權(quán)利要求書： 1.有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置，其特征在于：其包括有機廢棄物熱裂解炭化段、合成氣制備段、催化合成段；

所述有機廢棄物熱裂解炭化段包括反應系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)；反應系統(tǒng)包括進料器（101）、裂解反應器（102）、真空泵（112）、出料輸送器（105）；所述進料器（101）通過管道與裂解反應器（102）的進料口相連，裂解反應器（102）內(nèi)設置有自動爐排，裂解反應器（102）與真空泵（112）連接，裂解反應器（102）的出料管與出料輸送器（105）相連，出料輸送器（105）與合成氣制備段的磨粉機（201）通過管道連接；所述加熱系統(tǒng)包括熔鹽加熱爐（106），裂解反應器（102）和熔鹽循環(huán)泵（108），熔鹽加熱爐（106）的出熱管直接與裂解反應器（102）連接，裂解反應器（102）的熔鹽出口通過熔鹽循環(huán)泵（108）與熔鹽加熱爐（106）連接；

所述合成氣制備段包括氣化系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)；氣化系統(tǒng)包括磨粉機（201）、炭漿罐（202）、炭漿泵（203）、氣化器（204）和灰渣分離器（205）；磨粉機（201）與炭漿罐（202）相連；

炭漿罐（202）通過炭漿泵（203）與氣化器（204）相連，氣化器（204）上設有壓縮空氣進口和高壓蒸汽進口，氣化器（204）的出氣管與灰渣分離器（205）相連，氣化器（204）的出渣口與固廢處理系統(tǒng)相連；灰渣分離器（205）的氣相出口管與調(diào)整器（206）和氣相調(diào)整管（218）連接，灰渣分離器（205）的出渣管與固廢處理系統(tǒng)相連；

所述凈化系統(tǒng)包括調(diào)整器（206）、合成氣壓縮機（207）、凈化預熱器（208）、合成氣氣液分離器（209）、凈化過濾器（210）和CO2吸收塔（211）；調(diào)整器（206）通過合成氣壓縮機（207）與凈化預熱器（208）連接，凈化預熱器（208）的出氣管依次與合成氣氣液分離器（209）、凈化過濾器（210）和CO2吸收塔（211）連接，CO2吸收塔（211）的頂部氣相出口通過凈化預熱器（208）換熱之后與氣相調(diào)整管（218）連接，氣相調(diào)整管（218）與催化合成段的合成氣預熱器（301）連接；

所述催化合成段包括合成氣預熱器（301）、反應氣換熱器（302）、反應啟動加熱器（303）、合成反應器（304）、鍋爐水換熱器（306）、產(chǎn)物冷卻器（307）、高壓氣液分離器（308）、低壓氣液分離器（309）；合成氣預熱器（301）與反應氣換熱器（302）相連，再經(jīng)反應啟動加熱器（303）與合成反應器（304）相連，合成反應器（304）的出氣管依次經(jīng)反應氣換熱器（302）、鍋爐水換熱器（306）和產(chǎn)物冷卻器（307）之后連接到高壓氣液分離器（308），高壓氣液分離器（308）與低壓氣液分離器（309）連接，低壓氣液分離器（309）的出口管與混合醇儲罐連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置，其特征在于：在裂解炭化工段的進料器（101）前增設物料干燥器（107）；真空泵（112）的出口管后依次與重油冷凝器（103）和輕水冷凝器（104）相連，輕水冷凝器（104）的冷凝水管通過工藝水泵（111）輸送到合成氣制備工段的磨粉機（201）；輕水冷凝器（104）的不凝氣管通過不凝氣泵（110）與熔鹽加熱爐（106）連接；重油冷凝器（103）的冷凝管通過重油泵（109）與熔鹽加熱爐（106）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置，其特征在于：所述合成氣制備段還包括吸收劑輸送系統(tǒng)，其包括高壓閃蒸罐（212）、常壓閃蒸罐（213）、吸收劑循環(huán)泵（214）、吸收劑加壓泵（215）、高壓液加熱器（216）、吸收劑換熱器（217）；新鮮吸收劑輸送管與常壓閃蒸罐（213）和吸收劑循環(huán)泵（214）連接，吸收劑循環(huán)泵（214）出口與吸收劑換熱器（217）連接，吸收劑換熱器（217）通過吸收劑加壓泵（215）連接到CO2吸收塔（211）上部；CO2吸收塔（211）底部的吸收劑廢液管依次與高壓閃蒸罐（212）、吸收劑換熱器（217）、高壓液加熱器（216）、常壓閃蒸罐（213）連接，常壓閃蒸罐（213）與吸收劑循環(huán)泵（214）通過管道連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置，其特征在于：所述催化合成段還包括中壓蒸汽包（305）、吸入罐（310）和循環(huán)氣壓縮機（311），中壓蒸汽包（305）與合成反應器（304）雙向連接；循環(huán)氣壓縮機（311）設置在合成氣預熱器（301）管線前，高壓氣液分離器（308）和低壓氣液分離器（309）的氣相管與吸入罐（310）和合成氣制備段的凈化系統(tǒng)相連；吸入罐（310）和循環(huán)氣壓縮機（311）相連接。

5.利用權(quán)利要求1～4任一所述裝置的有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的方法，其特征在于：其包括如下步驟:

（1）熱裂解炭化,將有機廢棄物進料后輸送到裂解反應器進行熱裂解炭化反應,反應條件為真空度8～22KPa,無氧環(huán)境，反應溫度420～650℃,反應時間為1.5～4.5小時即得到生物炭，作為合成氣的生成原料；

