从石油到制冷剂，制冷家族的“前世今生”

在现代制冷行业中，我们熟悉的各种制冷剂编号——R22、R134a、R290、R600a、R1234yf……它们背后其实都共享一个共同的起点——石油和天然气。这些大自然馈赠的碳氢资源，经过复杂的工业裂解与分离工艺，被赋予了新的身份，成为了我们冷链运输、空调制冷、工业冷冻的“冷血动力”。

本文将带你系统梳理制冷剂家族的“前世今生”，揭示它们的化学结构、来源关系、以及未来的绿色转型方向。

???? 一切的起点：石油、天然气与碳氢基团

石油和天然气是地壳中的烃类资源。经过分馏、催化裂化、烃类分离等工艺，可以得到C1~C5的小分子碳氢化合物，它们是所有碳氢类制冷剂和卤代烃制冷剂的基础单元：

参考资料：ASHRAE 34-2019, ISO 817:2014, PubChem

❄️ 石油/天然气衍生物：制冷剂家族谱

参考资料：ASHRAE 34-2019, IPCC AR5, PubChem

???? 共通性与分化路径

所有这些制冷剂，归根结底都源于C1~C5的碳氢基团，它们的性能差异来自于分子结构中的取代基变化：

● 碳氢类（HCs）：保持C-H结构，无卤素，低GWP，但易燃（如R290、R600a）。

● 含氯类（CFC/HCFC）：引入Cl原子，提升稳定性，但破坏臭氧（如R12、R22）。

● 含氟类（HFC/HFO）：引入F原子，调节性能，降低GWP，部分替代品（如R32、R1234yf）。

这种“加氢、加氯、加氟”的化学操作，构建出了今天的制冷剂体系。

参考资料：ASHRAE Fundamentals Handbook, ISO 817:2014

???? 应用场景：从家用到工业制冷

这些制冷剂广泛应用于：

● 家用空调、冰箱（R22、R32、R600a）

● 商用冷柜、冷库（R404A、R290）

● 工业冷冻（R23、R508B）

● 特种制冷（R1234yf、R1233zd）

应用的选择，通常基于性能（压力、效率）、安全等级（A1/A2/A3）、环保性（GWP、ODP）、法规要求（如《基加利修正案》）的综合权衡。

???? 未来趋势：低GWP与无氟替代

未来制冷剂的发展方向明确指向：

● 低GWP化：HFOs（如R1234yf、R1234ze）、碳氢类（R290、R600a）。

● 天然工质回归：CO2（R744）、氨（R717）、碳氢制冷剂。

● 法规倒逼：欧洲F-Gas法规、中国“双碳”政策推动，传统HFC正逐步淘汰。

制冷行业正站在转型的十字路口，绿色、环保、安全的制冷剂将成为主流。

???? 引用资料

1️⃣ ASHRAE 34-2019《Designation and Safety Classification of Refrigerants》

2️⃣ ISO 817:2014《Refrigerants - Designation and Safety Classification》

3️⃣ PubChem（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov）

4️⃣ IPCC AR5《2013年全球变暖潜能值评估》

5️⃣ 国家标准《GB/T 7778-2019 制冷剂命名方法》

6️⃣ ECHA（欧洲化学品管理局）制冷剂物质档案

7️⃣ EPA SNAP List（美国环保署制冷剂管理清单）