1.一种用于液化氢气进料流的系统，包括：
a.热交换器系统，其具有配置成接收氢气进料流的进料气体入口、产品出口、与进料气体入口和产品出口流体连通的冷却通道、主制冷剂进料通道、主制冷通道、预冷却制冷通道、高压蒸气冷却通道、冷分离器蒸气冷却通道、冷分离器液体冷却通道和高压液体冷却通道；
b.主制冷剂压缩系统，其配置为将经调节的主制冷剂引导至主制冷剂进料通道；
c.与主制冷剂进料通道流体连通的热膨胀器，所述热膨胀器具有与主制冷剂压缩系统流体连通的热膨胀器出口；
d.与主制冷剂进料通道流体连通的冷膨胀器，所述冷膨胀器具有与主制冷通道流体连通的冷膨胀器出口；
e.所述冷却通道配置成使得其中的氢通过与主制冷通道中的主制冷剂进行逆流热交换而被冷却和液化；
f.所述主制冷剂压缩系统配置成接收、压缩和冷却来自主制冷通道的蒸发的主制冷剂，从而提供经调节的主制冷剂；
g.预冷却混合制冷剂压缩系统，包括预冷却压缩机，其配置成接收和压缩预冷却混合制冷剂流并将压缩的混合制冷剂流引导至预冷却后冷却器，所述预冷却后冷却器具有与高压分离装置流体连通的后冷却器出口，该高压分离装置具有配置成将混合制冷剂蒸气引导至高压蒸气冷却通道的混合制冷剂蒸气出口和配置成将混合制冷剂液体引导至高压液体冷却通道的混合制冷剂液体出口；
h.冷蒸气分离器，其具有配置成接收来自高压蒸气冷却通道的流体的入口，所述冷蒸气分离器具有配置成将蒸气引导至冷分离器蒸气冷却通道的冷蒸气分离器蒸气出口和配置成将液体引导至冷分离器液体冷却通道的冷蒸气分离器液体出口；
i.第一膨胀装置，配置成接收来自冷分离器蒸气冷却通道的流体并使其膨胀，并将膨胀的流体引导至预冷却制冷剂通道；
j.所述高压液体冷却通道和所述冷分离器液体冷却通道各自与预冷却制冷通道流体连通；
k.所述冷却通道配置成使得其中的氢通过与预冷却制冷通道中的预冷却混合制冷剂的逆流热交换而被冷却。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热交换器系统包括热热交换器和冷热交换器。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，流过所述热热交换器的流高于约80K，而流过所述冷热交换器的流低于约80K。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述预冷却制冷通道仅形成在所述热热交换器中，并且第一和第二主制冷通道形成在所述冷热交换器和热热交换器中。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主制冷剂选自氢；氦；氖和氦的混合物；氖、氦和氢的混合物以及氢和氦的混合物。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述预冷却混合制冷剂流包括选自氮、甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、戊烷和包括异丁烷或正丁烷的丁烷混合物的组分。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预冷却混合制冷剂流包括选自氮、甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、戊烷和包括异丁烷或正丁烷的丁烷混合物的组分。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热交换器系统包括第一主制冷通道，并且所述主制冷通道是第二主制冷通道，并且所述热膨胀器配置为接收来自所述主制冷剂进料通道的主制冷剂的第一部分，并且将所述主制冷剂的膨胀的第一部分引导至第一主制冷通道，并且所述冷膨胀器配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第二部分，并将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至第二主制冷通道。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述主制冷剂压缩系统包括配置成接收来自所述热交换器系统的第二主制冷通道的蒸气流的第一压缩机、配置成接收来自第一压缩机的流体的第一后冷却器、配置成接收来自第一后冷却器的流体的第二压缩机和配置成接收来自第二压缩机的流体的第二后冷却器，所述第二后冷却器与热交换器系统的主制冷剂进料通道流体连通，并且其中第二压缩机配置成接收来自热交换器系统的第一主制冷通道的蒸气流。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述主压缩系统配置为在第一压缩级之前合并来自所述第一和第二主制冷通道的蒸发的主制冷剂流。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述热交换器系统包括热热交换器和冷热交换器，并且其中，所述第一和第二主制冷通道仅穿过冷热交换器，离开冷热交换器并将蒸气引导至所述主制冷剂压缩系统，并且其中，所述预冷却制冷通道仅穿过热热交换器。
12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述热膨胀器和冷膨胀器是为调节压缩机提供动力的涡轮机，所述调节压缩机配置为接收和压缩来自所述第二主制冷通道的主制冷剂蒸气流，并将压缩的蒸气引导至所述主制冷剂压缩系统。
