Tlenek propylenu jest rodzajem ważnych surowców chemicznych i półproduktów, które są szeroko stosowane w produkcji polieteropolioli, poliestropolioli, poliuretanu, poliestru, plastyfikatorów, surfaktantów i innych gałęzi przemysłu. Obecnie produkcja tlenku propylenu jest głównie podzielona na trzy rodzaje: synteza chemiczna, synteza katalityczna enzymów i fermentacja biologiczna. Trzy metody mają swoje własne cechy i zakres zastosowań. W tym artykule przeanalizujemy obecną sytuację i trendy rozwojowe technologii produkcji tlenku propylenu, w szczególności cechy i zalety trzech rodzajów metod produkcji, i porównamy sytuację w Chinach.

Przede wszystkim metoda syntezy chemicznej tlenku propylenu jest metodą tradycyjną, która ma zalety dojrzałej technologii, prostego procesu i niskich kosztów. Ma długą historię i szerokie perspektywy zastosowania. Ponadto metoda syntezy chemicznej może być również stosowana do produkcji innych ważnych surowców chemicznych i półproduktów, takich jak tlenek etylenu, tlenek butylenu i tlenek styrenu. Jednak ta metoda ma również pewne wady. Na przykład katalizator stosowany w procesie jest zwykle lotny i żrący, co spowoduje uszkodzenie sprzętu i zanieczyszczenie środowiska. Ponadto proces produkcyjny musi zużywać dużo energii i zasobów wodnych, co zwiększy koszty produkcji. Dlatego ta metoda nie nadaje się do produkcji na dużą skalę w Chinach.

Po drugie, metoda syntezy katalitycznej enzymów jest nową metodą opracowaną w ostatnich latach. Metoda ta wykorzystuje enzymy jako katalizatory do przekształcania propylenu w tlenek propylenu. Metoda ta ma wiele zalet. Na przykład, metoda ta ma wysoki współczynnik konwersji i selektywność katalizatora enzymatycznego; ma niskie zanieczyszczenie i małe zużycie energii; może być przeprowadzana w łagodnych warunkach reakcji; może również wytwarzać inne ważne surowce chemiczne i produkty pośrednie poprzez zmianę katalizatorów. Ponadto, metoda ta wykorzystuje biodegradowalne nietoksyczne związki jako rozpuszczalniki reakcji lub warunki bez rozpuszczalników w celu zrównoważonej eksploatacji przy zmniejszonym wpływie na środowisko. Chociaż metoda ta ma wiele zalet, nadal istnieją pewne problemy, które należy rozwiązać. Na przykład, cena katalizatora enzymatycznego jest wysoka, co zwiększy koszty produkcji; katalizator enzymatyczny jest łatwy do dezaktywacji lub dezaktywacji w procesie reakcji; ponadto, metoda ta jest nadal w fazie laboratoryjnej na obecnym etapie. Dlatego ta metoda wymaga więcej badań i rozwoju, aby rozwiązać te problemy, zanim będzie mogła zostać zastosowana w produkcji przemysłowej.

Wreszcie, metoda fermentacji biologicznej jest również nową metodą opracowaną w ostatnich latach. Ta metoda wykorzystuje mikroorganizmy jako katalizatory do przekształcania propylenu w tlenek propylenu. Ta metoda ma wiele zalet. Na przykład, ta metoda może wykorzystywać odnawialne zasoby, takie jak odpady rolnicze jako surowce; ma niskie zanieczyszczenie i małe zużycie energii; może być przeprowadzana w łagodnych warunkach reakcji; może również wytwarzać inne ważne surowce chemiczne i produkty pośrednie poprzez zmianę mikroorganizmów. Ponadto, ta metoda wykorzystuje biodegradowalne nietoksyczne związki jako rozpuszczalniki reakcji lub warunki bez rozpuszczalników dla zrównoważonej eksploatacji przy zmniejszonym wpływie na środowisko. Chociaż ta metoda ma wiele zalet, nadal istnieją pewne problemy, które należy rozwiązać. Na przykład, katalizator mikroorganizmów musi zostać wybrany i przesiany; współczynnik konwersji i selektywność katalizatora mikroorganizmów są stosunkowo niskie; należy dalej badać, jak kontrolować parametry procesu, aby zapewnić stabilną pracę i wysoką wydajność produkcji; ta metoda wymaga również więcej badań i rozwoju, zanim będzie mogła zostać zastosowana na etapie produkcji przemysłowej.

Podsumowując, chociaż metoda syntezy chemicznej ma długą historię i szerokie perspektywy zastosowań, ma pewne problemy, takie jak zanieczyszczenie i wysokie zużycie energii. Metoda syntezy katalitycznej enzymów i metoda fermentacji biologicznej to nowe metody o niskim zanieczyszczeniu i małym zużyciu energii, ale nadal wymagają więcej badań i rozwoju, zanim będą mogły zostać zastosowane na etapie produkcji przemysłowej. Ponadto, aby w przyszłości osiągnąć produkcję tlenku propylenu na dużą skalę w Chinach, powinniśmy zwiększyć inwestycje w badania i rozwój w te metody, aby mogły mieć lepszą wydajność ekonomiczną i perspektywy zastosowań, zanim zostanie zrealizowana produkcja na dużą skalę.