一些早期的纖維素乙醇設(shè)備,如干法粉碎玉米乙醇設(shè)備,,可以添置到現(xiàn)有工廠中,。美國布萊茵公司正在著手開發(fā)玉米乙醇綜合精煉設(shè)備,,其在前端工序中整合了新型分餾技術(shù),,配以纖維素乙醇連接加工工藝,同時(shí)公司還開發(fā)了兩項(xiàng)新技術(shù):布萊茵分餾法(Broin Fractionation)和布萊茵X項(xiàng)目(Broin Project X),。前者可以根據(jù)纖維素乙醇工廠需要,,自動(dòng)移除玉米殼和纖維。后者可使玉米淀粉加工過程中的糖化和發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行,。該公司的項(xiàng)目特權(quán)包括將現(xiàn)有玉米乙醇工廠轉(zhuǎn)化為商業(yè)規(guī)模的生物質(zhì)乙醇工廠,,可使每畝玉米多生產(chǎn)27%的乙醇,用水量減少24%,,化石能源消耗減少83%,。
為成功地經(jīng)營這家玉米乙醇綜合精煉廠,需要開發(fā)更適宜的酶合劑以使纖維素和半纖維素的加工流程更有效地進(jìn)行,。想要獲取較高的糖產(chǎn)量,,半纖維素處理是一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。玉米半纖維素主要由木糖和樹膠醛醣構(gòu)成,,由于其除了含有普通的樹膠醛醣,、醋酸纖維素、酸側(cè)鏈外,,還含有半乳糖側(cè)鏈,,這使得半纖維素成為了瓶頸。因?yàn)轭A(yù)處理會(huì)影響所需酶的數(shù)量和類型,,所以預(yù)處理和水解工藝的協(xié)同開發(fā)至關(guān)重要,。對比酸性、中性和堿性的預(yù)處理后,,諾維信公司的科研人員發(fā)現(xiàn),,根據(jù)酶劑量和預(yù)處理類型的不同,纖維素酶和單一成分半纖維素酶的非優(yōu)化合劑可以增加最多30%的糖產(chǎn)量,。這一信息可以進(jìn)一步應(yīng)用在玉米綜合精煉廠的開發(fā)上,。
除了乙醇,綜合精煉廠還能夠生產(chǎn)具有附加值的專業(yè)化學(xué)品,,如由五碳糖轉(zhuǎn)化而來的丁三醇,,以及五碳糖和六碳糖制成的琥珀酸。MBI國際公司琥珀酸的產(chǎn)量和規(guī)模達(dá)到了1千加侖,,該公司還找到了進(jìn)一步降低成本的方法,,以期開發(fā)出生產(chǎn)這種常用的化學(xué)中間體的有效方法,。公司利用轉(zhuǎn)基因丁二酸放線桿菌(Actinobacillus succinogenes)增加產(chǎn)量,減少副產(chǎn)品的生成,,以便有效地通過纖維素工藝流程生產(chǎn)化學(xué)中間體,。如果一家年生產(chǎn)產(chǎn)能力為1600萬蒲式耳的綜合精煉廠引入此技術(shù),以玉米麩為原料,,根據(jù)糖工藝流的不同(五碳糖或五碳糖與六碳糖結(jié)合),,它每年可以生產(chǎn)2000-7500磅的琥珀酸。