Operacyjny przepływ pracy stacji tankowania LNG jest stosunkowo złożony i obejmuje przede wszystkim etapy rozładunku, przechowywania, zwiększania ciśnienia, odparowywania i tankowania.
Etap rozładunku: LNG transportowane jest na stację tankowania specjalistycznymi cysternami. Te cysterny są wyposażone w rurociągi kriogeniczne i sprzęt przeładunkowy, łączący się z wewnętrznym systemem magazynowania stacji za pośrednictwem platformy rozładunkowej. Podczas rozładunku różnica ciśnień pomiędzy cysterną a zbiornikiem magazynowym wykorzystywana jest do przesyłania LNG z ciężarówki do kriogenicznych zbiorników magazynowych stacji. Zazwyczaj cysterny są wyposażone w pokładową jednostkę zwiększającą ciśnienie; jeżeli różnica ciśnień okaże się niewystarczająca, urządzenie to można uruchomić, aby zapewnić płynny przesył LNG do zbiorników magazynowych.
Etap magazynowania: Zbiorniki magazynowe stanowią jeden z najważniejszych elementów stacji paliw. Posiadają doskonałe właściwości termoizolacyjne, skutecznie minimalizując wnikanie ciepła, aby utrzymać LNG w stanie kriogenicznym. Zwykle stosuje się konstrukcję zbiornika metalowego-z podwójnymi ściankami, w której przestrzeń międzywarstwowa jest wypełniona materiałami izolacyjnymi,-takimi jak perlit-w celu zminimalizowania przewodzenia ciepła. Zbiorniki magazynujące są wyposażone w wiele portów ułatwiających dopływ/wypływ gazu i cieczy, a także złącza do różnych przyrządów używanych do monitorowania parametrów, takich jak temperatura wewnętrzna, ciśnienie i poziom cieczy w czasie-rzeczywistym.
Etap zwiększania ciśnienia: Aby spełnić wymagania dotyczące ciśnienia podczas tankowania pojazdu, LNG w zbiornikach magazynowych musi zostać poddany działaniu ciśnienia. Stosowane są w tym celu dwie popularne metody: Pierwsza polega na zastosowaniu pompy kriogenicznej w celu podniesienia ciśnienia LNG do wymaganego poziomu. Druga metoda wykorzystuje parownik do zgazowania części LNG; powstały gaz jest następnie zawracany do zbiornika magazynowego, zwiększając w ten sposób ciśnienie wewnętrzne. Każda z tych metod ma wyraźne zalety i wady; w zastosowaniach praktycznych o wyborze metody decydują specyficzne warunki pracy i wymagania stacji paliw.
Etap odparowania: Podczas procesu tankowania część LNG musi zostać odparowana. Ten odparowany gaz jest następnie mieszany z ciekłym LNG, aby zapewnić, że skład uwalnianego gazu ziemnego spełnia wymagania spalania silnika pojazdu. Zwykle do tego celu wykorzystywane są odparowalniki powietrza otoczenia, które wykorzystują energię cieplną otaczającego powietrza w celu ułatwienia odparowania LNG. Waporyzatory te składają się z szeregu rurek żebrowanych; gdy LNG przepływa przez te rury, wymienia ciepło z powietrzem zewnętrznym, powodując w ten sposób odparowanie.
Etap tankowania: Po przejściu LNG niezbędnych zabiegów zwiększania ciśnienia i odparowywania jest on rozprowadzany do pojazdów za pośrednictwem dystrybutora do tankowania. Dozownik wyposażony jest w urządzenia odmierzające oraz końcówkę tankującą, co pozwala na precyzyjną kontrolę nad wydawaną objętością, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo całej operacji tankowania. Butla LNG pojazdu podłączona jest do dystrybutora za pomocą specjalistycznego węża tankującego. Podczas tankowania operator wprowadza końcówkę tankowania do wlotu butli i uruchamia dystrybutor, umożliwiając napływ LNG do butli pojazdu.

