Propylenoxid er et vigtigt kemisk råmateriale og mellemprodukt, der er meget anvendt i produktionen af ​​polyetherpolyoler, polyesterpolyoler, polyurethan, polyester, blødgørere, overfladeaktive stoffer og andre industrier. I øjeblikket er produktionen af ​​propylenoxid hovedsageligt opdelt i tre typer: kemisk syntese, enzymkatalytisk syntese og biologisk fermentering. De tre metoder har deres egne karakteristika og anvendelsesområde. I denne artikel vil vi analysere den nuværende situation og udviklingstendensen inden for propylenoxidproduktionsteknologi, især karakteristikaene og fordelene ved de tre typer produktionsmetoder, og sammenligne situationen i Kina.

Først og fremmest er den kemiske syntesemetode for propylenoxid en traditionel metode, som har fordelene ved moden teknologi, enkel proces og lave omkostninger. Den har en lang historie og brede anvendelsesmuligheder. Derudover kan den kemiske syntesemetode også bruges til produktion af andre vigtige kemiske råmaterialer og mellemprodukter, såsom ethylenoxid, butylenoxid og styrenoxid. Denne metode har dog også nogle ulemper. For eksempel er den anvendte katalysator i processen normalt flygtig og ætsende, hvilket vil forårsage skade på udstyret og miljøforurening. Derudover skal produktionsprocessen forbruge en masse energi og vandressourcer, hvilket vil øge produktionsomkostningerne. Derfor er denne metode ikke egnet til storskalaproduktion i Kina.

For det andet er enzymkatalytisk syntese en ny metode, der er udviklet i de senere år. Denne metode bruger enzymer som katalysatorer til at omdanne propylen til propylenoxid. Denne metode har mange fordele. For eksempel har denne metode en høj konverteringshastighed og selektivitet af enzymkatalysator; den har lav forurening og et lille energiforbrug; den kan udføres under milde reaktionsbetingelser; den kan også producere andre vigtige kemiske råmaterialer og mellemprodukter ved at skifte katalysatorer. Derudover bruger denne metode bionedbrydelige, ikke-giftige forbindelser som reaktionsopløsningsmidler eller opløsningsmiddelfri betingelser for bæredygtig drift med reduceret miljøpåvirkning. Selvom denne metode har mange fordele, er der stadig nogle problemer, der skal løses. For eksempel er prisen på enzymkatalysatorer høj, hvilket vil øge produktionsomkostningerne; enzymkatalysatoren er let at inaktivere eller deaktivere i reaktionsprocessen; derudover er denne metode stadig på laboratoriestadiet på nuværende tidspunkt. Derfor kræver denne metode mere forskning og udvikling for at løse disse problemer, før den kan anvendes i industriel produktion.

Endelig er den biologiske fermenteringsmetode også en ny metode, der er udviklet i de senere år. Denne metode bruger mikroorganismer som katalysatorer til at omdanne propylen til propylenoxid. Denne metode har mange fordele. For eksempel kan denne metode bruge vedvarende ressourcer såsom landbrugsaffald som råmaterialer; den har lav forurening og et lille energiforbrug; den kan udføres under milde reaktionsbetingelser; den kan også producere andre vigtige kemiske råmaterialer og mellemprodukter ved at ændre mikroorganismer. Derudover bruger denne metode bionedbrydelige, ikke-giftige forbindelser som reaktionsopløsningsmidler eller opløsningsmiddelfrie betingelser for bæredygtig drift med reduceret miljøpåvirkning. Selvom denne metode har mange fordele, er der stadig nogle problemer, der skal løses. For eksempel skal mikroorganismekatalysatoren udvælges og screenes; mikroorganismekatalysatorens konverteringshastighed og selektivitet er relativt lav; det skal undersøges yderligere, hvordan man kontrollerer procesparametrene for at sikre stabil drift og høj produktionseffektivitet; denne metode kræver også mere forskning og udvikling, før den kan anvendes i den industrielle produktionsfase.

Afslutningsvis kan det siges, at selvom kemisk syntese har en lang historie og brede anvendelsesmuligheder, har den nogle problemer såsom forurening og højt energiforbrug. Enzymkatalytisk syntese og biologisk fermentering er nye metoder med lav forurening og lavt energiforbrug, men de kræver stadig mere forskning og udvikling, før de kan anvendes i den industrielle produktionsfase. For at opnå storskalaproduktion af propylenoxid i Kina i fremtiden bør vi desuden styrke F&U-investeringerne i disse metoder, så de kan have bedre økonomisk effektivitet og anvendelsesmuligheder, før storskalaproduktion realiseres.