氟利昂提炼方法包括置换法和甲烷氟氯化法。
置换法
主要用于生产R-11、R-12、R-22、R-21、R-13、R-113和R-114等。此法有液相法和气相法两种:
①液相法技术较成熟,温度易控制,副产物少,是工业上采用的主要方法。所用的卤化锑催化剂(见固体酸催化剂)寿命也较长(约1~2年,每2~3个月需进行一次再生和补充)。根据原料和目的产品的不同而采取不同的反应温度(一般为45~200℃)和压力(最高可达3.5MPa),以促使反应在均相下进行。不同的氯代烃原料可以制得不同的氟化合物,如以四氯化碳为原料,可以生产R-11和R-12;以三氯甲烷为原料,可以生产R-22;以四氯乙烯为原料可以生产R-113和R-114。反应生成物一般要经水洗、碱洗、干燥、压缩和蒸馏等后处理,才制得纯品。
②气相法使用装有氟化铝、氟化铬和氟氧化铬催化剂的固定床反应器或流化床反应器,其后处理与液相法相似。
甲烷氟氯化法
以甲烷、氯气和氟化氢为原料,在催化剂存在下,一步合成氟氯甲烷。反应产物中主要含R-11.R-12,沸点较高的氟化物和氯化氢,经汽提塔使部分氟化合物再循环,剩余气体进入氯化氢蒸馏塔,脱除氯化氢后经水洗、中和、干燥和精馏,得到R-11和R-12成品。所用催化剂是金属氟化物或氯化物,载体为活性炭、硫酸铝或碳酸钡。反应温度为370~470℃,接触时间约4~10s。反应收率以甲烷计为96%~99%;以氯计为97%;以氟计为94%。该过程的优点是工艺过程较简单、产品纯度高。
氟利昂,又名氟里昂,名称源于英文Freon,它是一个由美国杜邦公司注册的制冷剂商标。在中国,氟利昂定义存在分歧,一般将其定义为饱和烃(主要指甲烷、乙烷和丙烷)的卤代物的总称,按照此定义,氟利昂可分为CFC、HCFC、HFC等4类;有些学者将氟利昂定义为CFC制冷剂;
用途:
氟利昂被广泛用被当作制冷剂、发泡 、清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。
前景:
虽然有禁止使用氟利昂的政策出台,新生产的家电产品中全面禁止使用氟利昂,但是使用氟利昂的旧家电等产品,不会被立即叫停,而只能随着其更新换代逐步淘汰。
上世纪20年代氟利昂在美国被发明,即以无毒、无腐蚀性、价格低廉等优点,被广泛应用于生产喷雾剂、冷冻剂、泡沫塑料和现代冰箱、空调等家用电器生产。但问题是,氟利昂到达平流层后,在零下78摄氏度以下,平流层会产生一种名为平流层冰晶云的云,它的表面极易吸附污染物质,从而将氟利昂和溴化烃中的氯和溴分解出来,随后在其表面,通过光化学反应,夺取臭氧中的氧分子,达到消耗臭氧的目的。
上世纪80年代后,生产氟利昂达到高峰,年产量达144万吨,在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达2000万吨。“可以说,在我们享受现代化生活同时,将我们的地球也破坏了。”