有机废弃物生产低碳混合醇的装置及方法

权利要求书： 1.有机废弃物生产低碳混合醇的装置，其特征在于：其包括有机废弃物热裂解炭化段、合成气制备段、催化合成段；

所述有机废弃物热裂解炭化段包括反应系统、加热系统；反应系统包括进料器（101）、裂解反应器（102）、真空泵（112）、出料输送器（105）；所述进料器（101）通过管道与裂解反应器（102）的进料口相连，裂解反应器（102）内设置有自动炉排，裂解反应器（102）与真空泵（112）连接，裂解反应器（102）的出料管与出料输送器（105）相连，出料输送器（105）与合成气制备段的磨粉机（201）通过管道连接；所述加热系统包括熔盐加热炉（106），裂解反应器（102）和熔盐循环泵（108），熔盐加热炉（106）的出热管直接与裂解反应器（102）连接，裂解反应器（102）的熔盐出口通过熔盐循环泵（108）与熔盐加热炉（106）连接；

所述合成气制备段包括气化系统、净化系统；气化系统包括磨粉机（201）、炭浆罐（202）、炭浆泵（203）、气化器（204）和灰渣分离器（205）；磨粉机（201）与炭浆罐（202）相连；

炭浆罐（202）通过炭浆泵（203）与气化器（204）相连，气化器（204）上设有压缩空气进口和高压蒸汽进口，气化器（204）的出气管与灰渣分离器（205）相连，气化器（204）的出渣口与固废处理系统相连；灰渣分离器（205）的气相出口管与调整器（206）和气相调整管（218）连接，灰渣分离器（205）的出渣管与固废处理系统相连；

所述净化系统包括调整器（206）、合成气压缩机（207）、净化预热器（208）、合成气气液分离器（209）、净化过滤器（210）和CO2吸收塔（211）；调整器（206）通过合成气压缩机（207）与净化预热器（208）连接，净化预热器（208）的出气管依次与合成气气液分离器（209）、净化过滤器（210）和CO2吸收塔（211）连接，CO2吸收塔（211）的顶部气相出口通过净化预热器（208）换热之后与气相调整管（218）连接，气相调整管（218）与催化合成段的合成气预热器（301）连接；

所述催化合成段包括合成气预热器（301）、反应气换热器（302）、反应启动加热器（303）、合成反应器（304）、锅炉水换热器（306）、产物冷却器（307）、高压气液分离器（308）、低压气液分离器（309）；合成气预热器（301）与反应气换热器（302）相连，再经反应启动加热器（303）与合成反应器（304）相连，合成反应器（304）的出气管依次经反应气换热器（302）、锅炉水换热器（306）和产物冷却器（307）之后连接到高压气液分离器（308），高压气液分离器（308）与低压气液分离器（309）连接，低压气液分离器（309）的出口管与混合醇储罐连接。

2.根据权利要求1所述的有机废弃物生产低碳混合醇的装置，其特征在于：在裂解炭化工段的进料器（101）前增设物料干燥器（107）；真空泵（112）的出口管后依次与重油冷凝器（103）和轻水冷凝器（104）相连，轻水冷凝器（104）的冷凝水管通过工艺水泵（111）输送到合成气制备工段的磨粉机（201）；轻水冷凝器（104）的不凝气管通过不凝气泵（110）与熔盐加热炉（106）连接；重油冷凝器（103）的冷凝管通过重油泵（109）与熔盐加热炉（106）连接。

3.根据权利要求1所述的有机废弃物生产低碳混合醇的装置，其特征在于：所述合成气制备段还包括吸收剂输送系统，其包括高压闪蒸罐（212）、常压闪蒸罐（213）、吸收剂循环泵（214）、吸收剂加压泵（215）、高压液加热器（216）、吸收剂换热器（217）；新鲜吸收剂输送管与常压闪蒸罐（213）和吸收剂循环泵（214）连接，吸收剂循环泵（214）出口与吸收剂换热器（217）连接，吸收剂换热器（217）通过吸收剂加压泵（215）连接到CO2吸收塔（211）上部；CO2吸收塔（211）底部的吸收剂废液管依次与高压闪蒸罐（212）、吸收剂换热器（217）、高压液加热器（216）、常压闪蒸罐（213）连接，常压闪蒸罐（213）与吸收剂循环泵（214）通过管道连接。

4.根据权利要求1所述的有机废弃物生产低碳混合醇的装置，其特征在于：所述催化合成段还包括中压蒸汽包（305）、吸入罐（310）和循环气压缩机（311），中压蒸汽包（305）与合成反应器（304）双向连接；循环气压缩机（311）设置在合成气预热器（301）管线前，高压气液分离器（308）和低压气液分离器（309）的气相管与吸入罐（310）和合成气制备段的净化系统相连；吸入罐（310）和循环气压缩机（311）相连接。

5.利用权利要求1～4任一所述装置的有机废弃物生产低碳混合醇的方法，其特征在于：其包括如下步骤:

