Установка для извлечения серы и способ извлечения серы

Есть еще 8 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Установка для извлечения серы, включающая

термический реактор, конфигурированный для проведения высокотемпературной реакции Клауса между содержащим сероводород газом и кислородсодержащим газом, вводимыми в термический реактор;

первый конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции, выведенных из термического реактора, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции;

подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа, выведенного из первого конденсатора серы;

каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из подогревателя;

второй конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции, выведенных из каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции; и

сепаратор, который обеспечивает капелькам серы, увлеченным газообразными продуктами реакции, которые выведены из второго конденсатора серы, возможность сталкиваться друг с другом, и тем самым удаляет капельки, тем самым сделанные более крупными,

в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго конденсатора серы и сепаратора, закреплены на основании, и

по меньшей мере одно устройство, оставшееся незафиксированным и расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом, чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса.

2. Установка для извлечения серы по п.1, дополнительно включающая

второй подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа, выведенного из второго конденсатора серы;

второй каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из второго подогревателя; и

третий конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции, выведенных из второго каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции,

в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, второго подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго каталитического реактора Клауса, второго и третьего конденсаторов серы и сепаратора, закреплены на основании, и

по меньшей мере одно устройство, оставшееся незафиксированным и расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом, чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса.

3. Установка для извлечения серы по п.2, дополнительно включающая

третий подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа, выведенного из третьего конденсатора серы;

третий каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из третьего подогревателя; и

четвертый конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции, выведенных из третьего каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции,

в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, второго и третьего подогревателей, каталитического реактора Клауса, второго и третьего каталитических реакторов Клауса, от второго до четвертого конденсаторов серы и сепаратора, закреплены на основании; и

по меньшей мере одно устройство, оставшееся незафиксированным и расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом, чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса.

4. Установка для извлечения серы по любому из пп.1-3, в которой трубопровод, соединяющий термический реактор с первым конденсатором серы, имеет форму буквы U, причем тепловое расширение или тепловое сжатие не сдерживается.

5. Установка для извлечения серы по любому из пп.1-4, дополнительно включающая

фундаментную секцию, закрепленную на основании,

в которой первый или второй конденсатор серы размещен на фундаментной секции с возможностью перемещения, и

фундаментная секция имеет предотвращающий соскальзывание упор, который ограничивает перемещения первого или второго конденсатора серы.

6. Установка для извлечения серы по любому из пп.1-5, в которой подогреватель размещен над первым конденсатором серы для возможности перемещения относительно первого конденсатора серы, и

подогреватель включает опорный элемент, который поддерживает подогреватель и позволяет подогревателю смещаться в вертикальном направлении.

7. Установка для извлечения серы по любому из пп.1-6, в которой подогреватель, каталитический реактор Клауса и второй конденсатор серы размещены с возможностью перемещаться, и сепаратор зафиксирован на своем месте относительно горизонтального направления.

8. Способ извлечения серы для извлечения серы из содержащего сероводород газа и кислородсодержащего газа при помощи устройства по любому из пп.1-7, причем способ включает стадии, на которых

вводят содержащий сероводород газ и кислородсодержащий газ в термический реактор и проводят высокотемпературную реакцию Клауса между содержащим сероводород газом и кислородсодержащим газом;

охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из термического реактора, для конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием первого конденсатора серы;

повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из первого конденсатора серы, с использованием подогревателя;

проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции, которые были выведены из подогревателя, с использованием каталитического реактора Клауса;

охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из каталитического реактора Клауса, для конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием второго конденсатора серы; и

обеспечивают капелькам серы, увлеченным газообразными продуктами реакции, выведенными из второго конденсатора серы, возможность сталкиваться друг с другом, и удаляют капельки, сделанные тем самым более крупными, с использованием сепаратора.

9. Способ извлечения серы по п.8, дополнительно включающий стадии, на которых

повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из второго конденсатора серы, с использованием второго подогревателя;

проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции с использованием второго каталитического реактора Клауса, причем газообразные продукты реакции были выведены из второго подогревателя; и

охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из второго каталитического реактора Клауса, и проводят конденсирование серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием третьего конденсатора серы.

10. Способ извлечения серы по п.9, дополнительно включающий стадии, на которых

повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из третьего конденсатора серы, с использованием третьего подогревателя;

проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции с использованием третьего каталитического реактора Клауса, причем газообразные продукты реакции были выведены из третьего подогревателя; и

охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из третьего каталитического реактора Клауса, и проводят конденсирование серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием четвертого конденсатора серы.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЫ И СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЫ Установка для извлечения серы, включающая термический реактор, конфигурированный для проведения высокотемпературной реакции Клауса между содержащим сероводород газом и кислородсодержащим газом, вводимыми в термический реактор; конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции, выведенных из термического реактора, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции; и трубопровод, который соединяет термический реактор с конденсатором серы, в которой термический реактор зафиксирован на основании; и конденсатор серы и трубопровод размещены таким образом, чтобы быть способными смещаться относительно термического реактора. Перекрестная ссылка на родственные заявки Настоящая заявка представляет собой перевод на национальную фазу международной заявкиPCT/JP2012/059016, поданной 2 апреля 2012 года, которая испрашивает приоритет заявки на выдачу патента Японии 2011-080338, поданной 31 марта 2011 года. Все раскрытое в каждой из вышеперечисленных заявок включается в настоящий документ посредством ссылки и представляет собой часть настоящего описания. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к установке для извлечения серы и к способу извлечения серы,для извлечения элементарной серы из содержащего сероводород газа, которые пригодны для применения на газовом заводе, который непрерывно перерабатывает большие количества газа, такого как природный газ, включающего содержащий сероводород газ, для получения очищенного газа. Уровень техники Природный газ, добытый из скважин на месторождениях природного газа, содержит соединения серы, такие как сероводород, другие сульфиды и тиофен. Сырая нефть из нефтяных скважин также содержит сернистые соединения. При гидрокрекинге сырой нефти вместе с легкими газами образуется сероводород. Поскольку соединения серы превращаются в каталитические яды во время реакционных процессов и в оксиды серы (SOx) при сгорании, сернистые компоненты обычно отделяют и извлекают, и непосредственно наружу не выводят. Поскольку скважины для добычи природного газа с низкими уровнями содержания соединений серы активно эксплуатировались в первую очередь, в настоящее время природный газ, полученный из оставшихся скважин для добычи природного газа, имеет настолько высокие концентрации соединений серы, как около 40% по весу. Поэтому газовые заводы и нефтеперерабатывающие предприятия оборудуют установками для извлечения серы (далее "SRU"), которые поглощают и отделяют сероводород от природного газа с высокими уровнями содержания сероводорода, или от легкого газа, и выделяют элементарную серу. НедавниеSRU приобрели увеличенные габариты, чтобы быть приспособленными к повышению концентрации соединений серы. Установка SRU включает термический реактор, конфигурированный для проведения высокотемпературной реакции Клауса. Согласно высокотемпературной реакции Клауса, сероводород реагирует с кислородом воздуха при высокой температуре для получения элементарной серы (S2) и воды (H2O) из сероводорода (H2S). Высокотемпературную реакцию Клауса проводят при температуре свыше 850C. Термический реактор также служит в качестве котла-утилизатора отбросного тепла (WHB), чтобы эффективно использовать теплоту реакции, генерированную в реакции Клауса. В WHB-котле газообразные продукты реакции подвергают первичному охлаждению, и тепло утилизируют в виде пара высокого давления. Поскольку газообразные продукты реакции содержат остаточные соединения серы, такие как сероводород и оксиды серы, SRU-установку дополнительно оснащают реактором, предназначенным для нагревания газообразных продуктов реакции, которые были подвергнуты первичному охлаждению, с помощью пара низкого давления, для инициирования реакции Клауса и преобразования непрореагировавшего сероводорода в элементарную серу. Серу в газе, который прореагировал в реакционной печи или реакторе, охлаждают до температуры около 140C и извлекают в виде жидкой серы. SRU-процесс,например, раскрыт в относящемся к патентной литературе источнике 1. Поскольку газообразные продукты реакции имеют высокую температуру, как обсуждалось выше,трубопроводы и устройства, составляющие SRU, расширяются под действием тепла по мере повышения температуры. Однако поскольку их смещение является ограничиваемым, возникают термические напряжения. Соответственно этому, в трубопроводах и устройствах, составляющих SRU, были предприняты действия против теплового расширения, такие как повышение прочности участков, окружающих патрубки в устройствах, чтобы окружающие участки имели достаточную прочность для противостояния термическим напряжениям, генерируемым на участке патрубка, или монтаж трубопроводных конструкций,которые поглощают тепловое расширение или сжатие, чтобы снизить термические напряжения, создаваемые в трубопроводе и на участке патрубка. Такие трубопроводные конструкции устанавливают в срединной части трубопроводов и изгибают в форме кольца, чтобы компенсировать расширение или сжатие, возникающее при перепаде температур, и тем самым называемые "петлевыми температурными компенсаторами". Фиг. 1 представляет диаграмму, иллюстрирующую один пример типичной SRU-установки. SRU на фиг. 1 включает термический реактор 1010 для смешения и сжигания сероводорода (H2S) в воздухе для проведения высокотемпературной реакции Клауса, конденсатор 1020, который охлаждает газообразные продукты реакции, и трубопровод 1030, который соединяет термический реактор 1010 и конденсатор 1020. Трубопровод 1030 включает петлевой температурный компенсатор 1040. Термический реактор 1010, конденсатор 1020 и трубопровод 1030 испытывают тепловое расширение, когда нагреваются до высоких температур, и в результате этого генерируются термические напряжения. Деформация, обусловленная тепловым расширением, поглощается упругой деформацией петлевого температурного компенсатора 1040 в трубопроводе 1030 между термическим реактором 1010 и конденсатором 1020. Этим снижаются термические напряжения, воздействующие на патрубки устройств. Во избежание чрезмерной деформации вследствие термических напряжений, патрубки термического реактора 1010 и конденсатора 1020 выполнены имеющими толщину и прочность, достаточные для противостояния термическим напряжениям. Для обеспечения достаточной упругой деформации по направлению теплового расширения или теплового сжатия, петлевой температурный компенсатор размещают по направлению, перпендикулярному направлению теплового расширения или теплового сжатия. На фиг. 1 предусмотрен только один петлевой температурный компенсатор. Однако желательно размещать два или более петлевых температурных компенсатора, когда ожидается значительное смещение, обусловленное тепловым расширением или тепловым сжатием трубопровода. Список ссылок Патентная литература Относящийся к патентной литературе источник 1: Выложенная публикация Японской патентной заявки 2007-526205. Сущность изобретения Задача, решаемая изобретением В случае стальных материалов, тепловое расширение и тепловое сжатие может быть теоретически определено из коэффициентов теплового расширения и разности температур. Теоретически, устройства и трубопроводы расширяются во время технологической операции, когда температура повышается, и возвращаются к своим первоначальным положениям, когда эксплуатация прерывается, и температура снижается. Однако в реальных установках скользящие суппорты устройств и точки опоры трубопроводов не всегда возвращаются в свои первоначальные положения. Это обусловливается тем, что температура трубопроводной системы не обязательно возрастает или снижается равномерно или с конкретной скоростью. Кроме того, возникает "снятие напряжений", где трубопровод деформировался во время технологической операции и компенсировал тепловое расширение, тем самым приводя к тому, что суппорты и точки опоры не возвращаются в свои исходные положения. Когда устройства и трубопровод не возвращаются в свои первоначальные положения, положения устройств и трубопровода изменяются в результате повторяющихся теплового расширения и теплового сжатия, приводя к нестабильности поведения системы. В результате этого на патрубки устройств и точки опоры трубопроводов