A propilén-oxid egyfajta fontos vegyi nyersanyag és intermedier, amelyet széles körben használnak poliéter-poliolok, poliészter-poliolok, poliuretán, poliészter, lágyítók, felületaktív anyagok és más iparágakban. Jelenleg a propilén-oxid előállítása három fő típusra oszlik: kémiai szintézis, enzimkatalitikus szintézis és biológiai fermentáció. A három módszernek megvannak a maga sajátosságai és alkalmazási köre. Ebben a cikkben elemezzük a propilén-oxid gyártási technológia jelenlegi helyzetét és fejlődési trendjét, különös tekintettel a háromféle gyártási módszer jellemzőire és előnyeire, és összehasonlítjuk a kínai helyzetet.

Először is, a propilén-oxid kémiai szintézismódszere egy hagyományos módszer, amelynek előnyei a kiforrott technológia, az egyszerű folyamat és az alacsony költség. Hosszú múltra tekint vissza, és széles körű alkalmazási kilátásokkal rendelkezik. Ezenkívül a kémiai szintézis módszer más fontos vegyi alapanyagok és intermedierek, például etilén-oxid, butilén-oxid és sztirol-oxid előállítására is alkalmazható. Ennek a módszernek azonban vannak hátrányai is. Például a folyamatban használt katalizátor általában illékony és korrozív, ami károsíthatja a berendezést és környezetszennyezést okozhat. Ezenkívül a gyártási folyamatnak sok energia- és vízforrást kell fogyasztania, ami növeli a termelési költségeket. Ezért ez a módszer nem alkalmas nagyüzemi termelésre Kínában.

Másodszor, az enzimkatalitikus szintézis módszer az elmúlt években kifejlesztett új módszer. Ez a módszer enzimeket használ katalizátorként a propilén propilén-oxiddá alakítására. Ennek a módszernek számos előnye van. Például ennek az eljárásnak nagy a konverziós rátája és az enzimkatalizátor szelektivitása; alacsony a szennyezettsége és alacsony az energiafogyasztása; enyhe reakciókörülmények között hajtható végre; katalizátorcserével más fontos vegyi alapanyagokat és intermediereket is képes előállítani. Ezenkívül ez a módszer biológiailag lebomló, nem mérgező vegyületeket használ reakció oldószerként vagy oldószermentes körülmények között a fenntartható működés érdekében, csökkentett környezetterheléssel. Annak ellenére, hogy ennek a módszernek számos előnye van, még mindig vannak problémák, amelyeket meg kell oldani. Például az enzimkatalizátor ára magas, ami növeli az előállítási költségeket; az enzimkatalizátor könnyen inaktiválható vagy dezaktiválható a reakciófolyamat során; ráadásul ez a módszer jelenleg még laboratóriumi stádiumban van. Ezért ez a módszer további kutatást és fejlesztést igényel e problémák megoldásához, mielőtt az ipari termelésben alkalmazható lenne.

Végül a biológiai fermentációs módszer is egy új módszer, amelyet az elmúlt években fejlesztettek ki. Ez a módszer mikroorganizmusokat használ katalizátorként a propilén propilén-oxiddá alakításához. Ennek a módszernek számos előnye van. Ez a módszer például megújuló erőforrásokat, például mezőgazdasági hulladékot használhat nyersanyagként; alacsony a szennyezettsége és alacsony az energiafogyasztása; enyhe reakciókörülmények között hajtható végre; a mikroorganizmusok megváltoztatásával más fontos vegyi alapanyagokat és intermediereket is képes előállítani. Ezenkívül ez a módszer biológiailag lebomló, nem mérgező vegyületeket használ reakció oldószerként vagy oldószermentes körülmények között a fenntartható működés érdekében, csökkentett környezetterheléssel. Annak ellenére, hogy ennek a módszernek számos előnye van, még mindig vannak problémák, amelyeket meg kell oldani. Például a mikroorganizmus katalizátort ki kell választani és át kell szűrni; a mikroorganizmus katalizátor konverziós sebessége és szelektivitása viszonylag alacsony; tovább kell vizsgálni, hogyan lehet szabályozni a folyamat paramétereit a stabil működés és a magas termelési hatékonyság biztosítása érdekében; ez a módszer is további kutatást és fejlesztést igényel, mielőtt az ipari termelési szakaszban alkalmazható lenne.

Összefoglalva, bár a kémiai szintézis módszerének nagy múltja és széles körű alkalmazási lehetőségei vannak, vannak olyan problémák, mint a környezetszennyezés és a magas energiafogyasztás. Az enzimkatalitikus szintézis módszer és a biológiai fermentációs módszer új módszerek alacsony szennyezéssel és kis energiafogyasztással, de még további kutatásra és fejlesztésre van szükségük, mielőtt ipari termelési szakaszban alkalmazhatók. Ezen túlmenően, annak érdekében, hogy a jövőben Kínában nagyüzemi méretű propilén-oxid-termelést érjünk el, meg kell erősíteni az ezekre a módszerekre irányuló K+F-befektetéseket, hogy jobb gazdasági hatékonysággal és alkalmazási kilátásokkal rendelkezzenek a nagyüzemi termelés megvalósítása előtt.