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环保公益性行业科研专项经费项目系列丛书 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南 肖学智 主编 中国环境出版社北京 图书在版编目（CIP）数据 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南/肖学智主编. 北京中国环境出版社，2016.5 （环保公益性行业科研专项经费项目系列丛书） ISBN 978-7-5111-2779-2 Ⅰ．①含 Ⅱ．①肖 Ⅲ．①氟代烃指南 Ⅳ．①O622.2-62 中国版本图书馆CIP数据核字（2016）第085005号 出 版 人 王新程 责任编辑 李兰兰 责任校对 尹 芳 封面设计 宋 瑞 出版发行 中国环境出版社 （100062 北京市东城区广渠门内大街16号） 网 址http// 电子邮箱bjgl 联系电话010-67112765（编辑管理部） 010-67112735（第一分社） 发行热线010-67125803，010-67113405（传真） 印 刷 北京中科印刷有限公司 经 销 各地新华书店 版 次 2016年5月第1版 印 次 2016年5月第1次印刷 开 本 7871092 1/16 印 张 字 数 392千字 定 价 .00元 【版权所有。未经许可，请勿翻印、转载，违者必究。】 如有缺页、破损、倒装等印装质量问题，请寄回本社更换 环保公益性行业科研专项经费项目系列丛书 编著委员会 顾 问 吴晓青 组 长 刘志全 成 员 禹 军 陈 胜 刘海波 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南 编写人员 主 编肖学智 副主编胡建信 李红旗 陈江平 张建君 周晓芳 第1章周晓芳 郭昌赟 第2章胡建信 吴克安 周晓芳 张建君 王 雷 姜含宇 张兆阳 第3章郭智恺 马超峰 周晓芳 张建君 吴克安 第4章周晓芳 吴克安 郑冬芳 张建君 郭智恺 第5章陈江平 李红旗 钟志锋 王 雷 张朝晖 张子琦 陈晓宁 第6章罗振扬 王向东 郭晓林 孟庆君 李 娟 第7章冯 流 高凌云 郭晓林 第8章制冷部分钟志锋 李小燕 郭昌赟 王 磊 滑 雪 第8章泡沫部分郭晓林 李 娟 高凌云 孙 博 序 言 i 环保公益性行业科研专项经费项目系列丛书 序 言 我国作为一个发展中的人口大国，资源环境问题是长期制约经济社会可持续发展 的重大问题。党中央、国务院高度重视环境保护工作，提出了建设生态文明、建设资 源节约型与环境友好型社会、推进环境保护历史性转变、让江河湖泊休养生息、节能 减排是转方式调结构的重要抓手、环境保护是重大民生问题、探索中国环保新道路等 一系列新理念新举措。在科学发展观的指导下，环境保护工作成效显著，在经济增长 超过预期的情况下，主要污染物减排任务超额完成，环境质量持续改善。 随着当前经济的高速增长，资源环境约束进一步强化，环境保护正处于负重爬坡 的艰难阶段。治污减排的压力有增无减，环境质量改善的压力不断加大，防范环境风 险的压力持续增加，确保核与辐射安全的压力继续加大，应对全球环境问题的压力急 剧加大。要破解发展经济与保护环境的难点，解决影响可持续发展和群众健康的突出 环境问题，确保环保工作不断上台阶出亮点，必须充分依靠科技创新和科技进步，构 建强大坚实的科技支撑体系。 2006年，我国发布了国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年） （以下简称规划纲要），提出了建设创新型国家战略，科技事业进入了发展的快车道， 环保科技也迎来了蓬勃发展的春天。为适应环境保护历史性转变和创新型国家建设的 要求，原国家环境保护总局于2006年召开了第一次全国环保科技大会，出台了关于 增强环境科技创新能力的若干意见，确立了科技兴环保战略；2012 年，环境保护部 召开第二次全国环保科技大会，出台了关于加快完善环保科技标准体系的意见，全 面实施科技兴环保战略，建设满足环境优化经济发展需要、符合我国基本国情和世界 环保事业发展趋势的环境科技创新体系、环保标准体系、环境技术管理体系、环保产 业培育体系和科技支撑保障体系。几年来，在广大环境科技工作者的努力下，水体污 染控制与治理科技重大专项实施顺利，科技投入持续增加，科技创新能力显著增强； 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南 ii 现行国家标准达 1 300 余项，环境标准体系建设实现了跨越式发展；完成了 100 余项 环保技术文件的制修订工作，确立了技术指导、评估和示范为主要内容的管理框架。 环境科技为全面完成环保规划的各项任务起到了重要的引领和支撑作用。 为优化中央财政科技投入结构，支持市场机制不能有效配置资源的社会公益研究 活动，“十一五”期间国家设立了公益性行业科研专项经费。根据财政部、科技部的总 体部署，环保公益性行业科研专项紧密围绕规划纲要和国家环境保护科技发展 规划确定的重点领域和优先主题，立足环境管理中的科技需求，积极开展应急性、 培育性、基础性科学研究。