制冷剂排放回收现状分析

王海涛 孙姣 王星 陈文义 张丽娜

（1.天津澳宏环保材料有限公司 天津 301900；2.河北工业大学过程装备与控制工程系天津 300130；3.河北工业大学工程流动与过程强化研究中心 天津 300130；4.中国家用电器研究院 北京 100053）

节能与环保是21世纪科学技术发展的两大主题。大气层的臭氧层空洞和温室效应是全球最重大的环境问题之一，减少消耗臭氧层物质（ODS）和温室气体的排放是“修复”臭氧层空洞和减低温室效应的重要途径。含ODS制冷剂的淘汰、替代及新型环保制冷剂的开发成为制冷行业乃至全球关注的焦点，而现存制冷设备仍多采用含氟制冷剂，随着这些设备的维修报废，减少制冷剂的排放，加强制冷剂回收及循环利用也显得尤为重要。

1 制冷剂发展

在20世纪90年代以前，广泛应用的制冷剂是氯氟烃物质（CFCs）、含氢氯氟烃物质（HCFCs）和氨[1]。常用的CFCS类制冷剂是R12 和R502，替代它们的是以HCFCS类为主要成分的制冷剂(如R22)和其他无氯产品(如R134a、R404A、R507A、R410A和R407 C等)。目前，R22在冰箱、汽车空调、冷水机组和空调热泵等行业中占主导地位，其投资费用比其他系统（如R134a为制冷剂的系统）要低，且综合性能优良，其ODP和GWP值仅为0.05和0.36[2]。R134a是R12的最合适的替代产品，且不用更换压缩机、热交换器（包括蒸发器和冷凝器）等主要的设备和其他压力设备，但单位容积制冷量和COP 都小于R12[3]。20世纪90年代以后，出现了不少新型的制冷剂及其替代物，常用的为氢氟烃（HFCs）。

由于CFCs与HCFCs类物质是一类不稳定的化学物质，有破坏大气臭氧层和加剧温室效应的双重影响，遵照国际社会环境保护的系列协议，它们已经被或将被逐步淘汰。而作为氯氟烃的主要替代品HFCs，虽然ODP为零，但大气停留时间较长，GWP较高，大量使用会引起全球气候变暖，由于近年来增长过快，已被京都议定书确定为“温室气体”。可见环保制冷剂的替代开发及回收利用技术任重道远。

2 制冷剂回收的必要性

2.1 环境效益明显

有关消耗臭氧层物质生产和使用过程中的排放对臭氧层破坏产生直接的作用，对人类健康和环境造成了较大的负面影响。传统的破坏臭氧层物质CFCs已淘汰得差不多，HCFCs淘汰已成为《蒙特利尔议定书》未来的最大挑战。中国是HCFCs单一生产最大国，HCFCs生产量约占发展中国家的70%，消费量约占发展中国家的50%左右。2007年7月蒙特利尔议定书第十九次缔约大会通过加速淘汰HCFCs调整案。2013年4月，《蒙特利尔议定书》多边基金执委会第69次会议，批准了中国HCFCs生产行业第一阶段淘汰计划(2013-2015年)，到2015年，中国削减逾4.7万吨的HCFCs。按照协议，中国计划到2030年，完全淘汰HCFCs的生产。就在2014年9月15日纪念国际保护臭氧层日的活动上，中国宣布关闭五条HCFCs生产线。这一举动将淘汰逾5.9万吨的HCFCs生产量，淘汰相应的HCFCs生产能力8.8万吨，每年减排二氧化碳当量逾9300万吨。加速淘汰给全球的制冷空调业带来了巨大的压力和挑战，HCFCs的加速控制使用已经成为现实。

目前常用的制冷剂对自然环境的另一个负面影响是温室气体效应。大多数制冷剂属于温室气体，尤其是HFCs类制冷剂具有极高的温室气体潜值。据联合国气候变化政府间委员会（IPCC）提供的报告称，在1750年～1890年的140年和1890年～1990年的100年间，全球平均表面温度分别上升了0.7℃和0.8℃左右。根据预测和推算，在今后的100年，全球平均表面温度可能进一步升高1.4℃～5.8℃，所以应对温室效应刻不容缓。HFCs制冷剂其GWP值高达2000～3000左右，能够回收再利用1kg的HFCs制冷剂对自然环境而言就相当于减排2～3吨CO2。

不论是对保护臭氧层而言，还是对减少温室气体排放，控制气候变化，制冷剂的回收再利用都是非常必要的。

2.2 国家履约管理需要

联合国毒品和犯罪办公室（简称“毒罪办”）最近在其网站上发布了《东亚和太平洋地区跨国有组织犯罪威胁评估报告》。该报告主要反映了东亚和太平洋地区毒品和环境犯罪状况。其报告的第十章是关于“从东亚地区流向世界的ODS非法贸易”的内容。其中指明了中国是东亚地区走私消耗臭氧层物质（大部分为制冷剂）的主要源头。该报告的报告以事实为主，对我国的国际形象造成了一定的负面影响。

作为《蒙特利尔议定书》的签约国家，中国有责任按照既定的时间表，对消耗臭氧层物质进行淘汰，同时积极地开展消耗臭氧层物质的回收、再利用和销毁活动，减少其向大气中的排放。我国是世界上最大的ODS生产、消费和出口国，积极的开展制冷剂回收工作，能够有效的控制制冷剂无组织排放，有效加强监管并减少消耗臭氧层物质的非法贸易活动。

