在我国“双碳”目标的时代背景下,大力发展清洁能源对转变我国能源结构具有深远的意义。地热能的利用,降低天然气液化工艺流程能耗是本文的主要研究目的;通过理论分析和数值模拟的方法,构建出两种地热能利用耦合天然气液化的工艺流程,并对提出的工艺流程开展深入研究,主要研究内容及结论如下:研究发现有机朗肯循环（ORC）可以高效利用中低温地热水的热量,利用HYSYS软件模拟工艺流程,通过调整流程参数,使循环系统中低温段达到液化天然气的温度要求,通过串联两个有机朗肯循环,从而达到逐级液化天然气的目标;ORC利用地热水的热量,热功转化后,循环系统输入功可用来抵消部分工艺流程中压缩机功耗,能够有效降低天然气液化能耗,且实现对地热资源的合理利用;通过工质筛选确定了R22作为循环工质;通过参数分析发现,一级朗肯循环膨胀机出口乏气压力、一级有机朗肯循环工质流量及其气化温度、二级有机朗肯循环工质流量及其气化压力对流程性能影响较大;使用遗传算法对工艺流程进行优化,结果显示,新型液化工艺流程流程回热式可达到的最低比功耗为0.437k W·h/kg,总能耗为316.47k W,无回热式可达到的最低比功耗为0.475k W·h/kg,无回热式流程最低总能耗为321.44k W,有回热结构的工艺流程有一定优势;对流程进行（火用）损失计算和分析,结果表明,（火用）损失主要分布在流程中的换热器、空冷器和压缩机设备中,在系统总（火用）损中占比95%以上。本文的研究内容对地热能利用和降低天然气液化工艺流程能耗具有一定的理论和实际意义。