Propilen oksida adalah sejenis bahan baku dan zat antara kimia penting, yang banyak digunakan dalam produksi polieter poliol, poliester poliol, poliuretan, poliester, pemlastis, surfaktan, dan industri lainnya. Saat ini, produksi propilen oksida terutama dibagi menjadi tiga jenis: sintesis kimia, sintesis katalitik enzim, dan fermentasi biologis. Ketiga metode tersebut mempunyai karakteristik dan ruang lingkup penerapannya masing-masing. Dalam makalah ini, kami akan menganalisis situasi saat ini dan tren perkembangan teknologi produksi propilen oksida, terutama karakteristik dan keunggulan ketiga jenis metode produksi tersebut, dan membandingkan situasi di Tiongkok.

Pertama-tama, metode sintesis kimia propilena oksida merupakan metode tradisional yang memiliki keunggulan teknologi matang, proses sederhana dan biaya rendah. Ini memiliki sejarah panjang dan prospek penerapan yang luas. Selain itu, metode sintesis kimia juga dapat digunakan untuk produksi bahan baku dan zat antara kimia penting lainnya, seperti etilen oksida, butilena oksida, dan stirena oksida. Namun cara ini juga mempunyai beberapa kelemahan. Misalnya katalis yang digunakan dalam proses biasanya mudah menguap dan bersifat korosif sehingga akan menyebabkan kerusakan pada peralatan dan pencemaran lingkungan. Selain itu, proses produksinya memerlukan banyak energi dan sumber daya air sehingga akan meningkatkan biaya produksi. Oleh karena itu, metode ini tidak cocok untuk produksi skala besar di Tiongkok.

Kedua, metode sintesis katalitik enzim merupakan metode baru yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Metode ini menggunakan enzim sebagai katalis untuk mengubah propilena menjadi propilena oksida. Cara ini mempunyai banyak keuntungan. Misalnya, metode ini memiliki tingkat konversi dan selektivitas katalis enzim yang tinggi; memiliki polusi yang rendah dan konsumsi energi yang kecil; itu dapat dilakukan dalam kondisi reaksi ringan; ia juga dapat menghasilkan bahan mentah dan zat antara kimia penting lainnya dengan mengubah katalis. Selain itu, metode ini menggunakan senyawa tidak beracun yang dapat terbiodegradasi sebagai pelarut reaksi atau kondisi bebas pelarut untuk pengoperasian berkelanjutan dengan dampak lingkungan yang lebih rendah. Meskipun cara ini memiliki banyak kelebihan, namun masih terdapat beberapa permasalahan yang perlu diselesaikan. Misalnya, harga katalis enzim yang tinggi akan meningkatkan biaya produksi; katalis enzim mudah diinaktivasi atau dinonaktifkan dalam proses reaksi; Selain itu, metode ini masih dalam tahap laboratorium saat ini. Oleh karena itu, metode ini memerlukan lebih banyak penelitian dan pengembangan untuk memecahkan masalah tersebut sebelum dapat diterapkan pada produksi industri.

Terakhir, metode fermentasi biologis juga merupakan metode baru yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Metode ini menggunakan mikroorganisme sebagai katalis untuk mengubah propilena menjadi propilena oksida. Cara ini mempunyai banyak keuntungan. Misalnya, metode ini dapat menggunakan sumber daya terbarukan seperti limbah pertanian sebagai bahan mentah; memiliki polusi yang rendah dan konsumsi energi yang kecil; itu dapat dilakukan dalam kondisi reaksi ringan; ia juga dapat menghasilkan bahan mentah dan zat antara kimia penting lainnya dengan mengubah mikroorganisme. Selain itu, metode ini menggunakan senyawa tidak beracun yang dapat terbiodegradasi sebagai pelarut reaksi atau kondisi bebas pelarut untuk pengoperasian berkelanjutan dengan dampak lingkungan yang lebih rendah. Meskipun cara ini memiliki banyak kelebihan, namun masih terdapat beberapa permasalahan yang perlu diselesaikan. Misalnya, katalis mikroorganisme perlu dipilih dan disaring; tingkat konversi dan selektivitas katalis mikroorganisme relatif rendah; perlu dipelajari lebih lanjut bagaimana mengontrol parameter proses untuk memastikan operasi yang stabil dan efisiensi produksi yang tinggi; metode ini juga memerlukan lebih banyak penelitian dan pengembangan sebelum dapat diterapkan pada tahap produksi industri.

Kesimpulannya, meskipun metode sintesis kimia memiliki sejarah panjang dan prospek penerapan yang luas, metode ini memiliki beberapa permasalahan seperti polusi dan konsumsi energi yang tinggi. Metode sintesis katalitik enzim dan metode fermentasi biologis merupakan metode baru dengan polusi rendah dan konsumsi energi yang kecil, namun masih memerlukan penelitian dan pengembangan lebih lanjut sebelum dapat diterapkan pada tahap produksi industri. Selain itu, untuk mencapai produksi propilen oksida skala besar di Tiongkok di masa depan, kita harus memperkuat investasi penelitian dan pengembangan pada metode-metode ini sehingga metode tersebut dapat memiliki efisiensi ekonomi dan prospek penerapan yang lebih baik sebelum produksi skala besar terwujud.