propüleenoksiidon oluline orgaanilise keemia tooraine ja vaheühend. Seda kasutatakse peamiselt polüeeterpolüoolide, polüesterpolüoolide, polüuretaani, polüeeteramiini jms sünteesil ning see on oluline tooraine polüesterpolüoolide valmistamiseks, mis omakorda on oluline komponent kõrgjõudlusega polüuretaanis. Propüleenoksiidi kasutatakse ka toorainena mitmesuguste pindaktiivsete ainete, ravimite, põllumajanduskemikaalide jms valmistamiseks ning see on keemiatööstuse üks olulisi tooraineid.
Propüleenoksiidi saadakse propüleeni oksüdeerimisel katalüsaatoriga. Tooraine propüleen segatakse suruõhuga ja juhitakse seejärel läbi katalüsaatoriga täidetud reaktori. Reaktsioonitemperatuur on tavaliselt 200–300 °C ja rõhk umbes 1000 kPa. Reaktsioonisaadus on segu, mis sisaldab propüleenoksiidi, süsinikdioksiidi, süsinikmonooksiidi, vett ja muid ühendeid. Selles reaktsioonis kasutatav katalüsaator on siirdemetalli oksiidkatalüsaator, näiteks hõbeoksiidkatalüsaator, kroomoksiidkatalüsaator jne. Nende katalüsaatorite selektiivsus propüleenoksiidi suhtes on suhteliselt kõrge, kuid aktiivsus madal. Lisaks deaktiveerub katalüsaator ise reaktsiooni ajal, seega tuleb seda regulaarselt regenereerida või asendada.
Propüleenoksiidi eraldamine ja puhastamine reaktsioonisegust on ettevalmistusprotsessi väga olulised etapid. Eraldusprotsess hõlmab üldiselt veega pesemist, destilleerimist ja muid etappe. Esiteks pestakse reaktsioonisegu veega, et eemaldada madala keemistemperatuuriga komponendid, näiteks reageerimata propüleen ja süsinikmonooksiid. Seejärel destilleeritakse segu, et eraldada propüleenoksiid teistest kõrge keemistemperatuuriga komponentidest. Kõrge puhtusastmega propüleenoksiidi saamiseks võib olla vaja täiendavaid puhastamisetappe, näiteks adsorptsiooni või ekstraheerimist.
Üldiselt on propüleenoksiidi valmistamine keeruline protsess, mis nõuab mitut etappi ja suurt energiatarbimist. Seetõttu on selle protsessi kulude ja keskkonnamõju vähendamiseks vaja pidevalt täiustada protsessi tehnoloogiat ja seadmeid. Praegu keskendutakse propüleenoksiidi valmistamise uute protsesside uurimisel peamiselt keskkonnasõbralikele protsessidele, millel on madal energiatarve ja kõrge efektiivsus, näiteks katalüütiline oksüdeerimine molekulaarse hapniku abil oksüdeerijana, mikrolainetega abistatav oksüdeerimisprotsess, superkriitiline oksüdeerimisprotsess jne. Lisaks on uute katalüsaatorite ja uute eraldusmeetodite uurimine väga oluline ka propüleenoksiidi saagise ja puhtuse parandamiseks ning tootmiskulude vähendamiseks.
Postituse aeg: 27. veebruar 2024