（十一）钢铁工业尾气生物发酵制乙醇技术

1.技术适用范围

适用于钢铁等行业含一氧化碳工业气体利用。

2.技术原理及工艺

以工业转炉煤气（主要成分为一氧化碳）为原料，通过微生物发酵，将一氧化碳转化为乙醇、乙酸等代谢产物，再利用蒸馏塔提取发酵液中的乙醇。提取乙醇后的含菌液经离心机分离菌体蛋白，清液经厌氧反应器除去大部分化学需氧量（COD）后进入后续脱氮除磷系统，达标排放，发酵尾气进一步分离未完全反应的一氧化碳后排放，同时副产 1 兆帕饱和蒸气。该技术发酵效率高，工艺流程短，可实现无机碳到有机碳的转化及固定。工艺流程如图所示。

工艺流程图

3.技术功能特性及指标

（1）无氢气参与下实现一氧化碳转化，发酵过程一氧化碳转化率≥80%；

（2）连续发酵保证乙醇浓度稳定，发酵液乙醇浓度≥45 克/升。

4.应用案例

（1）项目基本情况：

技术提供单位为河北首朗新能源科技有限公司，应用单位为河北首朗新能源科技有限公司。该项目为新建项目，采用工业转炉煤气生物发酵制乙醇，主要耗能种类为电，主要消耗原料为转炉煤气，设计生产乙醇 4.5 万吨/年，消耗转炉煤气 3.67 亿立方米/年，单位产品电耗为 2500 千瓦时/吨。

（2）主要技术改造内容：

建设工业转炉煤气生物发酵制乙醇装置，包括气体处理工段、发酵工段、蒸馏工段、辅料和 CIP 工段、成品罐区、饲料工段、污水工段及辅助装置。2016 年 8 月实施建设，实施周期 2 年。

（3）节能降碳效果及投资回收期：

建设完成后，生产每吨乙醇对比转炉煤气燃烧发电可减少二氧化碳 1.985 吨，实现二氧化碳减排量 8.9 万吨/年。投资额为 4.17 亿元，投资回收期为 5.27 年。