Способ обессеривания газа

Способ очистки содержащего сероводород газового потока, который состоит из стадий (i) смешивания содержащего сероводород первого газового потока и содержащего диоксид серы второго газового потока с получением объединенного потока, в котором получают элементарную серу по реакции сероводорода и диоксида серы; (ii) удаления элементарной серы и, по выбору, воды из объединенного потока и (iii) окисления по меньшей мере части элементарной серы с получением диоксида серы для использования во втором потоке, в котором реакцию проводят при температуре 15-155 С и давлении не менее 3 МПа.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФОСТЕР УИЛЕР ЭНЕРДЖИ ЛИМИТЕД (GB) Введение Настоящее изобретение относится к очистке газов, в частности к способу удаления сероводорода из газа, и к устройству для осуществления данного способа. Уровень техники Присутствие сероводорода в газовых потоках может наносить ущерб промышленным процессам,вызывать коррозию, препятствовать транспорту газа и вредить здоровью, безопасности и окружающей среде. Соответственно, полезно удалять сероводород перед транспортом, использованием или выпуском в атмосферу данных газов в зависимости от применения. Как правило, в способах очистки высокосернистого природного газа содержащий сероводород исходный газ пропускают через блок очистки газа от сернистых компонентов (AGR), в котором сероводород поглощается в ходе химической реакции с амином. Кислые газы, очищенные от насыщенного сероводородом амина, направляют в блок регенерации серы (SRU) методом Клауса или в качестве альтернативы их можно нагнетать в истощенную зону пласта или в солевой пласт. Однако способ очистки газа аминами с блоком регенерации серы методом Клауса является весьма дорогостоящим, учитывая как капитальные, так и эксплуатационные расходы, и нагнетание высокосернистого газа могло бы иметь различные последствия ввиду возможного риска для здоровья и безопасности, а также потери возможно ценного продукта при росте спроса на элементарную серу. Таким образом, существует необходимость разработки усовершенствованного способа очистки газа и/или устройства для решения по меньшей мере некоторых проблем с известным уровнем техники. Сущность изобретения В первом аспекте настоящее изобретение предлагает способ очистки содержащего сероводород газового потока, в который входят стадии:(i) смешивания содержащего сероводород первого газового потока и включающего диоксид серы второго газового потока и получения объединенного потока, в котором элементарная сера образуется в реакции сероводорода и диоксида серы;(ii) удаления элементарной серы и, необязательно, воды из объединенного потока и(iii) окисления по меньшей мере части элементарной серы с образованием диоксида серы для использования во втором потоке,причем реакцию проводят при температуре 15-155 С и давлении не менее 3 МПа. Во втором аспекте настоящее изобретение предлагает устройство очистки газового потока путем осуществления способа, описанного в настоящем изобретении, причем данное устройство включает вход для подачи содержащего сероводород первого газового потока; вход для подачи содержащего диоксид серы второго газового потока; реакционную зону для объединения газовых потоков; разделительную зону для удаления элементарной серы из объединенных потоков; устройство окисления части элементарной серы в диоксид серы; устройство поступления диоксида серы во вход для создания второго потока; устройство поддержания температуры реакции; устройство поддержания давления реакции. В третьем аспекте настоящее изобретение предлагает оборудование устья скважины, содержащее вышеописанное устройство. Оно может быть установлено на береговой или морской буровой площадке. К морским площадкам относятся нефтяные и газовые вышки и плавучие нефтегазодобывающие платформы. В четвертом аспекте настоящее изобретение предлагает следующий способ очистки содержащего сероводород газового потока, в который включает стадии:(i) смешивания содержащего сероводород первого газового потока и содержащего диоксид серы второго газового потока для создания объединенного потока, в котором элементарная сера образуется в реакции сероводорода и диоксида серы;(ii) удаления элементарной серы из объединенного потока и(iii) окисления по меньшей мере части элементарной серы с образованием диоксида серы для использования во втором потоке,причем первый газовый поток представляет собой содержащий сероводород природный газ. Перечень фигур Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на сопроводительные чертежи, приведенные в качестве примера, в которых фиг. 1 представляет блок-схему способа объемного удаления сероводорода и устройство одного варианта осуществления настоящего изобретения; фиг. 2 - пример конструкции реакционного смесителя/разделителя высокого давления, который можно использовать в настоящем изобретении. Подробное описание изобретения Далее настоящее изобретение будет описано подробно. В следующих параграфах более подробно определены различные аспекты/варианты осуществления