Оксид пропилена – важный химический продукт и сырье, широко используемый в производстве полиэфирполиолов, полиэфирполиолов, полиуретанов, полиэфиров, пластификаторов, поверхностно-активных веществ и других отраслях промышленности. В настоящее время производство оксида пропилена подразделяется на три основных метода: химический синтез, ферментативно-каталитический синтез и биологическую ферментацию. Каждый из этих методов имеет свои особенности и области применения. В данной статье мы проанализируем текущее состояние и тенденции развития технологии производства оксида пропилена, в частности, характеристики и преимущества трех методов производства, а также сравним ситуацию в Китае.

Прежде всего, метод химического синтеза пропиленоксида является традиционным методом, который обладает преимуществами отработанной технологии, простоты процесса и низкой стоимости. Он имеет долгую историю и широкие перспективы применения. Кроме того, метод химического синтеза может также использоваться для производства другого важного химического сырья и промежуточных продуктов, таких как оксид этилена, оксид бутилена и оксид стирола. Однако этот метод также имеет некоторые недостатки. Например, катализатор, используемый в процессе, обычно летуч и едкий, что может привести к повреждению оборудования и загрязнению окружающей среды. Кроме того, процесс производства требует потребления большого количества энергии и водных ресурсов, что увеличит себестоимость продукции. Поэтому этот метод не подходит для крупномасштабного производства в Китае.

Во-вторых, метод ферментативного каталитического синтеза – это новый метод, разработанный в последние годы. Этот метод использует ферменты в качестве катализаторов для превращения пропилена в оксид пропилена. Этот метод обладает множеством преимуществ. Например, он отличается высокой скоростью конверсии и селективностью ферментативного катализатора; он характеризуется низким уровнем загрязнения окружающей среды и малым энергопотреблением; его можно проводить в мягких условиях реакции; он также позволяет получать другие важные химические исходные материалы и промежуточные продукты путем замены катализаторов. Кроме того, этот метод использует биоразлагаемые нетоксичные соединения в качестве растворителей реакции или условия без растворителей для обеспечения устойчивой эксплуатации с уменьшенным воздействием на окружающую среду. Несмотря на множество преимуществ, этот метод все еще имеет ряд проблем, которые необходимо решить. Например, высокая стоимость ферментативного катализатора приводит к увеличению себестоимости производства; ферментативный катализатор легко инактивировать или дезактивировать в процессе реакции; кроме того, этот метод в настоящее время все еще находится на стадии лабораторных исследований. Поэтому для решения этих проблем, прежде чем он будет применен в промышленном производстве, необходимы дополнительные исследования и разработки.

Наконец, метод биологической ферментации также является новым методом, разработанным в последние годы. Этот метод использует микроорганизмы в качестве катализаторов для превращения пропилена в оксид пропилена. Этот метод имеет множество преимуществ. Например, этот метод может использовать возобновляемые ресурсы, такие как сельскохозяйственные отходы, в качестве сырья; он отличается низким уровнем загрязнения и небольшим потреблением энергии; его можно осуществлять в мягких условиях реакции; он также может производить другое важное химическое сырье и промежуточные продукты путем изменения микроорганизмов. Кроме того, этот метод использует биоразлагаемые нетоксичные соединения в качестве растворителей реакции или условия без растворителей для устойчивой работы с уменьшенным воздействием на окружающую среду. Несмотря на то, что этот метод имеет множество преимуществ, все еще существует ряд проблем, которые необходимо решить. Например, необходимо выбрать и проверить микроорганизменный катализатор; скорость конверсии и селективность микроорганизма-катализатора относительно низкие; необходимо дальнейшее изучение того, как контролировать параметры процесса для обеспечения стабильной работы и высокой эффективности производства; этот метод также требует дополнительных исследований и разработок, прежде чем его можно будет применить в промышленном производстве.

В заключение следует отметить, что, несмотря на долгую историю и широкие перспективы применения метода химического синтеза, он сопряжен с рядом проблем, таких как загрязнение окружающей среды и высокое энергопотребление. Метод ферментативного каталитического синтеза и метод биологической ферментации – это новые методы с низким уровнем загрязнения окружающей среды и низким энергопотреблением, но для их внедрения в промышленное производство требуется проведение дальнейших исследований и разработок. Кроме того, для достижения крупномасштабного производства пропиленоксида в Китае в будущем необходимо увеличить инвестиции в НИОКР в этих методах, чтобы повысить их экономическую эффективность и перспективы применения до начала крупномасштабного производства.