Tlenek propylenu to ważny surowiec chemiczny i półprodukt, szeroko stosowany w produkcji polieteropolioli, poliestropolioli, poliuretanów, poliestrów, plastyfikatorów, surfaktantów i innych gałęzi przemysłu. Obecnie produkcja tlenku propylenu dzieli się na trzy główne rodzaje: syntezę chemiczną, syntezę enzymatyczną z wykorzystaniem katalizy oraz fermentację biologiczną. Każda z tych trzech metod charakteryzuje się innymi cechami i zakresem zastosowania. W niniejszym artykule przeanalizujemy obecną sytuację i trendy rozwojowe w technologii produkcji tlenku propylenu, ze szczególnym uwzględnieniem charakterystyki i zalet tych trzech metod produkcji, a także porównamy sytuację w Chinach.

Przede wszystkim, chemiczna metoda syntezy tlenku propylenu jest metodą tradycyjną, która łączy w sobie zalety dojrzałej technologii, prostoty procesu i niskich kosztów. Ma długą historię i szerokie perspektywy zastosowania. Ponadto, metoda syntezy chemicznej może być również wykorzystywana do produkcji innych ważnych surowców chemicznych i półproduktów, takich jak tlenek etylenu, tlenek butylenu i tlenek styrenu. Jednak metoda ta ma również pewne wady. Na przykład, katalizator używany w procesie jest zazwyczaj lotny i żrący, co może powodować uszkodzenia sprzętu i zanieczyszczenie środowiska. Ponadto proces produkcyjny wymaga dużych nakładów energii i wody, co zwiększa koszty produkcji. Dlatego metoda ta nie nadaje się do produkcji na dużą skalę w Chinach.

Po drugie, metoda syntezy katalitycznej enzymów to nowa metoda opracowana w ostatnich latach. Wykorzystuje ona enzymy jako katalizatory do konwersji propylenu do tlenku propylenu. Metoda ta ma wiele zalet. Na przykład, charakteryzuje się wysoką konwersją i selektywnością katalizatora enzymatycznego; charakteryzuje się niskim zanieczyszczeniem środowiska i niskim zużyciem energii; może być przeprowadzana w łagodnych warunkach reakcji; może również wytwarzać inne ważne surowce chemiczne i półprodukty poprzez zmianę katalizatorów. Ponadto, metoda ta wykorzystuje biodegradowalne, nietoksyczne związki jako rozpuszczalniki reakcji lub warunki bezrozpuszczalnikowe, co zapewnia zrównoważoną eksploatację przy ograniczonym wpływie na środowisko. Chociaż metoda ta ma wiele zalet, nadal istnieją pewne problemy, które należy rozwiązać. Na przykład, cena katalizatora enzymatycznego jest wysoka, co zwiększa koszty produkcji; katalizator enzymatyczny łatwo dezaktywować lub dezaktywować w procesie reakcji; ponadto, metoda ta jest nadal w fazie laboratoryjnej. Dlatego też, aby można ją było zastosować w produkcji przemysłowej, konieczne są dalsze badania i rozwój w celu rozwiązania tych problemów.

Wreszcie, biologiczna metoda fermentacji to również nowa metoda opracowana w ostatnich latach. Wykorzystuje ona mikroorganizmy jako katalizatory do konwersji propylenu w tlenek propylenu. Metoda ta ma wiele zalet. Na przykład, może wykorzystywać odnawialne źródła energii, takie jak odpady rolnicze, jako surowce; charakteryzuje się niskim poziomem zanieczyszczeń i niskim zużyciem energii; może być przeprowadzana w łagodnych warunkach reakcji; może również wytwarzać inne ważne surowce chemiczne i półprodukty poprzez modyfikację mikroorganizmów. Ponadto, metoda ta wykorzystuje biodegradowalne, nietoksyczne związki jako rozpuszczalniki reakcji lub warunki bezrozpuszczalnikowe, co zapewnia zrównoważoną eksploatację przy ograniczonym wpływie na środowisko. Chociaż metoda ta ma wiele zalet, nadal istnieją pewne problemy, które należy rozwiązać. Na przykład, katalizator mikroorganizmów musi zostać wybrany i przebadany; współczynnik konwersji i selektywność katalizatora mikroorganizmów są stosunkowo niskie; konieczne są dalsze badania nad kontrolą parametrów procesu, aby zapewnić stabilną pracę i wysoką wydajność produkcji; ta metoda wymaga również dalszych badań i rozwoju, zanim będzie mogła zostać zastosowana na etapie produkcji przemysłowej.

Podsumowując, chociaż metoda syntezy chemicznej ma długą historię i szerokie perspektywy zastosowania, wiąże się z pewnymi problemami, takimi jak zanieczyszczenie środowiska i wysokie zużycie energii. Metoda syntezy katalitycznej enzymów i metoda fermentacji biologicznej to nowe metody o niskim poziomie zanieczyszczeń i niskim zużyciu energii, ale wciąż wymagają dalszych badań i rozwoju, zanim będą mogły zostać zastosowane na etapie produkcji przemysłowej. Ponadto, aby w przyszłości osiągnąć produkcję tlenku propylenu w Chinach na dużą skalę, powinniśmy zwiększyć inwestycje w badania i rozwój w te metody, aby mogły one osiągnąć lepszą efektywność ekonomiczną i perspektywy zastosowania przed rozpoczęciem produkcji na dużą skalę.