“十一五”以来，环境保护部组织实施了公益性行业科研专 项项目439项，涉及大气、水、生态、土壤、固废、核与辐射等领域，共有包括中央 级科研院所、高等院校、地方环保科研单位和企业等几百家单位参与，逐步形成了优 势互补、团结协作、良性竞争、共同发展的环保科技“统一战线”。目前，专项取得了 重要研究成果，提出了一系列控制污染和改善环境质量技术方案，形成一批环境监测 预警和监督管理技术体系，研发出一批与生态环境保护、国际履约、核与辐射安全相 关的关键技术，提出了一系列环境标准、指南和技术规范建议，为解决我国环境保护 和环境管理中急需的成套技术和政策制定提供了重要的科技支撑。 为广泛共享“十一五”以来环保公益性行业科研专项项目研究成果，及时总结项 目组织管理经验，环境保护部科技标准司组织出版环保公益性行业科研专项经费系列 丛书。该丛书汇集了一批专项研究的代表性成果，具有较强的学术性和实用性，可以 说是环境领域不可多得的资料文献。丛书的组织出版，在科技管理上也是一次很好的 尝试，我们希望通过这一尝试，能够进一步活跃环保科技的学术氛围，促进科技成果 的转化与应用，为探索中国环保新道路提供有力的科技支撑。 中华人民共和国环境保护部副部长 2011年10月 前 言 iii 前 言 由于目前广泛用作制冷剂、发泡剂和清洗剂的 HCFCs 类物质属于臭氧消耗物质 （ODS），对大气臭氧层有破坏作用，而且这类物质往往具有较高的温室效应，根据关 于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书（以下简称蒙特利尔议定书）的规定，包括 中国在内的发展中国家应在2013年将HCFCs的生产量和消费量冻结在2009年和2010 年消费量的平均水平（基线）上，在2015年将生产量和消费量削减基线水平的10、 2020年削减35、2025年削减67.5、2030年削减97.5并停止在制造业新产品生产 中使用，20302040年保留基线水平的2.5用于制冷维修用途。 HCFCs用途广泛，涉及制冷与空调、清洗、泡沫等各个行业。其替代技术在不同 行业呈现出多样化的特点。目前，在 HCFCs 的替代技术中，氢氟烃（HFCs）是最成 熟的替代品，然而，HFCs同时是强效的温室气体，将受到温室气体减排要求的约束。 蒙特利尔议定书缔约方19次会议第XIX/6号决定鼓励各国“在淘汰HCFCs时，选 择那些可最大限度减少对环境的影响，特别是对气候的影响，并能满足其他健康、安 全和环境考虑的替代品”。在多边基金的项目指南中，给予低全球变暖潜能（GWP） 值的替代技术在改造费用上更多的激励。与此同时，欧盟、美国等已经开始在其国内 管制 HFCs 的使用，并向蒙特利尔议定书缔约方会议提交了管控 HFCs 类物质的 拟议修正案。 我国是世界上HCFCs物质的生产和消费大国，生产量和消费量均居世界首位。要 实现2015年第一阶段和2020年第二阶段的削减目标是一个艰巨的任务，意味着需要 大量减少HCFCs物质的使用。 2011年7月，第64次蒙特利尔多边基金执委会批准了包括中国房间空调器行业、 工商制冷行业、聚氨酯泡沫行业、聚苯乙烯泡沫行业、清洗行业和制冷维修行业6个 HCFCs淘汰管理计划（HPMP）。在多边基金的支持下，我国自2013年起已经进入了 HCFCs淘汰的实质性实施阶段。 对于各行业来讲，HCFCs替代技术的应用都是一个全新的课题，无论是技术、设 备、人员、社会服务体系等各个方面都不能很快适应新的形势发展要求，也没有足够 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南 iv 的经验积累。此外，由于气候变化问题日益受到高度关注，之前已经在发达国家普遍 应用的替代品 HFCs 面临再次被替代的风险，各行业在替代技术选择方面面临极大挑 战。而能够满足保护臭氧层和保护气候双重要求的替代品往往具有一定可燃性，这就 带来了可燃物质使用的安全性问题。 为此，环境保护部环境保护对外合作中心组织有关研究机构和行业专家编写了本 指南，以期向相关行业提供HCFCs替代品及相关产品制造所需的设计技术、工艺技术、 设备改造等方面的参考信息，解决相关的技术疑问，推动各行业HCFCs替代的进程和 替代技术的安全应用。 本指南包括8章和附录。第1章介绍了有关HCFCs替代的背景知识，如HCFCs 的环境问题、蒙特利尔议定书以及相关的术语等；第2章与附录结合提供了39种 常见HCFCs替代品的各种数据；第3章介绍了HCFCs替代品评估的一些基本概念； 第4章分析了HCFCs替代品应用的各种风险因素如可燃性、毒性、环境影响等；第5 章针对制冷空调行业，首先介绍了常见HCFCs替代品在9大类制冷空调产品如房间空 调器、单元式空调机、冷水/热泵机组、工商制冷、运输空调等中的应用，然后介绍了 常见HCFCs替代品的性质和应用特征；第6章针对泡沫行业，介绍了PU泡沫和XPS 泡沫的HCFCs替代品的发泡技术及其应用；第7章介绍了HCFCs替代清洗剂及其应 用技术，并提供了两个典型应用案例；第8章介绍了HCFCs替代品在小型空气源热泵、 房间空调器、工商制冷、清洗和发泡行业的典型案例。 