第一節(jié) 六氟化硫的概述
六氟化硫是一種無色、無臭、無毒、不燃的惰性氣體，它的分子量為146.07，在20℃和0.1 MPa時密度為6.1kg/m3，約為空氣密度的5倍。六氟化硫在常溫常壓下為氣態(tài)，其臨界溫度為45.6℃，三相點溫度為-50.8℃，常壓下升華點溫度為-63.8℃。六氟化硫分子結構呈八面體排布，鍵合距離小、鍵合能高，因此其穩(wěn)定性很高，在溫度不超過180℃時，它與電氣結構材料的相容性和氮氣相似。（立項報告）
第二節(jié) 六氟化硫 市場發(fā)展 概況
我國六氟化硫(SF6)的研制開始于20世紀60年代。經過50多年的發(fā)展，SF6生產廠家由原來的4家發(fā)展到現在的10多家。
SF6具有優(yōu)異的電絕緣性能和滅弧能力。近年來國內電力系統(tǒng)中大量使用的GIS 變電站、SF6斷路器、SF6電流互感器等各種高壓電力設備中均充裝SF6氣體，這些設備在實際應用中表現出了優(yōu)異的性能。
SF6具有優(yōu)異的電絕緣性能和滅弧能力。近年來國內電力系統(tǒng)中大量使用的GIS變電站、SF6斷路器、SF6電流互感器等各種高壓電力設備中均充裝SF6氣體，這些設備在實際應用中表現出了優(yōu)異的性能。
2003年全球SF6市場供應出現緊張。2004-2006年，國內市場嚴重短缺。2004年國內市場缺口為600t，2005年缺口高達1000t。市場出現短缺的主要原因：一是我國電力 行業(yè) 進入一個高速發(fā)展階段，與之相配套的高壓電氣設備總量迅速增加，同時電氣設備出口數量也有大幅度增長；二是由于氟資源短缺等原因，歐美國家的產量有所減少。2007年以來國內SF6市場銷售的增長速度有所放緩，隨著一批新建SF6廠家陸續(xù)投入生產，產品由供不應求轉變?yōu)楣┐笥谇?。?行業(yè) 市場競爭加劇，銷售價格下降，各生產企業(yè)經濟效益有下降的趨勢，經營形勢不容樂觀。
同時，國外廠商也加入了中國市場的爭奪：索爾維(Solvay)在韓國新建了1000t/a的生產廠，向韓國及中國市場銷售SF6；美國霍尼韋爾、日本的旭肖子和KDK等生產廠家也在努力爭取中國市場，SF6市場的競爭日趨慘烈。
第三節(jié) 六氟化硫的制備方法
1、直接合成法 經凈化后的氟（含HF≤0．5%）和硫反應生成六氟化硫及少量的S2F10、SF4、SF2和S2F2。經水洗、堿洗除去絕大部分雜質氣體，再經熱解爐分解S2F10成SF6和SF4（300～350℃），然后經堿洗進一步除去雜質，凈化后的SF6氣體經硅膠及分子篩干燥器干燥后，制得六氟化硫產品。
將硫、二氯化硫、一氯化硫、二硫化碳或硫化氫等加入到無水氟化氫中，以鎳為陽極進行電解即可制得六氟化硫?；蚍土蛑苯臃磻苽淞颉＿€可以金屬氧化物為催化劑于300℃下用空氣氧化四氟化硫，或者在500～2000℃使氟化硫熱解。
2、以長約300mm直徑25mm的鎳管為反應器，將盛有硫粉的鎳舟置于其中，反應管與一石英阱連接，石英阱以液態(tài)氧冷卻。裝置的末端與一裝有新脫水的KF的鐵制干燥管相連，以隔離空氣中的濕氣。硫在氟氣流中燃燒，生成的產物凝聚在冷阱中。隨后進行純化，使產物氣化并通過10%的KOH熱溶液（不用NaOH）洗滌除去其中的雜質（HF，SF2，SF4，SOF2，S2F10）。然后用P4O10干燥產物氣體，并在室溫下通過活性炭除去S2F10。
3、使SO2在過量的F2中燃燒可生成SF6。反應溫度約650℃，產物在冷阱中凝聚，其中除SF6外主要雜質是SO2F2。純化時將其通過裝有水和熱的10%KOH溶液的洗滌瓶，最后用P4O10干燥。
4.元素氟和硫直接反應法。
直接電解法 將硫、二氯化硫、一氯化硫、二硫化碳或硫化氫等加入到無水氟化氫中，以鎳為陽極進行電解即可制得六氟化硫。用硫化氫與無水氫氟酸電解時，以鎳作極，鐵作陰極，溫度為－10～20℃，電壓為7～20V。電解產物應除去雜質;催化氧化法 金屬氧化物為催化劑，于300℃下，用空氣氧化四氟化硫，該法缺點是收率過低。
熱解法，在500～2000℃使SF4熱解，但該法的轉換率及收率皆低，采用微波放電分解SF4亦可。氟化鈷法 將硫磺或其他硫化物在三氟化鈷和二氯化鈷存在下與過量氟作用以制備六氟化硫。二氧化硫與氟燃燒法。聯產法 氯氟代甲烷和六氟化硫聯產，氟化碳（COF2）與六氟化硫聯產。