может воздействовать непредсказуемая нагрузка. Для предотвращения этого в термическом реакторе 1010 и устройствах и трубопроводах ниже по потоку относительно термического реактора 1010 предусмотрены точки крепления и направляющие опоры, чтобы стабилизировать поведение системы от термического реактора до точки крепления. Тогда требуются действия для поглощения теплового расширения, которое происходит в технологической линии от термического реактора 1010 до точки крепления ниже по потоку относительно термического реактора. В типичной SRU составляющие SRU-установку устройства зафиксированы на своем месте, и деформация, вызванная тепловым расширением, поглощается трубопроводами между устройствами. Для этого были предусмотрены петлевые температурные компенсаторы, и форма трубопроводов стала усложненной, чтобы повысить гибкость. В недавние годы габариты SRU-установок увеличились, и количество обрабатываемого газообразного сероводорода повысилось, например, до 4000 т/день. В такой установке используют трубопровод с диаметром 80 дюймов (2032 мм). Чтобы исполнять функцию поглощения деформации с помощью петлевого компенсатора на трубопроводе с размером 80 дюймов (2032 мм),требуется петлевой температурный компенсатор с величиной около 128 м, и производственная площадь, необходимая для монтажа всего узла, также является большой. Таким образом, петлевой температурный компенсатор увеличивает количество нужных для трубопровода материалов и длину трубопровода, увеличивает конструктивные габариты SRU-установки и повышает стоимость. Цель одного аспекта настоящего изобретения состоит в сокращении петлевых температурных компенсаторов для поглощения теплового расширения и теплового сжатия и в уменьшении монтажных габаритов системы. Решение технической задачи Варианты исполнения, которыми достигается вышеописанная цель, являются следующими. 1. Установка для извлечения серы, включающая: термический реактор, конфигурированный для проведения высокотемпературной реакции Клауса между содержащим сероводород газом и кислородсодержащим газом, вводимыми в термический реактор; первый конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции,выведенных из термического реактора, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции; подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа, выведенного из первого конденсатора серы; каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из подогревателя; второй конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции,выведенных из каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообраз-2 024611 ных продуктах реакции; и сепаратор, который обеспечивает капелькам серы, увлеченным газообразными продуктами реакции, которые выведены из второго конденсатора серы, возможность сталкиваться друг с другом, и удаляет капельки, тем самым сделанные более крупными,в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго конденсатора серы и сепаратора, закреплены на основании, и устройство, расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом,чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. Установка для извлечения серы предназначена для того, чтобы снизить число петлевых температурных компенсаторов, предназначенных для поглощения теплового расширения и теплового сжатия и для уменьшения монтажных габаритов системы. 2. Установка для извлечения серы согласно п.1, дополнительно включающая второй подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа,выведенного из второго конденсатора серы; второй каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из второго подогревателя; и третий конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции,выведенных из второго каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции,в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, второго подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго каталитического реактора Клауса, второго и третьего конденсаторов серы и сепаратора, закреплены на основании, и устройство, расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом,чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. 3. Установка для извлечения серы согласно п.2, дополнительно включающая третий подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа,выведенного из третьего конденсатора серы; третий каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из третьего подогревателя; и четвертый конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции, выведенных из третьего каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции,в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, второго и третьего подогревателей, каталитического реактора Клауса, второго и третьего каталитических реакторов Клауса, от второго до четвертого конденсаторов серы и сепаратора,закреплены на основании; и устройство, расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом,чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. 4. Установка для извлечения серы согласно любому из пп.1-3, дополнительно включающая трубопровод, который соединяет термический реактор с конденсатором серы, причем трубопровод имеет форму буквы U таким образом, что тепловое расширение или тепловое сжатие не сдерживается. Поскольку труба имеет форму буквы U, тепловое расширение или тепловое сжатие в направлении передней части буквы U не сдерживается, и термические напряжения вследствие теплового расширения или теплового сжатия в направлении передней части в трубе не возникают, и при этом термические напряжения,возникшие в трубе, уменьшаются. 5. Установка для извлечения серы согласно любому из пп.1-4, дополнительно включающая фундаментную секцию, закрепленную на основании,в которой конденсатор серы размещен на фундаментной секции с возможностью перемещения, и фундаментная секция имеет предотвращающий соскальзывание упор, который ограничивает перемещения конденсатора серы. Кроме того, устройства или трубопроводы, чьи перемещения сдерживаются с помощью предотвращающего соскальзывание упора, подвергаются тепловому расширению, но тепловое расширение поглощается посредством снятия напряжения. Следовательно, даже если тепловое расширение и сжатие сдерживаются предотвращающим соскальзывание упором, термические напряжения,возникающие в трубе малы, сила (нагрузка), возникающая в системе, перераспределяется, и чрезмерно большие термические напряжения не возникают на участке патрубка и в системе трубопроводов. 6. Установка для извлечения серы согласно любому из пп.1-5, в которой подогреватель нагревает реакционный газ, выведенный из конденсатора серы, и размещен над конденсатором серы с возможностью перемещения относительно конденсатора серы, и подогреватель включает опорный элемент, который поддерживает подогреватель и позволяет подогревателю смещаться в вертикальном направлении. К опорному элементу подогревателя прилагается действующая вверх сила. Поскольку опорный элемент допускает перемещения трубы в перпендикулярном направлении, подогреватель размещен с возможностью перемещения в перпендикулярном направлении относительно конденсатора серы, при этом сдерживающая сила в направлении перемещений, вызванных тепловым расширением, снижается, и число петлевых температурных компенсаторов между подвижными устройствами может быть снижено, и могут быть дополнительно снижены монтажные габариты системы. 7. Установка для извлечения серы согласно любому из пп.1-6, в которой подогреватель, каталитический реактор Клауса и второй конденсатор серы размещены с возможностью перемещаться, и сепаратор зафиксирован на своем месте относительно горизонтального направления. 8. Способ извлечения серы для извлечения серы из содержащего сероводород газа и кислородсодержащего газа, причем способ включает стадии, на которых вводят содержащий сероводород газ и кислородсодержащий газ в термический реактор и проводят высокотемпературную реакцию Клауса между содержащим сероводород газом и кислородсодержащим газом; охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из термического реактора, для конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием первого конденсатора серы; повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из первого конденсатора серы, с использованием подогревателя; проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции, которые были выведены из подогревателя, с использованием каталитического реактора Клауса; охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из каталитического реактора Клауса, для конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием второго конденсатора серы; и обеспечивают капелькам серы, увлеченным газообразными продуктами реакции, выведенными из второго конденсатора серы, возможность сталкиваться друг с другом, и удаляют капельки, сделанные тем самым более крупными, с использованием сепаратора,в котором термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго конденсатора серы и сепаратора, закреплены на основании, и устройство, расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом,чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. Поскольку потери давления, возникающие в трубопроводах, используемых в способе извлечения серы по настоящему варианту осуществления малы, давление подачи кислородсодержащего газа может быть снижено. 