（1）热裂解炭化,将有机废弃物进料后输送到裂解反应器进行热裂解炭化反应,反应条件为真空度8～22KPa,无氧环境，反应温度420～650℃,反应时间为1.5～4.5小时即得到生物炭，作为合成气的生成原料；

（2）合成气制备，生物炭经过磨粉之后输送到炭浆罐调节成浓度为80～85%的炭水浆，再转入气化器中，与压缩空气和高压蒸汽进行加压气化反应，反应压力为2.8～8.7MPa，反应温度1250～1400℃，气化生成CO、H2、CO2及其他的合成气经过灰渣分离器进一步除固、液废物，处理过的合成气通过气体调整器，控制H2与CO摩尔比为1:1.2～2.5；并对合成气进行净化，最后输送到催化合成工段；

（3）催化合成，合成气经过压缩机加压到10～12MPa，再进入合成反应器，在温度280～

350℃下，在催化剂作用下进行催化合成作用,以干气计算体积空速2000～15000h-1，生成甲、乙醇及其他醇的粗混合醇，经过减压、闪蒸去除粗混合醇的大部分气体，最后分离出来得到混合醇产品；

所述催化剂为混合Co-Mo催化剂、改性ZnO/Cr2O3催化剂、Cu-Zn催化剂、Cu-Co催化剂、MoS2催化剂中的两种组合，配比为1:0.2～1.0。

6.根据权利要求5所述的有机废弃物生产低碳混合醇的方法，其特征在于：所述有机废弃物进到进料器前先干燥至含水量15%以下并粉碎，再进料。

7.根据权利要求5所述的有机废弃物生产低碳混合醇的方法，其特征在于：所述步骤（1）热裂解时，物料中的有机物被热分解形成气相，在真空状态下迅速被真空泵抽离裂解反应器，依次输送经过重油冷凝器和轻水冷凝器进行气液冷凝分离；重油冷凝器冷凝下来的生物燃油和轻水冷凝器分离出来的不可凝气体引回熔盐加热炉进行燃烧利用；轻水冷凝器冷凝下来的工艺水则输送到合成气工段的磨粉机中进行利用。

8.根据权利要求5所述的有机废弃物生产低碳混合醇的方法，其特征在于：所述步骤（2）中气体调整是处理过的合成气先经过调整器处理，然后加压经过净化预热器进行热交换，再经过合成气气液分离器进行气液分离除去液相，合成气再进入净化过滤器过滤除杂，最后通入CO2吸收塔除去CO2及其他气体得到净化后的合成气；净化后的合成气再经过净化预热器进行换热，检测净化后的合成气符合H2与CO摩尔比为1:1.2～2.5后，再经过气体调整管输送到催化合成工段；配比不符合的情况下，则继续回流到调整器进行循环调整。

说明书： 有机废弃物生产低碳混合醇的装置及方法技术领域[0001] 本发明是属于有机废弃物处理及混合醇生产技术领域，具体的说是涉及使用有机废弃物作原料生产混合醇的方法。背景技术[0002] 长期以来，对生活垃圾的处理，主要是以寻找合适地点加以消纳，大多数城市仍以简单填埋为主要处理方式(约占80％左右)，其次是高温堆肥(约占5％-10％)，焚烧方式(约占10％-15％)。目前我国年产生垃圾量约2.3亿吨，并以年8％～10％的速度递增，70％的市县陷入垃圾围城的困境。而已填埋堆存的垃圾量有80亿多吨，长期被堆存垃圾侵占土地面积已多达7亿多平方米。并且，还以年产垃圾量1.8亿吨的速度填埋递增堆存，巨量宝贵的国土资源被长期侵占污染。[0003] 当前国民经济的快速发展，全国各市的城区都在迅速扩张，原本地处偏僻地段的垃圾填埋场，现今多已成黄金地段或靠近城区,有的还处在工厂、住宅区的包围之中。这些垃圾所产生的有害物质及气体造成火灾、地表水污染、地下水资源污染、空气污染、给人民带来生命、财产的安全隐患。[0004] 目前垃圾处理普遍采用的三种处理方式：[0005] 1、填埋：垃圾的渗滤液中含有重金属以及有毒有害的有机化学污染物、大肠杆菌等病毒病菌，渗入地下水后，易造成水资源严重污染。[0006] 2、焚烧：形成大量的固体悬浮物以及直径较小的粉尘颗粒，造成灰霾，更为严重的是产生“二恶英”致癌气体。在国际上，垃圾焚烧厂被公认为最危险的污染源。[0007] 3、堆肥：现有堆肥技术利用微生物菌群发酵的方式降解有机质及先堆肥后分选。垃圾中金属类及电池电板经长时间发酵腐化有害毒素严重浸入，导致肥产品有害成份重金属严重超标。

