Dimethyl ether - moderní palivo pro vznětové motory

Etery jsou deriváty alkoholů, jejichž molekuly atom vodíku OH skupina je nahrazena karboxylovou skupinou. Etery jsou charakterizovány metamerizací a isomerizací uhlovodíkového řetězce.

Izomerie uhlovodíkového řetězce je způsobena jeho rozvětvením.

Metamerií - typ izomerie, ve kterých dva nebo více esterů mají podobnou molekulární vzorec, ale odlišné molekulární struktury vzhledem k různým radikály na obou stranách kyslíku „most“. Například molekulární vzorec C4H10O odpovídá třem esterům:

- CH3-O-CH (CH3) 2;

- CH3-O-C3H7;

- C2H5-O-C2H5.

Tyto látky se vyrábějí synteticky, včetně dimethyletheru. Vzorec této sloučeniny je představován dvěma methylovými zbytky, které jsou spolu spojeny kyslíkovým "můstkem".

Je třeba poznamenat, že v přírodě se nenastávají estery ve volném stavu. Dimethyl a methylethyl estery jsou plyny. Dalšími zástupci jsou tekutiny, zatímco vyšší estery jsou pevné látky. Jsou velmi málo rozpustné ve vodě, vynikající v organických rozpouštědlech. Průměrní zástupci (dipropyl, propyl-ethyl, diethyl) jsou vynikající organická rozpouštědla. Fyzikální vlastnosti těchto látek organických sloučenin liší se v závislosti na molekulové hmotnosti.

Příprava dimethyletheru

Popsaná látka je snadno rozpustná ve vodě, ethanolu, diethylu a dipropyletheru. Tento ether se získává v důsledku dehydratace methanolu a jako vedlejší produkt při výrobě methanolu z H2 a CO. Používá se v chladicích zařízeních jako chladicí kapalina.

V blízké budoucnosti se budou dieselové motory přenášet nikoli na plyn, ale na dimethylether. Taková rekonstrukce jejich nákladů je mnohem levnější ve srovnání s přechodem na zemní plyn. Vedoucími zeměmi pro výrobu těchto motorů jsou Spojené státy, Rusko a Japonsko.

Na počátku 21. století, ruská vláda rozhodla o využití alternativních pohonných hmot v silniční dopravě. Dimethylether se používá v nákladních automobilech. Takový radikál bylo rozhodnuto vzhledem k tomu, že emise dusíkatých látek ze vznětových motorů, instalované v nákladních automobilech, v rámci povolené limity několikrát. Dimethylether je ideální pro tento typ motoru, což málem nemusí být rekonstruována. Pouze prostřednictvím využití nových alternativních paliv nového modernizovaného motoru dosáhl úrovně Euro-3 ekologická.

Vlády mnoha zemí světa věří, že dimethylether bude palivem budoucnosti pro vznětové motory. Dnes je tato látka vyráběna převážně zpracováním zemního plynu. V prvních fázích technologického procesu se reformuje zemní plyn, což vede k syntéznímu plynu. Poté se změní na methylalkohol. Metanol se pak nechá dehydratovat, čímž se získá dimethylether. Existuje jiná metoda syntézy této etheru - přímá konverze syntézního plynu na methanol.

Estery ve srovnání s naftou má své výhody a samozřejmě, nevýhody. Ve struktuře esterových molekul chybějících „uhlík-uhlík“ vazbu. Vzhledem k značnému obsahu kyslíku, že poskytuje dobré rozprášení vstřikováním vzduchu v prostředí s teplotou vyšší t látky varu samotné. Tyto vlastnosti zlepšují spalování paliva. Použitím tohoto alternativní paliva hladina hluku motoru se snižuje a jeho spolehlivost se zvyšuje.

Hlavní nevýhody tohoto etheru zahrnují nižší spalné teplo a nižší hustotu. To vše vede ke zvýšení spotřeba paliva. Tato látka má velmi nízké mazací vlastnosti.