Propüleenoksiid on omamoodi olulised keemilised toorained ja vaheühendid, mida kasutatakse laialdaselt polüeetri polüoolide, polüesterpolüoolide, polüuretaani, polüestri, plastifikaatide, pindaktiivsete ainete ja muude tööstusharude tootmisel. Praegu jaguneb propüleenoksiidi tootmine peamiselt kolmeks tüüpi: keemiline süntees, ensüümi katalüütiline süntees ja bioloogiline kääritamine. Kolmel meetodil on oma omadused ja rakenduse ulatus. Selles artiklis analüüsime propüleenoksiidi tootmistehnoloogia praegust olukorda ja arengusuunda, eriti kolme tüüpi tootmismeetodite omadusi ja eeliseid ning võrrelda olukorda Hiinas.

Esiteks on propüleenoksiidi keemilise sünteesi meetod traditsiooniline meetod, millel on küpse tehnoloogia eelised, lihtne protsess ja madalad kulud. Sellel on pikk ajalugu ja laiad rakenduse väljavaated. Lisaks saab keemilise sünteesi meetodit kasutada ka muude oluliste keemiliste toorainete ja vaheühendite, näiteks etüleenoksiidi, butüleenoksiidi ja storeenoksiidi tootmiseks. Kuid sellel meetodil on ka mõned puudused. Näiteks on protsessis kasutatav katalüsaator tavaliselt lenduv ja söövitav, mis kahjustab seadmeid ja keskkonnareostust. Lisaks peab tootmisprotsess tarbima palju energia- ja veevarusid, mis suurendavad tootmiskulusid. Seetõttu ei sobi see meetod Hiinas suuremahuliseks tootmiseks.

Teiseks on ensüümi katalüütiline süntees meetod viimastel aastatel välja töötatud uus meetod. See meetod kasutab ensüüme katalüsaatoritena propüleeni muundamiseks propüleenoksiidiks. Sellel meetodil on palju eeliseid. Näiteks on sellel meetodil kõrge ensüümikatalüsaatori konversioonimäär ja selektiivsus; Sellel on madal reostus ja väike energiatarbimine; Seda saab läbi viia kergetes reaktsioonitingimustes; See võib katalüsaatorite muutmise teel toota ka muid olulisi keemilisi tooraineid ja vaheühendeid. Lisaks kasutab see meetod biolagunevaid mittetoksilisi ühendeid reaktsioonilahustitena või lahustivabade tingimustena jätkusuutlikuks tööks, millel on vähendatud keskkonnamõju. Ehkki sellel meetodil on palju eeliseid, on siiski mõned probleemid, mis tuleb lahendada. Näiteks on ensüümide katalüsaatori hind kõrge, mis suurendab tootmiskulusid; Ensüümide katalüsaatorit on reaktsiooniprotsessis lihtne inaktiveerida või desaktiveerida; Lisaks on see meetod praegu laboratoorses etapis. Seetõttu vajab see meetod nende probleemide lahendamiseks rohkem teadusuuringuid ja arendamist, enne kui neid saab rakendada tööstusliku tootmise korral.

Lõpuks on bioloogiline kääritamismeetod ka viimastel aastatel välja töötatud uus meetod. See meetod kasutab propüleenoksiidiks konverteerimiseks katalüsaatoritena mikroorganisme. Sellel meetodil on palju eeliseid. Näiteks saab see meetod kasutada taastuvaid ressursse, näiteks põllumajandusjäätmeid toorainetena; Sellel on madal reostus ja väike energiatarbimine; Seda saab läbi viia kergetes reaktsioonitingimustes; See võib mikroorganismide muutmise kaudu toota ka muid olulisi keemilisi tooraineid ja vaheühendeid. Lisaks kasutab see meetod biolagunevaid mittetoksilisi ühendeid reaktsioonilahustitena või lahustivabade tingimustena jätkusuutlikuks tööks, millel on vähendatud keskkonnamõju. Ehkki sellel meetodil on palju eeliseid, on siiski mõned probleemid, mis tuleb lahendada. Näiteks tuleb mikroorganismi katalüsaator valida ja sõeluda; Mikroorganismi katalüsaatori konversioonimäär ja selektiivsus on suhteliselt madal; Seda tuleb täiendavalt uurida, kuidas protsessi parameetreid kontrollida, et tagada stabiilne töö ja kõrge tootmise efektiivsus; See meetod vajab ka rohkem teadusuuringuid ja arendust, enne kui seda saab rakendada tööstusliku tootmisetapis.

Kokkuvõtteks, kuigi keemilise sünteesi meetodil on pikk ajalugu ja laialdased rakenduse väljavaated, on sellel mõned probleemid nagu reostus ja suur energiatarbimine. Ensüümi katalüütiline sünteesimeetod ja bioloogiline kääritusmeetod on uued meetodid, millel on madal reostus ja väike energiatarbimine, kuid enne nende rakendamist tööstusliku tootmisetapis vajavad nad siiski rohkem teadusuuringuid ja arengut. Lisaks peaksime tulevikus Hiinas propüleenoksiidi laiaulatusliku tootmise saavutamiseks tugevdama nendesse meetoditesse teadus- ja arendustegevuse investeeringuid, et neil oleks enne suuremahulise toodangu realiseerimist paremad majanduslikud tõhusused ja rakenduse väljavaated.