Propyleenoxide is een belangrijke chemische grondstof en tussenproduct dat veel wordt gebruikt bij de productie van polyetherpolyolen, polyesterpolyolen, polyurethaan, polyester, weekmakers, oppervlakteactieve stoffen en andere industrieën. Momenteel wordt de productie van propyleenoxide hoofdzakelijk onderverdeeld in drie vormen: chemische synthese, enzymkatalytische synthese en biologische fermentatie. Deze drie methoden hebben hun eigen kenmerken en toepassingsmogelijkheden. In dit artikel analyseren we de huidige situatie en ontwikkelingstrends in de technologie voor de productie van propyleenoxide, met name de kenmerken en voordelen van de drie productiemethoden, en vergelijken we de situatie in China.

Allereerst is de chemische synthesemethode van propyleenoxide een traditionele methode met de voordelen van een volwassen technologie, een eenvoudig proces en lage kosten. Het heeft een lange geschiedenis en brede toepassingsmogelijkheden. Daarnaast kan de chemische synthesemethode ook worden gebruikt voor de productie van andere belangrijke chemische grondstoffen en tussenproducten, zoals ethyleenoxide, butyleenoxide en styreenoxide. Deze methode heeft echter ook enkele nadelen. Zo is de katalysator die in het proces wordt gebruikt meestal vluchtig en corrosief, wat schade aan de apparatuur en milieuvervuiling veroorzaakt. Bovendien vereist het productieproces veel energie en water, wat de productiekosten verhoogt. Daarom is deze methode niet geschikt voor grootschalige productie in China.

Ten tweede is de enzymkatalytische synthesemethode een nieuwe methode die de afgelopen jaren is ontwikkeld. Deze methode gebruikt enzymen als katalysatoren om propyleen om te zetten in propyleenoxide. Deze methode heeft vele voordelen. Zo heeft deze methode een hoge conversieratio en selectiviteit van de enzymkatalysator; is er sprake van lage vervuiling en een laag energieverbruik; kan de methode worden uitgevoerd onder milde reactieomstandigheden; en kunnen er ook andere belangrijke chemische grondstoffen en tussenproducten worden geproduceerd door katalysatoren te vervangen. Bovendien gebruikt deze methode biologisch afbreekbare, niet-giftige stoffen als reactieoplosmiddelen of oplosmiddelvrije omstandigheden voor een duurzame werking met een verminderde impact op het milieu. Hoewel deze methode vele voordelen heeft, zijn er nog enkele problemen die moeten worden opgelost. Zo is de prijs van de enzymkatalysator hoog, wat de productiekosten verhoogt; kan de enzymkatalysator gemakkelijk worden geïnactiveerd of gedeactiveerd tijdens het reactieproces; bovendien bevindt deze methode zich momenteel nog in de laboratoriumfase. Daarom is er meer onderzoek en ontwikkeling nodig om deze problemen op te lossen voordat deze kan worden toegepast in industriële productie.

Ten slotte is de biologische fermentatiemethode ook een nieuwe methode die de afgelopen jaren is ontwikkeld. Deze methode gebruikt micro-organismen als katalysatoren om propyleen om te zetten in propyleenoxide. Deze methode heeft vele voordelen. Zo kan deze methode hernieuwbare bronnen zoals landbouwafval als grondstof gebruiken; de vervuiling is laag en het energieverbruik laag; de reactie kan plaatsvinden onder milde omstandigheden; en er kunnen ook andere belangrijke chemische grondstoffen en tussenproducten worden geproduceerd door micro-organismen te veranderen. Bovendien gebruikt deze methode biologisch afbreekbare, niet-giftige verbindingen als reactieoplosmiddelen of oplosmiddelvrije omstandigheden voor een duurzame werking met een beperkte impact op het milieu. Hoewel deze methode vele voordelen heeft, zijn er nog enkele problemen die moeten worden opgelost. Zo moet de micro-organismekatalysator worden geselecteerd en gescreend; de conversiesnelheid en selectiviteit van de micro-organismekatalysator zijn relatief laag; er moet verder worden onderzocht hoe de procesparameters kunnen worden geregeld om een ​​stabiele werking en een hoge productie-efficiëntie te garanderen; deze methode vereist ook meer onderzoek en ontwikkeling voordat deze kan worden toegepast in de industriële productiefase.

Concluderend kan gesteld worden dat chemische synthesemethoden weliswaar een lange geschiedenis en brede toepassingsmogelijkheden hebben, maar dat ze ook enkele problemen kennen, zoals vervuiling en een hoog energieverbruik. Enzymatische katalytische synthese en biologische fermentatie zijn nieuwe methoden met weinig vervuiling en een laag energieverbruik, maar ze vereisen nog meer onderzoek en ontwikkeling voordat ze in de industriële productiefase kunnen worden toegepast. Om grootschalige productie van propyleenoxide in China in de toekomst mogelijk te maken, moeten we bovendien de R&D-investeringen in deze methoden versterken, zodat ze een betere economische efficiëntie en betere toepassingsmogelijkheden bieden voordat grootschalige productie daadwerkelijk plaatsvindt.