氣體圈子訊:以六氟化硫(SF6)為代表的含氟氣體及其混合氣體廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備中,但該氣體的溫室效應(yīng)是二氧化碳的約23500倍。2017年,歐盟外泄的六氟化硫總量的溫室威力相當(dāng)于130萬輛汽車在路上行駛一年的排放量。因此,六氟化硫被聯(lián)合國氣候變化框架組織列為到限制排放的溫室氣體。研究人員先后推出溫室效應(yīng)系數(shù)比較低的含氟氣體及其混合氣體,但含氟氣體仍存在溫室效應(yīng)系數(shù)過高或者氣體液化溫度過高的問題,沒有從根本上實(shí)現(xiàn)“綠色”開關(guān)設(shè)備。因此,探索無氟環(huán)保電力設(shè)備開發(fā),能嚴(yán)格限制含氟氣體的使用,對于我國達(dá)成減排目標(biāo)意義重大。
全氟異丁腈(C4F7N)是一種高揮發(fā)性的無色氣體,因?yàn)殡娊^緣特性優(yōu)異及環(huán)保性能好等特點(diǎn),在電氣裝置中用做絕緣體的電介質(zhì)組合物。全氟異丁腈的溫室效應(yīng)指數(shù)(GWP)僅2210,遠(yuǎn)低于六氟化硫 ,可用于替代傳統(tǒng)六氟化硫絕緣氣體,極大減少大氣溫室效應(yīng)問題。全氟異丁腈已受到全球電氣行業(yè)的廣泛關(guān)注并開始得到應(yīng)用。2019年廣東省科技廳發(fā)布的重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“先進(jìn)制造關(guān)鍵支撐材料”其中就包括:電氣領(lǐng)域環(huán)保含氟化合物的開發(fā)與工業(yè)化示范(專題編號:20190187),項(xiàng)目無償資助不超過3000萬元。研究內(nèi)容包括具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的全氟異丁腈合成工藝路線開發(fā),全氟異丁腈工業(yè)示范裝置開發(fā),開發(fā)全氟異丁腈混氣與回收裝置等。
由工信部發(fā)起的智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備重點(diǎn)專項(xiàng),由中國電力科學(xué)院有限公司牽頭,武漢大學(xué)、西安交通大學(xué)、黎明院、平高集團(tuán)有限公司等14家單位聯(lián)合申報(bào)的“環(huán)保型管道輸電關(guān)鍵技術(shù)”于2017年7月立項(xiàng),其中黎明院承擔(dān)了新型環(huán)保絕緣氣體全氟異丁腈的批量制備工藝研究任務(wù)。立項(xiàng)以來,黎明院完成了全氟異丁腈制備工藝路線設(shè)計(jì)、小試階段可行性驗(yàn)證,開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝路線,申請發(fā)明專利6項(xiàng)。2019年,該院設(shè)計(jì)并搭建了全氟異丁腈的中試生產(chǎn)裝置,實(shí)現(xiàn)了全氟異丁腈的批量化生產(chǎn),攻克了全氟異丁腈氣體國產(chǎn)化制備技術(shù)難題。經(jīng)過上海計(jì)量測試技術(shù)研究院檢測,產(chǎn)品純度在99.9%以上。2020年7月6日,隨著國家高壓電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(河南)最后一項(xiàng)型式試驗(yàn)通過,此舉標(biāo)志著黎明院全氟異丁腈成功應(yīng)用在全球首套采用新型環(huán)保氣體、電壓等級最高、通過全套型式試驗(yàn)考核的特高壓環(huán)保型GIL產(chǎn)品上。并順利通過平高集團(tuán)有限公司的1000千伏環(huán)保型GIL設(shè)備絕緣型式試驗(yàn)和溫升型式試驗(yàn)研究。使用報(bào)告顯示:產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,滿足試驗(yàn)使用要求。
業(yè)內(nèi)人士指出,特高壓是國家“新基建”的重要領(lǐng)域之一,全氟異丁腈與二氧化碳混合氣體作為絕緣介質(zhì),可實(shí)現(xiàn)六氟化硫的環(huán)保替代,顯著降低了六氟化硫氣體的使用量和排放量,對節(jié)能減排、降低溫室效應(yīng)、建設(shè)綠色電網(wǎng)具有十分重要的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。