プロピレンオキシドプロピレンオキシドは、重要な有機化学原料および中間体の一種です。主にポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリウレタン、ポリエーテルアミンなどの合成に使用され、高性能ポリウレタンの重要な成分であるポリエステルポリオールの製造における重要な原料です。また、プロピレンオキシドは、各種界面活性剤、医薬品、農薬などの製造原料としても使用され、化学工業の重要な原料の一つです。

プロピレンオキシドは、触媒を用いてプロピレンを酸化することで製造されます。原料のプロピレンを圧縮空気と混合し、触媒を充填した反応器に通します。反応温度は通常200～300℃、圧力は約1000kPaです。反応生成物は、プロピレンオキシド、二酸化炭素、一酸化炭素、水などの化合物を含む混合物です。この反応で使用される触媒は、遷移金属酸化物触媒、例えば酸化銀触媒、酸化クロム触媒などです。これらの触媒のプロピレンオキシドに対する選択性は比較的高いですが、活性は低いです。また、触媒自体は反応中に失活するため、定期的に再生または交換する必要があります。

反応混合物からプロピレンオキシドを分離・精製することは、製造プロセスにおいて非常に重要なステップです。分離プロセスには通常、水洗、蒸留などのステップが含まれます。まず、反応混合物を水洗し、未反応のプロピレンや一酸化炭素などの低沸点成分を除去します。次に、混合物を蒸留し、プロピレンオキシドを他の高沸点成分から分離します。高純度のプロピレンオキシドを得るためには、吸着や抽出などの更なる精製ステップが必要になる場合があります。

一般的に、プロピレンオキシドの製造は複雑なプロセスであり、多くのステップと高いエネルギー消費を必要とします。したがって、このプロセスのコストと環境への影響を低減するためには、プロセスの技術と設備を継続的に改善する必要があります。現在、プロピレンオキシドを製造するための新しいプロセスの研究は、主に分子状酸素を酸化剤として用いる触媒酸化、マイクロ波支援酸化プロセス、超臨界酸化プロセスなど、エネルギー消費量が少なく効率の高い環境に優しいプロセスに焦点を当てています。さらに、新しい触媒と新しい分離方法の研究も、プロピレンオキシドの収率と純度を向上させ、生産コストを削減するために非常に重要です。