13.根据权利要求1所述的系统，还包括在所述热交换器系统的冷却通道中的催化剂，使得当氢在冷却通道中被冷却和/或液化时，完成氢从邻位态到对位态的转化。
14.根据权利要求1所述的系统，还包括一系列热膨胀器，包括与所述主制冷剂进料通道流体连通的热膨胀器，所述一系列热膨胀器与所述主制冷剂压缩系统流体连通，以及一系列冷膨胀器，包括与主制冷剂进料通道流体连通的冷膨胀器，所述一系列冷膨胀器与所述主制冷通道流体连通。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述一系列热膨胀器和所述一系列冷膨胀器包括涡轮机。
16.根据权利要求1所述的系统，还包括：
l.第二膨胀装置，配置为接收来自所述高压液体冷却通道的流体并使其膨胀，所述第二膨胀装置与所述预冷却制冷通道流体连通；
m.第三膨胀装置，配置为接收和膨胀来自所述冷分离器液体冷却通道的流体，所述第三膨胀装置与预冷却制冷通道流体连通。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热膨胀器配置为从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分，并且所述热膨胀器和冷膨胀器是为压缩机提供动力的涡轮机，并且还包括：
l.热交换器系统内的中间冷却通道，其配置成接收和冷却来自热膨胀器的流体并将流体引导至冷膨胀器，其中，所述冷膨胀器出口配置成将主制冷剂的膨胀的第一部分引导至所述主制冷通道；
m.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第二部分，并将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至热交换器系统。
18.根据权利要求17所述的系统，还包括：
n.补充冷膨胀装置，其配置为将流体引导至所述主制冷通道；
o.热交换器系统内的补充中间冷却通道，其配置为接收和冷却来自所述冷膨胀器的流体并将流体引导至补充冷膨胀装置。
19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热膨胀器是第一热膨胀器，所述第一热膨胀器配置成从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分，并且还包括：
l.第二热膨胀器，其配置为接收来自第一热膨胀器的流体的第一部分，并将流体引导至所述主制冷通道；
m.热交换器系统内的中间冷却通道，其配置成接收和冷却来自第一热膨胀器的流体的第二部分，并将流体引导至所述冷膨胀器；
n.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第二部分，并将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至热交换器系统。
20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热交换器系统包括第一主制冷通道，并且所述主制冷通道是第二主制冷通道，所述热膨胀器配置为从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分并将流体引导至第一主制冷通道，并且所述冷膨胀器是配置为从主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第二部分的第一冷膨胀器，并且还包括：
l.第二冷膨胀器，其配置为将流体引导至第二主制冷通道；
m.热交换器系统内的中间冷却通道，其配置成接收和冷却来自第一冷膨胀器的流体，并将流体引导至第二冷膨胀器；
n.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第三部分，并将主制冷剂的膨胀的第三部分引导至热交换器系统。
21.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热交换器系统包括第一主制冷通道，并且所述主制冷通道是第二主制冷通道，并且所述热膨胀器配置为从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分，并且还包括：
l.中间膨胀器，其配置为从主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第二部分，并将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至第一主制冷通道；
m.热交换器系统内的中间冷却通道，其配置成接收和冷却来自热膨胀器的流体并将流体引导至冷膨胀器，其中，所述冷膨胀器出口配置成将主制冷剂的膨胀的第一部分引导至第二主制冷通道；
n.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第三部分，并将主制冷剂的膨胀的第三部分引导至热交换器系统。