настоящего изобретения. Каждый определен-1 020246 ный таким образом аспект/вариант осуществления можно сочетать с любым другим аспектом/вариантом осуществления или аспектами/вариантами осуществления, если четко не указано иное. В частности, любой признак, определенный как предпочтительный или преимущественный, можно сочетать с любым другим признаком или признаками, определенными как предпочтительные или преимущественные. Если не указано иное, все процентные отношения приведены в молях. Способ по настоящему изобретению предназначен для экономически эффективного удаления соединений серы из содержащего сероводород газового потока и предпочтительно для прямого удаления указанных соединений. Данный способ можно осуществлять как на берегу, так и в море. Как правило,газовый поток содержит углеводороды, диоксид углерода и сероводород. Однако понятно, что могут присутствовать и другие газы. Способ по настоящему изобретению предпочтительно осуществлять на источниках газа, содержащего 0,05-50, предпочтительнее 0,1-40 и наиболее предпочтительно 2-35 или 520 об.% сероводорода по отношению к полному объему газа. Данный способ позволяет удалить сероводород из газового потока, по меньшей мере, частично и предпочтительно полностью. Таким образом, данный способ позволяет удалить предпочтительно по меньшей мере 50, предпочтительнее 75, еще предпочтительнее 90 и наиболее предпочтительно 98 об.% сероводорода. Особенно желательно производство обессеренного газа для коммерческой продажи. Способ по настоящему изобретению пригоден для удаления сероводорода из любого содержащего сероводород газового потока. Настоящее изобретение будет описано, в частности, в отношении содержащих сероводород (высокосернистых) потоков природного газа и содержащих сероводород потоков углекислого газа. Таким образом, хотя в описании обсуждается очистка природного газа, специалисту будет понятно, что данный способ применим и к другим содержащим сероводород газовым потокам. В одном варианте осуществления настоящего изобретения высокосернистым газом является природный газ. Природный газ представляет собой ископаемое газообразное топливо, в состав которого входят, главным образом, легковоспламеняющиеся углеводороды. К легковоспламеняющимся углеводородам относятся те, которые легко воспламеняются при поджигании в присутствии кислорода. Эти углеводороды включают метан, этан, пропан, бутан, алканы, алкены и алкины. Не считая примесей сероводорода, природный газ содержит предпочтительно по меньшей мере 50%, предпочтительнее 75% и наиболее предпочтительно 90% метана. Природный газ может содержать не более чем по 10% этана, пропана, бутана и пентана. Он может также содержать в небольших количествах (менее 2%) тяжелых летучих углеводородов, хотя их удаляют из газа перед его продажей. Природный газ обычно содержит примеси,включая диоксид углерода, азот, гелий и сероводород. Его находят в нефтяных скважинах, газовых скважинах, конденсатных скважинах и угольных пластах. В данном варианте осуществления, давление желательно обеспечивать за счет источника природного газа. То есть когда добывают газ из недр, его давление составляет десятки МПа. Преимущество данного варианта осуществления состоит в отсутствии энергозатрат на создание высоких давлений, требуемых по настоящему изобретению. Таким образом,давление реакции ограничено сверху только максимальным давлением природного газа в газовой скважине. Обычно это давление составляет до 40 МПа. Чаще давление природного газа составляет 5-15 МПа. Предпочтительное используемое давление можно обеспечить за счет уменьшения давления газа, поступающего в устройство. Способ по настоящему изобретению содержит ряд стадий. Специалисту должно быть понятно, что по самой природе данного способа стадии можно осуществлять параллельно и не обязательно последовательно. Действительно, данный способ предпочтительно осуществлять непрерывно. Первая стадия включает смешивание содержащего сероводород первого газового потока и содержащего диоксид серы второго газового потока с получением объединенного потока, в котором элементарная сера образуется по реакции сероводорода и диоксида серы. Эту стадию можно проводить в реакционной зоне. Предпочтительно на этой стадии создают несколько турбулентный поток газов для обеспечения тщательного перемешивания. Эта стадия может включать получение, бурение, хранение и/или подготовку высокосернистого газа(содержащего сероводород газового потока) и направление газа в устройство осуществления данного способа. Газ пропускают в потоке через данное устройство. Предпочтительно очищать газ в непрерывном, а не периодическом режиме. Содержащий диоксид серы второй поток можно создавать в виде жидкости и нагнетать в реакционную зону. Однако предпочтительно, чтобы содержащий диоксид серы поток был газовым, так как это улучшает смешивание первого и второго потоков и увеличивает скорость реакции. Предпочтительно, чтобы второй поток содержал достаточно чистый диоксид серы лишь с неизбежными примесями. В качестве альтернативы, в другом варианте осуществления, диоксид