9. Способ извлечения серы согласно п.8, дополнительно включающий стадии, на которых повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из второго конденсатора серы, с использованием второго подогревателя; проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции с использованием второго каталитического реактора Клауса, причем газообразные продукты реакции были выведены из второго подогревателя; охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из второго каталитического реактора Клауса, и проводят конденсирование серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием третьего конденсатора серы,в котором термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, второго подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго каталитического реактора Клауса, второго и третьего конденсаторов серы и сепаратора, закреплены на основании, и устройство, расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом,чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. 10. Способ извлечения серы согласно п.9, дополнительно включающий стадии, на которых повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из третьего конденсатора серы,с использованием третьего подогревателя; проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции с использованием третьего каталитического реактора Клауса, причем газообразные продукты реакции были выведены из третьего подогревателя; и охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из третьего каталитического реактора Клауса, и проводят конденсирование серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием четвертого конденсатора серы,в котором термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, второго и третьего подогревателей, каталитического реактора Клауса, второго и третьего каталитических реакторов Клауса, от второго до четвертого конденсаторов серы и сепаратора,закреплены на основании, и устройство, расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом,чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. 11. Способ извлечения серы согласно любому из пп.8-10, в котором трубопровод, который соединяет термический реактор с конденсатором серы, имеет форму буквы U таким образом, что тепловое расширение или тепловое сжатие не сдерживается. 12. Способ извлечения серы согласно любому из пп.8-11, в котором конденсатор серы размещен на фундаментной секции с возможностью перемещения, и фундаментная секция закреплена на основании и имеет предотвращающий соскальзывание упор, который ограничивает перемещения конденсатора серы. 13. Способ извлечения серы согласно любому из пп.8-12, в котором подогреватель нагревает реакционный газ, выведенный из конденсатора серы, и размещен над конденсатором серы и установлен таким образом, чтобы иметь возможность перемещения относительно конденсатора серы; второй трубопровод соединяет конденсатор серы с подогревателем; и подогреватель включает опорный элемент, который поддерживает подогреватель и позволяет подогревателю смещаться в вертикальном направлении. Краткое описание чертежей Фиг. 1 представляет диаграмму, иллюстрирующую один пример трубопровода, использованного в установке для извлечения серы. Фиг. 2 представляет диаграмму, иллюстрирующую один пример установки для извлечения серы. Фиг. 3 А представляет вид сбоку, иллюстрирующий один пример конструкции установки для извлечения серы. Фиг. 3 В представляет вид сверху, иллюстрирующий один пример расположения реактора и конденсатора серы. Фиг. 3 С представляет вид сверху, иллюстрирующий один пример расположения реактора и конденсатора серы. Фиг. 4 представляет диаграмму, иллюстрирующую один пример конструкции установки для извлечения серы. Фиг. 5 представляет вид сбоку, иллюстрирующий один пример устройства, оснащенного скользящей секцией; Фиг. 6 А представляет вид сбоку, иллюстрирующий один пример предотвращающих соскальзывание упоров. Фиг. 6 В представляет вид сверху, иллюстрирующий один пример предотвращающих соскальзывание упоров. Фиг. 7 представляет диаграмму, иллюстрирующую один пример конструкции установки для извлечения серы; Фиг. 8 представляет вид сверху, иллюстрирующий один пример расположения реактора и конденсатора серы. Фиг. 9 представляет диаграмму, иллюстрирующую вентиль, смонтированный в трубопроводе установки для извлечения серы и фиг. 10 представляет технологическую блок-схему, иллюстрирующую способ извлечения серы согласно одному варианту исполнения. Описание вариантов осуществления изобретения 1. Установка для извлечения серы Фиг. 2 представляет диаграмму, иллюстрирующую один пример установки для извлечения серы. Установка для извлечения серы (SRU) 120 на фиг. 2 включает воздушный компрессор 1, термический реактор 2, первый конденсатор 11 серы, второй конденсатор 12 серы, третий конденсатор 13 серы, четвертый конденсатор 14 серы, первый подогреватель 21, второй подогреватель 22, третий подогреватель 23, первый реактор 31 Клауса, второй реактор 32 Клауса, третий реактор 33 Клауса, коагулятор 41, серный колодец 51, первый шлюзовой затвор 81, второй шлюзовой затвор 82, третий шлюзовой затвор 83 и четвертый шлюзовой затвор 84. В термическом реакторе 2 сжигают сероводород вместе с воздухом, направляемым из воздушного компрессора 1, при высокой температуре для окисления сероводорода и разложения сероводорода на серу (S2) и воду (H2O). Эта реакция называется "высокотемпературной реакцией Клауса". Высокотемпературная реакция Клауса описана ниже с использованием формул 1 и 2. Термический реактор 2 включает котел-утилизатор 3 отбросного тепла. Котел-утилизатор 3 отбросного тепла обеспечивает теплообмен между газообразными продуктами реакции и водой для питания котла (BFW), чтобы охлаждать газообразные продукты реакции и генерировать пар высокого давления или среднего давления. Первый конденсатор 11 серы охлаждает серу, содержащуюся в газообразных продуктах реакции,выведенных из термического реактора 2, и конденсирует (ожижает) серу. Жидкая сера, выведенная из первого конденсатора 11 серы, проходит через самосточную трубу. Самосточная труба сообщается с жидкой серой в первом шлюзовом затворе 81 для герметизации реакционной зоны на стороне первого конденсатора 11 серы. Первый шлюзовой затвор 81 имеет форму цилиндра или прямоугольной призмы и поддерживается при давлении, близком к атмосферному давлению. Однако, поскольку давление в первом конденсаторе 11 серы является высоким, высоту первого шлюзового затвора 81 рассчитывают так, чтобы поддерживать глубину слоя жидкой серы, достаточную, чтобы предотвращать выдувание жидкой серы в первом шлюзовом затворе 81 и обеспечивать герметизирующее действие. Жидкая сера, содержащаяся в первом шлюзовом затворе 81, переливается, когда превышается конкретная высота уровня жидкости, необходимая для герметизации, и перетекает в серный колодец 51. Серный колодец 51 обычно размещают ниже уровня земли, чтобы жидкая сера, поступающая из шлюзовых затворов, выводилась с помощью самосточной системы. Второй шлюзовой затвор 82, третий шлюзовой затвор 83 и четвертый шлюзовой затвор 84 имеют такое же назначение, как и первый шлюзовой затвор 81. Температура каталитической реакции Клауса является более высокой, чем температура, до которой сера охлаждается с образованием жидкости. Таким образом, первый подогреватель 21 повторно нагревает газообразные продукты реакции, из которых сера была отделена с помощью первого конденсатора 11 серы, до реакционной температуры каталитической реакции Клауса. Первый реактор 31 Клауса включает слой окислительного катализатора, который катализирует реакцию сероводорода, оставшегося в газообразных продуктах реакции, и