[0008] 填埋，焚烧，堆肥都存在着严重弊端。因此，如何实现有机废弃物减量化、无害化、资源化的处理正被迫切需要。[0009] 甲醇是极为重要的基础有机化工原料，在化工、医药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的应用，其衍生物产品发展前景广阔。在化工生产中，甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚(燃料添加剂mtbe)、聚乙烯醇(pva)、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯(dmt)、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。现在生产甲醇的原料一般采用煤或天然气，生产成本高，污染环境。[0010] 乙醇的用途也很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70％～75％的乙醇作消毒剂等，在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。生产乙醇一般用含淀粉的农产品，如谷类、薯类或野生植物果实等，也可用制糖厂的废糖蜜，或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等作为原料，经一定的预处理后，发酵，蒸馏即可制得乙醇。或者以煤基合成气为原料，经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇。同样存在生产成本高，污染环境等问题。[0011] 如何有效利用垃圾废弃物来生产甲醇、乙醇等混合醇，将对垃圾转化处理提供了新思路，变废为宝，降低环境污染隐患，对民生也具有重要意义。发明内容[0012] 本发明的目的是提供一种以有机废弃物为原料生产混合醇的方法，解决垃圾填埋减量化、无害化问题，资源化利用有机废弃物，变废为宝，同时降低甲醇、乙醇的生产成本，又可作为能源燃料。[0013] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。[0014] 有机废弃物生产低碳混合醇的装置，其包括有机废弃物热裂解炭化段、合成气制备段、催化合成段。下面均按照工艺流程进行构造说明:[0015] 1、热裂解炭化段：包括反应系统、加热系统和分离系统。具体构造如下：[0016] (1)反应系统包括进料器、裂解反应器、真空泵、出料输送器。所述进料器通过管道与裂解反应器的进料口相连，裂解反应器的出料管与出料输送器相连，出料输送器与合成气制备段的磨粉机通过管道连接。裂解反应器内设置有自动炉排，其转动速度控制原料在热裂解反应器内的反应时间。裂解反应器与真空泵相连，由真空泵来保持热裂解反应器内的负压，真空泵出口与分离系统连接。[0017] (2)加热系统包括熔盐加热炉，裂解反应器和熔盐循环泵。熔盐加热炉的出热管直接与裂解反应器连接，裂解反应器的熔盐出口通过熔盐循环泵与熔盐加热炉连接，形成热循环。[0018] (3)分离系统包括重油冷凝器、轻水冷凝器、工艺水泵、重油泵、不凝气泵。真空泵的出口管后依次与重油冷凝器和轻水冷凝器相连，轻水冷凝器的冷凝水管通过工艺水泵输送到合成气制备工段的磨粉机；轻水冷凝器的不凝气管通过不凝气泵与熔盐加热炉连接。重油冷凝器的冷凝管通过重油泵与熔盐加热炉连接。

[0019] 作为技术方案的进一步优选，在反应系统的进料器前增设物料干燥器。干燥器与进料器、熔盐加热炉的出气口相连。[0020] 2、合成气制备段：包括气化系统、净化系统。具体构造如下：[0021] (1)气化系统包括磨粉机、炭浆罐、炭浆泵、气化器和灰渣分离器。磨粉机与炭浆罐相连；炭浆罐通过炭浆泵与气化器相连，气化器上设有压缩空气进口和高压蒸汽进口，气化器的出气管与灰渣分离器相连，气化器的出渣口与固废处理系统相连。灰渣分离器的气相出口管通过三通接头与调整器和气相调整管连接，灰渣分离器的出渣管与固废处理系统相连。气相调整管与催化合成段相连。[0022] (2)净化系统：包括调整器、合成气压缩机、净化预热器、合成气气液分离器、净化过滤器和CO2吸收塔。调整器通过合成气压缩机与净化预热器连接；净化预热器的出气管依次与合成气气液分离器、净化过滤器和CO2吸收塔连接；CO2吸收塔的顶部气相出口通过净化预热器进行换热之后与气相调整管连接，气相调整管与催化合成段连接。[0023] 所述合成气制备段还包括吸收剂输送系统，其包括高压闪蒸罐、常压闪蒸罐、吸收剂循环泵、吸收剂加压泵、高压液加热器、吸收剂换热器；新鲜吸收剂输送管与常压闪蒸罐和吸收剂循环泵连接，吸收剂循环泵出口与吸收剂换热器连接，吸收剂换热器通过吸收剂加压泵连接到CO2吸收塔上部；CO2吸收塔底部的吸收剂废液管依次与高压闪蒸罐、吸收剂换热器、高压液加热器、常压闪蒸罐连接，常压闪蒸罐与吸收剂循环泵通过管道连接。[0024] 3、催化合成段：包括合成气预热器、反应气换热器、反应启动加热器、合成反应器、锅炉水换热器、产物冷却器、高压气液分离器、低压气液分离器。[0025] 合成气预热器与反应气换热器相连，再经反应启动加热器与合成反应器相连，合成反应器的出气管依次经反应气换热器、锅炉水换热器和产物冷却器之后连接到高压气液分离器，高压气液分离器再与低压气液分离器连接，低压气液分离器的出口管与混合醇储罐连接。[0026] 作为技术方案的进一步优选，催化合成段还包括中压蒸汽包、吸入罐、循环气压缩机。中压蒸汽包与合成反应器双向连接，则合成反应器中水分受热汽化和中压蒸汽包中的汽液分离构成热虹吸自然循环，移除反应热。对合成反应生产装置运行初期中压蒸汽包产生的低压蒸汽，采用蒸汽机械再压缩MR技术进行增压，所产生的中压蒸汽(压力大于0.4MPa，小于0.8MPa)并入中压蒸汽管网，避免了装置运行初期蒸汽的大量放空，有效的实现废热利用。

