新型含氟气体的使用对减排目标意义重大

气体圈子讯：以六氟化硫(SF6)为代表的含氟气体及其混合气体广泛应用于电力系统的开关设备中，但该气体的温室效应是二氧化碳的约23500倍。2017年，欧盟外泄的六氟化硫总量的温室威力相当于130万辆汽车在路上行驶一年的排放量。因此，六氟化硫被联合国气候变化框架组织列为到限制排放的温室气体。研究人员先后推出温室效应系数比较低的含氟气体及其混合气体，但含氟气体仍存在温室效应系数过高或者气体液化温度过高的问题，没有从根本上实现“绿色”开关设备。因此，探索无氟环保电力设备开发，能严格限制含氟气体的使用，对于我国达成减排目标意义重大。

全氟异丁腈（C4F7N）是一种高挥发性的无色气体，因为电绝缘特性优异及环保性能好等特点，在电气装置中用做绝缘体的电介质组合物。全氟异丁腈的温室效应指数(GWP)仅2210，远低于六氟化硫 ，可用于替代传统六氟化硫绝缘气体，极大减少大气温室效应问题。全氟异丁腈已受到全球电气行业的广泛关注并开始得到应用。2019年广东省科技厅发布的重点领域研发计划重点项目“先进制造关键支撑材料”其中就包括：电气领域环保含氟化合物的开发与工业化示范（专题编号：20190187），项目无偿资助不超过3000万元。研究内容包括具有独立知识产权的全氟异丁腈合成工艺路线开发，全氟异丁腈工业示范装置开发，开发全氟异丁腈混气与回收装置等。

由工信部发起的智能电网技术与装备重点专项，由中国电力科学院有限公司牵头，武汉大学、西安交通大学、黎明院、平高集团有限公司等14家单位联合申报的“环保型管道输电关键技术”于2017年7月立项，其中黎明院承担了新型环保绝缘气体全氟异丁腈的批量制备工艺研究任务。立项以来，黎明院完成了全氟异丁腈制备工艺路线设计、小试阶段可行性验证，开发了具有自主知识产权的工艺路线，申请发明专利6项。2019年，该院设计并搭建了全氟异丁腈的中试生产装置，实现了全氟异丁腈的批量化生产，攻克了全氟异丁腈气体国产化制备技术难题。经过上海计量测试技术研究院检测，产品纯度在99.9%以上。2020年7月6日，随着国家高压电器产品质量监督检验中心（河南）最后一项型式试验通过，此举标志着黎明院全氟异丁腈成功应用在全球首套采用新型环保气体、电压等级最高、通过全套型式试验考核的特高压环保型GIL产品上。并顺利通过平高集团有限公司的1000千伏环保型GIL设备绝缘型式试验和温升型式试验研究。使用报告显示：产品品质优良，满足试验使用要求。

业内人士指出，特高压是国家“新基建”的重要领域之一，全氟异丁腈与二氧化碳混合气体作为绝缘介质，可实现六氟化硫的环保替代，显著降低了六氟化硫气体的使用量和排放量，对节能减排、降低温室效应、建设绿色电网具有十分重要的社会效益和经济效益。