Аксід прапілену — гэта важная хімічная сыравіна і прамежкавыя прадукты, якія шырока выкарыстоўваюцца ў вытворчасці поліэфірполіолаў, поліэфірполіолаў, поліўрэтану, поліэстэру, пластыфікатараў, павярхоўна-актыўных рэчываў і іншых галін прамысловасці. У цяперашні час вытворчасць аксіду прапілену ў асноўным падзяляецца на тры віды: хімічны сінтэз, ферментатыўны каталітычны сінтэз і біялагічная ферментацыя. Тры метады маюць свае асаблівасці і сферы прымянення. У гэтай працы мы прааналізуем бягучую сітуацыю і тэндэнцыі развіцця тэхналогіі вытворчасці аксіду прапілену, асабліва характарыстыкі і перавагі трох відаў метадаў вытворчасці, і параўнаем сітуацыю ў Кітаі.
Па-першае, метад хімічнага сінтэзу аксіду прапілену — гэта традыцыйны метад, які мае перавагі сталай тэхналогіі, прастаты працэсу і нізкай кошту. Ён мае даўнюю гісторыю і шырокія перспектывы прымянення. Акрамя таго, метад хімічнага сінтэзу можа быць выкарыстаны для вытворчасці іншай важнай хімічнай сыравіны і прамежкавых прадуктаў, такіх як аксід этылену, аксід буцілену і аксід стыролу. Аднак гэты метад мае і некаторыя недахопы. Напрыклад, каталізатар, які выкарыстоўваецца ў працэсе, звычайна з'яўляецца лятучым і каразійным, што можа прывесці да пашкоджання абсталявання і забруджвання навакольнага асяроддзя. Акрамя таго, вытворчы працэс патрабуе шмат энергіі і вады, што павялічвае сабекошт вытворчасці. Такім чынам, гэты метад не падыходзіць для буйной вытворчасці ў Кітаі.
Па-другое, метад ферментатыўнага каталітычнага сінтэзу — гэта новы метад, распрацаваны ў апошнія гады. Гэты метад выкарыстоўвае ферменты ў якасці каталізатараў для пераўтварэння прапілену ў аксід прапілену. Гэты метад мае шмат пераваг. Напрыклад, гэты метад мае высокую хуткасць канверсіі і селектыўнасць ферментатыўнага каталізатара; ён мае нізкае забруджванне навакольнага асяроддзя і невялікае спажыванне энергіі; яго можна праводзіць у мяккіх умовах рэакцыі; ён таксама можа вырабляць іншыя важныя хімічныя сыравінныя матэрыялы і прамежкавыя прадукты шляхам змены каталізатараў. Акрамя таго, гэты метад выкарыстоўвае біяраскладальныя нетаксічныя злучэнні ў якасці рэакцыйных растваральнікаў або ўмовы без растваральнікаў для ўстойлівай працы з памяншэннем уздзеяння на навакольнае асяроддзе. Нягледзячы на тое, што гэты метад мае шмат пераваг, усё яшчэ ёсць некаторыя праблемы, якія неабходна вырашыць. Напрыклад, цана ферментатыўнага каталізатара высокая, што павялічвае сабекошт вытворчасці; ферментны каталізатар лёгка інактываваць або дэактываваць у працэсе рэакцыі; акрамя таго, гэты метад усё яшчэ знаходзіцца на лабараторнай стадыі. Такім чынам, гэты метад патрабуе дадатковых даследаванняў і распрацовак для вырашэння гэтых праблем, перш чым яго можна будзе ўжываць у прамысловай вытворчасці.
Нарэшце, метад біялагічнай ферментацыі таксама з'яўляецца новым метадам, распрацаваным у апошнія гады. Гэты метад выкарыстоўвае мікраарганізмы ў якасці каталізатараў для пераўтварэння прапілену ў аксід прапілену. Гэты метад мае шмат пераваг. Напрыклад, гэты метад можа выкарыстоўваць аднаўляльныя рэсурсы, такія як сельскагаспадарчыя адходы, у якасці сыравіны; ён мае нізкае забруджванне навакольнага асяроддзя і невялікае спажыванне энергіі; яго можна праводзіць у мяккіх умовах рэакцыі; ён таксама можа вырабляць іншую важную хімічную сыравіну і прамежкавыя прадукты шляхам змены мікраарганізмаў. Акрамя таго, гэты метад выкарыстоўвае біяраскладальныя нетаксічныя злучэнні ў якасці рэакцыйных растваральнікаў або ўмовы без растваральнікаў для ўстойлівай працы з паменшаным уздзеяннем на навакольнае асяроддзе. Нягледзячы на тое, што гэты метад мае шмат пераваг, усё яшчэ ёсць некаторыя праблемы, якія патрабуюць вырашэння. Напрыклад, мікраарганічны каталізатар неабходна выбраць і праверыць; хуткасць пераўтварэння і селектыўнасць мікраарганічнага каталізатара адносна нізкія; неабходна дадаткова вывучыць, як кантраляваць параметры працэсу, каб забяспечыць стабільную працу і высокую эфектыўнасць вытворчасці; гэты метад таксама патрабуе дадатковых даследаванняў і распрацовак, перш чым яго можна будзе ўжываць на стадыі прамысловай вытворчасці.
У заключэнне, нягледзячы на даўнюю гісторыю і шырокія перспектывы прымянення хімічнага сінтэзу, ён мае некаторыя праблемы, такія як забруджванне навакольнага асяроддзя і высокае спажыванне энергіі. Ферментны каталітычны метад сінтэзу і метад біялагічнай ферментацыі — гэта новыя метады з нізкім узроўнем забруджвання навакольнага асяроддзя і малым спажываннем энергіі, але яны ўсё яшчэ патрабуюць дадатковых даследаванняў і распрацовак, перш чым іх можна будзе ўжыць у прамысловай вытворчасці. Акрамя таго, каб у будучыні дасягнуць маштабнай вытворчасці аксіду прапілену ў Кітаі, нам варта павялічыць інвестыцыі ў даследаванні і распрацоўкі гэтых метадаў, каб яны мелі лепшую эканамічную эфектыўнасць і перспектывы прымянення, перш чым будзе рэалізавана маштабная вытворчасць.
Час публікацыі: 1 лютага 2024 г.