（2）合成氣制備，生物炭經(jīng)過磨粉之后輸送到炭漿罐調(diào)節(jié)成濃度為80～85%的炭水漿，再轉(zhuǎn)入氣化器中，與壓縮空氣和高壓蒸汽進行加壓氣化反應，反應壓力為2.8～8.7MPa，反應溫度1250～1400℃，氣化生成CO、H2、CO2及其他的合成氣經(jīng)過灰渣分離器進一步除固、液廢物，處理過的合成氣通過氣體調(diào)整器，控制H2與CO摩爾比為1:1.2～2.5；并對合成氣進行凈化，最后輸送到催化合成工段；

（3）催化合成，合成氣經(jīng)過壓縮機加壓到10～12MPa，再進入合成反應器，在溫度280～

350℃下，在催化劑作用下進行催化合成作用,以干氣計算體積空速2000～15000h-1，生成甲、乙醇及其他醇的粗混合醇，經(jīng)過減壓、閃蒸去除粗混合醇的大部分氣體，最后分離出來得到混合醇產(chǎn)品；

所述催化劑為混合Co-Mo催化劑、改性ZnO/Cr2O3催化劑、Cu-Zn催化劑、Cu-Co催化劑、MoS2催化劑中的兩種組合，配比為1:0.2～1.0。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的方法，其特征在于：所述有機廢棄物進到進料器前先干燥至含水量15%以下并粉碎，再進料。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的方法，其特征在于：所述步驟（1）熱裂解時，物料中的有機物被熱分解形成氣相，在真空狀態(tài)下迅速被真空泵抽離裂解反應器，依次輸送經(jīng)過重油冷凝器和輕水冷凝器進行氣液冷凝分離；重油冷凝器冷凝下來的生物燃油和輕水冷凝器分離出來的不可凝氣體引回熔鹽加熱爐進行燃燒利用；輕水冷凝器冷凝下來的工藝水則輸送到合成氣工段的磨粉機中進行利用。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的方法，其特征在于：所述步驟（2）中氣體調(diào)整是處理過的合成氣先經(jīng)過調(diào)整器處理，然后加壓經(jīng)過凈化預熱器進行熱交換，再經(jīng)過合成氣氣液分離器進行氣液分離除去液相，合成氣再進入凈化過濾器過濾除雜，最后通入CO2吸收塔除去CO2及其他氣體得到凈化后的合成氣；凈化后的合成氣再經(jīng)過凈化預熱器進行換熱，檢測凈化后的合成氣符合H2與CO摩爾比為1:1.2～2.5后，再經(jīng)過氣體調(diào)整管輸送到催化合成工段；配比不符合的情況下，則繼續(xù)回流到調(diào)整器進行循環(huán)調(diào)整。

說明書： 有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置及方法技術領域[0001] 本發(fā)明是屬于有機廢棄物處理及混合醇生產(chǎn)技術領域，具體的說是涉及使用有機廢棄物作原料生產(chǎn)混合醇的方法。背景技術[0002] 長期以來，對生活垃圾的處理，主要是以尋找合適地點加以消納，大多數(shù)城市仍以簡單填埋為主要處理方式(約占80％左右)，其次是高溫堆肥(約占5％-10％)，焚燒方式(約占10％-15％)。目前我國年產(chǎn)生垃圾量約2.3億噸，并以年8％～10％的速度遞增，70％的市縣陷入垃圾圍城的困境。而已填埋堆存的垃圾量有80億多噸，長期被堆存垃圾侵占土地面積已多達7億多平方米。并且，還以年產(chǎn)垃圾量1.8億噸的速度填埋遞增堆存，巨量寶貴的國土資源被長期侵占污染。[0003] 當前國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，全國各市的城區(qū)都在迅速擴張，原本地處偏僻地段的垃圾填埋場，現(xiàn)今多已成黃金地段或靠近城區(qū),有的還處在工廠、住宅區(qū)的包圍之中。這些垃圾所產(chǎn)生的有害物質(zhì)及氣體造成火災、地表水污染、地下水資源污染、空氣污染、給人民帶來生命、財產(chǎn)的安全隱患。[0004] 目前垃圾處理普遍采用的三種處理方式：[0005] 1、填埋：垃圾的滲濾液中含有重金屬以及有毒有害的有機化學污染物、大腸桿菌等病毒病菌，滲入地下水后，易造成水資源嚴重污染。[0006] 2、焚燒：形成大量的固體懸浮物以及直徑較小的粉塵顆粒，造成灰霾，更為嚴重的是產(chǎn)生“二惡英”致癌氣體。在國際上，垃圾焚燒廠被公認為最危險的污染源。[0007] 3、堆肥：現(xiàn)有堆肥技術利用微生物菌群發(fā)酵的方式降解有機質(zhì)及先堆肥后分選。垃圾中金屬類及電池電板經(jīng)長時間發(fā)酵腐化有害毒素嚴重浸入，導致肥產(chǎn)品有害成份重金屬嚴重超標。

