钢铁工业煤气生物发酵法制燃料乙醇新技术使用的菌种为乙醇梭杆菌，是一种严格厌氧细菌，因此对原料气需要进行除氧处理，气体中的苯、萘、焦油、氰化氢、乙炔等均会影响菌体健康生长。保持菌体健康是发酵过程连续稳定运行的先决条件，因此需要通过研究钢铁工业煤气组分特点，优化气体预处理工艺设计及催化剂选型，确保发酵进气得到有效净化。 发酵反应过程在生物反应器中进行，菌体与气体充分接触，吸收气体中的CO并在微生物菌体代谢反应下转化为乙醇等代谢产物，同时实现菌体持续的增殖。CO利用率、乙醇浓度、乙醇产率等参数是影响项目成本及能耗的关键指标，通过研究搅拌速度、气体分布、CO供给等对CO利用率及代谢产物分布的影响，提高CO利用率、乙醇浓度等发酵性能指标。 本项目采用连续发酵工艺，持续的排出含有菌体及乙醇等代谢产物的醪液，发酵醪液中含有大量的菌体蛋白，经提取乙醇后的含菌余馏水如直接排入污水，高含量的菌体蛋白将会使污水系统无法运行。根据菌体蛋白特性，选择分离干燥工艺，开发菌体蛋白的高价值应用，将有助于降低后续污水处理负荷，同时通过回收副产品提高经济效益。 发酵工艺是一种需要在液体环境下进行的高耗水工艺，研究蒸馏余馏水及污水处理后中水回用对发酵性能及代谢产物积累的影响，实现高比例水回用，将有助于降低水及化学品消耗，降低污水处理负荷，进而降低生产成本。 通过以上研究，打通从原料气预处理、发酵、蒸馏脱水、菌体蛋白分离干燥、煤气处理、污水处理等全系统工艺流程，实现高性能发酵及产物高效提取，解决废水处理难题，形成循环化系统集成工艺，并在此基础上建立全球首套钢铁工业煤气发酵法制生物乙醇工业化示范装置，将工业煤气发酵技术从实验室技术转化为工业化应用。

该项目针对焦化企业传统蒸汽共沸汽提脱苯工艺的粗苯收率低、能耗高、废水废渣废气污染环境、运行成本高等问题，依据炼焦化学工业流程学 “三流一态”（物质流、能源流、信息流及其对应的过程状态）的理论，提出以“负压实沸点蒸馏”取代传统蒸汽共沸蒸馏，开发了负压脱苯工艺流程和装备。在国内首次进行了双塔双炉负压脱苯的工业实践，升级优化了单炉单塔脱苯工艺，实现了“脱苯和再生高效集成”、“脱苯再生差压操作集成化与大型化”等塔器高效集成技术的创新和突破。该项技术已获得专利4 件（其中发明专利2件），成功应用于11家焦化企业（共12套，焦炭产量1600万t/年），累计为用户新增经济效益4.85亿元，累计减排CO2 6.78万t，减排废水155万t，减排VOCs 22万t，经济效益和社会效益显著。

项目针对焦油蒸馏过程能耗高、工艺复杂及沥青烟污染问题，研究开发了焦油高效蒸馏技术，项目引入减压蒸馏原理，通过降低蒸馏压力和温度，实现焦油无蒸汽蒸馏，并降低煤气消耗；项目通过研究应用沥青水下成型技术，消除了沥青烟的污染。项目开发过程中形成了焦油负压蒸馏工艺、焦油负压蒸馏塔、沥青水下成型等核心技术，实现了焦油蒸馏一塔内采出酚油、蒽油、萘洗油和沥青，使焦油蒸馏不再使用蒸汽，降低了煤气消耗，消除了沥青烟的污染，改善了环境。

本项目针对焦化化产区域污染物排放问题，将污染物看作是放错位置的资源，以系统的观点和方法、依靠科技进步对化产区域污染开展源头削减、过程控制、末端治理，研究开发了无蒸汽蒸馏、工业萘全密闭短流程工艺、循环闭式用水工艺、HPF法脱硫使用氧气再生、化产尾气资源化回收利用、新HPF脱硫硫膏出料包装装置和密封无尘排渣系统等核心技术，形成了一套完整的焦化化产区域污染物减排技术,实现了污染物的资源化回收利用，既改善了环境，又获得了经济效益，实现了环保效益和社会效益的良好结合，推动了焦化行业的可持续发展。

项目针对剩余氨水蒸氨过程中存在的系统能耗高的问题，研究开发了负压蒸氨技术，是在原在原导热油常压蒸氨基础上，引入减压蒸馏原理，通过降低蒸馏压力和温度，实现降低蒸馏能耗的目标。项目开发过程中形成了负压蒸氨工艺、负压蒸氨加碱和负压蒸氨塔等核心技术，降低了蒸氨耗热量，节约了煤气消耗，减排了二氧化碳，实现了尾气回收利用，改善了环境。

该技术适用于焦化厂富油粗苯蒸馏工段，富油含苯约2%，经过该工艺技术处理后贫油含苯低于0.3%。 为解决目前常压脱苯工艺中脱苯效率低及产生废水的问题，该项目对焦化厂富油采取负压蒸馏的方式将其中的苯族烃蒸馏出来，脱苯效果好，采用塔釜循环热贫油加热蒸馏不利用常规的蒸汽蒸馏，从而使粗苯分离废水大为减少。