слой катализатора Клауса, который катализирует реакцию между диоксидом серы и сероводородом в газообразных продуктах реакции и генерирует серосодержащие газообразные продукты реакции. Слой катализатора Клауса размещают ниже по потоку относительно слоя окислительного катализатора. Катализатор, который катализирует окисление сероводорода, предпочтительно представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы,состоящей из Fe2O3-Al2O3, NiO-Al2O3, TiO2, V2O3-TiO2 и MoO3-TiO2. Катализатор Клауса может представлять собой оксид алюминия или оксид титана, используемые в обычных процессах. Первый реактор 31 Клауса обеспечивает возможность контакта слоя окислительного катализатора и слоя катализатора Клауса с газообразными продуктами реакции, выведенными из первого конденсатора 11 серы, для выполнения каталитической реакции Клауса и образования серы. Газообразные продукты реакции, выведенные из первого реактора 31 Клауса, подают во второй конденсатор 12 серы для охлаждения газообразных продуктов реакции и конденсирования серы, как в первом конденсаторе 11 серы. В этом варианте исполнения число реакторов Клауса составляет три. Однако это число изменяется в зависимости от степени конверсии серы в каждой реакции. Например, когда степень конверсии серы в каждом реакторе Клауса является высокой или когда выход серы в SRUустановке должен быть снижен, число реакторов Клауса может составлять 2. Как и в случае первого конденсатора 11 серы, каждый из второго конденсатора 12 серы и третьего конденсатора 13 серы конденсирует серу и подает жидкую серу в серный колодец 51, и непрореагировавший сероводород в подогреватель ниже по потоку. Как и для первого реактора 31 Клауса, второй реактор 32 Клауса и третий реактор 33 Клауса обеспечивают протекание каталитической реакции Клауса и образование серы из сероводорода. Коагулятор 41 удаляет жидкую серу из газообразных продуктов реакции с использованием фильтра, который побуждает капельки серы, увлеченные газообразными продуктами реакции, выведенными из четвертого конденсатора 14 серы, контактировать между собой, и тем самым увеличивает размер капелек. Затем коагулятор 41 направляет серу в серный колодец 51. 2. Способ извлечения серы Сероводород окисляется в ходе высокотемпературной реакции Клауса в термическом реакторе 2 и образует серу (S2) и воду (H2O). Реакция представлена ниже формулами 1 и 2 Высокотемпературную реакцию Клауса проводят при температуре от 1000 до 1400C. Котел-утилизатор 3 отбросного тепла термического реактора 2 охлаждает газообразные продукты реакции, имеющие температуру от 1000 до 1400C, до температуры в диапазоне от 250 до 400C с использованием BFW (воды для питания котла). Газообразные продукты реакции, от которых теплота отведена в котле-утилизаторе 3 отбросного тепла, дополнительно охлаждают до температуры от 130 до 150C в конденсаторе серы, для конденсирования и отделения серы в газообразных продуктах реакции. Степень конверсии серы в высокотемпературной реакции Клауса, проводимой в термическом реакторе 2,-6 024611 составляет около 70%. Сероводород, оставшийся в газообразных продуктах реакции, и диоксид серы,генерированный при сгорании, подаются в реактор Клауса ниже по потоку относительно термического реактора 2, и сероводород преобразуется в серу с использованием катализатора. Давление в установке 120 для извлечения серы снижается от термического реактора 2 в сторону выпускного канала коагулятора 41 вследствие потерь напора в устройствах и трубопроводах. Другими словами, давление является наивысшим в термическом реакторе 2. Когда увеличивают габариты установки 120 для извлечения серы, возрастает производительность воздушного компрессора 1, который подает кислород согласно формуле 1 для снабжения воздухом, и повышение выходного давления сопровождается ростом необходимой мощности воздушного компрессора 1. Соответственно этому, мощность воздушного компрессора 1 может быть снижена, если уменьшить потери напора в устройствах и трубопроводах установки 120 для извлечения серы. В установке 120 для извлечения серы согласно настоящему изобретению сокращены монтажные габариты и сделана более короткой длина трубопроводов. Таким образом, в способе извлечения серы могут быть сокращены потери давления в трубопроводе и может быть снижена мощность воздушного компрессора 1. Более того, поскольку эксплуатационное давление является низким, может быть уменьшена высота уровня шлюзового затвора для герметизации. Каталитическая реакция Клауса включает такие же химические реакции, как в формуле 2, и образует серу. Однако температура реакции является более низкой, чем при высокотемпературной реакции Клауса, и составляет примерно температуру (от 240 до 350C), равную или более высокую, чем точка росы серы. Газообразные продукты реакции, охлажденные в конденсаторе серы и выведенные из конденсатора серы, повторно нагревают до реакционной температуры каталитической реакции Клауса в подогревателе и подают в реактор Клауса. Для повышения степени извлечения серы из газообразных продуктов реакции предусмотрены две или более серий из конденсатора серы, подогревателя и реактора Клауса. В примере, проиллюстрированном на фиг. 2, серу извлекают с использованием трех серий реакторов и в конечном счете извлекают 98% сернистых компонентов в виде серы. Непрореагировавший газ, отделенный в коагуляторе 41, представляет собой остаточный газ, и его направляют в установку для обработки остаточного газа (TGT), не проиллюстрированную на фиг. 2. TGT-установка удаляет оставшуюся в газе серу с использованием раствора амина или тому подобного и сжигает остаточный газ в факеле. 3. Компоновка установки для извлечения серы Фиг. 3 А представляет вид сбоку, иллюстрирующий один пример компоновки установки для извлечения серы. Фиг. 3 иллюстрирует термический реактор 2 и первый конденсатор 11 серы как часть установки 120 для извлечения серы из фиг. 2. Термический реактор 2 и первый конденсатор 11 серы соединены друг с другом трубопроводом 4 А, по которому протекают газообразные продукты реакции. Термический реактор 2 закрепляют на основании для предотвращения смещения. Например, термический реактор 2 закрепляют болтами к фундаменту 2-1, зафиксированному на основании. Первый конденсатор 11 серы подает газообразные продукты реакции, непрореагировавшие в термическом реакторе 2, в расположенный ниже по потоку первый подогреватель 21 (не проиллюстрированный на фиг. 3) по трубопроводу 4 В. Жидкая сера (Liq.), полученная конденсированием, выводится в серный колодец 51 по трубопроводу 4 С. 3.1. Перемещения устройств в горизонтальном направлении Первый конденсатор 11 серы имеет скользящую секцию 61. Скользящая секция 61 снижает силу трения между первым конденсатором 11 серы и основанием, и первый конденсатор 11 серы размещают таким образом, чтобы он был способен смещаться относительно основания и термического реактора 2. Например, когда трубопровод 4 А испытывает тепловое расширение, первый конденсатор 11 серы также подвергается тепловому расширению в горизонтальном направлении (по направлению ниже по потоку газообразных продуктов реакции), так как термический реактор 2 является неподвижным. Поскольку первый конденсатор 11 серы имеет возможность сдвигаться, первый конденсатор 11 серы может смещаться в ответ на перемещения, обусловленные тепловым расширением термического реактора 2, трубопровода 4 А и первого конденсатора 11 серы. В результате этого трубопровод 4 А уже больше не нуждается в большом петлевом температурном компенсаторе, как проиллюстрированном на фиг. 1, и расстояние между термическим реактором 2 и первым конденсатором 11 серы может быть сокращено, и могут быть уменьшены монтажные габариты SRU-установки. 