需要说明的是，对于任一行业，由于产品和制造技术的差异，HCFCs替代品在产 品中的具体表现和生产工艺、设备的改造方案均会有所差异。本指南所提供的信息一 般基于现有研究成果，而这些研究往往是针对特定产品的。因此，尽管定性来讲所涉 及的信息可能是普适性的，但对于不同的产品存在定量上的差异是正常的。 由于我国HCFCs替代工作刚刚起步，以往的基础技术和经验积累也比较薄弱，相 关研究处于不断成熟和不断深入的过程，目前能收集到的信息有限。因此，本指南是 指导性和方向性的，不能认为完全按照指南实施就可达到 HCFCs 替代工作的最终要 求。此外，有关可燃替代品安全方面的基础与积累则更加薄弱，本指南涉及可燃替代 品安全问题的内容也属于参考性的。 本指南涉及内容较广、工作量大，由于编者水平有限，难免有不妥和错误之处， 恳请读者予以批评指正。 谨在此对参编人员和审稿专家在本指南编写过程中的无私奉献深表谢意。 目 录 v 目 录 第1章 背 景.........................................................................................................................1 1.1 消耗臭氧层物质的环境影响.....................................................................................1 1.2 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书...........................................................3 1.3 替代技术发展历史和现状........................................................................................4 1.4 HCFCs加速淘汰调整方案.......................................................................................9 1.5 术语和定义..............................................................................................................10 第2章 HCFCs替代技术评估..............................................................................................12 2.1 评估依据..................................................................................................................12 2.2 法律法规..................................................................................................................13 2.3 评估所需的信息与数据..........................................................................................19 2.4 评估准则..................................................................................................................24 2.5 评估程序..................................................................................................................24 2.6 替代品筛选框架......................................................................................................27 第3章 主要HCFCs替代品特性.........................................................................................29 3.1 ODS替代的变革.....................................................................................................29 