серы можно вводить в поток носителя. Носитель может соответствовать очищаемому газовому потоку. Вот условия смешивания газовых потоков на стадии (i): температура от 15 до 155 С и давление не менее 3 МПа. Целесообразно проводить реакцию при температурах ниже 155 С, потому что выше этой температуры вязкость серы увеличивается вследствие полимеризации. Это затрудняет отделение серы. Очистка газов при температурах ниже 15 С нецелесообразна по кинетическим соображениям. Предпочтительно смешивать газовые потоки на стадии (i) при температуре от 115 до 155 С. Это целесообразно, потому что при температурах выше 115 С серу можно удалять на стадии (ii) в виде низковязкой жидкости, а не твердого вещества. Ниже температуры около 115 С удаляемая на стадии (ii) сера будет твердой. Используемое на стадии (i) давление составляет от 3 МПа, предпочтительнее от 7 МПа. Авторы настоящего изобретения удачно обнаружили, что реакцию по настоящему изобретению можно успешно проводить при этих относительно низких температурах и высоких давлениях. Так оптимизируют выход реакции (который требует высоких давлений) и затраты на достижение таких высоких давлений. Этот вопрос подробно обсуждается ниже. Основные химические реакции, используемые в настоящем изобретении, представляют следующие уравнения: где х=1-8. Реакция H2S и SO2 при высоких давлениях и температурах от умеренных до низких (1) является экзотермической, и сера образуется преимущественно в виде S6 и S8, так как средняя молекулярная масса серы увеличивается при уменьшении температуры и увеличении парциального давления серы. Специалистам хорошо известно, что теоретическая равновесная конверсия сероводорода по реакции (1) в элементарную серу уменьшается с повышением температуры при низких температурах (например, ниже 560 С при 1 атм), но увеличивается с повышением температуры при высоких температурах(например, выше 560 С при 1 атм) вследствие существования различных молекул серы в газовой фазе. Аналогично влияние давления на степень конверсии по реакции (1). Высокое давление термодинамически выгодно для прямой реакции (1) при низких температурах, но становится термодинамически невыгодным при относительно высоких температурах. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в условиях высоких давлений и низких температур степень конверсии по реакции (1) очень высока и может приближаться к 100%. Следовательно, скорость обратной реакции пренебрежимо мала по сравнению со скоростью прямой реакции. Высокие давления в реакции также увеличивают скорость реакции (1), так как увеличиваются парциальные давления реагентов (т.е. H2S и SO2). Следовательно, проведение реакции при высоких давлениях позволяет осуществлять ее при низких температурах без дорогостоящих катализаторов, как в обычном модифицированном процессе Клауса. Авторам удалось обнаружить, что в условиях реакции способа по настоящему изобретению не обязательно использовать катализатор. Таким образом, не нужен никакой катализатор, чтобы вызвать реакцию сероводорода и диоксида серы с образованием элементарной серы. Это особенно выгодно, потому что исчезает необходимость регенерации катализатора, который предрасположен к засорению осадком серы. Во всех описанных в литературе вариантах процесса Клауса засорение серой является давно существующей проблемой. Следует понимать, однако, что катализатор можно использовать для ускорения реакции сероводорода и диоксида серы. Пригодные катализаторы хорошо известны из литературы и включают, но не ограничиваются этим, азотсодержащие соединения, например, аммиак или амины. Предпочтительно регулировать скорость второго потока, чтобы поддерживать молярное стехиометрическое отношение диоксида серы и сероводорода на уровне 1:2-2,5. Предпочтительнее отношение 1:2,1-2,3. Его можно регулировать, изменяя скорость второго потока или разбавляя его носителем. На стадии (ii) элементарную серу и предпочтительно воду удаляют из объединенного потока. Предпочтительно удалять образующуюся воду одновременно с серой. Остальной газовый поток, который содержит обессеренный газ, выводят из системы для дальнейшей обработки, хранения, использования, распределения или продажи. В одном варианте осуществления часть газа возвращают в систему в качестве первого газового потока. Это обеспечивает дальнейшую очистку высокосернистого газа и дополнительное удаление сероводорода. Отделение или удаление образовавшейся серы и/или воды можно проводить любым способом разделения, известным в литературе. В наиболее предпочтительных способах используют гравитационное и центрифугирование. Фильтрацию можно также использовать, но она менее предпочтительна вследствие засорения фильтра. В одном варианте осуществления настоящего изобретения элементарную серу и воду удаляют на стадии (ii) под действием силы тяжести и разделяют на поток кислой воды и поток жидкой серы. Предпочтительно дегазировать и очищать поток жидкой серы. Поток жидкой серы можно затем разделять на поток готовой серы для хранения и поток серы как реагента для получения SO2. Стадия (iii) включает окисление по меньшей мере части элементарной серы с образованием диоксида серы для использования во втором потоке. Эту стадию можно проводить в периодическом или непрерывном режиме, в зависимости от потребности в диоксиде серы. Предпочтительным для применения способом окисления является сжигание, хотя известны и другие способы окисления. Основным продуктом окисления является SO2. Стадию сжигания можно проводить в присутствии воздуха. В одном варианте осуществления, ее можно проводить в обогащенном кислородом воздухе. Обогащенный кислородом воздух означает воздух, содержащий более 21 или более 50% или от 60 до 100 об.