一種考慮總能系統的多級膨脹分布式天然氣液化系統,包括與高壓天然氣主氣流相連通的離心分離器,離心分離器依次與預冷器、第一級重力分離器、第一級膨脹機、第二級重力分離器、干法脫硫器和低溫冷卻器相連通,低溫冷卻器的出口分為兩路,一路與渦流管相連通,另一路與第二級膨脹機相連通,渦流管的冷端出口與LNG儲罐里的蒸氣合并后進入深冷器后被液化,被存儲在LNG儲罐里,第二級膨脹機依次與深冷器、低溫冷卻器和預冷器相連通,從預冷器引出的工質與渦流管的熱端出口工質匯合進入壓縮機,從壓縮機引出的天然氣被送往用戶或總能系統。本發明系統自產天然氣熱氣提供再生氣,且再生氣可凈化;天然氣液化所需功耗可自給,總能系統能源可綜合利用。