رساله دکتری مهرداد رجبی دانش آموخته مقطع دکتری پردیس دانشگاهی دانشگاه گیلان با راهنمایی دکتر حسین روحی با عنوان «اپوکسیداسیون کاتالیستی پروپن به اکسید پروپن: ساخت، ارزیابی عملکرد و مطالعات سینتیکی» در جشنواره پایان نامه های برتر ایران (جایزه ویژه پروفسور حسابی) به عنوان رساله برتر انتخاب شد.
پروپن اکسید، PO، یک ماده استراتژیک برای تولید پروپیلن گلایکول، پلی یورتان‌ها، پلی‌کربنات‌ها، آمین‌ها و اتر‌ها است. همچنین این ماده کاربرد گسترده‌ای در صنایع نساجی، صنایع بالادستی نفت (جداسازی امولسیون‌های آب و نفت)، رزین‌های پلی‌استر، چسب‌ها، لوازم آرایشی، لاک، ضد‌یخ، حلال‌ها و عوامل خنک سازی دارد.
در این پژوهش که برای اولین بار در کشور اجرا شده است، قبل از هر چیز بومی سازی تکنولوژی تولید PO و کسب دانش فنی ساخت کاتالیزگرهای تبدیل پروپن به PO هدف اصلی می‌باشد. این ماده با ارزش هم اکنون بالغ بر 480 هزار تن در سال وارد کشور میشود. با توجه به معیارهای علمی و شرایط کنونی کشور روش منتخب در این پژوهش برای تولید PO، استفاده از حدواسط پراکسیدی می باشد. در این روش، از واکنش اکسایش اتیل بنزن (EB)، ماده حدواسط 1-فنیل‌اتیل‌هیدروپرکسید (PEHP) ایجاد می شود که از واکنش این ماده حدواسط با گاز پروپن در یک واکنش اپوکسی‌دارکردن، 1-فنیل‌اتانول (1-PE) و پروپن اکسید تولید میشود. در حال حاضر سالانه 2/48% از کل پروپن اکسید تولیدی جهان از این روش بدست می آید.
به منظور ارتقای بهره‌وری اقتصادی فرایند، 1-PE ایجاد شده به عنوان محصول جانبی را میتوان در یک فرایند آبزدائی شرکت داده و به مونومر استایرن رسید. در این روش که به اختصار SMPO نامیده میشود، به ازای هر تن پروپن اکسید تولید شده 5/2 تن مونومر استایرن ایجاد می‌گردد که استایرن به دلیل اینکه خوراک واحد پلی‌استایرن و بسیاری از واحدهای پلیمری دیگر را تشکیل می‌دهد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا پلی استایرن با میزان تولید 25 میلیون تن در سال، چهارمین پلیمر مهم دنیا محسوب شده که نیاز آن در دنیا و به ویژه در آسیا بسیار در حال افزایش است. در شرایط حاضر 60 میلیون تن استایرن سالانه در جهان تولید میشود که سهم کشور ما از این میزان تولید کمتر از 2/1% می‌باشد. از این رو این روش تولیدی با توجه به اهمیت محصول جانبی آن، یکی از مهمترین روش‌های تولید پروپن اکسید در حال حاضر در دنیا محسوب شده و سهم 7/32% از کل تولید پروپن اکسید جهان را به خود اختصاص داده است. امکان استفاده از کاتالیزگرهای ناهمگن و جداسازی آسان محصولات جانبی از ویژگی‌های این واکنش، محسوب می‌گردند که به عنوان بهترین انتخاب برای طراحی و ساخت کارخانه‌های جدید در نظر گرفته میشود. و البته این شرایط برای کشور ایران کاملا مهیا است چون شرکت پتروشیمی پارس سالانه بالغ بر 680 هزار تن اتیل بنزن تولید می کند.
در این رساله، سه موضوع اصلی با عناوین زیر در ارتباط با تکنولوژی تولید پروپن اکسید مورد بررسی قرار گرفته است:
الف) اکسایش اتیل بنزن (EB) در فاز مایع به 1- فنیل اتیل هیدروپرکسید (PEHP). ب) تهیه کاتالیزگرهای تیتانیم‌دار و سیلیل‌دار شده بر روی پایه‌هائی نظیر سیلیکا (SiO2) و الک‌های مولکولی مزو متخلخل MCM-41 , MCM-48 و گرافن هیدروکسید (GH) به روش رسوبدهی شیمیائی از فاز بخار . ج) اپوکسی‌دارکردن پروپن با PEHP روی کاتالیزگرهای تیتانیم و سیلیل‌دار شده به منظور تولید PO.