[0027] 合成气预热器管线前增设循环气压缩机。高压气液分离器和低压气液分离器的气相管与吸入罐、合成气制备段的净化系统相连，而吸入罐又和循环气压缩机相连接，形成回路循环。[0028] 其目的是：反应后的气体除含有目的产物甲醇、乙醇外，还含有丙醇、丁醇等副反应产物。由于在催化合成过程中，单程转化率较低，因此大量未反应的合成气必须循环使用。反应气体首先经反应气换热器冷却，而后经锅炉水换热器、产物冷却器进一步冷凝，冷凝温度为55～60℃，冷凝后气液两相不经分离直接进入高压气液分离器，分离后的高压反应气体进入循环压缩机吸入罐作循环气体，液体进入低压气液分离器，分离后的低压反应气体也进入循环压缩机吸入罐作循环气体，液体即为混合醇，去混合醇储罐。[0029] 为防止氮气及二氧化碳等不凝气体累积后降低合成气浓度影响反应的顺利进行，从高压气液分离器出口循环气中抽出一部分侧流气体进行净化，除去二氧化碳和其他杂质后的气体返回系统循环使用。侧流气从合成气压缩机入口进入净化系统。[0030] 本发明的有机废弃物生产低碳混合醇的方法，其包括如下步骤:[0031] (1)热裂解炭化,将有机废弃物进料后输送到裂解反应器进行热裂解炭化反应,反应条件为真空度8～22KPa,无氧环境，反应温度420～650℃,反应时间为1.5～4.5小时即得到生物炭，作为合成气的生成原料；[0032] (2)合成气制备，生物炭经过磨粉之后输送到炭浆罐调节成浓度为80～85％的炭水浆，再转入气化器中，与压缩空气和高压蒸汽进行加压气化反应，反应压力为2.8～8.7MPa，反应温度1250～1400℃，气化生成CO、H2、CO2及其他的合成气经过灰渣分离器进一步除固、液废物，而处理过的合成气通过气体调整，控制H2与CO摩尔比为1:1.2～2.5；并对合成气进行净化，最后输送到催化合成工段；

[0033] (3)催化合成，合成气经过压缩机加压到10～12MPa，再进入合成反应器，在温度280～350℃下，在催化剂作用下进行催化合成作用，以干气计算体积空速2000～5000h-1，生成甲、乙醇及其他醇的粗混合醇，经过减压、闪蒸去除粗混合醇的大部分气体，最后分离出来的混合醇产品输送到混合醇储罐。

