Propilēnoksīds ir svarīga ķīmiskā izejviela un starpprodukts, ko plaši izmanto poliētera poliolu, poliestera poliolu, poliuretāna, poliestera, plastifikatoru, virsmaktīvo vielu un citu nozaru ražošanā. Pašlaik propilēnoksīda ražošana galvenokārt ir iedalīta trīs veidos: ķīmiskā sintēze, enzīmu katalītiskā sintēze un bioloģiskā fermentācija. Visām trim metodēm ir savas īpašības un pielietojuma joma. Šajā rakstā mēs analizēsim pašreizējo situāciju un propilēnoksīda ražošanas tehnoloģijas attīstības tendences, īpaši trīs ražošanas metožu veidu īpašības un priekšrocības, un salīdzināsim situāciju Ķīnā.

Pirmkārt, propilēnoksīda ķīmiskās sintēzes metode ir tradicionāla metode, kurai ir nobriedušas tehnoloģijas, vienkārša procesa un zemo izmaksu priekšrocības. Tai ir sena vēsture un plašas pielietojuma perspektīvas. Turklāt ķīmiskās sintēzes metodi var izmantot arī citu svarīgu ķīmisko izejvielu un starpproduktu, piemēram, etilēnoksīda, butilēnoksīda un stirola oksīda, ražošanai. Tomēr šai metodei ir arī daži trūkumi. Piemēram, procesā izmantotais katalizators parasti ir gaistošs un kodīgs, kas var sabojāt iekārtas un radīt vides piesārņojumu. Turklāt ražošanas procesā ir jāpatērē daudz enerģijas un ūdens resursu, kas palielinās ražošanas izmaksas. Tāpēc šī metode nav piemērota liela mēroga ražošanai Ķīnā.

Otrkārt, fermentu katalītiskās sintēzes metode ir jauna metode, kas izstrādāta pēdējos gados. Šī metode izmanto fermentus kā katalizatorus, lai pārveidotu propilēnu propilēna oksīdā. Šai metodei ir daudz priekšrocību. Piemēram, šai metodei ir augsts fermentu katalizatora konversijas ātrums un selektivitāte; tai ir zems piesārņojums un mazs enerģijas patēriņš; to var veikt maigos reakcijas apstākļos; tā var ražot arī citas svarīgas ķīmiskās izejvielas un starpproduktus, mainot katalizatorus. Turklāt šī metode izmanto bioloģiski noārdāmus netoksiskus savienojumus kā reakcijas šķīdinātājus vai bez šķīdinātājiem, lai nodrošinātu ilgtspējīgu darbību ar samazinātu ietekmi uz vidi. Lai gan šai metodei ir daudz priekšrocību, joprojām pastāv dažas problēmas, kas jāatrisina. Piemēram, fermentu katalizatora cena ir augsta, kas palielinās ražošanas izmaksas; fermentu katalizatoru ir viegli inaktivēt vai deaktivizēt reakcijas procesā; turklāt šī metode pašreizējā stadijā joprojām atrodas laboratorijas stadijā. Tāpēc šai metodei ir nepieciešami papildu pētījumi un izstrāde, lai atrisinātu šīs problēmas, pirms to var pielietot rūpnieciskajā ražošanā.

Visbeidzot, bioloģiskās fermentācijas metode ir arī jauna metode, kas izstrādāta pēdējos gados. Šī metode izmanto mikroorganismus kā katalizatorus, lai pārveidotu propilēnu propilēna oksīdā. Šai metodei ir daudz priekšrocību. Piemēram, šī metode var izmantot atjaunojamus resursus, piemēram, lauksaimniecības atkritumus, kā izejvielas; tai ir zems piesārņojums un mazs enerģijas patēriņš; to var veikt maigos reakcijas apstākļos; tā var ražot arī citas svarīgas ķīmiskās izejvielas un starpproduktus, mainot mikroorganismus. Turklāt šī metode izmanto bioloģiski noārdāmus netoksiskus savienojumus kā reakcijas šķīdinātājus vai bezšķīdinātāju apstākļus ilgtspējīgai darbībai ar samazinātu ietekmi uz vidi. Lai gan šai metodei ir daudz priekšrocību, joprojām pastāv dažas problēmas, kas jāatrisina. Piemēram, mikroorganismu katalizators ir jāizvēlas un jāpārbauda; mikroorganismu katalizatora konversijas ātrums un selektivitāte ir relatīvi zema; ir jāturpina pētīt, kā kontrolēt procesa parametrus, lai nodrošinātu stabilu darbību un augstu ražošanas efektivitāti; šai metodei ir nepieciešama arī lielāka izpēte un attīstība, pirms to var pielietot rūpnieciskās ražošanas posmā.

Noslēgumā jāsaka, ka, lai gan ķīmiskās sintēzes metodei ir sena vēsture un plašas pielietojuma perspektīvas, tai ir dažas problēmas, piemēram, piesārņojums un augsts enerģijas patēriņš. Enzīmu katalītiskās sintēzes metode un bioloģiskās fermentācijas metode ir jaunas metodes ar zemu piesārņojumu un mazu enerģijas patēriņu, taču pirms rūpnieciskās ražošanas posmā tām vēl ir nepieciešama lielāka izpēte un attīstība. Turklāt, lai nākotnē Ķīnā panāktu liela mēroga propilēnoksīda ražošanu, mums jāpastiprina ieguldījumi pētniecībā un attīstībā šajās metodēs, lai tām būtu labāka ekonomiskā efektivitāte un pielietojuma perspektīvas, pirms tiek realizēta liela mēroga ražošana.