因此，开展正规的制冷剂回收工作，加强对制冷剂回收单位的监管也是国家履约、提升管理、维护大国形象的必要之举。

2.3 市场需求迫切

根据市场调研，目前每年有超过1万吨的制冷剂需要回收，其主要来源包括四大方面：（1）制冷设备生产、试验过程调试所产生的制冷剂废弃物；（2）制冷电器、汽车等拆解报废过程中产生的废弃制冷剂；（3）制冷工程、超市冷链因拆除、移装、维修排放的制冷剂；（4）小包装制冷剂使用后的残留量。其中中国家电行业所占HCFCs的消费量占中国消费总量的40%。这些制冷剂大多都不回收而直接排入大气。从减排角度出发，R22作为主要的HCFCs制冷剂，中国政府制定的HPMP路线方案中已经确定先淘汰R22制冷剂。随着汽车、家电报废量的逐年增加，制冷剂R22的削减和淘汰，维修小钢瓶需求量的逐年递增以及制冷系统搬迁，迫切需要对制冷剂进行回收再利用。

3 制冷剂使用回收现状

根据市场调研，中国制冷剂回收工作还处于起步状态。

（1）空调冰箱等生产行业

目前国内仅空调生产工厂产量在100万台以上的就有43家，根据现场调查，这些工厂生产过程中制冷剂（R22和R410A）排放量为每年25～65吨不等，合计约1950吨/年；大型的冰箱、冰柜、汽车空调（R134A、R22、R600A等）生产工厂行业分别在生产环节具有150～200吨/年的制冷剂排放量。综合计算，这方面制冷剂总排放量合计2500吨左右。这些单位的制冷剂回收工作仍处于起步阶段，大多制冷剂被排入大气。

（2）电器、汽车拆解行业

制冷电器拆解因为属于发展的初级阶段，回收制冷剂数量很少，一般直接排放，不对制冷剂进行回收。汽车拆解行业可回收制冷剂数量可观，被认为是制冷剂排放控制和回收的重要对象。据调查，国内汽车拆解企业分布非常有序，省会以下城市每市一家，省会两家，直辖市可多于两家，目前全国有资质的汽车拆解企业有522家。根据这一行业的发展，按30万辆车具备一家拆解企业，未来3～5年商务部准备获准拆解资质的企业可能会扩展到1500家，每家正规资质的汽车拆解企业每年拆解汽车排放制冷剂（R134A）1～4吨，因此这一行业每年排放量保守估计在2500吨以上。而回收工作也正处于起步阶段，仍有大量制冷剂被排放。

（3）工商冷超行业

据调研，全国各城市每年在冷超行业因维修、拆迁等因素导致的制冷剂（R22、R404等）排放量在1吨～30吨不等，全国660多个城市，这项排放保守估计也在2500吨以上，甚至可能达到6000吨以上。而这部分制冷剂的回收工作也刚刚起步，仍有大部分制冷剂被直接排放。

（4）工商零售业

全国每年一次性小钢瓶的消费量约1000万只，小钢瓶制冷剂（包括常用的各种型号）每年的国内消费量至少在12万吨，而钢瓶使用中不可避免的产生制冷剂残留，按照气瓶的最少参与量3%核算，制冷剂残留量可达3600吨。这部分制冷剂完全不经回收而会直接排放，造成的污染也不可忽视。

中国制冷剂回收中，仅汽车空调的制冷剂回收处于起步阶段，其他行业则大都放任制冷剂排放。因此，制冷剂排放应引起高度重视，回收处理再利用工作任务艰巨。

4 制冷剂回收面临的问题

许多国家已经意识到并证明了被禁止使用的制冷剂经过一定的破坏处理可以回收利用，中国制冷剂回收工作也已起步，但仍面临着诸多问题。

（1）虽然人类环保意识已经增强，但对于制冷剂对环境的危害重视程度不够，因而随意排放废弃制冷剂。

（2）制度不够健全，制冷剂排放监管不到位，致使大量制冷剂未经回收而直接排放。

（3）制冷剂排放分散，单位时间、单位地点可回收量小。国内市场上没有适宜的制冷剂回收再利用设备，且设备投资相对较大，零散经营户不愿投资回收设备。

（4）市场上适用于中大型和非封闭型制冷剂的研究成果和回收设备单台制冷剂量大，回收制冷剂易见效益，但这类设备维护修理费用高，商家投资意愿不强。

5 结语

保护环境是当今社会的关注的焦点，开发新型环保的制冷剂，淘汰原有制冷剂是历史的必然，而对现存大量制冷剂的回收处理再利用工作也不容忽视，应该进一步增强环保意识，完善法规，加强监管，高度重视制冷剂回收工作，深入开展制冷剂回收利用技术及设备研究，减少制冷剂的排放，减少破坏臭氧层物质和温室效应，还子孙后代一片蓝天。

[1] 曹德胜，史琳. 制冷剂使用手册[M]. 北京：冶金工业出版社，2003

[2] 谷波，郑钢，裴勇华. 三元混合工质R407C热力参数模型分析[J]. 制冷学报，2002，(2)：1-4

[3] 朱明善，王鑫. 制冷剂的过去、现状和未来[J]. 制冷学报，2002，(1)：16-18