Công nghệ C3MR với 2 chu trình làm lạnh bằng propan và MR đã được ứng dụng cho ngành công nghiệp chế biến khí trong hơn 30 năm, và cho đến nay nó vẫn còn
đang được sử dụng nhiều nhất trong các nhà máy LNG trên thế giới. Công nghệ này được đăng ký bản quyền bởi Shell và APCI, nó được áp dụng cho các nhà máy với công suất từ 4 – 5 triệu tấn LNG mỗi năm(MTPA). Nó sử dụng hơi, tua bin khí, nước biển, không khí để làm mát và khí nguyên liệu có thể là khí béo hoặc khí gầy có chứa Nitơ, có thể thu hồi được một phần sản phẩm LPG trong quá trình hóa lỏng. Công nghệ C3MR đã được chứng minh là hiệu quả, linh hoạt, đáng tin cậy và chi phí cạnh tranh. Khí nguyên liệu được làm lạnh sơ bộ trước bằng Propan, sau đó nó tiếp tục được làm lạnh bằng dung môi hỗn hợp nhờ thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn (MCHE) với các ống được làm bằng nhôm hoặc vật liệu phù hợp cho sự truyền nhiệt nhằm giảm tối đa năng lượng sử dụng và sự linh hoạt trong quá trình làm lạnh. Sự linh hoạt của công nghệ này giúp nó thích ứng được sự thay đổi liên tục của ngành công nghiệp hiện nay.
Phần lớn các nhà máy LNG trên thế giới đều sử dụng công nghệ C3MR. Công suất hiện nay đang gia tăng với tốc độ rất nhanh và dự kiến sẽ tăng 10% mỗi năm trong những năm tới với công suất tăng gấp đôi trong năm 2015(số liệu năm 2011). Sơ đồ cơ bản của một chu trình C3MR được thể hiện như hình 2.5:
Chu trình này được trình bày ngắn gọn như sau:
Công nghệ C3MR có 2 chu trình làm lạnh chính, một chu trình làm lạnh sơ bộ sử dụng dòng propan lỏng nguyên chất và chu trình làm lạnh thứ 2 là chu trình hóa lỏng khí tự nhiên sử dòng môi chất là hỗn hợp của Nitơ, metan, etan, propan, butan. Khí tự nhiên đã tách lỏng, loại tạp chất cơ học được đưa qua bộ phận loại khí axit, tại đây các khí axit(H2S, CO2,..) được loại bỏ bằng cách sử dụng amin hấp thụ và amin được giải hấp ngay sau đó rồi quay lại chu trình. Sau khi được làm ngọt, khí tự nhiên được sấy khô và làm lạnh sơ bộ xuống khoảng -350C nhờ chu trình propan. Sau khi làm lạnh sơ bộ, khí tự nhiên đi qua hệ thống ống trong bộ trao đổi nhiệt ngưng tụ, tại đây nó được hóa lỏng và làm lạnh sâu đến khoảng từ -1500C đến -1620
C bằng chất làm lạnh hỗn hợp(MR). Phần khí không ngưng như một vài hydrocacbon và Nitơ được tách ra nhờ thiết bị tách lỏng và đi ra ở đỉnh, sản phẩm LNG được lấy ra ở đáy và đưa vào bồn chứa hoặc vận chuyển đi nơi khác bằng tàu.
Dòng propan để làm lạnh sơ bộ có nhiệt độ khoảng -42oC và áp suất 1 bar được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt đầu tiên, tại đây nó lấy nhiệt của dòng khí tự nhiên làm giảm nhiệt độ dòng khí tự nhiên xuống -35oC. Sau khi qua thiết bị trao đổi nhiệt, nhiệt độ dòng propan tăng từ -42oC lên 10oC. Để quay vòng chu trình làm lạnh thì hỗn hợp này cần được làm lạnh trở lại bằng cách cho nó đi qua các cấp nén, làm lạnh và cuối cùng là giảm áp để đạt được nhiệt độ cần thiết cho quá trình làm lạnh tiếp theo.
Để có thể hóa lỏng hoàn toàn khí tự nhiên cần sử dụng dòng chất làm lạnh hỗn hợp có nhiệt độ -158oC và áp suất 3bar. Hỗn hợp này đi vào thiết bị làm lạnh ngưng tụ thứ 2, tại đây nó lấy nhiệt của dòng khí tự nhiên, làm nhiệt độ của khí tự nhiên giảm xuống khoảng -155oC. Sau khi làm lạnh nhiệt độ của dòng MR tăng lên 10oC, để quay vòng chu trình làm lạnh thì nó cần được đưa trở lại -158oC. Đầu tiên, nó được đưa qua các cấp máy nén để nén đến áp suất cần thiết khoảng 30 bar, sau đó là làm lạnh do sau khi nén thì nhiệt độ tăng lên rất cao, và cuối cùng được qua van giảm áp để đạt áp suất và nhiệt độ cần thiết cho quá trình làm lạnh sâu.