% кислорода. Образующийся диоксид серы можно отделять и очищать сжижением. Сжигание серы можно проводить в серной печи. Как правило, содержащий кислород газовый поток поступает в серную печь при давлении 0,1-0,7 МПа. Предпочтительно дегидратировать содержащий кислород газовый поток перед его поступлением в печь. Типичные условия потока серы, поступающего в серную печь, включают температуры около 140 С, давления 0,1-0,7 МПа и температуру поступающего в печь воздуха 60-100 С. Однако специалистам понятно, что можно использовать любые подходящие условия. Диоксид серы, получаемый на стадии (iii), предпочтительно очищать, сжимать и нагнетать в реакционную смесь на стадии (i), т.е. в реакционный смеситель/разделитель. Так, данный способ предусматривает рециклизацию серы. Полученный диоксид серы можно нагревать до его поступления в реакционную зону. Настоящее изобретение также относится к устройству для осуществления способа обессеривания газа по настоящему изобретению. Данное устройство содержит вход для подачи содержащего сероводород первого газового потока; вход для подачи содержащего диоксид серы второго газового потока; реакционную зону для объединения газовых потоков; разделительную зону для удаления элементарной серы из объединенных потоков; устройство окисления по меньшей мере части элементарной серы в диоксид серы; устройство поступления диоксида серы во вход второго потока; устройство поддержания температуры реакции и устройство поддержания давления реакции. Предпочтительно реакционная зона обеспечивает расчетную объемную скорость 0,03-1 с-1. Это оптимальное значение, обеспечивающее правильное смешивание газов, соответствующую кинетику реакции, капитальные расходы и работоспособность. Зона разделения может представлять собой активный сепаратор (например, центрифугу или устройство на основе изменения давления) или пассивный сепаратор (например, гравитационный или усиленный сепаратор). Данный сепаратор может работать как блок объемного удаления образующейся элементарной серы и воды и дополняться другим высокоэффективным сепаратором/фильтром для дальнейшей очистки газа. Если используют усиленный сепаратор, высокая скорость (по меньшей мере приблизительно 10 мс-1) газового потока создает высокую силу вытеснения жидкой/твердой фазы продукта, что уменьшает количество осадка серы на поверхности оборудования или трубопровода и предотвращает засорение оборудования образующейся элементарной серой. В одном варианте осуществления реакционная зона и зона разделения совпадают. Это обусловлено такой высокой скоростью реакции, при которой сера образуется и удаляется во время смешивания газов. Реакционная зона может быть одностадийной (т.е. иметь одну точку нагнетания) для первого газового потока и/или второго газового потока. В качестве альтернативы реакционная зона может быть многостадийной (т.е. иметь несколько точек нагнетания) для первого газового потока и/или второго газового потока. Если способ многостадийный, предпочтительно использовать охладители между стадиями. Если концентрация сероводорода высока в исходном потоке, то целесообразно использовать многостадийную систему с несколькими точками нагнетания, чтобы контролировать температуру реактора в требуемом интервале. В другом варианте осуществления устройство дополнительно содержит дегидратор для удаления воды из элементарной серы. Это также способствует сдвигу равновесия в сторону прямой реакции. Воду предпочтительно отделять одновременно с элементарной серой, после чего воду и серу разделяют. Данное устройство может содержать катализатор. Предпочтительно он отсутствует. Из обычных катализаторов, которые можно использовать в процессе Клауса, известны Fe2O3, активированный оксид алюминия, активированный диоксид титана и азотсодержащие соединения, например аммиак или амины. Устройство для окисления по меньшей мере части элементарной серы предпочтительно представляет собой блок сгорания. Долю сжигаемой серы определяют по отношению сероводорода и диоксида серы в реакционных газах, поступающих в каталитические конвертеры. Сгорание серы происходит экзотермически, и выделяющуюся энергию можно использовать для производства тепла и/или электричества, и/или для нагревания какой-либо части рабочей системы. Ее можно, например, использовать для испарения содержащего диоксид серы потока перед его поступлением через вход. Устройство окисления можно объединить с устройством отделения диоксида