[0008] 填埋，焚燒，堆肥都存在著嚴重弊端。因此，如何實現(xiàn)有機廢棄物減量化、無害化、資源化的處理正被迫切需要。[0009] 甲醇是極為重要的基礎有機化工原料，在化工、醫(yī)藥、輕工、紡織及運輸?shù)刃袠I(yè)都有廣泛的應用，其衍生物產(chǎn)品發(fā)展前景廣闊。在化工生產(chǎn)中，甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚(燃料添加劑mtbe)、聚乙烯醇(pva)、硫酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯(dmt)、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。現(xiàn)在生產(chǎn)甲醇的原料一般采用煤或天然氣，生產(chǎn)成本高，污染環(huán)境。[0010] 乙醇的用途也很廣，可用乙醇制造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫(yī)療上也常用體積分數(shù)為70％～75％的乙醇作消毒劑等，在國防化工、醫(yī)療衛(wèi)生、食品工業(yè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的用途。生產(chǎn)乙醇一般用含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品，如谷類、薯類或野生植物果實等，也可用制糖廠的廢糖蜜，或者用含纖維素的木屑、植物莖稈等作為原料，經(jīng)一定的預處理后，發(fā)酵，蒸餾即可制得乙醇。或者以煤基合成氣為原料，經(jīng)甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇。同樣存在生產(chǎn)成本高，污染環(huán)境等問題。[0011] 如何有效利用垃圾廢棄物來生產(chǎn)甲醇、乙醇等混合醇，將對垃圾轉(zhuǎn)化處理提供了新思路，變廢為寶，降低環(huán)境污染隱患，對民生也具有重要意義。發(fā)明內(nèi)容[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種以有機廢棄物為原料生產(chǎn)混合醇的方法，解決垃圾填埋減量化、無害化問題，資源化利用有機廢棄物，變廢為寶，同時降低甲醇、乙醇的生產(chǎn)成本，又可作為能源燃料。[0013] 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的。[0014] 有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置，其包括有機廢棄物熱裂解炭化段、合成氣制備段、催化合成段。下面均按照工藝流程進行構(gòu)造說明:[0015] 1、熱裂解炭化段：包括反應系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和分離系統(tǒng)。具體構(gòu)造如下：[0016] (1)反應系統(tǒng)包括進料器、裂解反應器、真空泵、出料輸送器。所述進料器通過管道與裂解反應器的進料口相連，裂解反應器的出料管與出料輸送器相連，出料輸送器與合成氣制備段的磨粉機通過管道連接。裂解反應器內(nèi)設置有自動爐排，其轉(zhuǎn)動速度控制原料在熱裂解反應器內(nèi)的反應時間。裂解反應器與真空泵相連，由真空泵來保持熱裂解反應器內(nèi)的負壓，真空泵出口與分離系統(tǒng)連接。[0017] (2)加熱系統(tǒng)包括熔鹽加熱爐，裂解反應器和熔鹽循環(huán)泵。熔鹽加熱爐的出熱管直接與裂解反應器連接，裂解反應器的熔鹽出口通過熔鹽循環(huán)泵與熔鹽加熱爐連接，形成熱循環(huán)。[0018] (3)分離系統(tǒng)包括重油冷凝器、輕水冷凝器、工藝水泵、重油泵、不凝氣泵。真空泵的出口管后依次與重油冷凝器和輕水冷凝器相連，輕水冷凝器的冷凝水管通過工藝水泵輸送到合成氣制備工段的磨粉機；輕水冷凝器的不凝氣管通過不凝氣泵與熔鹽加熱爐連接。重油冷凝器的冷凝管通過重油泵與熔鹽加熱爐連接。

[0019] 作為技術方案的進一步優(yōu)選，在反應系統(tǒng)的進料器前增設物料干燥器。干燥器與進料器、熔鹽加熱爐的出氣口相連。[0020] 2、合成氣制備段：包括氣化系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)。具體構(gòu)造如下：[0021] (1)氣化系統(tǒng)包括磨粉機、炭漿罐、炭漿泵、氣化器和灰渣分離器。磨粉機與炭漿罐相連；炭漿罐通過炭漿泵與氣化器相連，氣化器上設有壓縮空氣進口和高壓蒸汽進口，氣化器的出氣管與灰渣分離器相連，氣化器的出渣口與固廢處理系統(tǒng)相連。灰渣分離器的氣相出口管通過三通接頭與調(diào)整器和氣相調(diào)整管連接，灰渣分離器的出渣管與固廢處理系統(tǒng)相連。氣相調(diào)整管與催化合成段相連。[0022] (2)凈化系統(tǒng)：包括調(diào)整器、合成氣壓縮機、凈化預熱器、合成氣氣液分離器、凈化過濾器和CO2吸收塔。調(diào)整器通過合成氣壓縮機與凈化預熱器連接；凈化預熱器的出氣管依次與合成氣氣液分離器、凈化過濾器和CO2吸收塔連接；CO2吸收塔的頂部氣相出口通過凈化預熱器進行換熱之后與氣相調(diào)整管連接，氣相調(diào)整管與催化合成段連接。[0023] 所述合成氣制備段還包括吸收劑輸送系統(tǒng)，其包括高壓閃蒸罐、常壓閃蒸罐、吸收劑循環(huán)泵、吸收劑加壓泵、高壓液加熱器、吸收劑換熱器；新鮮吸收劑輸送管與常壓閃蒸罐和吸收劑循環(huán)泵連接，吸收劑循環(huán)泵出口與吸收劑換熱器連接，吸收劑換熱器通過吸收劑加壓泵連接到CO2吸收塔上部；CO2吸收塔底部的吸收劑廢液管依次與高壓閃蒸罐、吸收劑換熱器、高壓液加熱器、常壓閃蒸罐連接，常壓閃蒸罐與吸收劑循環(huán)泵通過管道連接。[0024] 3、催化合成段：包括合成氣預熱器、反應氣換熱器、反應啟動加熱器、合成反應器、鍋爐水換熱器、產(chǎn)物冷卻器、高壓氣液分離器、低壓氣液分離器。[0025] 合成氣預熱器與反應氣換熱器相連，再經(jīng)反應啟動加熱器與合成反應器相連，合成反應器的出氣管依次經(jīng)反應氣換熱器、鍋爐水換熱器和產(chǎn)物冷卻器之后連接到高壓氣液分離器，高壓氣液分離器再與低壓氣液分離器連接，低壓氣液分離器的出口管與混合醇儲罐連接。[0026] 作為技術方案的進一步優(yōu)選，催化合成段還包括中壓蒸汽包、吸入罐、循環(huán)氣壓縮機。中壓蒸汽包與合成反應器雙向連接，則合成反應器中水分受熱汽化和中壓蒸汽包中的汽液分離構(gòu)成熱虹吸自然循環(huán)，移除反應熱。對合成反應生產(chǎn)裝置運行初期中壓蒸汽包產(chǎn)生的低壓蒸汽，采用蒸汽機械再壓縮MR技術進行增壓，所產(chǎn)生的中壓蒸汽(壓力大于0.4MPa，小于0.8MPa)并入中壓蒸汽管網(wǎng)，避免了裝置運行初期蒸汽的大量放空，有效的實現(xiàn)廢熱利用。

