Propileno oksidas yra svarbi cheminių žaliavų ir tarpinių produktų rūšis, plačiai naudojama polieterio poliolių, poliesterio poliolių, poliuretano, poliesterio, plastifikatorių, aktyviųjų paviršiaus medžiagų ir kitose pramonės šakose. Šiuo metu propileno oksido gamyba daugiausia skirstoma į tris rūšis: cheminę sintezę, fermentų katalizinę sintezę ir biologinę fermentaciją. Trys metodai turi savo ypatybes ir taikymo sritį. Šiame darbe išanalizuosime esamą propileno oksido gamybos technologijos situaciją ir plėtros tendencijas, ypač trijų rūšių gamybos metodų ypatybes ir privalumus bei palyginsime situaciją Kinijoje.
Visų pirma, propileno oksido cheminės sintezės metodas yra tradicinis metodas, kurio privalumai yra brandžios technologijos, paprastas procesas ir maža kaina. Jis turi ilgą istoriją ir plačias taikymo perspektyvas. Be to, cheminės sintezės metodas taip pat gali būti naudojamas kitų svarbių cheminių žaliavų ir tarpinių produktų, tokių kaip etileno oksidas, butileno oksidas ir stireno oksidas, gamybai. Tačiau šis metodas taip pat turi tam tikrų trūkumų. Pavyzdžiui, procese naudojamas katalizatorius paprastai yra lakus ir ėsdinantis, o tai sugadins įrangą ir užterš aplinką. Be to, gamybos procese reikia sunaudoti daug energijos ir vandens išteklių, o tai padidins produkcijos savikainą. Todėl šis metodas netinka didelio masto gamybai Kinijoje.
Antra, fermentų katalizinės sintezės metodas yra naujas metodas, sukurtas pastaraisiais metais. Šis metodas naudoja fermentus kaip katalizatorius propilenui paversti propileno oksidu. Šis metodas turi daug privalumų. Pavyzdžiui, šis metodas turi didelį konversijos greitį ir fermento katalizatoriaus selektyvumą; ji mažai tarša ir sunaudoja mažai energijos; tai gali būti atliekama švelniomis reakcijos sąlygomis; ji taip pat gali gaminti kitas svarbias chemines žaliavas ir tarpinius produktus, keisdamas katalizatorius. Be to, šiuo metodu naudojami biologiškai skaidūs netoksiški junginiai kaip reakcijos tirpikliai arba sąlygos be tirpiklių, kad būtų užtikrintas tvarus veikimas ir mažesnis poveikis aplinkai. Nors šis metodas turi daug privalumų, vis dar yra tam tikrų problemų, kurias reikia išspręsti. Pavyzdžiui, fermento katalizatoriaus kaina yra didelė, o tai padidins gamybos sąnaudas; fermento katalizatorius lengvai inaktyvuojamas arba deaktyvuojamas reakcijos procese; be to, šiuo metu šis metodas vis dar yra laboratoriniame etape. Todėl šis metodas reikalauja daugiau tyrimų ir plėtros, kad būtų išspręstos šios problemos, kad jis būtų pritaikytas pramoninei gamybai.
Galiausiai, pastaraisiais metais sukurtas naujas metodas yra ir biologinės fermentacijos metodas. Šis metodas naudoja mikroorganizmus kaip katalizatorius propilenui paversti propileno oksidu. Šis metodas turi daug privalumų. Pavyzdžiui, šiuo metodu kaip žaliavas galima naudoti atsinaujinančius išteklius, tokius kaip žemės ūkio atliekos; ji mažai tarša ir sunaudoja mažai energijos; tai gali būti atliekama švelniomis reakcijos sąlygomis; ji taip pat gali gaminti kitas svarbias chemines žaliavas ir tarpinius produktus, keisdamas mikroorganizmus. Be to, šiuo metodu naudojami biologiškai skaidūs netoksiški junginiai kaip reakcijos tirpikliai arba sąlygos be tirpiklių, kad būtų užtikrintas tvarus veikimas ir mažesnis poveikis aplinkai. Nors šis metodas turi daug privalumų, vis dar yra tam tikrų problemų, kurias reikia išspręsti. Pavyzdžiui, reikia parinkti ir atrinkti mikroorganizmo katalizatorių; mikroorganizmų katalizatoriaus konversijos greitis ir selektyvumas yra santykinai žemi; reikia toliau tirti, kaip kontroliuoti proceso parametrus, kad būtų užtikrintas stabilus veikimas ir didelis gamybos efektyvumas; Šis metodas taip pat reikalauja daugiau tyrimų ir plėtros, kad jį būtų galima pritaikyti pramoninės gamybos etape.
Apibendrinant galima pasakyti, kad nors cheminės sintezės metodas turi ilgą istoriją ir plačias taikymo perspektyvas, jis turi tam tikrų problemų, tokių kaip tarša ir didelis energijos suvartojimas. Fermentų katalizinės sintezės metodas ir biologinės fermentacijos metodas yra nauji metodai, pasižymintys maža tarša ir mažu energijos suvartojimu, tačiau jiems vis dar reikia daugiau tyrimų ir plėtros, kad juos būtų galima pritaikyti pramoninės gamybos etape. Be to, siekdami ateityje Kinijoje gaminti didelio masto propileno oksidą, turėtume sustiprinti investicijas į mokslinius tyrimus ir plėtrą į šiuos metodus, kad jų ekonominis efektyvumas ir taikymo perspektyvos būtų geresnės prieš pradedant plataus masto gamybą.
Paskelbimo laikas: 2024-01-01