L'ossido di propilene è un tipo di importante materia prima e intermedio chimico, ampiamente utilizzato nella produzione di polioli di polietere, polioli di poliestere, poliuretano, poliestere, plastificanti, tensioattivi e altre industrie. Attualmente, la produzione di ossido di propilene è principalmente divisa in tre tipi: sintesi chimica, sintesi catalitica enzimatica e fermentazione biologica. I tre metodi hanno le proprie caratteristiche e ambito di applicazione. In questo articolo analizzeremo la situazione attuale e il trend di sviluppo della tecnologia di produzione dell'ossido di propilene, in particolare le caratteristiche e i vantaggi dei tre tipi di metodi di produzione, e confronteremo la situazione in Cina.

Innanzitutto, il metodo di sintesi chimica dell'ossido di propilene è un metodo tradizionale, che presenta i vantaggi di una tecnologia matura, di un processo semplice e di un basso costo. Ha una lunga storia e ampie prospettive di applicazione. Inoltre, il metodo di sintesi chimica può essere utilizzato anche per la produzione di altre importanti materie prime e intermedi chimici, come l'ossido di etilene, l'ossido di butilene e l'ossido di stirene. Tuttavia, questo metodo presenta anche alcuni svantaggi. Ad esempio, il catalizzatore utilizzato nel processo è solitamente volatile e corrosivo, il che provoca danni alle apparecchiature e inquinamento ambientale. Inoltre, il processo di produzione deve consumare molte risorse energetiche e idriche, il che aumenterà i costi di produzione. Pertanto, questo metodo non è adatto alla produzione su larga scala in Cina.

In secondo luogo, il metodo di sintesi catalitica enzimatica è un nuovo metodo sviluppato negli ultimi anni. Questo metodo utilizza enzimi come catalizzatori per convertire il propilene in ossido di propilene. Questo metodo presenta molti vantaggi. Ad esempio, questo metodo ha un tasso di conversione e una selettività elevati del catalizzatore enzimatico; ha un basso inquinamento e un basso consumo energetico; può essere effettuato in condizioni di reazione blande; può anche produrre altre importanti materie prime e intermedi chimici cambiando i catalizzatori. Inoltre, questo metodo utilizza composti non tossici biodegradabili come solventi di reazione o condizioni prive di solventi per un funzionamento sostenibile con un impatto ambientale ridotto. Sebbene questo metodo presenti molti vantaggi, ci sono ancora alcuni problemi che devono essere risolti. Ad esempio, il prezzo del catalizzatore enzimatico è elevato, il che aumenterà il costo di produzione; il catalizzatore enzimatico è facile da inattivare o disattivare nel processo di reazione; inoltre, questo metodo è ancora in fase di laboratorio al momento. Pertanto, questo metodo necessita di più ricerca e sviluppo per risolvere questi problemi prima di poter essere applicato alla produzione industriale.

Infine, anche il metodo di fermentazione biologica è un nuovo metodo sviluppato negli ultimi anni. Questo metodo utilizza microrganismi come catalizzatori per convertire il propilene in ossido di propilene. Questo metodo presenta molti vantaggi. Ad esempio, questo metodo può utilizzare risorse rinnovabili come i rifiuti agricoli come materie prime; ha un basso inquinamento e un basso consumo energetico; può essere effettuato in condizioni di reazione blande; può anche produrre altre importanti materie prime e intermedi chimici modificando i microrganismi. Inoltre, questo metodo utilizza composti non tossici biodegradabili come solventi di reazione o condizioni prive di solventi per un funzionamento sostenibile con un impatto ambientale ridotto. Sebbene questo metodo presenti molti vantaggi, ci sono ancora alcuni problemi che devono essere risolti. Ad esempio, il microrganismo catalizzatore deve essere selezionato e vagliato; il tasso di conversione e la selettività del catalizzatore del microrganismo sono relativamente bassi; è necessario studiare ulteriormente come controllare i parametri di processo per garantire un funzionamento stabile e un'elevata efficienza produttiva; questo metodo necessita inoltre di ulteriori attività di ricerca e sviluppo prima di poter essere applicato alla fase di produzione industriale.

In conclusione, sebbene il metodo di sintesi chimica abbia una lunga storia e ampie prospettive di applicazione, presenta alcuni problemi come l’inquinamento e l’elevato consumo energetico. Il metodo di sintesi catalitica enzimatica e il metodo di fermentazione biologica sono nuovi metodi a basso inquinamento e ridotto consumo energetico, ma necessitano ancora di ulteriori ricerche e sviluppo prima di poter essere applicati alla fase di produzione industriale. Inoltre, per ottenere in futuro una produzione su larga scala di ossido di propilene in Cina, dovremmo rafforzare gli investimenti in ricerca e sviluppo in questi metodi in modo che possano avere una migliore efficienza economica e prospettive di applicazione prima che venga realizzata la produzione su larga scala.