什么是氟利昂?

[拼音]：fuli'ang

[外文]：freon

氟氯烷的俗称。主要是含氟和氯的烷烃衍生物，少数是环烷烃卤素衍生物，有的还含有溴原子。商业上用F-xyz(或R-xyz)表示氟利昂，其中x代表分子中碳原子数减1，当x为0时可省略；y代表氢原子数加1；z表示分子中的氟原子数。从与碳原子相连的总原子数中减去氟和氢原子数之和即可求得氯原子数。如果还含有溴原子，则需在数字后面加上字母 B及溴原子数。工业上重要的氟利昂是甲烷和乙烷的卤代物(见表)，其中最重要的是二氟二氯甲烷（R-12）、一氟 *** (R-11)和二氟一氯甲烷(R-22)，这三种产品的产量约占碳氟化合物总产量的80％～90％。氟利昂在常温下，除R-112及R-113为液体外，均为无色、无臭的不燃性气体。

1931年美国动力化学品公司开始用甲烷氯化物为原料采用液相法生产R-11和R-12，1933～1936年，R-114、R-113和R-22又先后投入工业生产。1969年意大利蒙特爱迪生集团公司建成甲烷直接氟氯化制R-11和R-12的工厂。1981年世界氟利昂的产量约为1Mt。

有氯代烃与氟化剂的置换法和甲烷的氟氯化法两种。由于用元素氟作氟化剂反应异常剧烈，工业上一般用氟化氢或氟化钙为氟化剂。

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 *** 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。

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（见图）。

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。

由于氟利昂化学性质稳定，具有不燃、无毒、介电常数低、临界温度高、易液化等特性，因而广泛用作冷冻设备和空气调节装置的制冷剂。此外，也大量用作雾化剂的组分，但由于它可能破坏大气臭氧层，现已限制使用。氟利昂的另一重要应用是作聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯等泡沫塑料的发泡剂。R-113、R-11与其他溶剂的混合物还广泛用于电子工业和航空工业中作为溶剂，在纺织工业中用作纺织染整助剂(如整理油剂和洗涤剂)。氟利昂还是生产氟树脂的原料。由R-22可以生产四氟乙烯；由R-113可以生产三氟氯乙烯。三氟溴甲烷和1，1，2，2-四氟-1，2-二溴乙烷是效果良好的灭火剂，1，1，1-三氟-二氯-二溴乙烷可作为麻醉剂。