[0027] 合成氣預熱器管線前增設循環(huán)氣壓縮機。高壓氣液分離器和低壓氣液分離器的氣相管與吸入罐、合成氣制備段的凈化系統(tǒng)相連，而吸入罐又和循環(huán)氣壓縮機相連接，形成回路循環(huán)。[0028] 其目的是：反應后的氣體除含有目的產(chǎn)物甲醇、乙醇外，還含有丙醇、丁醇等副反應產(chǎn)物。由于在催化合成過程中，單程轉(zhuǎn)化率較低，因此大量未反應的合成氣必須循環(huán)使用。反應氣體首先經(jīng)反應氣換熱器冷卻，而后經(jīng)鍋爐水換熱器、產(chǎn)物冷卻器進一步冷凝，冷凝溫度為55～60℃，冷凝后氣液兩相不經(jīng)分離直接進入高壓氣液分離器，分離后的高壓反應氣體進入循環(huán)壓縮機吸入罐作循環(huán)氣體，液體進入低壓氣液分離器，分離后的低壓反應氣體也進入循環(huán)壓縮機吸入罐作循環(huán)氣體，液體即為混合醇，去混合醇儲罐。[0029] 為防止氮氣及二氧化碳等不凝氣體累積后降低合成氣濃度影響反應的順利進行，從高壓氣液分離器出口循環(huán)氣中抽出一部分側(cè)流氣體進行凈化，除去二氧化碳和其他雜質(zhì)后的氣體返回系統(tǒng)循環(huán)使用。側(cè)流氣從合成氣壓縮機入口進入凈化系統(tǒng)。[0030] 本發(fā)明的有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的方法，其包括如下步驟:[0031] (1)熱裂解炭化,將有機廢棄物進料后輸送到裂解反應器進行熱裂解炭化反應,反應條件為真空度8～22KPa,無氧環(huán)境，反應溫度420～650℃,反應時間為1.5～4.5小時即得到生物炭，作為合成氣的生成原料；[0032] (2)合成氣制備，生物炭經(jīng)過磨粉之后輸送到炭漿罐調(diào)節(jié)成濃度為80～85％的炭水漿，再轉(zhuǎn)入氣化器中，與壓縮空氣和高壓蒸汽進行加壓氣化反應，反應壓力為2.8～8.7MPa，反應溫度1250～1400℃，氣化生成CO、H2、CO2及其他的合成氣經(jīng)過灰渣分離器進一步除固、液廢物，而處理過的合成氣通過氣體調(diào)整，控制H2與CO摩爾比為1:1.2～2.5；并對合成氣進行凈化，最后輸送到催化合成工段；

[0033] (3)催化合成，合成氣經(jīng)過壓縮機加壓到10～12MPa，再進入合成反應器，在溫度280～350℃下，在催化劑作用下進行催化合成作用，以干氣計算體積空速2000～5000h-1，生成甲、乙醇及其他醇的粗混合醇，經(jīng)過減壓、閃蒸去除粗混合醇的大部分氣體，最后分離出來的混合醇產(chǎn)品輸送到混合醇儲罐。