серы. Предпочтительно, чтобы устройство разделения действовало путем сжижения. В одном варианте осуществления устройство дополнительно содержит регулятор, установленный для регулирования устройства очистки газового потока. В данном варианте осуществления устройство также включает в себя средство для распознавания компьютерных программ, соединенное с контроллером и содержащее встроенную компьютерную программу, которая управляет работой устройства очистки газового потока. Компьютерная программа содержит инструкции, выполняемые контроллером, который устанавливает температуру в реакционной зоне от 15 до 155 С и давление не менее 3 МПа, а также управляет входом первого газового потока и входом содержащего диоксид серы потока. Настоящее изобретение также предлагает установку вышеуказанного устройства рядом с устьем скважины. В данном варианте осуществления это устройство устанавливают таким образом, чтобы оно могло использовать прямо или косвенно давление источника газа в реакции. Это имеет ряд преимуществ,включая уменьшение стоимости достижения высокого давления и удаление вызывающего коррозию H2S до пропускания газа через распределительную систему. В четвертом аспекте настоящего изобретения предусмотрен еще один способ очистки содержащего сероводород газового потока для случая, когда газовый поток представляет собой высокосернистый природный газ. Преимуществом данного способа является возможность его прямого применения к горючему газу без необходимости первой стадии экстракции для отделения высокосернистого газа от основного газового потока. В одном варианте осуществления настоящего изобретения описан способ объемного удаления H2S из потока высокосернистого природного газа. Реактор можно установить как выше, так и ниже по потоку в трубопроводе. Сероводород реагирует с SO2, взятым в незначительном недостатке (на 5% меньше стехиометрического количества SO2), при умеренно высоких давлениях и умеренно низких температурах, и основную часть образующейся воды и элементарной серы конденсируют и удаляют в жидкой фазе из системы для благоприятного сдвига химического равновесия. Поток SO2 получают при сжигании в воздухе части образующейся элементарной серы. Поток относительно обессеренного природного газа далее обрабатывают на газоперерабатывающей установке в значительно уменьшенном количестве и с уменьшенным размером серного блока. В следующем примерном варианте осуществления настоящего изобретения описан способ объемного удаления H2S из потока CO2 на месторождениях природного углекислого газа, электростанциях или станциях газификации. Сероводород реагирует со стехиометрическим количеством SO2 при высоких давлениях и относительно низких температурах. Большую часть полученной элементарной серы растворяют в сверхкритическом CO2 в условиях реакции, но удаляют из объемного потока вместе с полученной водой путем вытеснения текучей среды за пределами сверхкритической области. Поток SO2 получают при сжигании в воздухе части образующейся элементарной серы. Поток обессеренного CO2 далее обрабатывают, например, пропусканием через адсорбционные слои, чтобы выполнить условия по содержанию серы и воды перед передачей по трубопроводу. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения описан способ удаления H2S из потока высокосернистого газа, полученного в блоке аминной очистки. В этом случае отношение CO2/H2S высоко, и требуется блок обогащения высокосернистого газа, если выбран традиционный подход извлечения серы в модифицированном процессе Клауса. Применение описанного процесса могло бы потенциально исключить блок аминной очистки, блок обогащения высокосернистого газа и блок получения серы в процессе Клауса ниже по потоку. Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на чертежи. Номера на фиг. 1 имеют следующие значения: 30 - газонефтяной сепаратор,31 - высокосернистый газ (углеводороды, СО 2, H2S и сероорганические соединения),32 - месторождения высокосернистого газа,33 - стабилизация/экспорт сырой нефти (если применяется),34 - фильтр/коагулятор,35 - жидкости,36 - открытый прототип,37 - патент,38 - система объемного удаления H2S высокого давления,39 - теплообменник,40 - реакционный смеситель/разделитель,41 - нагреватель (по выбору),42 - насос/промежуточный накопитель,43 - система очистки SO2,44 - колонна обессеривания дымовых газов/регенератор,45 - выпуск,46 - рециркуляция SO2 (по выбору),47 - трехфазный сепаратор,48 - газ, полученный мгновенным испарением (flashed),49 - фильтр/коагулятор,50 - дополнительная обработка (по выбору),-5 020246 51 - экспортный газопровод,52 - повторное нагнетание воды или вытяжная линия,53 - сера на хранение,54 - обработка воды,55 - кислая вода,56 - выпуск H2S (хранение),57 - блок дегазации серы,58 - рециркуляция серы,59 - котел-утилизатор/охладитель/конденсатор,60 - пар высокого и низкого давления для производства электроэнергии/отопления,61 - серная печь,62 - компрессор/дегидратор (по выбору),63 - воздух. На фиг. 1 приведен примерный способ обработки высокосернистого газа и устройство для осуществления настоящего