3.2 HCFCs替代品的特性指标.....................................................................................31 第4章 HCFCs替代品应用风险因素分析...........................................................................34 4.1 毒性风险分析..........................................................................................................34 4.2 安全风险分析..........................................................................................................35 4.3 环境风险分析..........................................................................................................39 4.4 技术经济风险分析..................................................................................................46 4.5 总结..........................................................................................................................46 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南 vi 第5章 制冷行业HCFCs替代技术.....................................................................................47 5.1 概论..........................................................................................................................47 5.2 制冷剂替代技术......................................................................................................49 5.3 主要替代制冷剂......................................................................................................75 第6章 泡沫行业HCFCs替代技术.....................................................................................94 6.1 概述..........................................................................................................................94 6.2 泡沫塑料HCFCs替代技术....................................................................................95 6.3 替代发泡剂应用技术............................................................................................106 第7章 清洗行业HCFCs替代技术...................................................................................125 7.1 概述........................................................................................................................125 7.2 HCFCs清洗剂替代技术.......................................................................................125 7.3 HCFCs清洗剂主要替代品...................................................................................130 7.4 清洗行业HCFCs替代技术典型应用案例...........................................................148 第8章 HCFCs替代品应用风险控制案例分析.................................................................156 8.1 使用R290在房间空调器中替代HCFC-22.........................................................156 8.2 冷冻冷藏用NH3/CO2复叠制冷系统替代HCFC-22...........................................160 8.3 使用R32在小型空气源热泵中替代HCFC-R22.................................................164 8.4 使用环戊烷替代HCFC-141b发泡剂...................................................................168 附 录.....................................................................................................................................174 1 部分替代物质基本特征...........................................................................................174 2 部分替代物质性质...................................................................................................176 参考文献.................................................................................................................................265 第1章 背 景 1 第1章 背 景 为做好关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书（以下简称蒙特利尔议定书）特 别是含氢氯氟烃（HCFCs）加速淘汰调整案的履约工作，尽可能减少 HCFCs 替代过程中 的温室气体排放、有毒物质产生、能源和资源消耗等不利于环境的影响，推动各有关行业 使用环境友好的、可持续的替代技术，减少由于使用不适当的替代品造成的浪费和损失， 促进有关行业加大替代品和相关技术研究力度、提高产品技术水平，根据中华人民共和 国环境保护法消耗臭氧层物质管理条例以及有关国际国内技术发展趋势等，编制了 本指南。 1.1 消耗臭氧层物质的环境影响 消耗臭氧层物质（Ozone Depleting Substances，ODS），是含有卤素的一类化学品的总 称。主要的ODS物质分为以下几类 （1）全氯氟烃（CFC）烷烃的碳链上氢原子被氯原子和氟原子取代的产物。具有代 表性的CFC包括一氟三氯甲烷（CFC-11）、二氟二氯甲烷（CFC-12）、 1,1,2-三氟-1,2,2-三 氯乙烷（CFC-113）等。CFC具有通常条件下化学性质稳定的特性，低毒、不可燃，因而 被广泛应用于制冷、发泡、清洗、气雾剂、烟丝膨胀等领域。 （2）哈龙哈龙是烷烃碳链上氢原子被溴、氟原子或溴、氯、氟原子取代的产物。 具有代表性的哈龙包括二氟一氯一溴甲烷（哈龙1211）、三 氟 一 溴 甲烷（哈龙1301）、二 溴四氟乙烷（哈龙2402）等。哈龙是一种高效的灭火剂，具有不易变质、无残留、腐蚀 性小、绝缘性能好等特点，被用于石化、通信设备、军事、文献档案保护、精密仪器等 场合的消防。 （3）四氯化碳（CTC）即 CCl4。主要用作化工生产原料、清洗、实验室和分析试剂 以及化工生产中的加工助剂。 （4）甲基氯仿（TCA）即1,1,1-三氯乙烷，主要用于清洗用途。 （5）甲基溴又称溴甲烷，是甲烷分子上一个氢原子被溴原子替代得到的产物。甲基 溴蒸气具有较强的毒性，但几乎不残留在物体表面。因此，主要用于农业、粮食仓储、烟 叶种植、进出口检验检疫的土壤熏蒸剂和杀菌剂。 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南 2 （6）含氢氯氟烃（HCFCs）HCFCs 是烷烃碳链上氢原子部分被氯和氟原子取代的产 物。由于HCFCs在大气层中的寿命较短，其破坏臭氧层的能力远低于CFCs，因此被用作 替代 CFCs 的过渡物质，被用于制冷、清洗、发泡、气雾剂等行业。