[0034] 本發(fā)明的催化劑為混合Co-Mo催化劑、Snam公司與 公司聯(lián)合開發(fā)的MAS工藝堿性助劑改性ZnO/Cr2O3催化劑、Lurgi公司開發(fā)的Octamix工藝Cu-Zn催化劑、法國石油科學研究院(IFP)開發(fā)的IFP工藝Cu-Co催化劑、Dow化學公司開發(fā)的Sygmol工藝MoS2催化劑中的一種或一種以上組合。[0035] 作為技術方案的進一步優(yōu)選，所述催化劑為混合Co-Mo催化劑、改性ZnO/Cr2O3催化劑、Cu-Zn催化劑、Cu-Co催化劑、MoS2催化劑中的兩種組合，配比為1:0.2～1.0。[0036] 作為技術方案的進一步優(yōu)選，在現(xiàn)行的催化劑作用下，可在合成氣制備段將H2與CO摩爾比調(diào)整為1:2.0～2.5。[0037] 作為技術方案的進一步優(yōu)選，有機廢棄物進到進料器前先干燥至含水量15％以下并粉碎，再進料。[0038] 本發(fā)明的反應原理：[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] 結(jié)合本發(fā)明的裝置，對具體工藝流程進行說明：[0046] 1、熱裂解炭化段[0047] 原料經(jīng)過預處理分揀，去除無機物、金屬等雜質(zhì)，進入干燥器烘干，烘干粉碎后由進料器輸送進入熱裂解反應器進行熱裂解炭化反應，期間由閥門組控制密封性，由真空泵保持熱裂解反應器內(nèi)為反應壓力。其通過控制熱裂解反應器內(nèi)自動爐排轉(zhuǎn)動速度來控制反應時間，帶動并攪拌原料，把反應生成的生物炭帶至反應器出口，由出料輸送器送去合成氣制備段。[0048] 反應生成的氣體和液體都以氣相形式由真空泵抽送去分離系統(tǒng)，依次經(jīng)過重油冷凝器和輕水冷凝器，重油冷凝器冷凝下來的生物燃油和輕水冷凝器出來的不可凝氣體引回加熱爐燃燒利用；輕水冷凝器冷凝下來的工藝水則輸送到合成氣工段的磨粉機中進行利用。[0049] 熔鹽加熱爐啟動時由燃料油燃燒加熱熔鹽，運行正常后由反應生成的重油組分和不凝氣燃燒加熱熔鹽，尾氣去干燥器烘干原料，之后去廢氣處理，加熱的熔鹽由熔鹽循環(huán)泵泵送循環(huán)。[0050] 2、合成氣制備段[0051] 生物炭與工藝水進入磨粉機磨成炭粉漿，進入炭漿罐儲存并調(diào)節(jié)炭水漿的濃度，再由炭漿泵送進氣化器，同時混入壓縮空氣與高壓蒸汽。炭粉漿在氣化器中反應，氣化生成CO、H2、CO2等混合氣體，混合氣體進入灰渣分離器除去固、液廢物，而后進入調(diào)整器進一步反應調(diào)整CO與H2的比例，控制H2與CO摩爾比為1:1.2～2.5成為合成氣，合成氣進入合成氣壓縮機加壓，然后進入凈化系統(tǒng)。[0052] 合成氣從合成氣壓縮機出來后，先經(jīng)凈化預熱器預熱，后進入合成氣氣液分離器，再進入凈化過濾器，最后進入CO2吸收塔進行脫除CO2等氣體雜質(zhì)的凈化處理，得到的凈化合成氣，再經(jīng)過凈化預熱器換熱后進入催化合成段。反應啟動階段CO與H2的比例不達到要求條件時，則凈化合成氣進入調(diào)整器繼續(xù)進行循環(huán)，進一步反應，達到要求后再送去催化合成段。[0053] 凈化系統(tǒng)使用聚乙二醇二甲醚溶液作吸收劑(NHD溶劑)，新鮮NHD溶劑自界區(qū)外送至吸收劑循環(huán)泵，泵送去吸收劑換熱器加熱，再由吸收劑加壓泵加壓后送至CO2吸收塔，霧化噴淋混合氣體，吸收氣體中的CO2等雜質(zhì)氣體，后進入高壓閃蒸罐閃蒸，不溶氣體回合成氣壓縮機循環(huán)，吸收劑依次經(jīng)過吸收劑換熱器、高壓液加熱器，換熱后進入常壓閃蒸罐閃蒸，不溶氣體去熔鹽加熱爐，吸收劑由吸收劑循環(huán)泵泵送循環(huán)，當NHD溶劑失效后泵送出界區(qū)外裝罐車運送回收處理。[0054] 3、催化合成段[0055] 自合成氣制備段來的凈化合成氣在循環(huán)氣體壓縮機入口與循環(huán)氣體、循環(huán)甲醇混合，經(jīng)與合成氣預熱器、反應氣換熱器換熱后，再經(jīng)反應啟動加熱器用高壓蒸汽加熱到反應溫度，由合成反應器頂部送入合成催化劑床層進行催化反應?；瘜W反應轉(zhuǎn)變成甲醇、乙醇等。管間為鍋爐水加壓泵送入的加壓水，依靠其在合成反應器中的受熱汽化和在中壓蒸汽包中的汽液分離構(gòu)成熱虹吸自然循環(huán)，移除反應熱。對合成反應生產(chǎn)裝置運行初期中壓蒸汽包產(chǎn)生的低壓蒸汽，采用蒸汽機械再壓縮MR技術進行增壓，所產(chǎn)生的中壓蒸汽(壓力大于0.4MPa，小于0.8MPa)并入中壓蒸汽管網(wǎng)，避免了裝置運行初期蒸汽的大量放空，有效的實現(xiàn)廢熱利用。待蒸汽壓力達到要求后并入相應等級的蒸汽管網(wǎng)。[0056] 反應后的氣體除含有目的產(chǎn)物甲醇、乙醇外，還含有丙醇、丁醇等副反應產(chǎn)物。由于在催化合成過程中，單程轉(zhuǎn)化率較低，因此大量未反應的合成氣必須循環(huán)使用。反應氣體首先經(jīng)反應氣換熱器冷卻，而后經(jīng)鍋爐水換熱器、產(chǎn)物冷卻器進一步冷凝，冷凝溫度為55～60℃，冷凝后氣液兩相不經(jīng)分離直接進入高壓氣液分離器，分離后的高壓反應氣體進入循環(huán)壓縮機吸入罐作循環(huán)氣體，液體進入低壓氣液分離器，分離后的低壓反應氣體也進入循環(huán)壓縮機吸入罐作循環(huán)氣體，液體即為混合醇，去混合醇儲罐。