3.2. Анализ термического напряжения интегральной модели, составленной устройствами и трубопроводами Каждая из фиг. 3 В и 3 С представляет вид сверху, иллюстрирующий один пример компоновки установки для извлечения серы. На фиг. 3 В неподвижное устройство 70 зафиксировано на своем месте ниже по потоку относительно термического реактора 2, и устройство 60 размещено таким образом, что оно может смещаться относительно термического реактора 2 и неподвижного устройства 70. Неподвижное устройство 70 представляет собой, например, по меньшей мере одно устройство, выбранное из подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго конденсатора серы и сепаратора. Как проиллюстрировано на фиг. 3 С, установка 120 для извлечения серы может включать многочисленные неподвижные устройства 70 А и 70 В, реактор 2, многочисленные подвижные устройства 60 А и 60 В между реактором 2 и неподвижным устройством 70 А, и подвижное устройство 60 С между неподвижными устройствами 70 А и 70 В. Подвижные устройства представляют собой устройства, которые составляют установку 120 для извлечения серы, но не являются неподвижными устройствами. Устройство 60 размещено таким образом, что оно может смещаться и поглощать термическое напряжение в случае, где температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. Обычно при проектировании установки фиксируют все устройства и рассчитывают термические напряжения, которые возникают в трубопроводах между устройствами. В этом случае существует необходимость в создании изгибов и петлевых температурных компенсаторов в трубопроводной системе, чтобы поглотить термические напряжения. Однако, когда это обычное проектирование применяют к установке для извлечения серы, которая включает трубопроводы больших диаметров и действует при высоких температурах, желательно предусматривать большое число крупногабаритных петлевых температурных компенсаторов и громадную трубопроводную систему. Таким образом,в установке для извлечения серы согласно этому варианту исполнения устройства в середине остаются без закрепления, чтобы они могли смещаться и поглощать термические напряжения. В результате этого реализуется значительно более компактная конструкция, которая создает трубопроводную систему с линейной компоновкой. Поскольку многочисленные устройства смещаются одновременно, анализ термических напряжений должен быть проведен интегрально на всей установке для извлечения серы в целом,составленной многочисленными устройствами. Степень смещения, обусловленного тепловым расширением и сжатием, оценивают анализом, и устройство 60 размещают таким образом, что устройство не падает с фундамента. В результате этого устройство 60 смещается и поглощает термическое напряжение,но не падает с фундамента. Таким образом, установка для извлечения серы может действовать без помех. Анализ термических напряжений проводят исполнением программы для анализа термических напряжений на компьютере. Сначала конструируют модель устройств и трубопроводов на основе характеристик и формы материалов. Задают условия температуры/давления и граничные условия для модели из устройств и трубопроводов и проводят анализ термических напряжений на всей модели в целом, включающей устройства и трубопроводы, чтобы рассчитать напряжения и воздействующие на устройства нагрузки численным анализом. В качестве граничных условий рассматриваются условия, которые ограничивают термические напряжения и веса устройств и трубопроводов. Однако при конструировании модели должен быть включен диапазон от фиксированной точки до фиксированной точки. Соответственно этому, когда некоторые из устройств оставляют скользящими без фиксирования, эти устройства должны быть установлены между неподвижными устройствами. Это делает неподходящим проведение частичного анализа, и поэтому желателен интегральный анализ. Анализ термических напряжений обычно проводят методом конечных элементов (FEM) или тому подобным. Фиг. 4 представляет вид сбоку, иллюстрирующий один пример устройства, имеющего скользящую секцию. Скользящая секция 61, проиллюстрированная на чертеже, например, состоит из скользящей плиты 61 А и скользящей плиты 61 в. Скользящая плита 61 А, которая снижает силу трения, предусмотрена на конце опорного участка 11-1 первого конденсатора 11 серы, и скользящая плита 61 В предусмотрена на фундаменте 11-2 на основании. Поскольку первый конденсатор 11 серы размещен на основании со скользящей плитой 61 А и скользящей плитой 61 В между ними, первый конденсатор 11 серы может легко смещаться относительно основания. Фиг. 5 представляет вид сверху, иллюстрирующий примеры скользящих плит. Скользящая плита 61 А и скользящая плита 61 В проиллюстрированы на фиг. 5. Скользящие плиты 61 А и 61 В размещают с учетом теплового расширения трубопровода 4 А на фиг. 3 таким образом, что продольное направление скользящих плит совпадает с направлением 62, по которому трубопровод 4 А подвергается смещению. Этим путем может быть предотвращено падение скользящей плиты 61 А со скользящей плиты 61 В. Коэффициент трения между скользящей плитой 61 А и скользящей плитой 61 В является меньшим, чем коэффициент трения между первым конденсатором 11 серы и фундаментом 11-2 без скользящей плиты 61 А и скользящей плиты 61 В. Соответственно этому, сила трения, действующая на первый конденсатор 11 серы, может быть снижена при использовании скользящей плиты 61 А и скользящей плиты 61 В. Фиг. 6 А представляет вид сбоку, иллюстрирующий примеры предотвращающих соскальзывание упоров. Как проиллюстрировано на чертеже, предотвращающий соскальзывание упор 62 А и предотвращающий соскальзывание упор 62 В размещены на фундаменте 11-2 и рядом со скользящей плитой 61 А и скользящей плитой 61 В. Фиг. 6 В представляет вид сверху, иллюстрирующий примеры предотвращающих соскальзывание упоров. На фиг. 6 В первый конденсатор 11 серы убран из чертежа. Как проиллюстрировано на чертеже, предотвращающие соскальзывание упоры 62A-62D размещены на фундаменте 11-2 и рядом со скользящей плитой 61 В. Предотвращающие соскальзывание упоры 62A-62D ограничивают смещения скользящей плиты 61 А и предотвращают падение устройств с фундамента. Соответственно этому, даже когда в трубопроводе происходит снятие напряжений, и положение первого конденсатора 11 серы постепенно изменяется, смещения ограничиваются предотвращающими соскальзывание упорами, и может быть предотвращено падение устройств с фундамента. Устройства и трубопроводы, смещения которых ограничены предотвращающими соскальзывание упорами, подвергаются тепловому расширению, но тепловое расширение поглощается при снятии напряжений. Таким образом, даже когда тепловое расширение и сжатие сдерживаются предотвращающими соскальзывание упорами, порядок величины термических напряжений, возникающих в трубопроводах, является малым, усилие (нагрузка), генерируемая в трубопроводной системе, перераспределяется, и чрезмерно высокие термические напряжения не возникают на участке патрубка или в трубопроводной системе. Позиционная взаимосвязь между предотвращающими соскальзывание упорами и скользящими плитами может быть определена на основе силы трения устройства. Когда вес устройства велик, и сила трения высока, устройство смещается с большим трудом. В этом случае расстояние между предотвращающими соскальзывание упорами и скользящими плитами сокращают. 3.3. Смещения устройства в перпендикулярном направлении Фиг. 7 представляет чертеж, иллюстрирующий один пример компоновки установки для извлечения серы. Фиг. 7 иллюстрирует термический реактор 2, первый конденсатор 11 серы и первый подогреватель 21, которые составляют часть установки 120 для извлечения серы, проиллюстрированной на фиг. 2. Термический реактор 2, первый конденсатор 11 серы и первый подогреватель 21 соединены друг с другом трубопроводами 4 А и 4 В, через которые протекают газообразные продукты реакции. Первый подогреватель 21 размещен таким образом, чтобы быть способным смещаться относительно первого конденсатора 11 серы. Первый подогреватель 21 нагревает газообразные продукты реакции, поступающие из первого конденсатора 11 серы, до реакционной температуры каталитической реакции Клауса, и подает нагретый реакционный газ в первый реактор 31 Клауса ниже по потоку относительно него. Первый подогреватель 21 размещают на пружинных опорах 72 А и 72 В на станине 71. Пружинные опоры 72 А и 72 В обеспечивают трубопроводу возможность подвергаться смещениям в вертикальном направлении и тем самым имеют переменную несущую способность. Когда трубопровод 4 В испытывает тепловое расширение, направленная вверх сила действует на сторону пружинных опор 72 А/72 В первого подогревателя 21. Пружинные опоры 72 А и 72 В обеспечивают возможность смещений трубопровода 4 А в вертикальном направлении и расширения. В результате этого первый подогреватель 21 размещен таким образом, чтобы быть способным смещаться в перпендикулярном направлении относительно первого конденсатора 11 серы. Как проиллюстрировано на фиг. 7, соседние устройства, соединенные трубопроводами, размещены таким образом, что их смещения относительно друг друга не ограничиваются. Таким образом, сокращается допустимое усилие по направлению смещений, обусловленных тепловым расширением. В результате этого число петлевых температурных компенсаторов между подвижными устройствами может быть сокращено, и могут быть дополнительно уменьшены монтажные габариты SRU-установки. 