Propylénoxid je druh dôležitých chemických surovín a medziproduktov, ktorý sa široko používa pri výrobe polyéterpolyolov, polyesterpolyolov, polyuretánu, polyesteru, zmäkčovadiel, povrchovo aktívnych látok a iných priemyselných odvetví. V súčasnosti sa výroba propylénoxidu delí hlavne na tri druhy: chemická syntéza, enzýmová katalytická syntéza a biologická fermentácia. Tieto tri metódy majú svoje vlastné charakteristiky a rozsah použitia. V tomto článku budeme analyzovať súčasnú situáciu a vývojový trend technológie výroby propylénoxidu, najmä vlastnosti a výhody troch druhov výrobných metód, a porovnáme situáciu v Číne.

Po prvé, metóda chemickej syntézy propylénoxidu je tradičná metóda, ktorá má výhody vyspelej technológie, jednoduchého procesu a nízkych nákladov. Má dlhú históriu a široké uplatnenie. Okrem toho možno metódu chemickej syntézy použiť aj na výrobu iných dôležitých chemických surovín a medziproduktov, ako je etylénoxid, butylénoxid a styrénoxid. Táto metóda má však aj určité nevýhody. Napríklad katalyzátor použitý v procese je zvyčajne prchavý a korozívny, čo spôsobí poškodenie zariadenia a znečistenie životného prostredia. Výrobný proces navyše potrebuje spotrebovať veľa energie a vodných zdrojov, čo zvýši náklady na výrobu. Preto táto metóda nie je vhodná na veľkovýrobu v Číne.

Po druhé, metóda enzýmovej katalytickej syntézy je novou metódou vyvinutou v posledných rokoch. Táto metóda využíva enzýmy ako katalyzátory na premenu propylénu na propylénoxid. Táto metóda má mnoho výhod. Táto metóda má napríklad vysokú mieru konverzie a selektivitu enzýmového katalyzátora; má nízke znečistenie a nízku spotrebu energie; môže sa uskutočňovať za miernych reakčných podmienok; môže tiež produkovať ďalšie dôležité chemické suroviny a medziprodukty výmenou katalyzátorov. Okrem toho táto metóda využíva biologicky odbúrateľné netoxické zlúčeniny ako reakčné rozpúšťadlá alebo podmienky bez rozpúšťadiel pre udržateľnú prevádzku so zníženým dopadom na životné prostredie. Aj keď má táto metóda mnoho výhod, stále existujú určité problémy, ktoré je potrebné vyriešiť. Napríklad cena enzýmového katalyzátora je vysoká, čo zvýši náklady na výrobu; enzýmový katalyzátor sa dá ľahko inaktivovať alebo deaktivovať v reakčnom procese; okrem toho je táto metóda v súčasnosti stále v laboratórnom štádiu. Preto si táto metóda vyžaduje ďalší výskum a vývoj na vyriešenie týchto problémov predtým, ako sa bude dať použiť v priemyselnej výrobe.

Nakoniec, metóda biologickej fermentácie je tiež novou metódou vyvinutou v posledných rokoch. Táto metóda využíva mikroorganizmy ako katalyzátory na premenu propylénu na propylénoxid. Táto metóda má mnoho výhod. Táto metóda môže napríklad využívať obnoviteľné zdroje ako poľnohospodársky odpad ako suroviny; má nízke znečistenie a nízku spotrebu energie; môže sa uskutočňovať za miernych reakčných podmienok; môže výmenou mikroorganizmov produkovať aj iné dôležité chemické suroviny a medziprodukty. Okrem toho táto metóda využíva biologicky odbúrateľné netoxické zlúčeniny ako reakčné rozpúšťadlá alebo podmienky bez rozpúšťadiel pre udržateľnú prevádzku so zníženým dopadom na životné prostredie. Aj keď má táto metóda mnoho výhod, stále existujú určité problémy, ktoré je potrebné vyriešiť. Napríklad je potrebné vybrať a pretriediť katalyzátor mikroorganizmov; rýchlosť konverzie a selektivita katalyzátora mikroorganizmov sú relatívne nízke; je potrebné ďalej študovať, ako riadiť parametre procesu, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka a vysoká efektívnosť výroby; táto metóda si tiež vyžaduje ďalší výskum a vývoj predtým, ako sa bude môcť použiť vo fáze priemyselnej výroby.

Záverom možno povedať, že hoci metóda chemickej syntézy má dlhú históriu a široké možnosti použitia, má určité problémy, ako je znečistenie a vysoká spotreba energie. Metóda enzýmovej katalytickej syntézy a metóda biologickej fermentácie sú nové metódy s nízkym znečistením a nízkou spotrebou energie, ale stále potrebujú ďalší výskum a vývoj, kým sa budú môcť použiť v štádiu priemyselnej výroby. Okrem toho, aby sme v budúcnosti dosiahli rozsiahlu výrobu propylénoxidu v Číne, mali by sme posilniť investície do výskumu a vývoja v týchto metódach, aby mali lepšiu ekonomickú efektívnosť a vyhliadky na uplatnenie pred realizáciou rozsiahlej výroby.