ODS的替代品--碳氢清洗剂的特性与应用前景.doc

ODS的替代品--碳氢清洗剂的特性与应用前景（内部资料）天津普罗米化工有限公司在工业清洗领域使用的清洗剂中，ODS（破坏臭氧层物质）清洗剂占有很大比重，特别是在精密清洗中，三氟三氯乙烷（CFC-113）和1.1.1-三氯乙烷被称为“最好的清洗剂”而倍受欢迎。随着人们对环境保护和人身健康的关心和重视，寻找新的替代品以淘汰ODS清洗剂已成为当务之急。为此，全世界政府部门、科技人员和相关企业做出了巨大投入，各种替代产品和替代技术应运而生。从经济、适用、安全、环保等方面综合平价，碳氢清洗剂是极具前景的 ODS替代品。 一、三种替代思路的比较 ODS清洗剂的替代技术可以分为三种类型： 1．利用现有清洗技术改变清洗工艺：以水洗和半水洗为代表 卤代烃清洗剂淘汰的必然趋势 卤代烃是烃分子中的一部分或全部氢原子被卤素原子（氟、氯、溴、碘）取代而生成的化合物。在工业清洗领域使用最多的卤代烃清洗剂有氯代烃和氟氯烃两类，包括二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、三氟三氯乙烷（F-113）卤代烃清洗剂因其具有清洗能力强、不燃烧、干燥快、易蒸馏再生的优点被广泛使用，据统计2000年中国用于工业清洗的卤代烃清洗剂超过百万吨。 但卤代烃清洗剂在使用中对人、被清洗物和环境会带来许多危害： 1、毒性：上述溶剂除F-113和1,1,1-三氯乙烷外都有很大毒性，通过皮肤、呼吸接触或误食会引起肝、肾、血液中毒，轻者头晕、呕吐，重者会造成休克甚至死亡。一些溶剂在阳光照射下还会产生毒性极大的光气，有致癌作用。因此对使用场所和人员防护有严格要求，空气中最高容许浓度为10—500ppm。 2、腐蚀：因大部分卤代烃清洗剂中含有氯原子，在一定条件下会分解产生盐酸，对设备和金属工件产生腐蚀。大部分氯代烃溶剂会使塑料橡胶件溶解、溶胀、变形或脆化，使其清洗范围受到限制。 3、蒸发损失大：氯代烃清洗剂沸点低（一般在40~80），均属于易挥发液体，在运输、储存和使用过程中约有40%的清洗剂因蒸发而损失掉。 4、污染环境：氯代烃溶剂均不能自然降解，排放后对空气、水体和土壤有较严重的污染。 5、破坏臭氧层： F-113、四氯化碳和1,1,1-三氯乙烷的挥发气体滞留在大气中，随气流上升，在平流层受紫外线照射分解产生氯原子，氯原子作为一种催化剂，可长久的引发损害臭氧层的反应，使臭氧层阻挡紫外线的作用降低，对地球上的人和动、植物带来危害。 卤代烃清洗剂中毒性较大的四氯化碳、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯早已引起人们的高度重视，开始是采用防毒面具、清洗间封闭和清洗设备封闭等方法以减少其扩散，限制污染范围。后来发现了F-113的优越性能以后就很少有人使用此类溶剂做清洗了。 F-113是一种无色无味液体，化学稳定性好，在常温下长期保存不变质，对矿物油溶解能力强，对绝大多数金属、塑料、橡胶、涂层均不发生溶解作用，而且无毒、不燃烧，使用时非常安全。又因为沸点为47.6，清洗后可以自然干燥。F-113被公认是最好的溶剂型清洗剂，其用量高居溶剂型清洗剂之首。但是因为世界保护臭氧层工作的开展，F-113被淘汰已是大势所趋。在联合国的组织下，各国政府签订了《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，明确规定了淘汰破坏臭氧层物质的责任、目标、方法和期限。1993年1月中国政府批准执行《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，2000年3月《蒙特利尔议定书》多边基金执委会会议正式批准了《中国清洗行业ODS整体淘汰计划》。根据计划，用于清洗剂的F-113的生产和消费从2000年7月起逐年减少并于2006年1月1日前全部淘汰。用于清洗剂的1.1.1三氯乙烷2000年开始逐步减少并于2010年1月1日以前完全淘汰。中国有关部门已经对此类产品的生产、经营和消费采取了限制和鼓励替换的措施。 由于世界对F-113的严格限制，各种替代技术应运而生。主要有： 1、水洗和半水洗：成本最低，但存在清洗力差、工艺复杂、生锈、水渍残留、排放污染等缺陷，推广使用受到限制。 2、氢氟氯化碳（HCFC-225，-1416）：其特性与氟氯烃相似，臭氧破坏系数大大降低（不是没有），但有毒，对塑胶材料不安全。此类溶剂虽然在中国正被推广，但世界其它国家将于2002年12月31日以后停止制造。 3、美国一些企业开始研究更为高级的氢氟化碳和氢氟乙醚.其特性优良，但价格是氟氯烃的数倍至十数倍。目前在中国推广的成本问题是不易被接受的。 4、碳氢溶剂：具有洗净力强、价格低、与材料相容性好、无毒、不污染环境、不破坏臭氧层等优势，闪点低和挥发慢的缺陷由于使用设备的完善得到解决，在发达国家，特别是日本和西欧已经成为取代卤代烃溶剂的首选，在中国也有使用，但多为外资企业，使用的溶