科创中国
CO2 生物转化与利用技术
发布时间: 2025-09-24
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
在钢铁、煤化工、石油炼厂等工业生产过程中，产生大量富碳尾气，主要成分为氢气、一氧化碳和二氧化碳，通过直接燃烧排放，产生的热值不高，容易造成资源浪费和无效碳排放。通过生物发酵法，可以将工业富碳气体进行生物转化和精馏得到生物燃料乙醇，直接用于车用燃料，从而可避免当前以玉米粮食为原料生产燃料乙醇的技术路线，降低对土地的依 赖，真正实现了“不与人争粮、不与粮争地”的产业发展要求，减排CO2，服务“碳中和”的目 标，符合我国国情。本项目采用合成气发酵梭菌分子改造的先进技术，深入开展高效转化合 成气细胞催化剂创制， 气液双相发酵系统中试研究，构建高产乙醇菌株，在国内率先形成具 有自主知识产权的合成气发酵产燃料乙醇的成套技术。该项目的实施能够减少工业尾气燃烧 带来的污染物排放，显著减排CO2， 产出燃料乙醇， 为工业尾气的高值化利用提供了一条新 途径，有利于提高工业企业综合利用效益和循环经济发展，同时也为我国燃料乙醇生产原料 的多元化开辟一条新的技术路径。为我国实现“碳中和” 目标提供了新发展路径，具有明显的 社会效应和经济效益。
成果亮点
工业富碳气体制乙醇技术路线具有如下优势：（1）菌株的生长和发酵产醇，对于气体中CO和H2的比例要求不严格；（2）微生物对于气体中的杂质，尤其是容易导致金属催化剂中毒的H2S、重金属等，不敏感；（3）反应条件温和（<40 °C），无化学催化的高温反应环境。因此，生物发酵装置可以“直接串联”到煤化工和钢铁化工企业尾气装置，形成耦合连用，提高合成气的利用效率和附加值，大幅度降低尾气直接排放。
团队介绍
中国科学院过程工程研究所（简称“中科院过程所”）成立于1958年，是我国首批博士、硕士学位授予单位和博士后流动站设站单位；研究所位于北京中关村，聚焦物质转化过程中的流动、传递与反应机制，围绕能源化工、生化工程、材料化工、资源与环境工程等多相反应与分离过程，开展介科学、离子液体、绿色化工、生物医药等方向的新理论、新技术、新设备研究及产业化；建有生物药制备与递送、介科学与工程两个全国重点实验室和战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心等十余个国家级、省部级平台，下设12个研究部；现有职工2000余人，其中两院院士5人、杰青18人、高级专业技术人员400余人，35岁以下青年科研人员占三分之一，设化学工程与技术、环境科学与工程、材料科学与工程3个一级学科博士/硕士点，持续为我国过程工业绿色化、智能化、高端化升级提供核心科技支撑。
成果资料
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