente: una pluralità di primi elementi di espansione (241, 243, 245, 247), disposti in sequenza nell’anello di pre-raffreddamento (110) e configurati per espandere il primo refrigerante ad una pluralità di livelli di pressione decrescenti; una pluralità di primi scambiatori di calore (249, 251, 253, 255) del primo dispositivo scambiatore di calore (170, 270) per ricevere i rispettivi flussi di preraffreddamento del primo refrigerante espanso attraverso almeno uno di detta pluralità di primi elementi di espansione (241, 243, 245, 247) e per trasferire calore dal gas naturale al primo refrigerante; e una pluralità di percorsi di ritorno (261, 263, 265, 267) configurati per riportare detti flussi di pre-raffreddamento del primo refrigerante dalla prima pluralità di primi scambiatori di calore (249, 251, 253, 255) ad un rispettivo stadio della pluralità di primi stadi di compressore (151). The system of claim 8, comprising: a plurality of first expansion elements (241, 243, 245, 247), arranged in sequence in the pre-cooling ring (110) and configured to expand the first refrigerant to a plurality of decreasing pressure levels; a plurality of first heat exchangers (249, 251, 253, 255) of the first heat exchanger device (170, 270) for receiving the respective pre-cooling flows of the first expanded refrigerant through at least one of said plurality of first expansion elements ( 241, 243, 245, 247) and to transfer heat from natural gas to the first refrigerant; And a plurality of return paths (261, 263, 265, 267) configured to return said pre-cooling flows of the first refrigerant from the first plurality of first heat exchangers (249, 251, 253, 255) to a respective stage of the plurality of compressor first stages (151).

10. Il sistema di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un primo elemento di espansione ausiliario disposto nell’anello di pre-raffreddamento (110) ed almeno un primo scambiatore di calore ausiliario del primo dispositivo scambiatore di calore (170, 270) configurato per ricevere una porzione di detto primo refrigerante espanso attraverso l’almeno un primo elemento di espansione ausiliario e per trasferire calore dal secondo refrigerante al primo refrigerante. The system of any one of the preceding claims, comprising at least a first auxiliary expansion element disposed in the pre-cooling ring (110) and at least a first auxiliary heat exchanger of the first heat exchanger device (170, 270) configured for receiving a portion of said first expanded coolant through the at least one first auxiliary expansion member and for transferring heat from the second coolant to the first coolant.

11. Il sistema alla rivendicazione 10, comprendente: una pluralità di primi elementi di espansione ausiliari (221, 223, 225, 227) disposti sequenzialmente nell’anello di pre-raffreddamento (110) configurati per espandere il primo refrigerante ad una pluralità di livelli di pressione decrescenti; una pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari (229, 231, 233, 235) del primo dispositivo scambiatore di calore (170, 270) configurati per ricevere le rispettive porzioni di detto primo refrigerante espanso attraverso almeno uno di detta pluralità di primi elementi di espansione ausiliari (221, 223, 225, 227) e per trasferire calore dal secondo refrigerante al primo refrigerante; e una pluralità di percorsi di ritorno (261, 263, 265, 267) configurati per riportare dette porzioni del primo refrigerante dalla pluralità di primi scambiatori di calore ausiliari (229, 231, 233, 235) ad un rispettivo stadio di detta pluralità di primi stadi di compressore (151). 11. The system of claim 10, comprising: a plurality of first auxiliary expansion elements (221, 223, 225, 227) arranged sequentially in the pre-cooling ring (110) configured to expand the first refrigerant to a plurality of decreasing pressure levels; a plurality of first auxiliary heat exchangers (229, 231, 233, 235) of the first heat exchanger device (170, 270) configured to receive the respective portions of said first expanded coolant through at least one of said plurality of first expansion elements auxiliaries (221, 223, 225, 227) and to transfer heat from the second refrigerant to the first refrigerant; And a plurality of return paths (261, 263, 265, 267) configured to return said portions of the first coolant from the plurality of first auxiliary heat exchangers (229, 231, 233, 235) to a respective stage of said plurality of first stages compressor (151).

12. Il sistema di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo refrigerante comprende un gas con un peso molecolare di 40 o superiore, in particolare propano, e/o in cui il secondo refrigerante è un refrigerante misto, in particolare una miscela comprendente metano, etano, propano e/o azoto. The system of any one of the preceding claims, wherein the first refrigerant comprises a gas with a molecular weight of 40 or higher, in particular propane, and / or wherein the second refrigerant is a mixed refrigerant, in particular a mixture comprising methane, ethane, propane and / or nitrogen.

13. Il sistema di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto motore primo (160) comprende un motore elettrico, o un motore a combustione interna, in particolare una turbina a gas. The system of any one of the preceding claims, wherein said prime mover (160) comprises an electric motor, or an internal combustion engine, in particular a gas turbine.

14. Una disposizione di compressore per comprimere una pluralità di refrigeranti, comprendente: un turbo-compressore a moltiplicatore integrato (150) con una pluralità di stadi di compressore; un primo anello di raffreddamento, attraverso cui è atto a circolare un primo refrigerante, in cui uno o più primi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il primo refrigerante; e un secondo anello di raffreddamento, attraverso il quale è atto a circolare un secondo refrigerante, in cui uno o più secondi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore sono atti a pressurizzare il secondo refrigerante. 14. A compressor arrangement for compressing a plurality of refrigerants, comprising: an integrated multiplier turbo-compressor (150) with a plurality of compressor stages; a first cooling ring, through which a first refrigerant is adapted to circulate, in which one or more first compressor stages of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the first refrigerant; And a second cooling ring, through which a second refrigerant is adapted to circulate, in which one or more second compressor stages of the plurality of compressor stages are adapted to pressurize the second refrigerant.