[0034] 本发明的催化剂为混合Co-Mo催化剂、Snam公司与 公司联合开发的MAS工艺碱性助剂改性ZnO/Cr2O3催化剂、Lurgi公司开发的Octamix工艺Cu-Zn催化剂、法国石油科学研究院(IFP)开发的IFP工艺Cu-Co催化剂、Dow化学公司开发的Sygmol工艺MoS2催化剂中的一种或一种以上组合。[0035] 作为技术方案的进一步优选，所述催化剂为混合Co-Mo催化剂、改性ZnO/Cr2O3催化剂、Cu-Zn催化剂、Cu-Co催化剂、MoS2催化剂中的两种组合，配比为1:0.2～1.0。[0036] 作为技术方案的进一步优选，在现行的催化剂作用下，可在合成气制备段将H2与CO摩尔比调整为1:2.0～2.5。[0037] 作为技术方案的进一步优选，有机废弃物进到进料器前先干燥至含水量15％以下并粉碎，再进料。[0038] 本发明的反应原理：[0039] C+H2O─H2+CO(i)[0040] CO+H2O─H2+CO2(ii)[0041] CO+2H2─CH3OH(iii)[0042] CH3OH+2H2+CO─C2H5OH+H2O(iv)[0043] C2H5OH+2H2+CO─C3H7OH+H2O(v)[0044] CO2+3H2─CH3OH+H2O(vi)[0045] 结合本发明的装置，对具体工艺流程进行说明：[0046] 1、热裂解炭化段[0047] 原料经过预处理分拣，去除无机物、金属等杂质，进入干燥器烘干，烘干粉碎后由进料器输送进入热裂解反应器进行热裂解炭化反应，期间由阀门组控制密封性，由真空泵保持热裂解反应器内为反应压力。其通过控制热裂解反应器内自动炉排转动速度来控制反应时间，带动并搅拌原料，把反应生成的生物炭带至反应器出口，由出料输送器送去合成气制备段。[0048] 反应生成的气体和液体都以气相形式由真空泵抽送去分离系统，依次经过重油冷凝器和轻水冷凝器，重油冷凝器冷凝下来的生物燃油和轻水冷凝器出来的不可凝气体引回加热炉燃烧利用；轻水冷凝器冷凝下来的工艺水则输送到合成气工段的磨粉机中进行利用。[0049] 熔盐加热炉启动时由燃料油燃烧加热熔盐，运行正常后由反应生成的重油组分和不凝气燃烧加热熔盐，尾气去干燥器烘干原料，之后去废气处理，加热的熔盐由熔盐循环泵泵送循环。[0050] 2、合成气制备段[0051] 生物炭与工艺水进入磨粉机磨成炭粉浆，进入炭浆罐储存并调节炭水浆的浓度，再由炭浆泵送进气化器，同时混入压缩空气与高压蒸汽。炭粉浆在气化器中反应，气化生成CO、H2、CO2等混合气体，混合气体进入灰渣分离器除去固、液废物，而后进入调整器进一步反应调整CO与H2的比例，控制H2与CO摩尔比为1:1.2～2.5成为合成气，合成气进入合成气压缩机加压，然后进入净化系统。[0052] 合成气从合成气压缩机出来后，先经净化预热器预热，后进入合成气气液分离器，再进入净化过滤器，最后进入CO2吸收塔进行脱除CO2等气体杂质的净化处理，得到的净化合成气，再经过净化预热器换热后进入催化合成段。反应启动阶段CO与H2的比例不达到要求条件时，则净化合成气进入调整器继续进行循环，进一步反应，达到要求后再送去催化合成段。[0053] 净化系统使用聚乙二醇二甲醚溶液作吸收剂(NHD溶剂)，新鲜NHD溶剂自界区外送至吸收剂循环泵，泵送去吸收剂换热器加热，再由吸收剂加压泵加压后送至CO2吸收塔，雾化喷淋混合气体，吸收气体中的CO2等杂质气体，后进入高压闪蒸罐闪蒸，不溶气体回合成气压缩机循环，吸收剂依次经过吸收剂换热器、高压液加热器，换热后进入常压闪蒸罐闪蒸，不溶气体去熔盐加热炉，吸收剂由吸收剂循环泵泵送循环，当NHD溶剂失效后泵送出界区外装罐车运送回收处理。[0054] 3、催化合成段[0055] 自合成气制备段来的净化合成气在循环气体压缩机入口与循环气体、循环甲醇混合，经与合成气预热器、反应气换热器换热后，再经反应启动加热器用高压蒸汽加热到反应温度，由合成反应器顶部送入合成催化剂床层进行催化反应。化学反应转变成甲醇、乙醇等。管间为锅炉水加压泵送入的加压水，依靠其在合成反应器中的受热汽化和在中压蒸汽包中的汽液分离构成热虹吸自然循环，移除反应热。对合成反应生产装置运行初期中压蒸汽包产生的低压蒸汽，采用蒸汽机械再压缩MR技术进行增压，所产生的中压蒸汽(压力大于0.4MPa，小于0.8MPa)并入中压蒸汽管网，避免了装置运行初期蒸汽的大量放空，有效的实现废热利用。待蒸汽压力达到要求后并入相应等级的蒸汽管网。[0056] 反应后的气体除含有目的产物甲醇、乙醇外，还含有丙醇、丁醇等副反应产物。由于在催化合成过程中，单程转化率较低，因此大量未反应的合成气必须循环使用。反应气体首先经反应气换热器冷却，而后经锅炉水换热器、产物冷却器进一步冷凝，冷凝温度为55～60℃，冷凝后气液两相不经分离直接进入高压气液分离器，分离后的高压反应气体进入循环压缩机吸入罐作循环气体，液体进入低压气液分离器，分离后的低压反应气体也进入循环压缩机吸入罐作循环气体，液体即为混合醇，去混合醇储罐。