第四節(jié) 六氟化硫的需求 分析
我國經濟的高速發(fā)展使得電力需求急速增加，電網建設則嚴重滯后。這些是“十五"以來電網建設超常規(guī)發(fā)展的主要原因。“十五"期間發(fā)電裝機增長迅速，全國累計投產裝機容量1.89×108kW，年均增長9.8%。2005年更是創(chuàng)下世界記錄，達6.602×107kW。同時，電網建設投資比重有較大增加，特高壓輸變電線路建設列入戰(zhàn)略發(fā)展計劃。“十一五"期間，國家繼續(xù)加大電網及電源的基礎建設。華北電網重點加強京津冀地區(qū)500kV大環(huán)網建設，提高接受外部電源送電的能力；東北電網要形成縱橫南北的500kV主網架；華東電網將形成上海-浙江-江蘇雙回500kV主環(huán)網；華中電網要成為中部電網西電東送的樞紐以及全國聯網的中心；西北電網重點加快750kV電網工程建設；南方電網要加大西電東送輸電通道建設力度和受端電網建設，提高西電東送輸送能力和受電能力。另外，全國（特別是西部地區(qū)）城鄉(xiāng)電網的建設與改造將受到特別重視，必將成為開拓用電市場，以及帶動當地經濟發(fā)展的重要措施。
根據2006-2020年電力發(fā)展遠期目標：“十一五"期間電源新增裝機容量超4×108kW，總規(guī)模將超9×108kW，全國電網建設總投資將超過12000億元。2011-2020年年均新增裝機容量為(5.5-6)×107kW，2020年裝機容量將達到(1.4-1.5)×109kW。全面實現全國聯網和建設跨國聯網。就目前我國經濟發(fā)展態(tài)勢而言，預計2020年全國電網220kV及以上輸電線路回路長度將比2009年的3.997×105km增長近1倍；220kV及以上公用變電設備容量將比2009年的1.651×109kW增長近2倍，此外還有幾乎相同規(guī)模的110kV及以下的輸配電網建設。
電力 行業(yè) 的大發(fā)展給高壓開關 行業(yè) 帶來了10年以上的黃金發(fā)展時期，同時也為SF6 行業(yè) 帶來了巨大的市場。
第五節(jié) 六氟化硫的發(fā)展前景
隨著電力 行業(yè) 的持續(xù)發(fā)展，未來10年國內SF6有穩(wěn)定的市場需求，同時電器設備技術的進步必將對SF6的質量提出更高的要求。應該看到，就國內市場而言，目前SF6已經出現產能過剩。在缺乏市場調研和企業(yè)戰(zhàn)略 規(guī)劃 的情況下，過多的資源投入到產出相對有限的同一領域，其資源的利用效率必然下降，不利于該 行業(yè) 、發(fā)展。競爭的加劇使得國內2009年SF6的市場均價較之2005年的市場均價下降約2.5萬元/t。
1997年12月在日本京都制定的《京都議定書》已指定需要減排的6種溫室氣體包含SF6。中國政府均把生態(tài)建設、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展問題放在十分重要的地位上，基于此，從未來社會發(fā)展看，SF6氣體回收和預防控制高壓開關氣體泄漏技術方面有巨大市場潛力。
2009年下半年開始，國際市場逐漸進入后金融危機時代，隨著原油價格的上漲，SF6主要原材料元水氟化氫和硫磺等價格有較大的上漲，各地電價也有不同程度的提高。因此即使SF6的市場價格不再下降，其利潤空間也有很大的壓縮。單純的價格戰(zhàn)只會妨礙 行業(yè) 的良性發(fā)展。相關企業(yè)應充分認識SF6產業(yè)的發(fā)展態(tài)勢，提高產品質量、完善服務體系，同時積極開拓國際市場，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢制定市場戰(zhàn)略，加強相互之間的溝通和協(xié)作，在良性競爭的基礎上促進 行業(yè) 的健康發(fā)展。
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