Propilēna oksīds ir sava veida svarīgas ķīmiskās izejvielas un starpprodukti, ko plaši izmanto poliētera poliolu, poliestera poliolu, poliuretāna, poliestera, plastifikatoru, virsmaktīvo vielu un citu nozaru ražošanā. Pašlaik propilēna oksīda ražošanu galvenokārt iedala trīs veidos: ķīmiskā sintēze, enzīmu katalītiskā sintēze un bioloģiskā fermentācija. Trīs metodēm ir savas īpašības un pielietojuma joma. Šajā rakstā mēs analizēsim pašreizējo situāciju un propilēna oksīda ražošanas tehnoloģijas attīstības tendences, īpaši trīs veidu ražošanas metožu īpašības un priekšrocības, kā arī salīdzināsim situāciju Ķīnā.
Pirmkārt, propilēna oksīda ķīmiskās sintēzes metode ir tradicionāla metode, kuras priekšrocības ir nobriedusi tehnoloģija, vienkāršs process un zemas izmaksas. Tam ir sena vēsture un plašas pielietojuma iespējas. 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 radīs iekārtas bojājumus un vides piesārņojumu. Turklāt ražošanas procesā ir nepieciešams patērēt 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 pārvērstu 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 vieglos reakcijas apstākļos; tas var ražot arī citas svarīgas ķīmiskās izejvielas un starpproduktus, mainot katalizatorus. Turklāt šī metode izmanto bioloģiski noārdāmus netoksiskus savienojumus kā reakcijas šķīdinātājus vai šķīdinātājus nesaturošus apstākļus ilgtspējīgai darbībai ar samazinātu ietekmi uz vidi. Lai gan šai metodei ir daudz priekšrocību, joprojām ir dažas problēmas, kas ir jāatrisina. Piemēram, fermentu katalizatora cena ir augsta, kas palielinās ražošanas izmaksas; enzīmu katalizators ir viegli inaktivējams vai dezaktivējams reakcijas procesā; turklāt šī metode pašreizējā stadijā joprojām ir laboratorijas stadijā. Tāpēc šai metodei ir nepieciešama lielāka izpēte un izstrāde, lai atrisinātu šīs problēmas, pirms to var izmantot rūpnieciskajā ražošanā.
Visbeidzot, bioloģiskās fermentācijas metode ir arī jauna metode, kas izstrādāta pēdējos gados. Šī metode izmanto mikroorganismus kā katalizatorus propilēna pārvēršanai propilēna oksīdā. Šai metodei ir daudz priekšrocību. Piemēram, šī metode kā izejvielas var izmantot atjaunojamos resursus, piemēram, lauksaimniecības atkritumus; tai ir zems piesārņojums un mazs enerģijas patēriņš; to var veikt vieglos reakcijas apstākļos; tas var ražot arī citas svarīgas ķīmiskās izejvielas un starpproduktus, mainot mikroorganismus. Turklāt šī metode izmanto bioloģiski noārdāmus netoksiskus savienojumus kā reakcijas šķīdinātājus vai šķīdinātājus nesaturošus apstākļus ilgtspējīgai darbībai ar samazinātu ietekmi uz vidi. Lai gan šai metodei ir daudz priekšrocību, joprojām ir dažas problēmas, kas ir jāatrisina. Piemēram, ir jāizvēlas un jāpārbauda mikroorganismu katalizators; mikroorganismu katalizatora konversijas ātrums un selektivitāte ir salīdzinoši zema; jāturpina pētīt, kā kontrolēt procesa parametrus, lai nodrošinātu stabilu darbību un augstu ražošanas efektivitāti; arī šai metodei ir nepieciešama lielāka izpēte un izstrāde, pirms to var izmantot rūpnieciskās ražošanas stadijā.
Noslēgumā jāsaka, ka, lai gan ķīmiskās sintēzes metodei ir sena vēsture un plašas pielietošanas iespējas, tai ir dažas problēmas, piemēram, piesārņojums un augsts enerģijas patēriņš. Fermentu katalītiskās sintēzes metode un bioloģiskās fermentācijas metode ir jaunas metodes ar zemu piesārņojumu un mazu enerģijas patēriņu, taču tām joprojām ir nepieciešama papildu izpēte un izstrāde, pirms tās var izmantot rūpnieciskās ražošanas stadijā. Turklāt, lai nākotnē Ķīnā panāktu liela mēroga propilēna oksīda ražošanu, mums ir jāpastiprina ieguldījumi pētniecībā un attīstībā šajās metodēs, lai tām būtu labāka ekonomiskā efektivitāte un pielietojuma perspektīvas, pirms tiek realizēta liela mēroga ražošana.
Publicēšanas laiks: 01.02.2024