2007 年 9 月，蒙特 利尔议定书缔约方大会通过决议，加速淘汰HCFCs。 平流层中的臭氧浓度在 ODS 大量应用之前长期保持稳定。臭氧分子在紫外线的辐射 下分解成氧分子和氧自由基，氧分子和氧自由基又可反应生成臭氧，臭氧、氧气分子和氧 自由基三者处于动态的化学平衡中。人类活动排放的含氯和含溴气体在紫外线辐射下会转 换为含氯原子和溴原子的更活泼的气体（也称为活性含卤气体）， 它们与臭氧分子具有较 强的结合能力，能够夺取臭氧分子中的一个氧原子。卤素与氧原子结合成的分子又可与氧 自由基反应生成氧气，这样，臭氧、氧气分子和氧自由基的平衡向氧气分子一方移动，造 成臭氧的减少[1-3]，如图1-1所示。[1][2][3] 紫外线 紫外线冲击 ODS分子， 使ODS中的 卤素原子分离 分离后的卤素原 子可以再次攻击 其他臭氧分子 氧自由基分离出 XO中的氧原子， 生成氧气 卤素原子从臭氧 中夺取氧原子 卤素原子和氧 原子合成XO 反应式 CxXyRzUV→XCxXy−1Rz XO3→XOO2 XOO→XO2 可重复多次 图1-1 ODS破坏臭氧层的机理 臭氧层是抵御有害紫外线的屏障，臭氧层的破坏导致地球上的生物暴露在过量的紫外 线下，对人体健康、陆生植物、水体生态系统等都有不利影响[4-5]。 （1）对人体健康的影响长期反复照射过量紫外线会造成细胞的自身修复能力减弱， 免疫功能减退，皮肤发生弹性组织变性、角质化和癌变，诱发白内障和眼球晶体变形等。 （2）对陆生植物的影响紫外线UV-B辐射增加会造成某些植物物种和化学组成发生 变化，影响农作物捕获光能的能力，造成植物生长速度减慢。UV-B 辐射还可能通过改变 第1章 背 景 3 植物形态、植物各部位生物质的分配、各发育阶段的时间以及二级新陈代谢等，带来对生 态平衡和生物地球化学循环的间接影响。 （3）对水体生态的影响UV-B 辐射可导致浮游植物生产力下降，从而影响海洋食物 网中其他生物的生存。UV-B 辐射还会导致鱼、虾、蟹、两栖动物等动物的繁殖力下降和 幼体发育不全。 （4）CFC、HCFC等ODS物质同时也是强效的温室气体，对全球气候变化的影响比二 氧化碳强上千到上万倍。 1.2 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书（以下简称蒙特利尔议定书）是国际社 会淘汰消耗臭氧层物质的法律文书。蒙特利尔议定书的制定反映了国际社会对臭氧层 保护问题的共同关注和通过协调的努力减少大气中的消耗臭氧层物质、促进臭氧层早日恢 复的意愿。 蒙特利尔议定书是在维也纳公约的基础上制定的。维也纳公约建立在对改 变或可能改变臭氧层的人类活动所造成的或可能造成的不利影响的认识基础上，要求采取 适当的国际间合作和行动措施，以减少和消除这些不利影响。蒙特利尔议定书是对这 种国际合作和行动进行协调的具体机制的规定。 1.2.1 蒙特利尔议定书的基本内容 蒙特利尔议定书第 1 条是关于公约、缔约方、秘书处、控制物质、生产量、消费 量等的基本定义。 蒙特利尔议定书的核心内容是第2条“控制措施”。本条规定了初始ODS生产和 消费水平的计算、消耗臭氧层潜力（ODP）值的调整程序、调整受控物质清单和时间表 的程序等。第 2A-2I 条分别对 CFC、哈龙、四氯化碳、HCFC 等物质的淘汰时间表做出 了规定。 蒙特利尔议定书第 3 条规定了生产量和消费量控制水平的计算方法，即按照附件 每组受控物质中每个受控物质年度生产、进口、出口的物质数量乘以相应的 ODP 值累加 起来计算，消费水平则按照“生产进口−出口”的方法计算。 蒙特利尔议定书第4条规定了缔约方需要建立ODS进出口许可证制度，以及与非 缔约方之间贸易限制的具体条款。 蒙特利尔议定书第5条对发展中国家原则上享有10年宽限期以及具体的淘汰基线 及时间表做出了规定。 蒙特利尔议定书第7条对缔约方的数据报送义务做出了规定。 蒙特利尔议定书第8条说明缔约方应制定不履约审查程序。 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南 4 蒙特利尔议定书第9条规定缔约方应鼓励与替代ODS有关的研发、公众宣传和信 息交流工作。 蒙特利尔议定书第10条是资金机制的具体规定。建立了多边基金资金机制，由发 达国家出资，对发展中国家替代ODS的工作提供资金支持。 蒙特利尔议定书第11条是关于技术转让的条款，要求缔约方采取可行的办法，并 可以通过建立的资金机制，以公平和优惠的条件转让最佳的环境友好的替代技术。 蒙特利尔议定书第1216条是关于缔约方会议、秘书处、与维也纳公约的关 系、签署、生效等方面的具体规定。 蒙特利尔议定书有 A、B、C、D、E 五个附件，规定了具体的受控物质种类，并 列明了相应的ODP值。 1.2.2 蒙特利尔议定书的修订历程 蒙特利尔议定书从1987年初次签署至今，共有4次修正和6次调整。 第一个修正案是 1990 年在伦敦的第二次缔约方大会上通过的。伦敦修正案强调了考 虑发展中国家的技术和经济需求，建立了多边基金资金机制，加强研究和技术交流方面的 国际合作。修正案还加入了“过渡物质”的概念，并将全卤化CFC、四氯化碳、甲基氯仿 加入受控物质清单。 