პროპილენის ოქსიდი არის ერთგვარი მნიშვნელოვანი ქიმიური ნედლეული და შუალედური ნივთიერებები, რომელიც ფართოდ გამოიყენება პოლიეთერ პოლიოლების, პოლიესტერის პოლიოლების, პოლიურეთანის, პოლიესტერის, პლასტიზატორების, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების და სხვა ინდუსტრიების წარმოებაში. ამჟამად პროპილენის ოქსიდის წარმოება ძირითადად დაყოფილია სამ ტიპად: ქიმიური სინთეზი, ფერმენტის კატალიზური სინთეზი და ბიოლოგიური დუღილი. სამ მეთოდს აქვს საკუთარი მახასიათებლები და გამოყენების სფერო. ამ ნაშრომში ჩვენ გავაანალიზებთ პროპილენის ოქსიდის წარმოების ტექნოლოგიის ამჟამინდელ მდგომარეობას და განვითარების ტენდენციას, განსაკუთრებით სამი სახის წარმოების მეთოდის მახასიათებლებსა და უპირატესობებს და შევადარებთ სიტუაციას ჩინეთში.

უპირველეს ყოვლისა, პროპილენოქსიდის ქიმიური სინთეზის მეთოდი ტრადიციული მეთოდია, რომელსაც აქვს მომწიფებული ტექნოლოგიის უპირატესობა, მარტივი პროცესი და დაბალი ღირებულება. მას აქვს ხანგრძლივი ისტორია და ფართო გამოყენების პერსპექტივები. გარდა ამისა, ქიმიური სინთეზის მეთოდი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა მნიშვნელოვანი ქიმიური ნედლეულისა და შუალედური ნივთიერებების წარმოებისთვის, როგორიცაა ეთილენის ოქსიდი, ბუტილენის ოქსიდი და სტიროლის ოქსიდი. თუმცა, ამ მეთოდს ასევე აქვს გარკვეული უარყოფითი მხარეები. მაგალითად, პროცესში გამოყენებული კატალიზატორი ჩვეულებრივ არასტაბილური და კოროზიულია, რაც გამოიწვევს მოწყობილობის დაზიანებას და გარემოს დაბინძურებას. გარდა ამისა, წარმოების პროცესს სჭირდება დიდი ენერგიისა და წყლის რესურსების მოხმარება, რაც გაზრდის წარმოების ღირებულებას. ამიტომ, ეს მეთოდი არ არის შესაფერისი ჩინეთში ფართომასშტაბიანი წარმოებისთვის.

მეორეც, ფერმენტის კატალიზური სინთეზის მეთოდი ბოლო წლებში შემუშავებული ახალი მეთოდია. ეს მეთოდი იყენებს ფერმენტებს, როგორც კატალიზატორებს პროპილენის პროპილენის ოქსიდად გადაქცევისთვის. ამ მეთოდს ბევრი უპირატესობა აქვს. მაგალითად, ამ მეთოდს აქვს მაღალი კონვერტაციის სიჩქარე და ფერმენტის კატალიზატორის სელექციურობა; მას აქვს დაბალი დაბინძურება და მცირე ენერგიის მოხმარება; ის შეიძლება განხორციელდეს რბილი რეაქციის პირობებში; მას ასევე შეუძლია სხვა მნიშვნელოვანი ქიმიური ნედლეულისა და შუალედური ნივთიერებების წარმოება კატალიზატორების შეცვლით. გარდა ამისა, ეს მეთოდი იყენებს ბიოდეგრადირებად არატოქსიკურ ნაერთებს, როგორც რეაქციის გამხსნელებს ან გამხსნელებისგან თავისუფალ პირობებს მდგრადი მუშაობისთვის შემცირებული გარემოზე ზემოქმედებით. მიუხედავად იმისა, რომ ამ მეთოდს ბევრი უპირატესობა აქვს, ჯერ კიდევ არის გარკვეული პრობლემები, რომლებიც უნდა მოგვარდეს. მაგალითად, ფერმენტის კატალიზატორის ფასი მაღალია, რაც გაზრდის წარმოების ღირებულებას; ფერმენტის კატალიზატორი ადვილად ინაქტივირებული ან დეაქტივირებულია რეაქციის პროცესში; გარდა ამისა, ეს მეთოდი ამ ეტაპზე ჯერ კიდევ ლაბორატორიულ ეტაპზეა. აქედან გამომდინარე, ამ მეთოდს სჭირდება მეტი კვლევა და განვითარება ამ პრობლემების გადასაჭრელად, სანამ იგი გამოყენებული იქნება სამრეწველო წარმოებაში.