[0057] 為防止氮氣及二氧化碳等不凝氣體累積后降低合成氣濃度影響反應的順利進行，從高壓氣液分離器出口循環(huán)氣中抽出一部分側(cè)流氣體進行凈化，除去二氧化碳和其他雜質(zhì)后的氣體返回系統(tǒng)循環(huán)使用。側(cè)流氣從合成氣壓縮機入口進入凈化系統(tǒng)。[0058] 本發(fā)明的熱裂解反應器為無氧低溫裂解反應系統(tǒng)，例如美國UnionCarbideCorp開發(fā)的移動床熔融工藝Purox系統(tǒng)、德國Aalen-Unterkochen公司研發(fā)的回轉(zhuǎn)窯類熱解工藝PKA系統(tǒng)、Garrett的管型爐瞬間熱解系統(tǒng)和日本荏原和神戶開發(fā)的雙塔循環(huán)流化床熱解系統(tǒng)等。也可以使用其它能夠?qū)崿F(xiàn)有機物熱裂解的裝置。[0059] 本發(fā)明中氣化器可以使用已知的用于生產(chǎn)合成氣的設備，例如固定床加壓氣化(Lurgi)、水煤漿加壓氣化(GE、對置多噴嘴、多元料漿)以及干粉煤加壓氣化技術(Shell、GSP)等。也可以使用其它能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)合成氣的裝置。[0060] 本發(fā)明的有益效果：[0061] 1、本發(fā)明采用有機廢棄物來生產(chǎn)甲、乙醇等混合醇，既能解決垃圾填埋、焚燒等帶來的“二惡英”等環(huán)境污染問題，同時能實現(xiàn)填埋減量化、無害化，資源化利用有機廢棄物，變廢為寶，同時能降低甲醇、乙醇的生產(chǎn)成本。[0062] 2、本發(fā)明通過嚴格控制合成氣制備段的H2與CO摩爾比，促進催化合成段的合成反應更充分，提高甲醇、乙醇的轉(zhuǎn)化率，減少副產(chǎn)物的生成。[0063] 3、本發(fā)明凈化后的合成氣中有效組分(CO+H2)含量占80％左右，甲烷量<0.1％。碳轉(zhuǎn)化率達到95～98％，轉(zhuǎn)化率高，同時氣化過程不產(chǎn)生焦油、萘、酚等污染物，廢水治理簡單，易達到排放指標。[0064] 4、本發(fā)明采用多元催化劑共同作用，提高生產(chǎn)甲、乙醇的效率，提高轉(zhuǎn)化率，同時催化劑的用量少，效果好。[0065] 5、采用本發(fā)明的裝置和方法，有機廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭的轉(zhuǎn)化率為62～69％，生物炭生產(chǎn)混合醇產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率是97～99％。[0066] 6、本發(fā)明提供了從有機廢棄物到混合醇完整的生產(chǎn)方法，通過對過程的集成與強化，改變與優(yōu)化工藝流程，減少蒸汽及循環(huán)水的用量，大幅度降低整個工藝流程的生產(chǎn)的能耗。附圖說明[0067] 圖1是本發(fā)明熱裂解炭化段的工藝流程圖；[0068] 圖2是本發(fā)明合成氣制備段的工藝流程圖；[0069] 圖3是本發(fā)明催化合成段的工藝流程圖。[0070] 附圖標記：101.進料器，102.裂解反應器，103.重油冷凝器，104.輕水冷凝器，105.出料輸送器，106.熔鹽加熱爐，107.干燥器，108.熔鹽循環(huán)泵，109.重油泵，110.不凝氣泵，111.工藝水泵，112.真空泵，201.磨粉機，202.炭漿罐，203.炭漿泵，204.氣化器，205.灰渣分離器，206.調(diào)整器，207.合成氣壓縮機，208.凈化預熱器，209.合成氣氣液分離器，210.凈化過濾器，211.CO2吸收塔，212.高壓閃蒸罐，213.常壓閃蒸罐，214.吸收劑循環(huán)泵，215.吸收劑加壓泵，216.高壓液加熱器，217.吸收劑換熱器，218.氣相調(diào)整管，301.合成氣預熱器，

302.反應氣換熱器，303.反應啟動加熱器，304.合成反應器，305.中壓蒸汽包，306.鍋爐水換熱器，307.產(chǎn)物冷卻器，308.高壓氣液分離器，309.低壓氣液分離器，310.吸入罐，311.循環(huán)氣壓縮機。

具體實施方式[0071] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明，但不作為對本發(fā)明的限制。[0072] 實施例1[0073] 有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置(如圖1～3所示),包括有機廢棄物熱裂解炭化段、合成氣制備段、催化合成段。[0074] 1、熱裂解炭化段：包括反應系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和分離系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)如下：[0075] (1)反應系統(tǒng)，干燥器107與進料器101相連，而進料器101又通過管道與裂解反應器102的進料口相連，裂解反應器102的出料管與出料輸送器105相連，出料輸送器105與合成氣制備段的磨粉機201通過管道連接。裂解反應器102內(nèi)設置有自動爐排，其轉(zhuǎn)動速度控制原料在熱裂解反應器內(nèi)的反應時間。裂解反應器102與真空泵112相連，由真空泵112來保持熱裂解反應器102內(nèi)的負壓，真空泵112出口與分離系統(tǒng)連接。[0076] (2)加熱系統(tǒng)，熔鹽加熱爐106的出熱管直接與裂解反應器102連接，裂解反應器102的熔鹽出口通過熔鹽循環(huán)泵108與熔鹽加熱爐106連接，形成熱循環(huán)。熔鹽加熱爐106的出氣口與干燥器107和火炬相連。

[0077] (3)分離系統(tǒng)，真空泵112的出口管后依次與重油冷凝器103和輕水冷凝器104相連，輕水冷凝器104的冷凝水管通過工藝水泵111輸送到合成氣制備工段的磨粉機201；輕水冷凝器104的不凝氣管通過不凝氣泵110與熔鹽加熱爐106連接。重油冷凝器103的冷凝管通過重油泵109與熔鹽加熱爐106連接。[0078] 2、合成氣制備段：包括氣化系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)如下：[0079] (1)氣化系統(tǒng)，磨粉機201與炭漿罐202相連；炭漿罐202通過炭漿泵203與氣化器204相連，氣化器204上設有壓縮空氣進口和高壓蒸汽進口，氣化器204的出氣管與灰渣分離器205相連，氣化器204的出渣口與固廢處理系統(tǒng)相連?；以蛛x器205的氣相出口管通過三通接頭與調(diào)整器206和氣相調(diào)整管218連接，灰渣分離器205的出渣管與固廢處理系統(tǒng)相連。

氣相調(diào)整管218連接到催化合成段連。

[0080] (2)凈化系統(tǒng)，調(diào)整器206通過合成氣壓縮機207與凈化預熱器208連接；凈化預熱器208的出氣管依次與合成氣氣液分離器209、凈化過濾器210和CO2吸收塔連接211；CO2吸收塔211的頂部氣相出口通過凈化預熱器208進行換熱之后與氣相調(diào)整管218連接，氣相調(diào)整管與催化合成段連接。[0081] (3)吸收劑輸送系統(tǒng)，新鮮吸收劑輸送管與常壓閃蒸罐213和吸收劑循環(huán)泵214連接，吸收劑循環(huán)泵214出口與吸收劑換熱器217連接，吸收劑換熱器217通過吸收劑加壓泵215連接到CO2吸收塔211上部；CO2吸收塔211底部的吸收劑廢液管依次與高壓閃蒸罐212、吸收劑換熱器217、高壓液加熱器216、常壓閃蒸罐213連接，常壓閃蒸罐213與吸收劑循環(huán)泵

