Tlenek propylenu jest rodzajem ważnych surowców chemicznych i półproduktów, który jest szeroko stosowany w produkcji polieteropolioli, poliestropolioli, poliuretanów, poliestru, plastyfikatorów, środków powierzchniowo czynnych i innych gałęziach przemysłu. Obecnie produkcję tlenku propylenu dzieli się głównie na trzy rodzaje: syntezę chemiczną, syntezę katalityczną enzymatyczną i fermentację biologiczną. Te trzy metody mają swoją własną charakterystykę i zakres zastosowania. W tym artykule przeanalizujemy obecną sytuację i trend rozwojowy technologii produkcji tlenku propylenu, zwłaszcza cechy i zalety trzech rodzajów metod produkcji, a także porównamy sytuację w Chinach.

Przede wszystkim metoda syntezy chemicznej tlenku propylenu jest metodą tradycyjną, która ma zalety dojrzałej technologii, prostego procesu i niskiego kosztu. Ma długą historię i szerokie perspektywy zastosowań. Ponadto metodę syntezy chemicznej można zastosować również 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 stosowany w procesie jest zwykle lotny i żrący, co powoduje uszkodzenie sprzętu i zanieczyszczenie środowiska. Ponadto proces produkcyjny wymaga dużego zużycia zasobów energii i wody, co zwiększa koszty produkcji. Dlatego ta metoda nie nadaje się do produkcji na dużą skalę w Chinach.

Po drugie, nową metodą opracowaną w ostatnich latach jest metoda enzymatycznej syntezy katalitycznej. W metodzie tej wykorzystuje się enzymy jako katalizatory do konwersji propylenu w tlenek propylenu. Ta metoda ma wiele zalet. Na przykład metoda ta charakteryzuje się wysokim współczynnikiem konwersji i selektywnością katalizatora enzymatycznego; ma niskie zanieczyszczenie i małe zużycie energii; można to przeprowadzić w łagodnych warunkach reakcji; może również wytwarzać inne ważne surowce chemiczne i półprodukty poprzez zmianę katalizatorów. Ponadto w tej metodzie wykorzystuje się biodegradowalne, nietoksyczne związki jako rozpuszczalniki reakcji lub warunki bezrozpuszczalnikowe dla zrównoważonej pracy przy zmniejszonym wpływie na środowisko. Chociaż ta metoda ma wiele zalet, nadal istnieją pewne problemy, które wymagają rozwiązania. Na przykład cena katalizatora enzymatycznego jest wysoka, co zwiększy koszty produkcji; katalizator enzymatyczny można łatwo inaktywować lub dezaktywować w procesie reakcji; ponadto metoda ta znajduje się obecnie w fazie laboratoryjnej. Dlatego metoda ta wymaga dalszych badań i rozwoju, aby rozwiązać te problemy, zanim będzie można ją zastosować w produkcji przemysłowej.

Wreszcie metoda fermentacji biologicznej jest również nową metodą opracowaną w ostatnich latach. W tej metodzie mikroorganizmy pełnią rolę katalizatorów przekształcających propylen w tlenek propylenu. Ta metoda ma wiele zalet. Na przykład w metodzie tej można wykorzystywać jako surowce zasoby odnawialne, takie jak odpady rolnicze; ma niskie zanieczyszczenie i małe zużycie energii; można to przeprowadzić w łagodnych warunkach reakcji; może również wytwarzać inne ważne surowce chemiczne i półprodukty poprzez zmianę mikroorganizmów. Ponadto w tej metodzie wykorzystuje się biodegradowalne, nietoksyczne związki jako rozpuszczalniki reakcji lub warunki bezrozpuszczalnikowe dla zrównoważonej pracy przy zmniejszonym wpływie na środowisko. Chociaż metoda ta ma wiele zalet, nadal istnieją pewne problemy, które należy rozwiązać. Na przykład należy wybrać i sprawdzić katalizator mikroorganizmów; stopień konwersji i selektywność katalizatora mikroorganizmów są stosunkowo niskie; należy dalej badać, jak kontrolować parametry procesu, aby zapewnić stabilną pracę i wysoką wydajność produkcji; metoda ta wymaga również dalszych badań i rozwoju, zanim będzie można ją zastosować na etapie produkcji przemysłowej.

Podsumowując, chociaż metoda syntezy chemicznej ma długą historię i szerokie perspektywy zastosowania, wiąże się z pewnymi problemami, takimi jak zanieczyszczenie i wysokie zużycie energii. Metoda syntezy katalitycznej enzymatycznej i metoda fermentacji biologicznej to nowe metody charakteryzujące się niskim poziomem zanieczyszczeń i niewielkim zużyciem energii, ale nadal wymagają dalszych badań i rozwoju, zanim będą mogły zostać zastosowane na etapie produkcji przemysłowej. Ponadto, aby w przyszłości umożliwić produkcję tlenku propylenu na dużą skalę w Chinach, powinniśmy zwiększyć inwestycje w badania i rozwój w te metody, aby mogły one charakteryzować się lepszą efektywnością ekonomiczną i perspektywami zastosowania, zanim rozpocznie się produkcja na dużą skalę.