در تحقیق حاضر تحلیل اکسرژی چرخه سرمازای دما پایین واحد ngl خارک انجام داده شده است. واحد جمع آوری میعانات گاز طبیعی خارک به همراه سیکل تبریدش توسط نرم افزارhysys مدلسازی شده است تا مقدمات تحلیل اکسرژی فراهم آید.تحلیل اکسرژی به مهندسین کمک میکند تا فهم و درک عمیقی از مسئله ای که با آن کار میکنند، پیدا کنند و بتوانند یک مقایسه منطقی بین انتخابهای مختلف طراحی انجام دهند. معادلات تلفات اکسرژی و راندمان برای اجزاء اصلی سیستم سرمازای واحد ngl مانند کمپرسور، مبدل های حرارتی و شیرهای خفگی توسعه داده شده است.در ادامه تلفات اکسرژی کل سیکل و راندمان اکسرژی کلی سیکل بدست آمده است.نتایج نشان میدهد که محل اصلی اتلاف انرژی درسیکل سیستم مبدل گرمایی است. همچنین عبارتی برای حداقل کار لازم برای سیستم پیدا شده است، که نشان میدهد حداقل کار لازم تنها به خصوصیت های سیال فرآیندی ورودی و خروجی و دمای محیط بستگی دارد. با استفاده از کار واقعی ورودی راندمان اکسرژی کلی یک سیستم نمونه سرمازای واحد ngl بدست می آید. سپس با استفاده از تئوری هدفگذاری میزان کاهش مصرف انرژی در اثر افزایش تعداد طبقات محاسبه شده است. به منظور انجام آنالیز ترکیبی پینچ و اکسرژی نمودار ضریب کارنو برحسب جریان گرما (آنتالپی) برای نشان دادن توزیع اتلاف انرژی در سیکل رسم شده است. در ضمن محاسبات ضریب عملکرد(cop) با تحلیل نمودارهای t-s و p-h انجام شده است. در ادامه استفاده از روش های دیگر برای افزایش راندمان سیکل، مانند سیکل با مبرد چند جزیی مورد توجه قرار گرفت. این نوع سیستمها به خاطر اجزاء ساده تر و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتر،در دهه اخیر اهمیت زیادی در بسیاری از کاربردها از جمله مایع سازی گاز طبیعی پیدا کرده اند. در تحقیق حاضر یک سیکل دما پایین با مبرد چند جزیی شبیه سازی و توسعه داده شده است. در این سیکل سیال عامل به جای پروپان خالص مخلوطی از پروپان ،پروپیلن ،بوتان و ایزوبوتان است. در نهایت پارامترهای اساسی چرخه سرمازا مانند ترکیب اجزاء و دبی مبرد و فشارهای عملیاتی برای رسیدن به حداقل کار کمپرسور، بهینه سازی شده اند.