214通過管道連接。

[0082] 3、催化合成段，合成氣預熱器301與反應氣換熱器302相連，再經(jīng)反應啟動加熱器303與合成反應器304相連，中壓蒸汽包305與合成反應器304雙向連接。合成反應器304的出氣管依次經(jīng)反應氣換熱器302、鍋爐水換熱器306和產(chǎn)物冷卻器307之后連接到高壓氣液分離器308，高壓氣液分離器308再與低壓氣液分離器309連接，低壓氣液分離器309的出口管與混合醇儲罐連接。合成氣預熱器管線前設置有循環(huán)氣壓縮機311，高壓氣液分離器308和低壓氣液分離器309的氣相管與吸入罐310、合成氣制備段的凈化系統(tǒng)相連，而吸入罐310又和循環(huán)氣壓縮機311相連接。

[0083] 結(jié)合本發(fā)明的裝置，對有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的方法(如圖1～3所示)進行說明：[0084] 1、熱裂解炭化段[0085] 原料經(jīng)過預處理分揀，去除無機物、金屬等雜質(zhì)，進入干燥器烘干至含水量15％以下，粉碎后由進料器輸送進入熱裂解反應器(美國UnionCarbideCorp開發(fā)的移動床熔融工藝Purox系統(tǒng)，無氧低溫裂解反應系統(tǒng))進行熱裂解炭化反應，期間由閥門組控制密封性，由真空泵保持熱裂解反應器內(nèi)的真空度為8～10KPa，反應溫度570～650℃，控制自動爐排轉(zhuǎn)動速度來控制反應時間為2.5～3.5小時，帶動并攪拌原料，把反應生成的生物炭帶至反應器出口，由出料輸送器送去合成氣制備段。[0086] 反應生成的氣體和液體都以氣相形式由真空泵抽送去分離系統(tǒng)，依次經(jīng)過重油冷凝器和輕水冷凝器，重油冷凝器冷凝下來的生物燃油和輕水冷凝器出來的不可凝氣體引回加熱爐燃燒利用；輕水冷凝器冷凝下來的工藝水則輸送到合成氣工段的磨粉機中進行利用。熔鹽加熱爐啟動時由燃料油燃燒加熱熔鹽，運行正常后由反應生成的重油組分和不凝氣燃燒加熱熔鹽，尾氣去干燥器烘干原料，之后去廢氣處理，加熱的熔鹽由熔鹽循環(huán)泵泵送循環(huán)。[0087] 2、合成氣制備段[0088] 生物炭與工藝水進入磨粉機磨成炭粉漿并調(diào)節(jié)成濃度為80％的炭水漿，進入炭漿罐儲存，再由炭漿泵送進氣化器(固定床加壓氣化(Lurgi))，同時加入壓縮空氣與高壓蒸汽進行加壓氣化反應，反應壓力為4.0～6.0MPa，反應溫度1350～1400℃，氣化生成CO、H2、CO2等混合合成氣，合成氣進入灰渣分離器除去固、液廢物，而后進入調(diào)整器進一步反應調(diào)整CO與H2的比例，控制合成氣中H2與CO的摩爾比為1:1.2～1.5，合成氣進入合成氣壓縮機加壓，出來后依次經(jīng)凈化預熱器預熱，合成氣氣液分離器，凈化過濾器，最后進入CO2吸收塔進行脫除CO2等氣體雜質(zhì)的凈化處理，得到的凈化合成氣，再經(jīng)過凈化預熱器換熱后進入催化合成段。[0089] 3、催化合成段[0090] 凈化合成氣與循環(huán)氣體、循環(huán)甲醇混合進入循環(huán)氣體壓縮機加壓到10～12MPa，經(jīng)合成氣預熱器、反應氣換熱器換熱后，再經(jīng)反應啟動加熱器用高壓蒸汽加熱到290～300℃的反應溫度，由合成反應器頂部送入合成催化劑床層(法國石油科學研究院(IFP)開發(fā)的IFP工藝Cu-Co催化劑與Dow化學公司開發(fā)的Sygmol工藝MoS2催化劑按照質(zhì)量比為1:1混合制成)進行催化反應，以干氣計算體積空速4000～5000h-1，催化生成甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等粗混合醇。由于在催化合成過程中，單程轉(zhuǎn)化率較低，因此大量未反應的合成氣必須循環(huán)使用。反應氣體首先經(jīng)反應氣換熱器冷卻，而后經(jīng)鍋爐水換熱器、產(chǎn)物冷卻器進一步冷凝，冷凝溫度為55～60℃，冷凝后氣液兩相不經(jīng)分離直接進入高壓氣液分離器，分離后的高壓反應氣體進入循環(huán)壓縮機吸入罐作循環(huán)氣體，液體進入低壓氣液分離器，分離后的低壓反應氣體也進入循環(huán)壓縮機吸入罐作循環(huán)氣體，液體即為混合醇成品，去混合醇儲罐。[0091] 鍋爐水加壓泵送入的加壓水，依靠其在合成反應器中的受熱汽化和在中壓蒸汽包中的汽液分離構(gòu)成熱虹吸自然循環(huán)，移除反應熱。對合成反應生產(chǎn)裝置運行初期中壓蒸汽包產(chǎn)生的低壓蒸汽，采用蒸汽機械再壓縮MR技術進行增壓，所產(chǎn)生的中壓蒸汽(壓力大于0.4MPa，小于0.8MPa)并入中壓蒸汽管網(wǎng)，避免了裝置運行初期蒸汽的大量放空，有效的實現(xiàn)廢熱利用。待蒸汽壓力達到要求后并入相應等級的蒸汽管網(wǎng)。

