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看首朗吉元如何实现工业尾气“变身”

来源: 宁夏日报 日期: 2021-07-07


7月2日,平罗工业园区内的宁夏首朗吉元新能源科技有限公司,全球首套铁合金工业尾气生物发酵法制燃料乙醇生产线上,含有一氧化碳的工业尾气在灰黑色管道里不停流动。凭借罐体内的菌体和先进的气体生物发酵技术,这些工业尾气正进行着神奇的“变身”。

自今年5月开始,宁夏首朗吉元新能源科技有限公司这套总投资约4.1亿元的年产4.5万吨燃料乙醇项目,可以将铁合金矿热炉尾气作为原料,借助生物发酵集成技术直接转化为燃料乙醇、蛋白饲料、天然气等高附加值产品,实现工业尾气资源的高效清洁利用。

这项绿色环保技术,源于近年来全国车用乙醇汽油的推广和石嘴山市平罗县的自身基础。工业园区所在的平罗县是全国铁合金、电石和碳化硅的重要生产基地,产能位居全国前列,每年产生富含一氧化碳的工业尾气30亿立方米,具备大面积推广使用工业尾气生物发酵法制燃料乙醇技术的有利条件。

“就环保而言,项目每年能降低二氧化碳排放量大概18万吨。”宁夏首朗吉元新能源科技有限公司副总经理夏楠告诉记者,尾气中的无机碳——一氧化碳经预处理后被送至发酵罐内,借助菌体进行发酵、蒸馏脱水等一系列反应,产出浓度大于99.5%的燃料乙醇,同时分离出可作为动物饲料的高品质菌体蛋白,生产过程中发酵废水的60%可直接回用,剩余通过污水处理后实现大部分回用,少量浓盐水可用于冶金浇渣,污水实现近零排放。“通过先进生物发酵技术,主产品燃料乙醇可实现年产4.5万吨,副产品蛋白饲料年产5000吨。”

常规工业尾气使用过程中,相关企业的利用方式仅有发电或直接燃烧供热,利用方式相较单一,产品价值也低,还有无形的环保压力。夏楠说,冶金工业尾气生物发酵制燃料乙醇项目的最大优势就是碳减排。在生产过程中,该项目可实现二氧化碳一次减排约33%,颗粒物和氮氧化物减排约67%,同时,汽油添加燃料乙醇后还能明显降低汽车尾气中的污染物排放。经测算,该项目每生产1吨乙醇,可降低二氧化碳排放3.4吨,氮氧化物10.7千克,颗粒物2.9千克。另一方面,以工业尾气为原料生产燃料乙醇的各项综合成本要比使用玉米、木薯等粮食原料降低20%以上。而与工业尾气燃烧发电相比,生物发酵制乙醇工艺产生的经济效益和能源利用效率也分别是前者的3倍和1.5~2倍。

生物发酵的“温和性”,也颠覆了传统化工行业的高温、高热及高压等特性。“我们将温度控制在37摄氏度,在发酵过程中就能实现节能。”夏楠说,别看发酵配方简单,原料气转化率和乙醇选择性高不说,反应速度快还能实现连续发酵。

“未来全国的汽油消费量燃料乙醇需求将达到1300万吨,市场缺口巨大。”夏楠说,宁夏首朗吉元新能源科技有限公司凭借这项世界首创的气体生物发酵制燃料乙醇技术,在开辟矿热炉尾气综合利用新模式的同时,也打通了无机碳向有机碳转化、废弃碳向高价值碳转化、气态碳向可储存碳转化的新路径,在碳捕捉、碳利用和碳循环上先行先试,真正实现一氧化碳的“吃干榨净”。目前,该项目产量可以满足全区燃料乙醇需求,企业也将以这项先进工艺为基础,践行绿色低碳,循环经济和可持续发展,为宁夏治理大气污染,打赢蓝天保卫战积极贡献力量。


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