изобретения. Высокосернистый газ из устья скважины пропускают в газонефтяной сепаратор (GOSP), за которым следует дополнительный фильтр и коагулятор. Затем газ (1) направляют в теплообменники для подогрева. Подогретый газовый поток (2) подают в реакционный смеситель/разделитель, где H2S реагирует с потоком SO2 с образованием элементарной серы и воды. Поток относительно обессеренного газа (3) пропускают через фильтр, коагулятор или в качестве альтернативы высокоэффективный сепаратор для удаления захваченной жидкой/твердой серы и остаточного SO2. Обработанный поток (5) затем направляют в газовую установку для дальнейшей переработки или в трубопровод на экспорт. В зависимости от выбранных условий реактора, вода будет получена в жидком виде, а сера будет получена в жидком или твердом виде. Их можно легко удалить из газового потока для сдвига вправо равновесия реакции (1). Объединенный поток воды и элементарной серы (4) направляют в трехфазный сепаратор, в котором его разделяют на поток кислой воды (6), поток элементарной серы (7) и поток газа,получаемого мгновенным испарением, указанный газ затем смешивают с потоком (3). Систему разбавления можно установить выше или ниже по потоку относительно трехфазного сепаратора. Поток кислой воды (6) подвергают дальнейшей обработке для соблюдения предельных значений выпуска или смешивают с полученной из пласта водой для повторного введения. Если элементарную серу получают в жидком виде, ее поток (7) дегазируют перед разделением на поток готовой серы (8) для хранения и поток серы как реагента (9) для получения SO2. Дегазирование можно проводить перемешиванием с аэрацией или добавлением катализатора. Долю сжигаемой серы определяют по отношению сероводорода и диоксида серы в реакционных газах, поступающих в реакционный смеситель/разделитель, которое предпочтительно контролировать в пределах стехиометрической пропорции 2-2,5 моль сероводорода на 1 моль диоксида серы. Отношение H2S/SO2 в исходном газе поддерживается регулированием скорости потокаSO2 из промежуточного резервуара с помощью усовершенствованной системы управления. Элементарную серу (9) сжигают в содержащем кислород газовом потоке (10) в серной печи при давлении в интервале 0,1-0,7 МПа (1-7 бар). Горячий газовый поток продуктов горения, содержащий SO2 (11), пропускают через ряд теплообменников для утилизации тепла. Поток SO2 (14) с низким содержанием инертного газа, например азота,отделяют от охлажденного газового потока (11) сжижением, абсорбцией или другим способом разделения, известным в технике. Инертный газ, содержащий небольшое количество SO2 (13), промывают в системе промывки дымовых газов/регенераторе, используя растворитель, например CANSOLV, перед выпуском в атмосферу. Выделенный SO2 можно возвращать и смешивать с потоком (12). Поток SO2 (14) направляют в промежуточный накопитель, из которого его нагнетают при требуемом давлении подачи. Поток SO2 высокого давления (15), по выбору, нагревают для улучшения смешивания с исходным газовым потоком в реакционном смесителе/разделителе. Нагретый поток SO2 высокого давления (16) вводят в реакционный смеситель/разделитель, в котором происходит реакция и разделение. Понятно, что способ, приведенный на фиг. 1, демонстрирует только один вариант осуществления настоящего изобретения. Вспомогательные устройства и приспособления для подготовки исходного газа можно устанавливать выше по потоку трубопровода в максимальном приближении к резервуару или ниже по потоку трубопровода рядом с газоперерабатывающей установкой или на ней, в зависимости от положения/удаления газового месторождения и состава газа, например содержания H2S. Реакционный смеситель/разделитель может представлять собой одностадийный реактор, как показано на фиг. 1, многостадийный реактор или несколько одностадийных реакторов, работающих параллельно, в которых потоки (3) и (4) составляют смешанный поток от всех параллельных реакционных смесителей/разделителей через один или несколько входов. Реакционный смеситель/разделитель может, например, иметь конструкцию, аналогичную представленной на фиг. 2. В качестве альтернативы можно использовать альтернативный усовершенствованный блок, который обеспечивает интенсивное перемешивание и эффективное разделение, напримерTWISTER. Реакционный смеситель/разделитель может также использовать статический смеситель и/или гидроциклонную технологию. Способ и устройство по настоящему изобретению предоставляют ряд преимуществ по сравнению с известными способами и устройствами. Некоторые из этих преимуществ кратко обсуждаются ниже. Одно из преимуществ описанного способа состоит в том, что образующуюся воду и серу конденсируют при высоких давлениях, следовательно, основную часть данных продуктов можно удалить из газового потока на месте для благоприятного сдвига химического равновесия в реакции (1) вправо. Попытки осуществить удаление образующейся воды в традиционном модифицированном процессе Клауса до сих пор не удавались, главным образом, вследствие засорения оборудования образующейся твердой серой и коррозионных свойств