環保絕緣氣體C4F7N氣相催化制備工藝進展

任章順，王泉高，李超楠，袁勝芳，張金彪

(昊華氣體有限公司，河南 洛陽 471000)

0 引 言

由于六氟化硫(SF6)化學性質穩定、絕緣和滅弧性能優良，因此廣泛用作斷路器、氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)和氣體絕緣輸電線路(GIL)等電網中輸變電設備的絕緣和滅弧介質，我國電網領域SF6年用量超8000 t，其中約80%用于高壓/特高壓輸配電設備。然而SF6溫室效應潛在值(GWP)是CO2的23 500倍，在大氣中的存活壽命為3200 a。上世紀90年代，SF6被列為6種限制排放的溫室氣體之一，相關行業被要求在對SF6的使用中采用相應的管制措施。到目前為止，大氣中SF6氣體的含量每年以8.7%的速度增長，過去5 a中SF6在全球大氣中的含量增長了20%。

能源活動中二氧化碳排放量占總碳排放量的80%以上，伴隨“雙碳”目標的提出，電力行業作為能源活動中最重要的部分必須承擔起縮減碳排放的重任，減少SF6氣體的使用或采用無SF6的環保絕緣氣體的輸變電設備已是大勢所趨，國內SF6替代氣體及其設備開發已是迫在眉睫。

在過去幾十年，國內外對SF6替代氣體進行了廣泛地研究。目前，研究最多的替代氣體有3類：第1類是常規氣體，如空氣、CO2、N2等；第2類是含SF6的混合氣體，如SF6與空氣、CO2、N2以及全氟烴類(如CF4)的混合氣體；第3類是不含SF6的完全替代氣體。如CF3I、全氟烴類(如c-C4F8、C3F8、C2F6)等[1-2]。選擇SF6的替代氣體時，需要綜合考慮電氣強度、溫室效應指數(GWP)和液化溫度指標，全氟異丁腈(C4F7N)具有電絕緣特性優異及環保性能好等特點，其GWP值僅為2210，有望作為SF6替代氣體使用。

1 全氟異丁腈的應用進展

美國3M公司首先對全氟異丁腈氣體[2-3]進行了大量測試，由于全氟異丁腈液化溫度較高(-4.7℃)，需與CO2氣體混合使用，稱為g3，取自“綠色、氣體、電網”的英文。……