A propilén-oxid egy fontos kémiai alapanyag és intermedier, amelyet széles körben használnak poliéter-poliolok, poliészter-poliolok, poliuretán, poliészter, lágyítók, felületaktív anyagok és más iparágak gyártásában. Jelenleg a propilén-oxid gyártása főként három típusra oszlik: kémiai szintézis, enzimkatalitikus szintézis és biológiai fermentáció. Mindhárom módszernek megvannak a saját jellemzői és alkalmazási köre. Ebben a cikkben elemezzük a propilén-oxid gyártástechnológiájának jelenlegi helyzetét és fejlődési trendjeit, különös tekintettel a háromféle termelési módszer jellemzőire és előnyeire, és összehasonlítjuk a kínai helyzetet.

Először is, a propilén-oxid kémiai szintézise egy hagyományos módszer, amelynek előnyei az érett technológia, az egyszerű folyamat és az alacsony költség. Hosszú múltra tekint vissza, és széles körű alkalmazási lehetőségeket kínál. Ezenkívül a kémiai szintézis módszere más fontos kémiai alapanyagok és intermedierek, például etilén-oxid, butilén-oxid és sztirol-oxid előállítására is alkalmazható. Ennek a módszernek azonban vannak hátrányai is. Például az eljárásban használt katalizátor általában illékony és korrozív, ami károsítja a berendezéseket és környezetszennyezést okoz. Ezenkívül a gyártási folyamat sok energiát és vízforrást igényel, ami növeli a termelési költségeket. Ezért ez a módszer nem alkalmas nagyüzemi termelésre Kínában.

Másodszor, az enzimkatalitikus szintézis módszere egy új módszer, amelyet az utóbbi években fejlesztettek ki. Ez a módszer enzimeket használ katalizátorként a propilén propilén-oxiddá alakítására. Ennek a módszernek számos előnye van. Például a módszer magas konverziós sebességgel és szelektivitással rendelkezik az enzimkatalizátor esetében; alacsony a szennyezés és a kis energiafogyasztás; enyhe reakciókörülmények között végezhető; a katalizátorok cseréjével más fontos kémiai alapanyagokat és intermediereket is elő lehet állítani. Ezenkívül ez a módszer biológiailag lebomló, nem mérgező vegyületeket használ reakcióoldószerként vagy oldószermentes körülmények között a fenntartható működés érdekében, csökkentett környezeti hatással. Bár ennek a módszernek számos előnye van, még mindig vannak megoldandó problémák. Például az enzimkatalizátor ára magas, ami növeli a termelési költségeket; az enzimkatalizátor könnyen inaktiválható vagy deaktiválható a reakciófolyamatban; ráadásul ez a módszer jelenleg még laboratóriumi stádiumban van. Ezért ez a módszer további kutatásra és fejlesztésre szorul ezen problémák megoldása érdekében, mielőtt az ipari termelésben alkalmazható lenne.

Végül a biológiai fermentációs módszer szintén egy új módszer, amelyet az utóbbi években fejlesztettek ki. Ez a módszer mikroorganizmusokat használ katalizátorként a propilén propilén-oxiddá alakítására. Ennek a módszernek számos előnye van. Például ez a módszer megújuló erőforrásokat, például mezőgazdasági hulladékot használhat nyersanyagként; alacsony a szennyezése és kis energiafogyasztása; enyhe reakciókörülmények között végezhető; a mikroorganizmusok megváltoztatásával más fontos kémiai nyersanyagokat és intermediereket is előállíthat. Ezenkívül ez a módszer biológiailag lebomló, nem mérgező vegyületeket használ reakcióoldószerként vagy oldószermentes körülmények között a fenntartható működés érdekében, csökkentett környezeti hatással. Bár ennek a módszernek számos előnye van, még mindig vannak megoldandó problémák. Például a mikroorganizmus-katalizátort ki kell választani és át kell szűrni; a mikroorganizmus-katalizátor konverziós aránya és szelektivitása viszonylag alacsony; tovább kell vizsgálni, hogyan lehet szabályozni a folyamatparamétereket 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 hosszú története és széleskörű alkalmazási lehetőségei vannak, vannak problémái, mint például a szennyezés és a magas energiafogyasztás. Az enzimkatalitikus szintézis módszere és a biológiai fermentációs módszer új módszerek, alacsony szennyezéssel és kis energiafogyasztással, de még több kutatásra és fejlesztésre van szükségük, mielőtt az ipari termelési szakaszban alkalmazhatók lennének. Ezenkívül ahhoz, hogy a jövőben Kínában nagymértékű propilén-oxid termelést érjünk el, fokoznunk kell a K+F beruházásokat ezekbe a módszerekbe, hogy jobb gazdasági hatékonysággal és alkalmazási kilátásokkal rendelkezzenek, mielőtt a nagymértékű termelés megvalósulna.