3.4. Устройства, сделанные неподвижными Фиг. 4 и 7 использованы для иллюстрации того, что смещения первого конденсатора 11 серы и первого подогревателя 21 не ограничиваются. Все другие конденсаторы серы, подогреватели и реакторы Клауса могут быть размещены таким образом, чтобы быть способными смещаться в горизонтальном направлении или перпендикулярном направлении относительно основания или расположенного выше по потоку устройства, как в случае первого конденсатора 11 серы. В этом варианте исполнения, как проиллюстрировано на фиг. 2, все подвижные устройства, за исключением коагулятора 41, размещены так, чтобы быть ориентированными горизонтально. Устройства,ориентированные горизонтально, не наклоняются, даже когда они смещаются. Соответственно этому,ориентированные горизонтально устройства размещены способными к смещению, за исключением термического реактора 2. Напротив, коагулятор 41 размещен таким образом, чтобы быть ориентированным вертикально. Поскольку вертикально ориентированное устройство является неустойчивым при смещении, коагулятор 41 делают наглухо закрепленным на основании. В совокупности, в SRU-установке согласно этому варианту исполнения термический реактор 2, который размещен в SRU дальше всех выше по потоку, и коагулятор 41, который размещен в SRU дальше всех ниже по потоку, представляют собой только те устройства, которые сделаны стационарными, и устройства, расположенные между термическим реактором 2 и коагулятором 41, являются подвижными. В результате этого петлевые температурные компенсаторы для трубопроводов между термическим реактором 2 и коагулятором 41 могут быть устранены настолько, насколько возможно, и могут быть сокращены монтажные габариты SRUустановки. 4. Форма трубопроводов Как было описано выше, трубные конструкции, предназначенные для поглощения теплового расширения и теплового сжатия, уже больше не требуются в установке 120 для извлечения серы, в которой устройства ниже по потоку относительно термического реактора 2 способны смещаться. Однако, поскольку подвижные устройства, размещенные на основании, испытывают действие силы тяжести, между устройствами и основанием возникает сила трения. В результате этого сила трения ограничивает смещения устройств и создает термические напряжения в трубопроводах. Фиг. 8 представляет вид сверху, иллюстрирующий один пример компоновки термического реактора и конденсатора серы. Трубопровод 4 А, соединяющий термический реактор 2 с первым конденсатором 11 серы, соединяет устройства в противоположных положениях не непосредственно, как проиллюстрировано на фиг. 3, но скорее трубопровод 4 А соединяет патрубок 2-2 и патрубок 11-2, соответственно, выпол-9 024611 ненные на боковых сторонах устройств, и имеет форму буквы U. Поскольку термический реактор 2 зафиксирован на основании, соединительный участок между трубопроводом 4 А и термическим реактором 2 ограничен, и части ниже по потоку относительно соединительного участка могут смещаться. Однако,поскольку между первым конденсатором 11 серы и основанием создается сила трения вследствие веса первого конденсатора 11 серы, в трубопроводе 4 А возникают термические напряжения.В примере, проиллюстрированном на фиг. 8, в котором трубопровод 4 А имеет форму буквы U, тепловое расширение или тепловое сжатие по Y-направлению, проиллюстрированному на фиг. 8, не сдерживается, и термические напряжения вследствие теплового расширения или теплового сжатия по Yнаправлению в трубопроводе 4 А не возникают. Напротив, смещения по X-направлению, проиллюстрированному на фиг. 8, генерируют силу трения из-за первого конденсатора 11 серы, и тем самым в трубопроводе 4 А возникают термические напряжения. Однако, когда трубопровод 4 А может свободно смещаться по Y-направлению, термические напряжения по Y-направлению не генерируются, и тем самым могут быть сокращены термические напряжения на трубопроводе 4 А. В то время как петлевой температурный компенсатор, проиллюстрированный на фиг. 1, установлен в середине трубопровода и имеет дополнительную форму, пригодную для такого встраивания, форма буквы U, проиллюстрированная на фиг. 8, отличается от той формы, в которой форма буквы U требуется для создания соединения между патрубками на боковых сторонах устройств. В то время как петлевой температурный компенсатор на фиг. 1 предусмотрен для поглощения теплового расширения и сжатия,генерированных в трубопроводе, смещения которого ограничены, трубопровод на фиг. 8 рассчитан на то,чтобы иметь форму буквы U, при этом самому испытывая тепловое расширение и сжатие. Когда положения патрубков в устройствах и трубопроводе расположены таким образом, что трубопровод имеет форму буквы U, и тепловое расширение и сжатие не сдерживаются, трубопровод может не включать петлевой температурный компенсатор, даже когда сила трения возникает вследствие смещений подвижных устройств. Таким образом, могут быть сокращены монтажные габариты SRU-установки. 5. Вентиль Фиг. 9 представляет диаграмму, иллюстрирующую вентиль, вмонтированный в трубопровод установки для извлечения серы. В недавние годы повысилась производительность SRU-установок, и размер трубопроводов иногда является больше, чем около 80 дюймов (2032 мм). Размещение вентиля 63 в трубопроводе 4D, имеющем большой диаметр, увеличивает вес всего трубопровода вследствие большого размера трубопровода. Поэтому желательно предусматривать опору 62, которая поддерживает трубопровод 4D. Вследствие генерирования силы трения между опорой 62 и трубопроводом 4D, смещения трубопровода 4D являются ограниченными. Эта сила трения препятствует смещению трубопроводов и создает термические напряжения в трубопроводе. В SRU-установке согласно этому варианту исполнения нет необходимости в размещении вентилей в трубопроводах от термического реактора 2 до коагулятора 41.SRU-установке не нужно иметь никаких вентилей, поскольку устройства в последовательной серии ниже по потоку относительно термического реактора 2 работают непрерывно и одновременно, и нет необходимости в разделении поточной линии в середине. Более того, поскольку в SRU-установку не включены вращающиеся устройства, такие как насосы и компрессоры, эксплуатационный диапазон которых ограничен, нет необходимости во введении регулирующих клапанов. Соответственно этому, используемые вSRU трубопроводы согласно этому варианту исполнения могут не иметь вентилей и тем самым являются легковесными. В результате этого трубопроводы могут легко смещаться в ответ на тепловое расширение и тепловое сжатие, и сокращаются термические напряжения, создаваемые силой трения вследствие веса трубопровода. Таким образом, петлевые температурные компенсаторы для вентилей не требуются. 6. Способ извлечения серы Фиг. 10 представляет технологическую блок-схему способа извлечения серы согласно одному варианту исполнения. Сначала содержащий сероводород газ и кислородсодержащий газ вводят в термический реактор и инициируют высокотемпературную реакцию Клауса между содержащим сероводород газом и кислородсодержащим газом (S101). Затем охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из термического реактора, и конденсируют серу, содержащуюся в газообразных продуктах реакции(S102). Газообразные продукты реакции, выведенные из конденсатора серы, нагревают с помощью подогревателя, размещенного над конденсатором серы с возможностью смещения относительно конденсатора серы (S103). Газообразные продукты реакции, выведенные из подогревателя, вводят в каталитическую реакцию Клауса в реакторе Клауса (S104). Газообразные продукты реакции, выведенные из реактора Клауса, охлаждают для конденсирования серы с помощью конденсатора серы (S105). Для повышения степени извлечения сернистых компонентов из непрореагировавшего газа, предусматривают две или более серий из конденсатора серы, подогревателя и реактора, и стадию S102 конденсирования, стадиюS103 нагревания, стадию S104 каталитической реакции Клауса и стадию S105 конденсирования многократно повторяют в соответствии с числом серий. После стадий S102-S105 жидкую серу в газообразных продуктах реакции удаляют в коагуляторе с использованием фильтра, который заставляет капельки серы,увлеченные газообразными продуктами реакции, выведенными из конденсатора серы, контактировать