Propüleenoksiid on omamoodi oluline keemiline tooraine ja vahesaadused, mida kasutatakse laialdaselt polüeeterpolüoolide, polüesterpolüoolide, polüuretaani, polüestri, plastifikaatorite, pindaktiivsete ainete ja muudes tööstusharudes. Praegu jaguneb propüleenoksiidi tootmine peamiselt kolme liiki: keemiline süntees, ensüümkatalüütiline süntees ja bioloogiline kääritamine. Kolmel meetodil on oma omadused ja rakendusala. Selles artiklis analüüsime propüleenoksiidi tootmistehnoloogia praegust olukorda ja arengusuundi, eriti kolme tüüpi tootmismeetodite omadusi ja eeliseid, ning võrdleme olukorda Hiinas.

Esiteks on propüleenoksiidi keemilise sünteesi meetod traditsiooniline meetod, mille eelisteks on küps tehnoloogia, lihtne protsess ja madal hind. Sellel on pikk ajalugu ja laialdased rakendusväljavaated. Lisaks saab keemilise sünteesi meetodit kasutada ka muude oluliste keemiliste toorainete ja vahesaaduste, näiteks etüleenoksiidi, butüleenoksiidi ja stüreenoksiidi tootmiseks. Sellel meetodil on aga ka mõned puudused. Näiteks protsessis kasutatav katalüsaator on tavaliselt lenduv ja söövitav, mis põhjustab seadme kahjustusi ja keskkonnareostust. Lisaks peab tootmisprotsess kulutama palju energiat ja veeressursse, mis tõstab tootmiskulusid. Seetõttu ei sobi see meetod Hiinas suuremahuliseks tootmiseks.

Teiseks on ensüümkatalüütilise sünteesi meetod viimastel aastatel välja töötatud uus meetod. See meetod kasutab ensüüme katalüsaatoritena, et muuta propüleen propüleenoksiidiks. Sellel meetodil on palju eeliseid. Näiteks on sellel meetodil kõrge konversioonimäär ja ensüümkatalüsaatori selektiivsus; sellel on madal saastesisaldus ja väike energiatarbimine; seda saab läbi viia kergetes reaktsioonitingimustes; see võib katalüsaatoreid vahetades toota ka muid olulisi keemilisi tooraineid ja vahesaadusi. Lisaks sellele kasutab see meetod biolagunevaid mittetoksilisi ühendeid reaktsioonilahustitena või lahustivabu tingimusi säästvaks tööks ja väiksema keskkonnamõjuga. Kuigi sellel meetodil on palju eeliseid, on siiski mõned probleemid, mis vajavad lahendamist. Näiteks ensüümkatalüsaatori hind on kõrge, mis suurendab tootmiskulusid; ensüümkatalüsaatorit on reaktsiooniprotsessis lihtne inaktiveerida või deaktiveerida; lisaks on see meetod praegu veel laboratoorses staadiumis. Seetõttu vajab see meetod nende probleemide lahendamiseks rohkem uurimis- ja arendustegevust, enne kui seda saab rakendada tööstuslikus tootmises.

Lõpuks on ka bioloogiline fermentatsioonimeetod viimastel aastatel välja töötatud uus meetod. See meetod kasutab mikroorganisme katalüsaatoritena propüleeni muundamiseks propüleenoksiidiks. Sellel meetodil on palju eeliseid. Näiteks võib see meetod kasutada toorainena taastuvaid ressursse, nagu põllumajandusjäätmed; sellel on madal saastesisaldus ja väike energiatarbimine; seda saab läbi viia kergetes reaktsioonitingimustes; see võib mikroorganisme muutes toota ka muid olulisi keemilisi tooraineid ja vahesaadusi. Lisaks sellele kasutab see meetod biolagunevaid mittetoksilisi ühendeid reaktsioonilahustitena või lahustivabu tingimusi säästvaks tööks ja väiksema keskkonnamõjuga. Kuigi sellel meetodil on palju eeliseid, on siiski mõned probleemid, mis vajavad lahendamist. Näiteks tuleb valida ja sõeluda mikroorganismi katalüsaator; mikroorganismide katalüsaatori konversioonimäär ja selektiivsus on suhteliselt madalad; tuleb täiendavalt uurida, kuidas kontrollida protsessi parameetreid, et tagada stabiilne töö ja kõrge tootmise efektiivsus; see meetod vajab ka rohkem uurimis- ja arendustegevust, enne kui seda saab rakendada tööstusliku tootmise etapis.

Kokkuvõtteks võib öelda, et kuigi keemilise sünteesi meetodil on pikk ajalugu ja laialdased kasutusvõimalused, on sellel mõningaid probleeme, nagu reostus ja suur energiatarbimine. Ensüümkatalüütiline sünteesimeetod ja bioloogilise kääritamise meetod on uued madala saaste- ja väikese energiatarbimisega meetodid, kuid need vajavad veel rohkem uurimis- ja arendustegevust, enne kui neid saab rakendada tööstuslikus tootmisetapis. Lisaks peaksime tulevikus Hiinas propüleenoksiidi laiaulatusliku tootmise saavutamiseks tugevdama nendesse meetoditesse tehtavaid teadus- ja arendustegevuse investeeringuid, et neil oleks parem majanduslik tõhusus ja rakendusväljavaated enne suuremahulise tootmise realiseerimist.