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      CFCs氟氯烴中的氯對大氣中的臭氧層有著嚴重的破壞作用，科學家在南極上空發(fā)現(xiàn)了臭氧空洞，保護臭氧層的問題引起來了全世界的高度重視和關(guān)注，1987年簽署了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)議書》，決定開始在發(fā)達國家2000年取消受控CFCs的生產(chǎn)和使用，發(fā)展中國家可延遲10年。因此，世界各國都加速了CFCs替代技術(shù)的研究及工業(yè)化進程發(fā)展。

      我國采取一系列的措施和步驟，對CFCs的生產(chǎn)和使用開始逐漸削減。以CFC-11為發(fā)泡劑的聚氨酯硬泡材料具有絕熱性能好，發(fā)泡流動性強，容易成型等諸多優(yōu)勢，是很好的冰箱用保溫材料，由于冰箱用聚氨酯硬泡發(fā)泡劑不僅要求具有沸點低、發(fā)泡性能優(yōu)良的特點，而且還要求較低的氣體導(dǎo)熱系數(shù)。最初替代CFC-11發(fā)泡劑的開發(fā)花費了較長的時間，遇到了很大的困難，提出的較為成熟的替代CFC-11的零ODP (潛在臭氧層物質(zhì)消耗值)發(fā)泡劑有以下幾類：水、二氧化碳發(fā)泡體系； HFCs (氫氟烷烴)發(fā)泡體系；戊烷類化合物發(fā)泡體系和PFAs發(fā)泡體系(全氟烷)。

      其中環(huán)戊烷是最具潛力的替代CFC-11冰箱用聚氨酯發(fā)泡劑：使用全水發(fā)泡劑(即水+二氧化碳發(fā)泡)的聚氨酯泡沫易老化，絕熱性能差，泡孔壁強度低，泡沫制品的尺寸穩(wěn)定性差。HFCs 類化合物的GWP (綜合溫室效應(yīng)值)不為零，毒性較大，且成本較高，在較長一段時間內(nèi)，難以形成生產(chǎn)規(guī)模。PFAs 類發(fā)泡劑的價格更高，雖然在使用時增加發(fā)泡劑中的水量可以降低PFAs用量，但是會引起泡沫脆性增高和粘結(jié)性變差，使其在冰箱行業(yè)中的應(yīng)用受到較大的限制。戊烷類發(fā)泡劑的ODP和GWP均為零，在大氣中的降解半衰期僅10~15小時，停留時間只有幾天，沸點及蒸氣導(dǎo)熱系數(shù)較低等，適于作為冰箱用聚氨酯硬泡發(fā)泡劑，而且價格比HPCs和PFCs便宜得多。

      在戊烷類化合物中，環(huán)戊烷的蒸氣導(dǎo)熱系數(shù)最小比其它的戊烷化合物更具有優(yōu)越性。雖然戊烷類化合物存在可燃性、發(fā)泡設(shè)備的防爆性和運輸?shù)葐栴}，但經(jīng)過一些努力，這些問題已經(jīng)完全得到解決。

      1992年，德國Liebherr公司開始使用環(huán)戊烷取代CFC-11作為冰箱用聚氨酯硬泡發(fā)泡劑，到1994年4月，德國的Lienz及Ochsenhausen工廠完成了冰箱用聚氨酯硬泡發(fā)泡劑由CFC-11 到環(huán)戊烷的工業(yè)規(guī)模轉(zhuǎn)換。隨后所有德國的冰箱廠完成了這一轉(zhuǎn)換，在此之后，歐洲的丹麥、瑞典、西班牙、意大利、奧地利、斯洛文尼亞，亞洲的日本和韓國也相繼完成了該轉(zhuǎn)換。此外，德國的Henneche公司開發(fā)的環(huán)戊烷加工技術(shù)不僅用于冰箱門柜夾心板的制造，而且用于生產(chǎn)聚氨酯半硬泡、自結(jié)皮泡沫制品。

      我國是世界上最大的電冰箱生產(chǎn)國家之一，擁有極大的生產(chǎn)能力，為世界總產(chǎn)量的一半。國內(nèi)的巨大市場需求，出口力度的增強，家用制冷行業(yè)的產(chǎn)品都將會保持強勁增長的趨勢。隨著家電行業(yè)的環(huán)境意識增強以及國家環(huán)保部門的努力，我國家用制冷行業(yè)ODS削減行動也取得了一定的顯著成績，我國冰箱用聚氨酯硬泡替代發(fā)泡劑的應(yīng)用大致分為三個步驟：過渡期間使用部分降低CFC-11的CFC-11/水發(fā)泡體系；短期使用R -22、R-141b等HCFCs類過渡性替代品；最終使用戊烷類和全氟烷類發(fā)泡劑。

      由最初的國內(nèi)沒有生產(chǎn)環(huán)戊烷的廠家，需要進口產(chǎn)品，價格高，貨源也不充足，嚴重制約了環(huán)戊烷替代氟利昂工作的進程，到目前國內(nèi)已有多家環(huán)戊烷的生產(chǎn)廠家，已經(jīng)明顯看到了我國的發(fā)展實力，開發(fā)環(huán)戊烷的生產(chǎn)工藝，為市場提供環(huán)戊烷產(chǎn)品，關(guān)系到我國乃至世界的環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展，意義重大。

      就目前來看，環(huán)戊烷的市場十分客觀。國內(nèi)冰箱廠采用環(huán)戊烷，保溫板也是聚氨酯泡沫，發(fā)泡劑也由環(huán)戊烷來替代。由此可見，國內(nèi)環(huán)戊烷的市場總需求量將會一直持續(xù)穩(wěn)定增長。

環(huán)戊烷的制備方法生產(chǎn)工藝

      環(huán)戊烷存在于某些石油餾分中，常溫下為無色液體，熔點為-93.9℃，沸點為49.2℃，相對密度為0.7457（20/4℃），化學性質(zhì)與烷烴相似，閃點為-37℃，為一級可燃性氣體。能夠用于工業(yè)生產(chǎn)的有以下幾種方式。

(1)用石油醚或者某些石油直餾汽油中的30-60°C餾分精餾生產(chǎn)環(huán)戊烷；

(2)環(huán)己烷在高溫高壓下在Al2o3上裂解生成環(huán)戊烷；

(3) 1，5-二溴戊烷與鋅作用；

(4)環(huán)戊酮Clemmensen還原；

(5)環(huán)戊二烯加氫。

其中由雙環(huán)戊二烯(DCPD)解聚成環(huán)戊二烯(CPD)，后將環(huán)戊二烯加氫工藝來合成環(huán)戊烷(CPA)工藝具有以下三個明顯的優(yōu)點：

(1) 原料雙環(huán)戊二烯的市場供應(yīng)充足。

(2) 副產(chǎn)物較少，可以作到無三廢。

(3)生產(chǎn)設(shè)備投資較低，生產(chǎn)成本可以控制在較低的范圍。

      利用石腦油或輕柴油裂解制乙烯的副產(chǎn)物雙環(huán)戊二烯解聚加氫制環(huán)戊烷的工藝，為大量的乙烯裝置C5副產(chǎn)品提供了一條較好的增值增效的途徑。該工藝的反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率高，副產(chǎn)品少，無“三廢”污染，是環(huán)境友好的合成工藝。在當今社會的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中，我們需要為此持之努力的是不斷改進更好科學環(huán)保的技術(shù)，并且能夠更好的應(yīng)用在試劑的生產(chǎn)過程中，幫助其更好替代氟氯烴在工業(yè)中的使用。