פרופילן אוקסידהוא סוג של חומר גלם כימי אורגני חשוב וחומר ביניים. הוא משמש בעיקר בסינתזה של פוליאתר פוליאולים, פוליאסטר פוליאולים, פוליאוריטן, פוליאתר אמין וכו', והוא חומר גלם חשוב להכנת פוליאורים פוליאסטר, שהם מרכיב חשוב בפוליאוריתן בעל ביצועים גבוהים. פרופילן אוקסיד משמש גם כחומר גלם להכנת חומרים פעילי שטח שונים, תרופות, כימיקלים חקלאיים וכו', והוא אחד מחומרי הגלם החשובים לתעשייה הכימית.
פרופילן אוקסיד מופק על ידי חמצון פרופילן בעזרת זרז. חומר הגלם פרופילן מעורבב עם אוויר דחוס ולאחר מכן מועבר דרך כור מלא בזרז. טמפרטורת התגובה היא בדרך כלל 200-300 מעלות צלזיוס, והלחץ הוא כ-1000 קילופסקל. תוצר התגובה הוא תערובת המכילה פרופילן אוקסיד, פחמן דו-חמצני, פחמן חד-חמצני, מים ותרכובות אחרות. הזרז המשמש בתגובה זו הוא זרז תחמוצת מתכת מעבר, כגון זרז תחמוצת כסף, זרז תחמוצת כרום וכו'. הסלקטיביות של זרזים אלה לתחמוצת פרופילן גבוהה יחסית, אך הפעילות נמוכה. בנוסף, הזרז עצמו יפסיק לפעול במהלך התגובה, ולכן יש צורך לחדש אותו או להחליפו באופן קבוע.
ההפרדה והטיהור של פרופילן אוקסיד מתערובת התגובה הם שלבים חשובים מאוד בתהליך ההכנה. תהליך ההפרדה כולל בדרך כלל שטיפה במים, זיקוק ושלבים נוספים. ראשית, תערובת התגובה נשטפת במים כדי להסיר את הרכיבים בעלי הרתיחה הנמוכה כגון פרופילן שלא הגיבו ופחמן חד-חמצני. לאחר מכן, התערובת מזוקקת כדי להפריד את פרופילן אוקסיד מרכיבים אחרים בעלי הרתיחה הגבוהה. על מנת להשיג פרופילן אוקסיד בטוהר גבוה, ייתכן שיהיה צורך בשלבי טיהור נוספים כגון ספיחה או מיצוי.
באופן כללי, הכנת פרופילן אוקסיד היא תהליך מורכב, הדורש שלבים מרובים וצריכת אנרגיה גבוהה. לכן, על מנת להפחית את העלות וההשפעה הסביבתית של תהליך זה, יש צורך לשפר באופן מתמיד את הטכנולוגיה והציוד של התהליך. כיום, המחקר על תהליכים חדשים להכנת פרופילן אוקסיד מתמקד בעיקר בתהליכים ידידותיים לסביבה בעלי צריכת אנרגיה נמוכה ויעילות גבוהה, כגון חמצון קטליטי באמצעות חמצן מולקולרי כמחמצן, תהליך חמצון בסיוע מיקרוגל, תהליך חמצון סופר-קריטי וכו'. בנוסף, מחקר על זרזים חדשים ושיטות הפרדה חדשות חשוב מאוד גם הוא לשיפור התפוקה והטוהר של פרופילן אוקסיד ולהפחתת עלות הייצור.
זמן פרסום: 27 בפברואר 2024