[0057] 为防止氮气及二氧化碳等不凝气体累积后降低合成气浓度影响反应的顺利进行，从高压气液分离器出口循环气中抽出一部分侧流气体进行净化，除去二氧化碳和其他杂质后的气体返回系统循环使用。侧流气从合成气压缩机入口进入净化系统。[0058] 本发明的热裂解反应器为无氧低温裂解反应系统，例如美国UnionCarbideCorp开发的移动床熔融工艺Purox系统、德国Aalen-Unterkochen公司研发的回转窑类热解工艺PKA系统、Garrett的管型炉瞬间热解系统和日本荏原和神户开发的双塔循环流化床热解系统等。也可以使用其它能够实现有机物热裂解的装置。[0059] 本发明中气化器可以使用已知的用于生产合成气的设备，例如固定床加压气化(Lurgi)、水煤浆加压气化(GE、对置多喷嘴、多元料浆)以及干粉煤加压气化技术(Shell、GSP)等。也可以使用其它能够实现生产合成气的装置。[0060] 本发明的有益效果：[0061] 1、本发明采用有机废弃物来生产甲、乙醇等混合醇，既能解决垃圾填埋、焚烧等带来的“二恶英”等环境污染问题，同时能实现填埋减量化、无害化，资源化利用有机废弃物，变废为宝，同时能降低甲醇、乙醇的生产成本。[0062] 2、本发明通过严格控制合成气制备段的H2与CO摩尔比，促进催化合成段的合成反应更充分，提高甲醇、乙醇的转化率，减少副产物的生成。[0063] 3、本发明净化后的合成气中有效组分(CO+H2)含量占80％左右，甲烷量<0.1％。碳转化率达到95～98％，转化率高，同时气化过程不产生焦油、萘、酚等污染物，废水治理简单，易达到排放指标。[0064] 4、本发明采用多元催化剂共同作用，提高生产甲、乙醇的效率，提高转化率，同时催化剂的用量少，效果好。[0065] 5、采用本发明的装置和方法，有机废弃物转化为生物炭的转化率为62～69％，生物炭生产混合醇产品的转化率是97～99％。[0066] 6、本发明提供了从有机废弃物到混合醇完整的生产方法，通过对过程的集成与强化，改变与优化工艺流程，减少蒸汽及循环水的用量，大幅度降低整个工艺流程的生产的能耗。附图说明[0067] 图1是本发明热裂解炭化段的工艺流程图；[0068] 图2是本发明合成气制备段的工艺流程图；[0069] 图3是本发明催化合成段的工艺流程图。[0070] 附图标记：101.进料器，102.裂解反应器，103.重油冷凝器，104.轻水冷凝器，105.出料输送器，106.熔盐加热炉，107.干燥器，108.熔盐循环泵，109.重油泵，110.不凝气泵，111.工艺水泵，112.真空泵，201.磨粉机，202.炭浆罐，203.炭浆泵，204.气化器，205.灰渣分离器，206.调整器，207.合成气压缩机，208.净化预热器，209.合成气气液分离器，210.净化过滤器，211.CO2吸收塔，212.高压闪蒸罐，213.常压闪蒸罐，214.吸收剂循环泵，215.吸收剂加压泵，216.高压液加热器，217.吸收剂换热器，218.气相调整管，301.合成气预热器，

302.反应气换热器，303.反应启动加热器，304.合成反应器，305.中压蒸汽包，306.锅炉水换热器，307.产物冷却器，308.高压气液分离器，309.低压气液分离器，310.吸入罐，311.循环气压缩机。

具体实施方式[0071] 下面结合附图对本发明进行进一步说明，但不作为对本发明的限制。[0072] 实施例1[0073] 有机废弃物生产低碳混合醇的装置(如图1～3所示),包括有机废弃物热裂解炭化段、合成气制备段、催化合成段。[0074] 1、热裂解炭化段：包括反应系统、加热系统和分离系统。结构如下：[0075] (1)反应系统，干燥器107与进料器101相连，而进料器101又通过管道与裂解反应器102的进料口相连，裂解反应器102的出料管与出料输送器105相连，出料输送器105与合成气制备段的磨粉机201通过管道连接。裂解反应器102内设置有自动炉排，其转动速度控制原料在热裂解反应器内的反应时间。裂解反应器102与真空泵112相连，由真空泵112来保持热裂解反应器102内的负压，真空泵112出口与分离系统连接。[0076] (2)加热系统，熔盐加热炉106的出热管直接与裂解反应器102连接，裂解反应器102的熔盐出口通过熔盐循环泵108与熔盐加热炉106连接，形成热循环。熔盐加热炉106的出气口与干燥器107和火炬相连。

[0077] (3)分离系统，真空泵112的出口管后依次与重油冷凝器103和轻水冷凝器104相连，轻水冷凝器104的冷凝水管通过工艺水泵111输送到合成气制备工段的磨粉机201；轻水冷凝器104的不凝气管通过不凝气泵110与熔盐加热炉106连接。重油冷凝器103的冷凝管通过重油泵109与熔盐加热炉106连接。[0078] 2、合成气制备段：包括气化系统、净化系统。结构如下：[0079] (1)气化系统，磨粉机201与炭浆罐202相连；炭浆罐202通过炭浆泵203与气化器204相连，气化器204上设有压缩空气进口和高压蒸汽进口，气化器204的出气管与灰渣分离器205相连，气化器204的出渣口与固废处理系统相连。灰渣分离器205的气相出口管通过三通接头与调整器206和气相调整管218连接，灰渣分离器205的出渣管与固废处理系统相连。