22.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热交换器系统包括第一主制冷通道，并且所述主制冷通道是第二主制冷通道，所述热膨胀器是配置为从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分的第一热膨胀器，并且所述冷膨胀器配置为从主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第二部分，并且将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至第一主制冷通道，并且还包括：
l.第二热膨胀器，其配置为将流体引导至第一主制冷通道；
m.热交换器系统内的中间冷却通道，其配置成接收和冷却来自第一热膨胀器的流体，并将流体引导至第二热膨胀器；
n.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第三部分，并将主制冷剂的膨胀的第三部分引导至热交换器系统。
23.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热交换器系统包括热热交换器和冷热交换器，并且其中，所述热交换器系统包括仅在冷热交换器中的第一主制冷通道，并且所述主制冷通道是仅在冷热交换器中的第二主制冷通道，并且所述热膨胀器配置为从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分并且引导主制冷剂的膨胀的第一部分到第一主制冷通道，并且冷膨胀器配置成接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第二部分，并且将主制冷剂的膨胀的第二部分引导到第二主制冷通道，并且其中，所述主制冷剂压缩系统配置成接收、冷压缩和冷却来自第一和第二主制冷通道的蒸发的主制冷剂，从而提供经调节的主制冷剂。
24.一种液化氢气进料流的方法，包括以下步骤：
a.通过以下方式使用混合制冷剂预冷却氢气进料流：
i)压缩和冷却混合制冷剂流以形成高压混合制冷剂流；
ii)分离高压混合制冷剂流以形成高压混合制冷剂蒸气流和高压混合制冷剂液体流；
iii)在热交换器中冷却高压混合制冷剂蒸气流，以形成混合相流；
iv)用冷蒸气分离器分离混合相流，以形成冷分离器蒸气流和冷分离器液体流；
v)冷凝冷分离器蒸气流并闪蒸，以形成低温制冷剂流；
vi)在热交换器中冷却高压混合制冷剂液体流，以形成冷却的高压混合制冷剂液体流；
vii)冷却冷分离器液体流以形成冷却的冷分离器液体流，并将冷却的冷分离器液体流与冷却的高压混合制冷剂液体流合并，以形成中温制冷剂流；
viii)合并中温制冷剂流和低温制冷剂流以形成合并的预冷却制冷剂流；
ix)使氢气进料流与合并的预冷却制冷剂流在热交换器中热接触，以形成预冷却的氢气进料流；
b.通过以下方式使用主制冷剂液化预冷却的氢气进料流：
i)压缩和冷却第一蒸发的主制冷剂和第二蒸发的主制冷剂，以形成高压主制冷剂；
ii)在热膨胀器中膨胀高压主制冷剂，以形成第一膨胀的主制冷剂；
iii)在冷膨胀器中膨胀高压主制冷剂，以形成第二膨胀的主制冷剂；
iv)使预冷却的氢气进料流与第一和第二膨胀的制冷剂热接触，以形成第一和第二蒸发的主制冷剂和液化的氢流。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述主制冷剂选自氢；氦以及氢和氦的混合物。
26.一种用于液化氢气进料的系统，包括：
a.热交换器系统，其具有配置成接收氢气进料流的进料气体入口、产品出口、与进料气体入口和产品出口流体连通的冷却通道、主制冷剂进料通道、主制冷通道和预冷却制冷通道；
b.主制冷剂压缩系统，其配置为将经调节的主制冷剂引导至主制冷剂进料通道；
c.与主制冷剂进料通道流体连通的热膨胀器，所述热膨胀器具有与热交换器系统和主制冷剂压缩系统流体连通的热膨胀器出口；
d.与主制冷剂进料通道流体连通的冷膨胀器，所述冷膨胀器具有与主制冷通道流体连通的冷膨胀器出口；
e.热交换器系统内的中间冷却通道，其与热膨胀器和冷膨胀器流体连通；
f.所述冷却通道配置成使得其中的氢通过与主制冷通道中的主制冷剂进行逆流热交换而被冷却和液化；
g.所述主制冷剂压缩系统配置成接收、压缩和冷却来自主制冷通道的蒸发的主制冷剂，从而提供经调节的主制冷剂；
h.预冷却制冷剂压缩系统，其配置为接收、压缩和冷却来自预冷却制冷剂通道出口的预冷却制冷剂蒸气，使得经调节的预冷却制冷剂被提供给预冷却制冷剂通道的入口；
i.所述冷却通道配置成使得其中的氢通过与预冷却制冷通道中的预冷却制冷剂进行逆流热交换而被冷却。
27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述热膨胀器配置为从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分，并且所述热膨胀器和冷膨胀器是为压缩机或发电机提供动力的涡轮机，并且还包括：
j.热交换器系统内的所述中间冷却通道配置成接收和冷却来自热膨胀器的流体并将流体引导至冷膨胀器，其中，所述冷膨胀器出口配置成将主制冷剂的膨胀的第一部分引导至所述主制冷通道；
k.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第二部分，并将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至热交换器系统。
