L'ossido di propilene è un'importante materia prima e intermedio chimico, ampiamente utilizzato nella produzione di polioli polietere, polioli poliestere, poliuretano, poliestere, plastificanti, tensioattivi e in altri settori industriali. Attualmente, la produzione di ossido di propilene si suddivide principalmente in tre tipologie: sintesi chimica, sintesi catalitica enzimatica e fermentazione biologica. I tre metodi hanno caratteristiche e ambiti di applicazione propri. 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 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 consolidata, di un processo semplice e di un basso costo. Ha una lunga storia e ampie prospettive applicative. 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 può causare danni alle apparecchiature e inquinamento ambientale. Inoltre, il processo di produzione richiede un elevato consumo di energia e risorse idriche, con conseguente aumento dei 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 numerosi vantaggi. Ad esempio, presenta un elevato tasso di conversione e un'elevata selettività del catalizzatore enzimatico; è poco inquinante e consuma poca energia; può essere eseguito in condizioni di reazione blande; può anche produrre altre importanti materie prime e intermedi chimici cambiando i catalizzatori. Inoltre, questo metodo utilizza composti biodegradabili non tossici come solventi di reazione o condizioni prive di solventi per un funzionamento sostenibile con un impatto ambientale ridotto. Sebbene questo metodo presenti numerosi vantaggi, permangono ancora alcuni problemi da risolvere. Ad esempio, il prezzo elevato del catalizzatore enzimatico aumenta i costi di produzione; il catalizzatore enzimatico è facile da inattivare o disattivare durante il processo di reazione; inoltre, questo metodo è attualmente ancora in fase di laboratorio. Pertanto, necessita di ulteriori ricerche e sviluppi per risolvere questi problemi prima di poter essere applicato alla produzione industriale.

Infine, 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 numerosi vantaggi. Ad esempio, può utilizzare risorse rinnovabili come i rifiuti agricoli come materie prime; è poco inquinante e consuma poca energia; può essere eseguito in condizioni di reazione blande; può anche produrre altre importanti materie prime e intermedi chimici modificando i microrganismi. Inoltre, questo metodo utilizza composti biodegradabili non tossici come solventi di reazione o condizioni prive di solventi per un funzionamento sostenibile con un impatto ambientale ridotto. Sebbene questo metodo presenti numerosi vantaggi, permangono ancora alcuni problemi da risolvere. Ad esempio, il catalizzatore microrganismico deve essere selezionato e sottoposto a screening; il tasso di conversione e la selettività del catalizzatore microrganismico 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 applicative, 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 basso consumo energetico, ma necessitano ancora di ulteriore ricerca e sviluppo prima di poter essere applicati alla fase di produzione industriale. Inoltre, per raggiungere una produzione su larga scala di ossido di propilene in Cina in futuro, dovremmo rafforzare gli investimenti in ricerca e sviluppo in questi metodi, in modo che possano avere una migliore efficienza economica e prospettive applicative prima che venga realizzata la produzione su larga scala.