водного конденсата. Таким образом, присутствие водяного пара в реакционных газах во всей традиционной серной установке налагает определенное ограничение на степень конверсии. Другое преимущество описанного способа состоит в том, что молярная теплота реакции (1) относительно мала, что допускает работу при сравнительно низких температурах и, соответственно, достижение высокой конверсии в серу без применения внешней системы нагрева. В зависимости от содержанияH2S в исходном потоке и целевого коэффициента удаления H2S, выделяемое в реакции (1) тепло можно отводить из реакционной зоны для поддержания температуры реактора в предпочтительном температурном интервале. Поддержание температуры образующейся серы выше ее температуры плавления исключает дополнительное оборудование и упрощает процессы удаления серы. Описанный способ может быть энергетически самодостаточным. Реакция (1) является в небольшой степени экзотермической. При горении элементарной серы в содержащем кислород потоке по данной реакции выделяется значительная энергия, которую можно использовать для производства пара, электроэнергии и т.п. Следующее преимущество описанного способа заключается в подавлении нежелательных побочных реакций, например образование COS и CS2. Присутствие диоксида углерода и легких углеводородов в исходном газе приводит к образованию карбонилсульфида и сероуглерода в любой высокотемпературной реакции, причем предложены различные механизмы образования карбонилсульфида и сероуглерода и их последующего гидролиза до сероводорода и диоксида углерода. Константы равновесия гидролизаCOS и CS2 показывают, что равновесие реакции сдвигается в нужную сторону при понижении температуры. Константы равновесия реакций (3) и (4) увеличиваются до величины 105-106 и 103-104 соответственно, когда температура реакции уменьшается от 1000 до 100 С. Кроме того, образующаяся при высоких давлениях элементарная сера легче конденсируется в жидкую фазу, а не остается в паровой фазе, как в традиционном процессе Клауса, что также способствует подавлению побочных реакций. Следовательно, по сравнению с традиционной реакцией Клауса, образование COS и CS2 не представляет особой проблемы в способе по настоящему изобретению. Предпочтительно, чтобы содержание примесей COS и CS2 в получаемом газе составляло до 1%, предпочтительнее до 0,01% и наиболее предпочтительно до 0,001%. Другие преимущества способа по настоящему изобретению включают подавление коррозии в процессе трубопроводного транспорта высокосернистого газа вследствие обессеривания газа выше по потоку и удаления образующейся воды. Так как в соответствии с настоящим изобретением возможна рециркуляция серы, способ по настоящему изобретению будет конкурентоспособным, независимо от колебания показателей рынка серы. В общем, можно значительно сократить как капиталовложения, так и эксплуатационные расходы при использовании описанной в настоящем изобретении технологии, даже если использовать ее на стадии предварительной очистки с последующим небольшим блоком аминной очистки и серной установкой. Эффективность и скорость данного способа выше вследствие прямой обработки газового потока вместо использования стадии предварительного разделения, например промывки раствором аминов, и раздельной системы обработки газов. Наконец, описанный в настоящем изобретении способ относительно простой, компактный и безопасный. Следовательно, в одном варианте осуществления настоящее изобретение можно применять для морских установок. Примеры Далее настоящее изобретение будет проиллюстрировано следующими неограничительными примерами. Если не указано иное, доли, проценты и численные отношения приведены в молях. Каждый признак данного варианта осуществления можно использовать отдельно или совместно с любыми из признаков, приведенных в описании. Пример 1. Данный пример иллюстрирует объемное удаление H2S из потока высокосернистого природного газа с помощью одностадийного реакционного смесителя/разделителя, как описано в настоящем изобретении. На газоперерабатывающую установку подают с морского газового месторождения 1,5 млрд ст. куб. футов (42475269,9 м 3 в системе Си) в сутки высокосернистого природного газа, содержащего 2% H2S и 8% CO2. Поток из устья скважины имеет давление 4,35 МПа (43,5 бар) и температуру 90 С. Весь поток высокосернистого газа сначала подогревают до 121 С и вводят в реакционный смеситель/разделитель, в котором он адиабатически реагирует с потоком SO2. Давление реакции составляет 7 МПа (70 бар). В этом случае используют одноступенчатый реакционный смеситель/разделитель. В данной реакции получают воду в количестве 330-500 т/сутки (в зависимости от температуры экспортного потока относительно обессеренного газа) и элементарную серу в количестве 1170 т/сутки, которые удаляют из реакционного смесителя/разделителя в жидкой фазе. Поток относительно обессеренного газа,содержащего 0,1% H2S, направляют на дальнейшую переработку перед экспортом. Выделяющейся при сгорании энергии достаточно для подогрева исходного газа и работы турбин компрессоров, используемых для потоков воздуха и/или SO2, и холодильной установки. Пример 2. Данный пример иллюстрирует объемное удаление H2S из потока высокосернистого природного газа с помощью двухстадийного реакционного смесителя/разделителя, как описано в настоящем изобретении. На газоперерабатывающую установку подают с берегового месторождения 950 млн м ст. куб.