Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Диметиловый эфир

Диметиловый эфир (ДМЭ) является простейшим эфиром и имеет формулу состава СН3-О-СН3 (или С2Н6О). При нормальных атмосферных условиях ДМЭ находится в газообразном состоянии, но ожижается уже при давлении 0,53 МПа. ДМЭ не токсичен и не загрязняет окружающую сре- ду. В 1987 году был подписан Монреальский протокол, запрещающий про- изводство озоноразрушающих соединений. ДМЭ имеет нулевой потенциал озоноразрушения в атмосфере – ODP. В 1997 году разработан Киотский про- токол, направленный на ограничение парникового эффекта нашей планеты. ДМЭ имеет нулевой потенциал глобального потепления - GWP.

Из-за соединения двух метиловых радикалов CH3 атомом кислорода и его большой доли (около 35%), при сгорании в дизеле практически не обра- зуются сажа. Но из-за содержания кислорода ДМЭ имеет низкую теплоту сгорания.

Диметиловый эфир может быть получен из любого углеводородного сырья (в том числе - из биомассы), но основным сырьем для производства ДМЭ в России является природный газ и его продукт окисления - синтез-газ . Природный газ (метан CH4) реагирует с кислородом и водяным паром с образованием монооксида СО и диоксида СО2 углерода по реакциям:

CH4 + 1,5 О2 -> CO + 2 H2O; 
CH4 + H2О -> 3 H2 + СO; 
CO + H2О -> CО2 + H2 . 

При последующем каталитическом синтезе из СО и СО2 через промежуточное получение метанола CН3OН образуется ДМЭ (CH3OCH3):

3 H2 + СО2 -> CН3OН + 2 H2O;
H2О + СО -> H2 + СO2;
2 CH3OH -> CH3OCH3 + H2O.

Пока промышленное производство ДМЭ осуществляется исключительно на стационарных установках. Однако быстрый прогресс в технологии производства ДМЭ (в частности, снижение давления синтеза с 32 до 9 МПа, переход на низкотемпературный катализатор и т.д.) может привести к появлению компактных реакторов ДМЭ, которые можно будет разместить на борту транспортного средства. Работы в этом направлении проводятся рядом зарубежных фирм, в частности фирмой Volvo .

В последние годы все большее внимание исследователей привлекает использование ДМЭ в качестве экологически чистого топлива для дизелей. Исследованы его физико-химические свойства, процессы подачи, распыливания и сгорания, проведены безмоторные исследования систем подачи ДМЭ в дизель, экспериментальные исследования дизелей на ДМЭ и его смесях с другими топливами - жидкими (дизельное топливо, спирты, масла) и газообразными (природный газ, синтез-газ), оценены экологические качества дизелей, работающих на ДМЭ.

Физико-химические свойства диметилового эфира

Применительно к разным процессам в ДВС актуальны свойства жидкого или газообразного ДМЭ, условий фазовых превращений, растворимости, химической активности и др.
В таблице приведены важнейшие для ДВС свойства ДМЭ, в частности, жидкого, дополненные для сравнения столбцом для традиционного дизельного топлива (ДТ). Некоторые из свойств требуют комментариев и конкретизации.


Важнейшие физико-химические и моторные свойства ДМЭ и ДТ.

Характеристика топлива

ДМЭ

ДТ

Молярная масса СnН1,8n

46

190...220

Содержание химических элементов массовое, %:
- углерод

52,2

86,6

-водород

13

13

-кислород

34,8

0,4

Коэффициент сжимаемости истинный при 20 0С и 0,1 МПа, 1/Па

157*10-11

67*10-11

Плотность жидкой фазы при 20 0С, кг/м3

668

831...845

Кинематическая вязкость (жидкость, 20 0С), мм2

3

0,23

Коэффициент поверхностного натяжения, Н/м

0,0012

0,028

Растворимость в воде при 20 0С, кг/м3

70

-

Давление насыщенных паров при 20 0С, МПа

0,53

0,0008

Температура кипения (ожижения) при 0,1 МПа, 20 0С

-24,8

180...371

Критическое давление/температура, МПа/К

5,37/400

-

Теплота парообразования при 20 0С, кДж/кг

410

210...250

Низшая теплотворная способность, МДж/кг

28,84

42,5

Запас энергии на борту автомобиля, МДж/л

18,9

35,9

Цетановое число

>55

40...55

Стехиометрическое соотношение l0, кг/кг

9,0

14,56

Температура самовоспламенения, 0С

235

240...310

Выброс СО2 при полном сгорании, г/МДж

67,5

74,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система комментирования SigComments

Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.

Портал Gosstanart.info не осуществляет коммерческой деятельности, не сотрудничает с рекламодателями, производителями товаров и компаниями предоставляющими услуги. Просьба, не обращаться с коммерческими предложениями! Вся информация, представленная на портале, результат независимых исследований и является свободно распространяемой информацией.

Главная  Новости портала   Черный список   Архив   Обратная связь