气相调整管218连接到催化合成段连。

[0080] (2)净化系统，调整器206通过合成气压缩机207与净化预热器208连接；净化预热器208的出气管依次与合成气气液分离器209、净化过滤器210和CO2吸收塔连接211；CO2吸收塔211的顶部气相出口通过净化预热器208进行换热之后与气相调整管218连接，气相调整管与催化合成段连接。[0081] (3)吸收剂输送系统，新鲜吸收剂输送管与常压闪蒸罐213和吸收剂循环泵214连接，吸收剂循环泵214出口与吸收剂换热器217连接，吸收剂换热器217通过吸收剂加压泵215连接到CO2吸收塔211上部；CO2吸收塔211底部的吸收剂废液管依次与高压闪蒸罐212、吸收剂换热器217、高压液加热器216、常压闪蒸罐213连接，常压闪蒸罐213与吸收剂循环泵

214通过管道连接。

[0082] 3、催化合成段，合成气预热器301与反应气换热器302相连，再经反应启动加热器303与合成反应器304相连，中压蒸汽包305与合成反应器304双向连接。合成反应器304的出气管依次经反应气换热器302、锅炉水换热器306和产物冷却器307之后连接到高压气液分离器308，高压气液分离器308再与低压气液分离器309连接，低压气液分离器309的出口管与混合醇储罐连接。合成气预热器管线前设置有循环气压缩机311，高压气液分离器308和低压气液分离器309的气相管与吸入罐310、合成气制备段的净化系统相连，而吸入罐310又和循环气压缩机311相连接。

[0083] 结合本发明的装置，对有机废弃物生产低碳混合醇的方法(如图1～3所示)进行说明：[0084] 1、热裂解炭化段[0085] 原料经过预处理分拣，去除无机物、金属等杂质，进入干燥器烘干至含水量15％以下，粉碎后由进料器输送进入热裂解反应器(美国UnionCarbideCorp开发的移动床熔融工艺Purox系统，无氧低温裂解反应系统)进行热裂解炭化反应，期间由阀门组控制密封性，由真空泵保持热裂解反应器内的真空度为8～10KPa，反应温度570～650℃，控制自动炉排转动速度来控制反应时间为2.5～3.5小时，带动并搅拌原料，把反应生成的生物炭带至反应器出口，由出料输送器送去合成气制备段。[0086] 反应生成的气体和液体都以气相形式由真空泵抽送去分离系统，依次经过重油冷凝器和轻水冷凝器，重油冷凝器冷凝下来的生物燃油和轻水冷凝器出来的不可凝气体引回加热炉燃烧利用；轻水冷凝器冷凝下来的工艺水则输送到合成气工段的磨粉机中进行利用。熔盐加热炉启动时由燃料油燃烧加热熔盐，运行正常后由反应生成的重油组分和不凝气燃烧加热熔盐，尾气去干燥器烘干原料，之后去废气处理，加热的熔盐由熔盐循环泵泵送循环。[0087] 2、合成气制备段[0088] 生物炭与工艺水进入磨粉机磨成炭粉浆并调节成浓度为80％的炭水浆，进入炭浆罐储存，再由炭浆泵送进气化器(固定床加压气化(Lurgi))，同时加入压缩空气与高压蒸汽进行加压气化反应，反应压力为4.0～6.0MPa，反应温度1350～1400℃，气化生成CO、H2、CO2等混合合成气，合成气进入灰渣分离器除去固、液废物，而后进入调整器进一步反应调整CO与H2的比例，控制合成气中H2与CO的摩尔比为1:1.2～1.5，合成气进入合成气压缩机加压，出来后依次经净化预热器预热，合成气气液分离器，净化过滤器，最后进入CO2吸收塔进行脱除CO2等气体杂质的净化处理，得到的净化合成气，再经过净化预热器换热后进入催化合成段。[0089] 3、催化合成段[0090] 净化合成气与循环气体、循环甲醇混合进入循环气体压缩机加压到10～12MPa，经合成气预热器、反应气换热器换热后，再经反应启动加热器用高压蒸汽加热到290～300℃的反应温度，由合成反应器顶部送入合成催化剂床层(法国石油科学研究院(IFP)开发的IFP工艺Cu-Co催化剂与Dow化学公司开发的Sygmol工艺MoS2催化剂按照质量比为1:1混合制成)进行催化反应，以干气计算体积空速4000～5000h-1，催化生成甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等粗混合醇。由于在催化合成过程中，单程转化率较低，因此大量未反应的合成气必须循环使用。反应气体首先经反应气换热器冷却，而后经锅炉水换热器、产物冷却器进一步冷凝，冷凝温度为55～60℃，冷凝后气液两相不经分离直接进入高压气液分离器，分离后的高压反应气体进入循环压缩机吸入罐作循环气体，液体进入低压气液分离器，分离后的低压反应气体也进入循环压缩机吸入罐作循环气体，液体即为混合醇成品，去混合醇储罐。[0091] 锅炉水加压泵送入的加压水，依靠其在合成反应器中的受热汽化和在中压蒸汽包中的汽液分离构成热虹吸自然循环，移除反应热。对合成反应生产装置运行初期中压蒸汽包产生的低压蒸汽，采用蒸汽机械再压缩MR技术进行增压，所产生的中压蒸汽(压力大于0.4MPa，小于0.8MPa)并入中压蒸汽管网，避免了装置运行初期蒸汽的大量放空，有效的实现废热利用。待蒸汽压力达到要求后并入相应等级的蒸汽管网。