футов в сутки (26901004,27 м 3 в сутки в системе Си) высокосернистого природного газа, содержащего 30% H2S и 10% СО 2. Поток из устья скважины имеет давление 8 МПа (80 бар) и температуру 50 С. Весь поток высокосернистого газа поступает в исходном состоянии в последовательный двухстадийный реакционный смеситель/разделитель, в котором содержание H2S уменьшают с 30 до 0,6% в реакции с SO2. Выделяющееся в реакции тепло эффективно отводят для поддержания температуры реакции в интервале 115-155 С. При температуре и давлении реакции оба продукта реакции (вода и сера) находятся в жидкой фазе, и часть полученной элементарной серы окисляют воздухом для получения SO2. В данной реакции получают воду в количестве 5400 т/сутки и элементарную серу в количестве 11000 т/сутки, которые одновременно удаляют из реакционного смесителя/разделителя в жидкой фазе. Поток относительно обессеренного газа направляют на дальнейшую переработку перед экспортом. Выделяющейся при сгорании серы энергии достаточно для подогрева исходного газа и работы турбин компрессоров, используемых для потоков воздуха и/или SO2, и холодильной установки, причем остается еще 300400 МВт энергии. Пример 3. Данный пример иллюстрирует объемное удаление H2S из потока СО 2 высокого давления с использованием описанного способа. На нефтяное месторождение подают 50 млн м ст. куб.футов (1415842,33 м 3 в сутки в системе Си) в сутки СО 2 в целях вторичного метода нефтедобычи с месторождения природного СО 2, которое расположено на расстоянии около 120 км. Состояние и состав углекислого газа: 50 С, 310 бар, содержание СО 2 90%, СН 4 - 8%, N2 - 1% и H2S - 1 %, газ насыщен водой. Весь газовый поток поступает в реакционный смеситель/разделитель при температуре 50 С и давлении 30 МПа (300 бар), в котором он реагирует с SO2. При температуре и давлении реакции получают воду в жидкой фазе в количестве 11 т/сутки, в то время как элементарную серу в количестве 19 т/сутки получают в твердой фазе. Часть образующейся элементарной серы сжигают в воздухе для полученияSO2. Поток относительно обессеренного газа, содержащего около 3400 об.м.д H2S, направляют в блок аминной очистки или другие блоки очистки для уменьшения содержания H2S в газовом потоке ниже 4 об.м.д. перед его передачей на нефтяное месторождение для вторичной нефтедобычи. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ очистки содержащего сероводород газового потока, указанный способ включает стадии:(i) смешивания содержащего сероводород первого газового потока и содержащего диоксид серы второго газового потока с образованием объединенного потока, в котором элементарную серу получают по реакции сероводорода с диоксидом серы; в котором реакцию проводят при температуре 15-155 С и давлении не менее 3 МПа и в котором реакцию проводят в отсутствие катализатора;(ii) удаления элементарной серы и, по выбору, воды из объединенного потока и(iii) окисления по меньшей мере части элементарной серы с получением диоксида серы для использования во втором потоке. 2. Способ по п.1, в котором скорость второго потока регулируют для поддержания молярного стехиометрического отношения диоксида серы и сероводорода на уровне 1:2-2,5. 3. Способ по п.1 или 2, в котором реакцию проводят при такой температуре, что элементарную серу получают в твердом виде. 4. Способ по п.1 или 2, в котором реакцию проводят при такой температуре, что элементарную серу получают в жидком виде. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первый газовый поток содержит минимум 50 об.% легковоспламеняющихся углеводородов. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первый газовый поток содержит 0,05-50 об.% сероводорода. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первый газовый поток представляет собой содержащий сероводород природный газ. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второй поток представляет собой газовый поток. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором реакцию на стадии (i) проводят при давлении не менее 7 МПа. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором реакцию проводят при температуре 115155 С. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором воду удаляют одновременно с элементарной серой на стадии (ii). 12. Способ по любому из пп.1, 2 или 4-11, в котором элементарную серу и воду удаляют из объединенного потока на стадии (ii) и разделяют на поток кислой воды и поток жидкой серы. 13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть диоксида серы,полученного на стадии (iii), используют во втором потоке на стадии (i). 14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадию (ii) проводят в разделительном блоке, который содержит гравитационный сепаратор или центрифугу.