Propylene Oxide là một loại nguyên liệu hóa học và chất trung gian quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất polyol polyol, polyester polyol, polyurethane, polyester, dẻo, chất hoạt động bề mặt và các ngành công nghiệp khác. Hiện tại, việc sản xuất oxit propylene chủ yếu được chia thành ba loại: tổng hợp hóa học, tổng hợp xúc tác enzyme và lên men sinh học. Ba phương pháp có đặc điểm riêng và phạm vi ứng dụng. Trong bài báo này, chúng tôi sẽ phân tích tình hình hiện tại và xu hướng phát triển của công nghệ sản xuất oxit propylene, đặc biệt là các đặc điểm và lợi thế của ba loại phương pháp sản xuất và so sánh tình hình ở Trung Quốc.

Trước hết, phương pháp tổng hợp hóa học của propylene oxide là một phương pháp truyền thống, có lợi thế của công nghệ trưởng thành, quy trình đơn giản và chi phí thấp. Nó có lịch sử lâu dài và triển vọng ứng dụng rộng rãi. Ngoài ra, phương pháp tổng hợp hóa học cũng có thể được sử dụng để sản xuất các nguyên liệu và chất trung gian hóa học quan trọng khác, như ethylene oxide, oxit butylene và oxit styrene. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có một số nhược điểm. Ví dụ, chất xúc tác được sử dụng trong quá trình thường dễ bay hơi và ăn mòn, điều này sẽ gây ra thiệt hại cho thiết bị và ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, quy trình sản xuất cần phải tiêu thụ rất nhiều năng lượng và tài nguyên nước, điều này sẽ làm tăng chi phí sản xuất. Do đó, phương pháp này không phù hợp cho sản xuất quy mô lớn ở Trung Quốc.

Thứ hai, phương pháp tổng hợp xúc tác enzyme là một phương pháp mới được phát triển trong những năm gần đây. Phương pháp này sử dụng các enzyme làm chất xúc tác để chuyển đổi propylene thành oxit propylene. Phương pháp này có nhiều lợi thế. Ví dụ, phương pháp này có tỷ lệ chuyển đổi cao và tính chọn lọc của chất xúc tác enzyme; Nó có ô nhiễm thấp và tiêu thụ năng lượng nhỏ; Nó có thể được thực hiện trong điều kiện phản ứng nhẹ; Nó cũng có thể tạo ra các nguyên liệu thô hóa học quan trọng khác và các chất trung gian bằng cách thay đổi chất xúc tác. Ngoài ra, phương pháp này sử dụng các hợp chất không độc hại có thể phân hủy sinh học làm dung môi phản ứng hoặc điều kiện không dung môi để vận hành bền vững với tác động môi trường giảm. Mặc dù phương pháp này có nhiều lợi thế, nhưng vẫn có một số vấn đề cần được giải quyết. Ví dụ, giá của chất xúc tác enzyme cao, sẽ làm tăng chi phí sản xuất; Chất xúc tác enzyme dễ bị bất hoạt hoặc vô hiệu hóa trong quá trình phản ứng; Ngoài ra, phương pháp này vẫn đang trong giai đoạn phòng thí nghiệm ở giai đoạn hiện tại. Do đó, phương pháp này cần nhiều nghiên cứu và phát triển hơn để giải quyết những vấn đề này trước khi nó có thể được áp dụng cho sản xuất công nghiệp.

Cuối cùng, phương pháp lên men sinh học cũng là một phương pháp mới được phát triển trong những năm gần đây. Phương pháp này sử dụng các vi sinh vật làm chất xúc tác để chuyển đổi propylene thành oxit propylene. Phương pháp này có nhiều lợi thế. Ví dụ, phương pháp này có thể sử dụng các tài nguyên tái tạo như chất thải nông nghiệp làm nguyên liệu thô; Nó có ô nhiễm thấp và tiêu thụ năng lượng nhỏ; Nó có thể được thực hiện trong điều kiện phản ứng nhẹ; Nó cũng có thể tạo ra các nguyên liệu thô hóa học quan trọng khác và các chất trung gian bằng cách thay đổi vi sinh vật. Ngoài ra, phương pháp này sử dụng các hợp chất không độc hại có thể phân hủy sinh học làm dung môi phản ứng hoặc điều kiện không dung môi để vận hành bền vững với tác động môi trường giảm. Mặc dù phương pháp này có nhiều lợi thế, nhưng vẫn có một số vấn đề cần được giải quyết. Ví dụ, chất xúc tác vi sinh vật cần được chọn và sàng lọc; Tỷ lệ chuyển đổi và tính chọn lọc của chất xúc tác vi sinh vật tương đối thấp; Nó cần được nghiên cứu thêm về cách kiểm soát các tham số quy trình để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả sản xuất cao; Phương pháp này cũng cần nhiều nghiên cứu và phát triển hơn trước khi nó có thể được áp dụng cho giai đoạn sản xuất công nghiệp.

Tóm lại, mặc dù phương pháp tổng hợp hóa học có lịch sử lâu dài và triển vọng ứng dụng rộng rãi, nhưng nó có một số vấn đề như ô nhiễm và tiêu thụ năng lượng cao. Phương pháp tổng hợp xúc tác enzyme và phương pháp lên men sinh học là các phương pháp mới với ô nhiễm thấp và tiêu thụ năng lượng nhỏ, nhưng chúng vẫn cần nghiên cứu và phát triển nhiều hơn trước khi chúng có thể được áp dụng cho giai đoạn sản xuất công nghiệp. Ngoài ra, để đạt được sản xuất oxit propylene quy mô lớn ở Trung Quốc trong tương lai, chúng ta nên tăng cường đầu tư R & D trong các phương pháp này để chúng có thể có hiệu quả kinh tế và triển vọng ứng dụng tốt hơn trước khi sản xuất quy mô lớn.