プロピレンオキシドは重要な化学原料および中間体の一種であり、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、ポリエステル、可塑剤、界面活性剤およびその他の産業の製造に広く使用されています。現在、プロピレンオキシドの製造は主に化学合成、酵素触媒合成、生物学的発酵の3種類に分けられます。 3 つの方法にはそれぞれ独自の特徴と適用範囲があります。本稿では、プロピレンオキシド製造技術の現状と発展動向、特に3種類の製造方法の特徴と利点を分析し、中国の状況を比較する。

まず、プロピレンオキシドの化学合成法は伝統的な方法であり、成熟した技術、単純なプロセス、低コストという利点があります。長い歴史と幅広い応用の可能性を持っています。さらに、化学合成法は、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドなどの他の重要な化学原料や中間体の製造にも使用できます。ただし、この方法にはいくつかの欠点もあります。たとえば、プロセスで使用される触媒は通常揮発性で腐食性があり、装置の損傷や環境汚染の原因となります。さらに、製造プロセスでは多くのエネルギーと水資源を消費する必要があり、製造コストが増加します。したがって、この方法は中国での大規模生産には適していません。

次に、酵素触媒合成法は近年開発された新しい方法です。この方法では、酵素を触媒として使用して、プロピレンをプロピレンオキシドに変換します。この方法には多くの利点があります。たとえば、この方法は高い変換率と酵素触媒の選択性を備えています。汚染が少なく、エネルギー消費も少ない。穏やかな反応条件下で行うことができます。触媒を変更することで、他の重要な化学原料や中間体を製造することもできます。さらに、この方法では、環境への影響を抑えた持続可能な操作のために、反応溶媒または無溶媒条件として生分解性の非毒性化合物を使用します。この方法には多くの利点がありますが、解決する必要がある問題がまだいくつかあります。たとえば、酵素触媒の価格は高いため、製造コストが増加します。酵素触媒は反応過程で失活または失活しやすい。さらに、この方法は現段階ではまだ実験室段階にあります。したがって、この方法を工業生産に適用するには、これらの問題を解決するためにさらなる研究開発が必要です。

最後に、生物学的発酵法も近年開発された新しい方法です。この方法は、微生物を触媒として使用して、プロピレンをプロピレンオキシドに変換します。この方法には多くの利点があります。たとえば、この方法では農業廃棄物などの再生可能資源を原料として使用できます。汚染が少なく、エネルギー消費も少ない。穏やかな反応条件下で行うことができます。微生物を変化させることによって、他の重要な化学原料や中間体を生産することもできます。さらに、この方法では、環境への影響を抑えた持続可能な操作のために、反応溶媒または無溶媒条件として生分解性の非毒性化合物を使用します。この方法には多くの利点がありますが、解決する必要がある問題がまだいくつかあります。たとえば、微生物触媒を選択し、スクリーニングする必要があります。微生物触媒の変換率と選択性は比較的低い。安定した操業と高い生産効率を確保するためにプロセスパラメータを制御する方法をさらに研究する必要がある。この方法を工業生産段階に適用するには、さらに研究開発が必要です。

結論として、化学合成法は長い歴史と幅広い応用の可能性を持っていますが、公害や高エネルギー消費などのいくつかの問題を抱えています。酵素触媒合成法や生物学的発酵法は、低公害でエネルギー消費量が少ない新しい方法ですが、工業生産段階に適用するにはまだ研究開発が必要です。さらに、将来的に中国でプロピレンオキシドの大規模生産を実現するためには、大規模生産が実現する前に、より良い経済効率と応用の見通しを持たせるために、これらの方法への研究開発投資を強化する必要がある。