между собой для увеличения размера капелек (S106). Жидкую серу извлекают в серный колодец. Ввиду малой потери напора, имеющей место в трубопроводах, используемых в этом способе извле- 10024611 чения серы, может быть снижено давление подаваемого кислородсодержащего газа. Все перечисленные здесь примеры и касающаяся условий терминология предназначены для учебных целей, чтобы способствовать читателю в понимании изобретения и принципов, внесенных автором настоящего изобретения для развития технологии, и должны толковаться как приведенные без ограничения такими конкретно указанными примерами и условиями, и организация таких примеров в описании не предусматривает демонстрации превосходства и неполноценности изобретения. Хотя были подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения, должно быть понятно, что разнообразные изменения, замены и модификации могли бы быть сделаны без выхода за пределы сущности и объема изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Установка для извлечения серы, включающая термический реактор, конфигурированный для проведения высокотемпературной реакции Клауса между содержащим сероводород газом и кислородсодержащим газом, вводимыми в термический реактор; первый конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции,выведенных из термического реактора, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции; подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа, выведенного из первого конденсатора серы; каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из подогревателя; второй конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции,выведенных из каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции; и сепаратор, который обеспечивает капелькам серы, увлеченным газообразными продуктами реакции, которые выведены из второго конденсатора серы, возможность сталкиваться друг с другом, и тем самым удаляет капельки, тем самым сделанные более крупными,в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго конденсатора серы и сепаратора, закреплены на основании, и по меньшей мере одно устройство, оставшееся незафиксированным и расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом, чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. 2. Установка для извлечения серы по п.1, дополнительно включающая второй подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа,выведенного из второго конденсатора серы; второй каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из второго подогревателя; и третий конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции,выведенных из второго каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции,в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоящей из подогревателя, второго подогревателя, каталитического реактора Клауса, второго каталитического реактора Клауса, второго и третьего конденсаторов серы и сепаратора, закреплены на основании, и по меньшей мере одно устройство, оставшееся незафиксированным и расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом, чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. 3. Установка для извлечения серы по п.2, дополнительно включающая третий подогреватель, конфигурированный для повторного нагревания сконденсированного газа,выведенного из третьего конденсатора серы; третий каталитический реактор Клауса, конфигурированный для проведения каталитической реакции Клауса газообразных продуктов реакции, выведенных из третьего подогревателя; и четвертый конденсатор серы, конфигурированный для охлаждения газообразных продуктов реакции, выведенных из третьего каталитического реактора Клауса, и конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции,в которой термический реактор и по меньшей мере одно устройство, выбранное из группы, состоя- 11024611 щей из подогревателя, второго и третьего подогревателей, каталитического реактора Клауса, второго и третьего каталитических реакторов Клауса, от второго до четвертого конденсаторов серы и сепаратора,закреплены на основании; и по меньшей мере одно устройство, оставшееся незафиксированным и расположенное между зафиксированными устройствами, размещено таким образом, чтобы быть способным перемещаться относительно зафиксированных устройств, чтобы термические напряжения могли поглощаться, даже когда температура повышается вследствие высокотемпературной реакции Клауса или каталитической реакции Клауса. 4. Установка для извлечения серы по любому из пп.1-3, в которой трубопровод, соединяющий термический реактор с первым конденсатором серы, имеет форму буквы U, причем тепловое расширение или тепловое сжатие не сдерживается. 5. Установка для извлечения серы по любому из пп.1-4, дополнительно включающая фундаментную секцию, закрепленную на основании,в которой первый или второй конденсатор серы размещен на фундаментной секции с возможностью перемещения, и фундаментная секция имеет предотвращающий соскальзывание упор, который ограничивает перемещения первого или второго конденсатора серы. 6. Установка для извлечения серы по любому из пп.1-5, в которой подогреватель размещен над первым конденсатором серы для возможности перемещения относительно первого конденсатора серы, и подогреватель включает опорный элемент, который поддерживает подогреватель и позволяет подогревателю смещаться в вертикальном направлении. 7. Установка для извлечения серы по любому из пп.1-6, в которой подогреватель, каталитический реактор Клауса и второй конденсатор серы размещены с возможностью перемещаться, и сепаратор зафиксирован на своем месте относительно горизонтального направления. 8. Способ извлечения серы для извлечения серы из содержащего сероводород газа и кислородсодержащего газа при помощи устройства по любому из пп.1-7, причем способ включает стадии, на которых вводят содержащий сероводород газ и кислородсодержащий газ в термический реактор и проводят высокотемпературную реакцию Клауса между содержащим сероводород газом и кислородсодержащим газом; охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из термического реактора, для конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием первого конденсатора серы; повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из первого конденсатора серы, с использованием подогревателя; проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции, которые были выведены из подогревателя, с использованием каталитического реактора Клауса; охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из каталитического реактора Клауса, для конденсирования серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием второго конденсатора серы; и обеспечивают капелькам серы, увлеченным газообразными продуктами реакции, выведенными из второго конденсатора серы, возможность сталкиваться друг с другом, и удаляют капельки, сделанные тем самым более крупными, с использованием сепаратора. 9. Способ извлечения серы по п.8, дополнительно включающий стадии, на которых повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из второго конденсатора серы, с использованием второго подогревателя; проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции с использованием второго каталитического реактора Клауса, причем газообразные продукты реакции были выведены из второго подогревателя; и охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из второго каталитического реактора Клауса, и проводят конденсирование серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием третьего конденсатора серы. 10. Способ извлечения серы по п.9, дополнительно включающийстадии, на которых повторно нагревают сконденсированный газ, который был выведен из третьего конденсатора серы,с использованием третьего подогревателя; проводят каталитическую реакцию Клауса газообразных продуктов реакции с использованием третьего каталитического реактора Клауса, причем газообразные продукты реакции были выведены из третьего подогревателя; и охлаждают газообразные продукты реакции, выведенные из третьего каталитического реактора Клауса, и проводят конденсирование серы, содержащейся в газообразных продуктах реакции, с использованием четвертого конденсатора серы.

МПК / Метки

МПК: C01B 17/04

Метки: установка, способ, серы, извлечения

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/16-24611-ustanovka-dlya-izvlecheniya-sery-i-sposob-izvlecheniya-sery.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Установка для извлечения серы и способ извлечения серы</a>

Похожие патенты