15. Un metodo per liquefare gas naturale, comprendente: prevedere un turbo-compressore a moltiplicatore integrato (150) avente una pluralità di stadi di compressore; azionare il compressore (150) con un motore primo (160); circolare un primo refrigerante attraverso uno o più primi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore; circolare un secondo refrigerante attraverso uno o più secondi stadi di compressore della pluralità di stadi di compressore; raffreddare almeno uno tra gas naturale e il secondo refrigerante tramite scambio termico con il primo refrigerante; e raffreddare il gas naturale tramite scambio termico con il secondo refrigerante. A method for liquefying natural gas, comprising: providing an integrated multiplier turbo compressor (150) having a plurality of compressor stages; driving the compressor (150) with a prime mover (160); circulating a first refrigerant through one or more first compressor stages of the plurality of compressor stages; circulating a second refrigerant through one or more second compressor stages of the plurality of compressor stages; cooling at least one of natural gas and the second refrigerant by heat exchange with the first refrigerant; and cooling the natural gas by heat exchange with the second refrigerant.

16. Il metodo della rivendicazione 15, comprendente inoltre: espandere il primo refrigerante attraverso una pluralità di primi elementi di espansione disposti in sequenza (241, 243, 245, 247) ad una pluralità di livelli di pressione decrescenti; circolare porzioni del primo refrigerante dalla pluralità di primi elementi di espansione disposti in sequenza attraverso una pluralità di primi scambiatori di calore (249, 251, 253, 255) per rimuovere calore dal gas naturale; e riportare le porzioni del primo refrigerante dalla pluralità di primi scambiatori di calore a rispettivi stadi di detto uno o più primi stadi di compressore. The method of claim 15, further comprising: expanding the first coolant through a plurality of sequentially arranged first expansion elements (241, 243, 245, 247) to a plurality of decreasing pressure levels; circulating portions of the first coolant from the plurality of first expansion elements arranged in sequence through a plurality of first heat exchangers (249, 251, 253, 255) to remove heat from the natural gas; And returning the portions of the first refrigerant from the plurality of first heat exchangers to respective stages of said one or more first compressor stages.

17. Il metodo di una qualsiasi delle rivendicazioni 15 o 16, in cui: un meccanismo di trasmissione (301) del compressore è azionato dal motore primo (160), almeno un primo albero (303) è azionato in rotazione da addetto meccanismo di trasmissione (301) ad una velocità di rotazione di 3.000 g/m o più e di 7.000 g/m o meno e aziona almeno uno dei primi stadi di compressore; e almeno un secondo albero (305) è azionato in rotazione da addetto meccanismo di trasmissione (301) ad una velocità di rotazione di 8.000 g/m o più e 20.000 g/m o meno e aziona almeno uno dei secondi stadi di compressore. The method of any one of claims 15 or 16, wherein: a drive mechanism (301) of the compressor is driven by the prime mover (160), at least one first shaft (303) is rotated by an associated transmission mechanism (301) at a rotation speed of 3,000 rpm or more and 7,000 rpm or less and drives at least one of the first compressor stages; And at least one second shaft (305) is rotated by an associated transmission mechanism (301) at a rotation speed of 8,000 rpm or more and 20,000 rpm or less and drives at least one of the second compressor stages.

18. Il metodo di una qualsiasi delle rivendicazioni 15 a 17, in cui il primo refrigerante è fatto circolare sequenzialmente attraverso tre, quattro o più primi stadi di compressore e viene compresso ad una pressione di uscita compresa fra 10 bar e 40 bar assoluti, e/o in cui il secondo refrigerante è fatto circolare sequenzialmente attraverso tre, quattro o più secondi stadi di compressore e compresso ad una pressione di uscita compresa fra 10 bar e 40 bar assoluti, e/o in cui il secondo refrigerante è fatto circolare sequenzialmente attraverso tre, quattro o più secondi stadi di compressore di compressore una pressione di uscita compresa fra 50 bar e 100 bar assoluti. The method of any one of claims 15 to 17, wherein the first refrigerant is sequentially circulated through three, four or more compressor first stages and is compressed to an outlet pressure of between 10 bar and 40 absolute bar, and / or in which the second refrigerant is sequentially circulated through three, four or more second compressor stages and compressed to an outlet pressure of between 10 bar and 40 absolute bar, and / or in which the second refrigerant is sequentially circulated through three, four or more second compressor stages of compressor an output pressure between 50 bar and 100 bar absolute.

19. Il metodo di una qualsiasi delle rivendicazioni 15 a 18, comprendente inoltre il controllare vani di guida di ingresso mobili in maniera indipendente, per regolare flussi parziali ad un lato di aspirazione dell’uno o più primi stadi di compressore, in particolare in funzione di condizioni di flusso di rispettivi flussi parziali.19. The method of any one of claims 15 to 18, further comprising controlling movable inlet guide compartments independently, for regulating partial flows to a suction side of the one or more first compressor stages, in particular in operation of flow conditions of respective partial flows.