Propylenoxid er en slags vigtige kemiske råmaterialer og mellemprodukter, som er meget udbredt i produktionen af ​​polyetherpolyoler, polyesterpolyoler, polyurethan, polyester, blødgørere, overfladeaktive stoffer og andre industrier. På nuværende tidspunkt er produktionen af ​​propylenoxid hovedsageligt opdelt i tre typer: kemisk syntese, enzymkatalytisk syntese og biologisk gæring. De tre metoder har deres egne karakteristika og anvendelsesområde. I dette papir vil vi analysere den nuværende situation og udviklingstendensen for propylenoxidproduktionsteknologi, især egenskaberne og fordelene ved de tre slags 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. Det har lang historie og brede anvendelsesmuligheder. Derudover kan kemisk syntesemetode også bruges til fremstilling af andre vigtige kemiske råmaterialer og mellemprodukter, såsom ethylenoxid, butylenoxid og styrenoxid. Denne metode har dog også nogle ulemper. For eksempel er den katalysator, der anvendes i processen, sædvanligvis 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 syntesemetode en ny metode 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 høj omdannelseshastighed og selektivitet af enzymkatalysator; det har lav forurening og lille energiforbrug; den kan udføres under milde reaktionsbetingelser; det kan også producere andre vigtige kemiske råmaterialer og mellemprodukter ved at skifte katalysator. Derudover bruger denne metode bionedbrydelige ikke-toksiske forbindelser som reaktionsopløsningsmidler eller opløsningsmiddelfrie forhold 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 enzymkatalysator høj, hvilket vil øge produktionsomkostningerne; enzymkatalysatoren er let at inaktivere eller deaktivere i reaktionsprocessen; desuden er denne metode stadig i laboratoriestadiet på nuværende stadie. Derfor har denne metode brug for mere forskning og udvikling for at løse disse problemer, før den kan anvendes til industriel produktion.

Endelig er biologisk gæringsmetode også en ny metode 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 råmateriale; det har lav forurening og lille energiforbrug; den kan udføres under milde reaktionsbetingelser; det kan også producere andre vigtige kemiske råmaterialer og mellemprodukter ved at ændre mikroorganismer. Derudover bruger denne metode bionedbrydelige ikke-toksiske forbindelser som reaktionsopløsningsmidler eller opløsningsmiddelfrie forhold 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; omdannelseshastigheden og selektiviteten af ​​mikroorganismekatalysator er relativt lav; det skal undersøges nærmere, hvordan procesparametrene kontrolleres for at sikre stabil drift og høj produktionseffektivitet; denne metode kræver også mere forskning og udvikling, før den kan anvendes til industriel produktion.

Som konklusion, selvom kemisk syntesemetode har lang historie og brede anvendelsesmuligheder, har den nogle problemer såsom forurening og højt energiforbrug. Enzymkatalytisk syntesemetode og biologisk fermenteringsmetode er nye metoder med lav forurening og lille energiforbrug, men de har stadig brug for mere forskning og udvikling, før de kan anvendes til industriel produktionsfase. Derudover bør vi for at opnå storskalaproduktion af propylenoxid i Kina i fremtiden styrke F&U-investeringer i disse metoder, så de kan få bedre økonomisk effektivitet og anvendelsesmuligheder, før produktion i stor skala realiseres.