Maakaasun nesteytyslaitokset (LNG) noudattavat termodynaamisia faasimuutoslakeja. Kun lämpötila on alle kriittisen pisteen (metaani: -82,6 astetta), siirtyminen kaasufaasista nestefaasiin voidaan saavuttaa paineistamalla tai jäähdyttämällä. Ilmanpaineessa nesteyttämiseen tarvitaan jäähdytystä -162 asteeseen, kun taas 4,5 MPa:n paineessa riittää jäähdytys vain -84 asteeseen. Tämä prosessi edellyttää kaasumolekyylien kineettisen energian voittamista, sisäisen energian vähentämistä kompressorityön ja lämmönsiirron avulla lämmönvaihtimissa.
Sekakylmäaineprosessi: Tässä prosessissa käytetään typen, metaanin ja etaanin sekoitettua työnestettä, jotta saavutetaan alhainen -160 asteen lämpötila yksivaiheisella puristamalla. Laiteinvestoinnit vähenevät 30 %, mutta energiankulutus kasvaa 20 %.
Kaskadijäähdytysprosessi: Tässä prosessissa käytetään kolmea vaihetta jäähdytystä propaanilla (-40 astetta), eteenillä (-100 astetta) ja metaanilla (-160 astetta) lämpötilan asteittaiseen alentamiseen. Sillä on pienin energiankulutus, mutta suurin laitteiston monimutkaisuus.
Laajennusjäähdytysprosessi: Tämä prosessi soveltuu pienille-mittakaavan laitoksille. Maakaasua laajennetaan turbiinin läpi absoluuttiseen paineeseen 0,1-1 MPa käyttämällä omaa painehäviötään jäähdytyksen tuottamiseen. Energiankulutus on 35 % korkeampi kuin sekoitettu kylmäaineprosessi.