დაბოლოს, ბიოლოგიური დუღილის მეთოდიც ბოლო წლებში შემუშავებული ახალი მეთოდია. ეს მეთოდი იყენებს მიკროორგანიზმებს, როგორც კატალიზატორებს პროპილენის პროპილენის ოქსიდად გადაქცევისთვის. ამ მეთოდს ბევრი უპირატესობა აქვს. მაგალითად, ამ მეთოდს შეუძლია ნედლეულად გამოიყენოს განახლებადი რესურსები, როგორიცაა სოფლის მეურნეობის ნარჩენები; მას აქვს დაბალი დაბინძურება და მცირე ენერგიის მოხმარება; ის შეიძლება განხორციელდეს რბილი რეაქციის პირობებში; მას ასევე შეუძლია აწარმოოს სხვა მნიშვნელოვანი ქიმიური ნედლეული და შუალედური ნივთიერებები მიკროორგანიზმების შეცვლით. გარდა ამისა, ეს მეთოდი იყენებს ბიოდეგრადირებად არატოქსიკურ ნაერთებს, როგორც რეაქციის გამხსნელებს ან გამხსნელებისგან თავისუფალ პირობებს მდგრადი მუშაობისთვის შემცირებული გარემოზე ზემოქმედებით. მიუხედავად იმისა, რომ ამ მეთოდს ბევრი უპირატესობა აქვს, ჯერ კიდევ არის გარკვეული პრობლემები, რომლებიც უნდა მოგვარდეს. მაგალითად, საჭიროა მიკროორგანიზმების კატალიზატორის შერჩევა და სკრინინგი; მიკროორგანიზმების კატალიზატორის კონვერტაციის სიჩქარე და სელექციურობა შედარებით დაბალია; საჭიროა შემდგომი შესწავლა, თუ როგორ უნდა აკონტროლოთ პროცესის პარამეტრები სტაბილური მუშაობისა და წარმოების მაღალი ეფექტურობის უზრუნველსაყოფად; ამ მეთოდს ასევე სჭირდება მეტი კვლევა და განვითარება, სანამ იგი გამოყენებული იქნება სამრეწველო წარმოების ეტაპზე.

დასასრულს, მიუხედავად იმისა, რომ ქიმიური სინთეზის მეთოდს აქვს ხანგრძლივი ისტორია და ფართო გამოყენების პერსპექტივები, მას აქვს გარკვეული პრობლემები, როგორიცაა დაბინძურება და ენერგიის მაღალი მოხმარება. ფერმენტის კატალიზური სინთეზის მეთოდი და ბიოლოგიური დუღილის მეთოდი არის ახალი მეთოდები დაბალი დაბინძურებით და მცირე ენერგიის მოხმარებით, მაგრამ მათ ჯერ კიდევ სჭირდებათ მეტი კვლევა და განვითარება, სანამ ისინი გამოიყენებენ სამრეწველო წარმოების ეტაპზე. გარდა ამისა, მომავალში ჩინეთში პროპილენის ოქსიდის ფართომასშტაბიანი წარმოების მისაღწევად, ჩვენ უნდა გავაძლიეროთ R&D ინვესტიციები ამ მეთოდებში, რათა მათ ჰქონდეთ უკეთესი ეკონომიკური ეფექტურობა და გამოყენების პერსპექტივები ფართომასშტაბიანი წარმოების განხორციელებამდე.