一些早期的纤维素乙醇设备,如干法粉碎玉米乙醇设备,可以添置到现有工厂中。美国布莱茵公司正在着手开发玉米乙醇综合精炼设备,其在前端工序中整合了新型分馏技术,配以纤维素乙醇连接加工工艺,同时公司还开发了两项新技术:布莱茵分馏法(Broin Fractionation)和布莱茵X项目(Broin Project X)。前者可以根据纤维素乙醇工厂需要,自动移除玉米壳和纤维。后者可使玉米淀粉加工过程中的糖化和发酵同时进行。该公司的项目特权包括将现有玉米乙醇工厂转化为商业规模的生物质乙醇工厂,可使每亩玉米多生产27%的乙醇,用水量减少24%,化石能源消耗减少83%。
为成功地经营这家玉米乙醇综合精炼厂,需要开发更适宜的酶合剂以使纤维素和半纤维素的加工流程更有效地进行。想要获取较高的糖产量,半纤维素处理是一项技术挑战。玉米半纤维素主要由木糖和树胶醛醣构成,由于其除了含有普通的树胶醛醣、醋酸纤维素、酸侧链外,还含有半乳糖侧链,这使得半纤维素成为了瓶颈。因为预处理会影响所需酶的数量和类型,所以预处理和水解工艺的协同开发至关重要。对比酸性、中性和碱性的预处理后,诺维信公司的科研人员发现,根据酶剂量和预处理类型的不同,纤维素酶和单一成分半纤维素酶的非优化合剂可以增加最多30%的糖产量。这一信息可以进一步应用在玉米综合精炼厂的开发上。
除了乙醇,综合精炼厂还能够生产具有附加值的专业化学品,如由五碳糖转化而来的丁三醇,以及五碳糖和六碳糖制成的琥珀酸。MBI国际公司琥珀酸的产量和规模达到了1千加仑,该公司还找到了进一步降低成本的方法,以期开发出生产这种常用的化学中间体的有效方法。公司利用转基因丁二酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)增加产量,减少副产品的生成,以便有效地通过纤维素工艺流程生产化学中间体。如果一家年生产产能力为1600万蒲式耳的综合精炼厂引入此技术,以玉米麸为原料,根据糖工艺流的不同(五碳糖或五碳糖与六碳糖结合),它每年可以生产2000-7500磅的琥珀酸。