28.根据权利要求27所述的系统，还包括：
l.补充冷膨胀装置，其配置为将流体引导至所述主制冷通道；
m.热交换器系统内的补充中间冷却通道，其配置成接收和冷却来自所述冷膨胀器的流体，并将流体引导至补充冷膨胀装置。
29.根据权利要求26所述的系统，其中，所述热膨胀器是第一热膨胀器，所述第一热膨胀器配置成从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分，并且还包括：
j.第二热膨胀器，其配置为接收来自第一热膨胀器的流体的第一部分，并将流体引导至所述主制冷通道；
k.热交换器系统内的所述中间冷却通道配置成接收和冷却来自第一热膨胀器的流体的第二部分，并将流体引导至冷膨胀器；
l.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第二部分，并将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至热交换器系统。
30.根据权利要求26所述的系统，其中，所述热交换器系统包括第一主制冷通道，并且所述主制冷通道是第二主制冷通道，并且所述热膨胀器配置为从所述主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分，并且还包括：
j.中间膨胀器，其配置为从主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第二部分，并将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至第一主制冷通道；
k.热交换器系统内的所述中间冷却通道配置成接收和冷却来自热膨胀器的流体并将流体引导至冷膨胀器，其中，所述冷膨胀器出口配置成将主制冷剂的膨胀的第一部分引导至第二主制冷通道；
l.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第三部分，并将主制冷剂的膨胀的第三部分引导至热交换器系统。
31.一种用于液化氢气进料的系统，包括：
a.热交换器系统，其具有配置成接收氢气进料流的进料气体入口、产品出口、与进料气体入口和产品出口流体连通的冷却通道、主制冷剂进料通道、第一主制冷通道、第二主制冷通道和预冷却制冷通道；
b.主制冷剂压缩系统，其配置为将经调节的主制冷剂引导至主制冷剂进料通道；
c.热膨胀器，其配置为从主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分，并将流体引导至第一主制冷通道；
d.第一冷膨胀器，其配置为从主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第二部分；
e.第二冷膨胀器，其配置为将流体引导至第二主制冷通道；
f.热交换器系统内的中间冷却通道，其配置成接收和冷却来自第一冷膨胀器的流体，并将流体引导至第二冷膨胀器；
g.所述冷却通道配置成使得其中的氢通过与第一和第二主制冷通道中的主制冷剂进行逆流热交换而被冷却和液化；
h.所述主制冷剂压缩系统配置成接收、压缩和冷却来自第一和第二主制冷通道的蒸发的主制冷剂，从而提供经调节的主制冷剂；
i.预冷却制冷剂压缩系统，其配置为接收、压缩和冷却来自预冷却制冷剂通道出口的预冷却制冷剂蒸气，使得经调节的预冷却制冷剂被提供给预冷却制冷剂通道的入口；
j.所述冷却通道配置成使得其中的氢通过与预冷却制冷通道中的预冷却制冷剂进行逆流热交换而被冷却；以及
k.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第三部分，并将主制冷剂的膨胀的第三部分引导至热交换器系统。
32.一种用于液化氢气进料的系统，包括：
a.热交换器系统，其具有配置成接收氢气进料流的进料气体入口、产品出口、与进料气体入口和产品出口流体连通的冷却通道、主制冷剂进料通道、第一主制冷通道、第二主制冷通道和预冷却制冷通道；
b.主制冷剂压缩系统，其配置为将经调节的主制冷剂引导至主制冷剂进料通道；
c.第一热膨胀器，其配置为从主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第一部分；
d.第二热膨胀器，其配置为将流体引导至第一主制冷通道；
e.热交换器系统内的中间冷却通道，其配置成接收和冷却来自第一热膨胀器的流体，并将流体引导至第二热膨胀器；
f.冷膨胀器，其配置为从主制冷剂进料通道接收主制冷剂的第二部分，并将主制冷剂的膨胀的第二部分引导至第二主制冷通道；
g.所述冷却通道配置成使得其中的氢通过与第一和第二主制冷通道中的主制冷剂进行逆流热交换而被冷却和液化；
h.所述主制冷剂压缩系统配置成接收、压缩和冷却来自第一和第二主制冷通道的蒸发的主制冷剂，从而提供经调节的主制冷剂；
i.预冷却制冷剂压缩系统，其配置为接收、压缩和冷却来自预冷却制冷剂通道出口的预冷却制冷剂蒸气，使得经调节的预冷却制冷剂被提供给预冷却制冷剂通道的入口；
j.所述冷却通道配置成使得其中的氢通过与预冷却制冷通道中的预冷却制冷剂进行逆流热交换而被冷却；以及
k.主进料膨胀装置，其配置为接收和膨胀已在主制冷剂进料通道中被进一步冷却的主制冷剂的第三部分，并将主制冷剂的膨胀的第三部分引导至热交换器系统。