[0092] 为防止氮气及二氧化碳等不凝气体累积后降低合成气浓度影响反应的顺利进行，从高压气液分离器出口循环气中抽出一部分侧流气体进行净化，除去二氧化碳和其他杂质后的气体返回系统循环使用。侧流气从合成气压缩机入口进入净化系统。[0093] 采用本发明的方法，有机废弃物制备生物炭的转化率为65～69％。生物炭生产混合醇产品的转化率是97～99％。[0094] 实施例2[0095] 有机废弃物生产低碳混合醇的装置、方法与实施例1相同，其区别在于：[0096] 1、热裂解炭化段[0097] 热裂解反应器采用德国Aalen-Unterkochen公司研发的回转窑类热解工艺PKA系统(无氧低温裂解反应系统)，热裂解炭化反应条件：真空度为15～22KPa，反应温度450～520℃，反应时间为2.5～4.0小时。

[0098] 2、合成气制备段[0099] 生物炭与工艺水进入磨粉机磨成炭粉浆并调节成浓度为85％的炭水浆，气化器(水煤浆加压气化(对置多喷嘴))，气化器中的反应压力为6.0～8.7MPa，反应温度1250～1300℃，气化生成CO、H2、CO2等混合合成气。经气体调整后H2与CO的摩尔比为1:1.5～2.0，经净化后的净化合成气，再经过净化预热器换热后进入催化合成段。

[0100] 3、催化合成段[0101] 合成反应器中的催化剂床层采用Snam公司与 公司联合开发的MAS工艺碱性助剂改性ZnO/Cr2O3催化剂与Lurgi公司开发的Octamix工艺Cu-Zn催化剂按照质量比为1:0.2～0.3混合制成的混合催化剂，反应条件为：压力12MPa，温度310～325℃，以干气计算体积的空速3000～4000h-1。

[0102] 采用本发明的方法，有机废弃物制备生物炭的转化率为62～65％。生物炭生产混合醇产品的转化率是98～99％。[0103] 实施例3[0104] 有机废弃物生产低碳混合醇的装置、方法与实施例1相同，其区别在于：[0105] 1、热裂解炭化段[0106] 热裂解反应器采用Garrett的管型炉瞬间热解系统(无氧低温裂解反应系统)，热裂解炭化反应条件：真空度为18KPa，反应温度530～550℃，反应时间为3.0～4.5小时。[0107] 2、合成气制备段[0108] 生物炭与工艺水进入磨粉机磨成炭粉浆并调节成浓度为80％的炭水浆，气化器水煤浆加压气化(GE)，气化器中的反应压力为2.8～4.0MPa，反应温度1300～1380℃，气化生成CO、H2、CO2等混合合成气。经气体调整后H2与CO的摩尔比为1:2.0～2.5，经净化后的净化合成气，再经过净化预热器换热后进入催化合成段。[0109] 3、催化合成段[0110] 合成反应器中的催化剂床层采用Snam公司与 公司联合开发的MAS工艺碱性助剂改性ZnO/Cr2O3催化剂与法国石油科学研究院(IFP)开发的IFP工艺Cu-Co催化剂、按照质量比为1:1混合制成的混合催化剂，反应条件为：压力10～12MPa，温度300～350℃，以干气计算体积的空速40000～4500h-1。[0111] 采用本发明的方法，有机废弃物制备生物炭的转化率为62～64％。生物炭生产混合醇产品的转化率是97～98％。[0112] 实施例4[0113] 有机废弃物生产低碳混合醇的装置、方法与实施例1相同，其区别在于：[0114] 1、热裂解炭化段[0115] 热裂解反应器采用日本荏原和神户开发的双塔循环流化床热解系统(无氧低温裂解反应系统)，热裂解炭化反应条件：真空度为10～17KPa，反应温度600～650℃，反应时间为1.5～2.5小时。[0116] 2、合成气制备段[0117] 生物炭与工艺水进入磨粉机磨成炭粉浆并调节成浓度为80～85％的炭水浆，气化器(多元料浆的水煤浆加压气化)，气化器中的反应压力为4.5～6.5MPa，反应温度1325～1390℃，气化生成CO、H2、CO2等混合合成气。经气体调整后H2与CO的摩尔比为1:1.5～2.0，经净化后的净化合成气，再经过净化预热器换热后进入催化合成段。

[0118] 3、催化合成段[0119] 合成反应器中的催化剂床层采用Snam公司与 公司联合开发的MAS工艺碱性助剂改性ZnO/Cr2O3催化剂与Dow化学公司开发的Sygmol工艺MoS2催化剂按照质量比为1:0.3～0.5混合制成的混合催化剂，反应条件为：压力10～12MPa，温度280～320℃，以干气计-1

算体积的空速2000-3000h 。

[0120] 采用本发明的方法，有机废弃物制备生物炭的转化率为60～65％。生物炭生产混合醇产品的转化率是98～99％。