第二个修正案是 1992 年在哥本哈根举行的第四次缔约方大会上通过的。修正案的主 要内容是把含氢氯氟烃、含氢溴氟烃和甲基溴加入到了受控物质清单中。 1997年的蒙特利尔修正案引入了缔约方之间贸易的控制制度和进出口许可证制度。 1999 年的北京修正案将溴氯甲烷加入受控物质清单，并进一步限制与非缔约方的 HCFCs贸易。 我国自 1991 年加入蒙特利尔议定书之后，积极参与消耗臭氧层物质淘汰，目前 已签署了所有修正案，并已经于2010年如期实现了CFCs等四类主要消耗臭氧层物质的全 面淘汰。 蒙特利尔议定书的各次调整主要是对各受控物质的控制基线和控制时间表进行调 整。2007年9月，蒙特利尔议定书第19次缔约方大会上通过HCFCs淘汰加速调整案。 调整案将发达国家和发展中国家制造业实现HCFCs全面淘汰的时间提前了10年，并要求 多边基金提供充足和稳定的资金支持。 1.3 替代技术发展历史和现状 1.3.1 冰箱行业 自从CFCs出现，一直到1990年代CFCs开始被替代时，电冰箱全部以CFC-12作为 第1章 背 景 5 制冷剂、以CFC-11作为发泡剂。 在CFCs淘汰的初期阶段，制冷剂替代技术以HFC-134a和R600a（异丁烷）为主流。 一些公司和科研机构也推荐了诸如 MP39、MP66 以及其他混合制冷剂等过渡替代技术路 线；发泡剂替代技术则以R141b和环戊烷为主流，50水发泡等其他替代技术路线也曾在 冰箱行业尝试过。MP39、MP66 及其他混合制冷剂的优势是可以直接替代 CFC-12，但由 于是多元混合制冷剂，又是过渡路线，因而生命力短暂。HFC-134a是杜邦公司为ODS替 代而开发的，相比R600a有不可燃优势，加上美、日等化学公司的极力推广，一时成为冰 箱制冷剂替代的首选。在美国市场由于政策限制等原因，直到 2012 年电冰箱仅可使用 HFC-134a作为制冷剂。但HFC-134a与矿物润滑油相容性差、对零部件清洁度要求高、对 制冷系统的干燥度要求高，此外，HFC-134a的能效难以比肩R600a，能效成为HFC-134a 在冰箱应用中的最大短板。HCFC-141b发泡的优点是绝热效果好于环戊烷，但HCFC-141b 与塑料材料 ABS 的兼容性不好，会使冰箱内胆产生龟裂，冰箱企业需要为此更换内胆材 料或改变工艺，影响了HCFC-141b的普及。 R600a制冷剂和环戊烷发泡技术由于其优异的环保性能首先在德国推广。在初期应用 中，因其可燃性，生产车间的安全措施过于严格，由此产生的生产设备费用增加较多，一 度妨碍了这项技术的普及应用。1990年代末曾在意大利一工厂发生过安全事故，这也成为 迄今为止在全球范围内唯一一起由于可燃替代物质引起的冰箱安全生产事故。随着应用经 验的积累，2000年代开始，冰箱企业对可燃制冷剂和发泡剂冰箱生产的安全控制驾轻就熟， 安全措施精准到位，相比初始时期却大为简化，设备成本也大幅度降低。碳氢类物质成本 较低，没有专利费用，加上 2000 年代节能受到各国普遍重视，各国实施能效标准和能效 标识制度，R600a得到更大范围的推广。世界范围内电冰箱主要产区为中国、欧洲、美国、 日本和韩国。其中欧洲最早使用碳氢技术，中国从 1990 年代中期开始使用碳氢技术，日 本从2000年代初期开始使用碳氢技术，碳氢技术已成为冰箱替代的主流技术。美国从2012 年开始使用碳氢技术，至此，冰箱中碳氢技术在全球普及。 中国冰箱制冷剂CFC-12替代始于1990年代初。在行业替代战略中，经过对国际上各 种替代技术路线的分析研究，选择了HFC-134a和R600a制冷剂、HCFC-141b和环戊烷发 泡剂作为替代技术。中国的冰箱业面对全球市场，在可靠性、成本、能效、市场的接受程 度等综合因素影响下，R600a 和环戊烷成为了中国冰箱的主流制冷剂和发泡剂，而 HFC-134a和HCFC-141b一直保持较小的份额。HFC-134a用于较大规格的冷柜、HCFC-141b 用于部分能效指标较高的产品，出口美国市场用HFC-134a和HCFC-141b。2012年以后， 美国市场接受碳氢工质，出口美国产品大都转换成R600a冰箱和R290冷柜。为追求发泡 绝热效果，通过原料供应商与冰箱企业的应用研究，HCFC-141b一度被HFC-245fa取代； 在减排温室气体目标的推动下，冰箱行业正在用 HFO-1233zd 取代 HCFC-141b 和 HFC-245fa作为发泡剂。 含氢氯氟烃（HCFCs）替代技术指南 6 1.3.2 工商制冷和空调行业 在CFCs和HCFCs的广泛应用之前，工商制冷行业已经使用氨、碳氢、二氧化碳等天 然制冷剂。由于氨的毒性、碳氢的易燃性、二氧化碳技术的高压等实际困难以及成本问题， 除了工业、食品加工、冷库等个别领域，在使用舒适性空调的办公和公共场所、使用中小 型冷冻冷藏的超市等人口密集场所，天然制冷剂逐步让位于CFCs、HCFCs等合成制冷剂。 在1990年代CFCs的替代开始后，美国推出了HFC-134a作为离
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