[0092] 為防止氮氣及二氧化碳等不凝氣體累積后降低合成氣濃度影響反應的順利進行，從高壓氣液分離器出口循環(huán)氣中抽出一部分側(cè)流氣體進行凈化，除去二氧化碳和其他雜質(zhì)后的氣體返回系統(tǒng)循環(huán)使用。側(cè)流氣從合成氣壓縮機入口進入凈化系統(tǒng)。[0093] 采用本發(fā)明的方法，有機廢棄物制備生物炭的轉(zhuǎn)化率為65～69％。生物炭生產(chǎn)混合醇產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率是97～99％。[0094] 實施例2[0095] 有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置、方法與實施例1相同，其區(qū)別在于：[0096] 1、熱裂解炭化段[0097] 熱裂解反應器采用德國Aalen-Unterkochen公司研發(fā)的回轉(zhuǎn)窯類熱解工藝PKA系統(tǒng)(無氧低溫裂解反應系統(tǒng))，熱裂解炭化反應條件：真空度為15～22KPa，反應溫度450～520℃，反應時間為2.5～4.0小時。

[0098] 2、合成氣制備段[0099] 生物炭與工藝水進入磨粉機磨成炭粉漿并調(diào)節(jié)成濃度為85％的炭水漿，氣化器(水煤漿加壓氣化(對置多噴嘴))，氣化器中的反應壓力為6.0～8.7MPa，反應溫度1250～1300℃，氣化生成CO、H2、CO2等混合合成氣。經(jīng)氣體調(diào)整后H2與CO的摩爾比為1:1.5～2.0，經(jīng)凈化后的凈化合成氣，再經(jīng)過凈化預熱器換熱后進入催化合成段。

[0100] 3、催化合成段[0101] 合成反應器中的催化劑床層采用Snam公司與 公司聯(lián)合開發(fā)的MAS工藝堿性助劑改性ZnO/Cr2O3催化劑與Lurgi公司開發(fā)的Octamix工藝Cu-Zn催化劑按照質(zhì)量比為1:0.2～0.3混合制成的混合催化劑，反應條件為：壓力12MPa，溫度310～325℃，以干氣計算體積的空速3000～4000h-1。

[0102] 采用本發(fā)明的方法，有機廢棄物制備生物炭的轉(zhuǎn)化率為62～65％。生物炭生產(chǎn)混合醇產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率是98～99％。[0103] 實施例3[0104] 有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置、方法與實施例1相同，其區(qū)別在于：[0105] 1、熱裂解炭化段[0106] 熱裂解反應器采用Garrett的管型爐瞬間熱解系統(tǒng)(無氧低溫裂解反應系統(tǒng))，熱裂解炭化反應條件：真空度為18KPa，反應溫度530～550℃，反應時間為3.0～4.5小時。[0107] 2、合成氣制備段[0108] 生物炭與工藝水進入磨粉機磨成炭粉漿并調(diào)節(jié)成濃度為80％的炭水漿，氣化器水煤漿加壓氣化(GE)，氣化器中的反應壓力為2.8～4.0MPa，反應溫度1300～1380℃，氣化生成CO、H2、CO2等混合合成氣。經(jīng)氣體調(diào)整后H2與CO的摩爾比為1:2.0～2.5，經(jīng)凈化后的凈化合成氣，再經(jīng)過凈化預熱器換熱后進入催化合成段。[0109] 3、催化合成段[0110] 合成反應器中的催化劑床層采用Snam公司與 公司聯(lián)合開發(fā)的MAS工藝堿性助劑改性ZnO/Cr2O3催化劑與法國石油科學研究院(IFP)開發(fā)的IFP工藝Cu-Co催化劑、按照質(zhì)量比為1:1混合制成的混合催化劑，反應條件為：壓力10～12MPa，溫度300～350℃，以干氣計算體積的空速40000～4500h-1。[0111] 采用本發(fā)明的方法，有機廢棄物制備生物炭的轉(zhuǎn)化率為62～64％。生物炭生產(chǎn)混合醇產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率是97～98％。[0112] 實施例4[0113] 有機廢棄物生產(chǎn)低碳混合醇的裝置、方法與實施例1相同，其區(qū)別在于：[0114] 1、熱裂解炭化段[0115] 熱裂解反應器采用日本荏原和神戶開發(fā)的雙塔循環(huán)流化床熱解系統(tǒng)(無氧低溫裂解反應系統(tǒng))，熱裂解炭化反應條件：真空度為10～17KPa，反應溫度600～650℃，反應時間為1.5～2.5小時。[0116] 2、合成氣制備段[0117] 生物炭與工藝水進入磨粉機磨成炭粉漿并調(diào)節(jié)成濃度為80～85％的炭水漿，氣化器(多元料漿的水煤漿加壓氣化)，氣化器中的反應壓力為4.5～6.5MPa，反應溫度1325～1390℃，氣化生成CO、H2、CO2等混合合成氣。經(jīng)氣體調(diào)整后H2與CO的摩爾比為1:1.5～2.0，經(jīng)凈化后的凈化合成氣，再經(jīng)過凈化預熱器換熱后進入催化合成段。

[0118] 3、催化合成段[0119] 合成反應器中的催化劑床層采用Snam公司與 公司聯(lián)合開發(fā)的MAS工藝堿性助劑改性ZnO/Cr2O3催化劑與Dow化學公司開發(fā)的Sygmol工藝MoS2催化劑按照質(zhì)量比為1:0.3～0.5混合制成的混合催化劑，反應條件為：壓力10～12MPa，溫度280～320℃，以干氣計-1

算體積的空速2000-3000h 。

[0120] 采用本發(fā)明的方法，有機廢棄物制備生物炭的轉(zhuǎn)化率為60～65％。生物炭生產(chǎn)混合醇產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率是98～99％。