أكسيد البروبيلين هو نوع من المواد الخام الكيميائية الهامة والوسيطة، والذي يستخدم على نطاق واسع في إنتاج البولي إيثر بوليول، بوليول البوليستر، البولي يوريثين، البوليستر، الملدنات، المواد الخافضة للتوتر السطحي وغيرها من الصناعات. في الوقت الحاضر، ينقسم إنتاج أكسيد البروبيلين بشكل رئيسي إلى ثلاثة أنواع: التركيب الكيميائي، والتوليف التحفيزي الإنزيمي، والتخمير البيولوجي. الطرق الثلاث لها خصائصها الخاصة ونطاق التطبيق. في هذه الورقة، سنقوم بتحليل الوضع الحالي واتجاه تطوير تكنولوجيا إنتاج أكسيد البروبيلين، وخاصة خصائص ومزايا الأنواع الثلاثة من طرق الإنتاج، ومقارنة الوضع في الصين.

بادئ ذي بدء، تعد طريقة التركيب الكيميائي لأكسيد البروبيلين طريقة تقليدية، وتتميز بمزايا التكنولوجيا الناضجة والعملية البسيطة والتكلفة المنخفضة. لديها تاريخ طويل وآفاق تطبيق واسعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام طريقة التركيب الكيميائي لإنتاج مواد خام كيميائية هامة ووسيطة أخرى، مثل أكسيد الإيثيلين، وأكسيد البوتيلين، وأكسيد الستايرين. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لها أيضًا بعض العيوب. على سبيل المثال، عادة ما يكون المحفز المستخدم في العملية متطايرًا ومسببًا للتآكل، مما سيؤدي إلى تلف المعدات والتلوث البيئي. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج عملية الإنتاج إلى استهلاك الكثير من موارد الطاقة والمياه، مما سيزيد من تكلفة الإنتاج. ولذلك، فإن هذه الطريقة ليست مناسبة للإنتاج على نطاق واسع في الصين.

ثانيًا، طريقة التخليق التحفيزي الإنزيمي هي طريقة جديدة تم تطويرها في السنوات الأخيرة. تستخدم هذه الطريقة الإنزيمات كمحفزات لتحويل البروبيلين إلى أكسيد البروبيلين. هذه الطريقة لها العديد من المزايا. على سبيل المثال، تتميز هذه الطريقة بمعدل تحويل مرتفع وانتقائية لمحفز الإنزيم؛ لديها تلوث منخفض واستهلاك صغير للطاقة. ويمكن تنفيذها في ظل ظروف رد فعل خفيفة. ويمكنه أيضًا إنتاج مواد خام كيميائية مهمة ووسيطة أخرى عن طريق تغيير المواد الحفازة. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم هذه الطريقة مركبات غير سامة قابلة للتحلل كمذيبات تفاعل أو ظروف خالية من المذيبات للتشغيل المستدام مع تقليل التأثير البيئي. وعلى الرغم من أن هذه الطريقة لها العديد من المزايا، إلا أنه لا تزال هناك بعض المشاكل التي تحتاج إلى حل. على سبيل المثال، سعر المحفز الإنزيمي مرتفع، مما سيزيد من تكلفة الإنتاج؛ من السهل تعطيل أو تعطيل محفز الإنزيم في عملية التفاعل؛ بالإضافة إلى ذلك فإن هذه الطريقة لا تزال في المرحلة المختبرية في المرحلة الحالية. ولذلك فإن هذه الطريقة تحتاج إلى مزيد من البحث والتطوير لحل هذه المشاكل قبل تطبيقها على الإنتاج الصناعي.

وأخيرًا، تعد طريقة التخمير البيولوجي أيضًا طريقة جديدة تم تطويرها في السنوات الأخيرة. تستخدم هذه الطريقة الكائنات الحية الدقيقة كمحفزات لتحويل البروبيلين إلى أكسيد البروبيلين. هذه الطريقة لها العديد من المزايا. على سبيل المثال، يمكن لهذه الطريقة استخدام الموارد المتجددة مثل النفايات الزراعية كمواد خام؛ لديها تلوث منخفض واستهلاك صغير للطاقة. ويمكن تنفيذها في ظل ظروف رد فعل خفيفة؛ ويمكنه أيضًا إنتاج مواد خام كيميائية مهمة ووسيطة أخرى عن طريق تغيير الكائنات الحية الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم هذه الطريقة مركبات غير سامة قابلة للتحلل كمذيبات تفاعل أو ظروف خالية من المذيبات للتشغيل المستدام مع تقليل التأثير البيئي. وعلى الرغم من أن هذه الطريقة لها العديد من المزايا، إلا أنه لا تزال هناك بعض المشاكل التي تحتاج إلى حل. على سبيل المثال، يجب اختيار محفز الكائنات الحية الدقيقة وفحصه؛ معدل التحويل والانتقائية لمحفز الكائنات الحية الدقيقة منخفضة نسبيا؛ فإنه يحتاج إلى مزيد من الدراسة لكيفية التحكم في معلمات العملية لضمان التشغيل المستقر وكفاءة الإنتاج العالية؛ وتحتاج هذه الطريقة أيضًا إلى مزيد من البحث والتطوير قبل تطبيقها على مرحلة الإنتاج الصناعي.

في الختام، على الرغم من أن طريقة التركيب الكيميائي لها تاريخ طويل وآفاق تطبيق واسعة، إلا أنها تواجه بعض المشاكل مثل التلوث والاستهلاك العالي للطاقة. تعد طريقة التوليف التحفيزي الإنزيمي وطريقة التخمير البيولوجي من الطرق الجديدة ذات التلوث المنخفض والاستهلاك المنخفض للطاقة، لكنها لا تزال بحاجة إلى مزيد من البحث والتطوير قبل أن يمكن تطبيقها على مرحلة الإنتاج الصناعي. بالإضافة إلى ذلك، من أجل تحقيق إنتاج واسع النطاق لأكسيد البروبيلين في الصين في المستقبل، يجب علينا تعزيز الاستثمار في البحث والتطوير في هذه الأساليب حتى تتمكن من الحصول على كفاءة اقتصادية وآفاق تطبيق أفضل قبل تحقيق الإنتاج على نطاق واسع.