Диметиловый эфир имеет хороший потенциал использоваться в будущем как топливо для электростанций (производства электроэнергии), для автомобиля на топливной ячейке и как промежуточный продукт для синтеза ценных химических веществ и в том числе бензина. ДМЭ можно получать из «бедного» синтез-газа, содержащего до 50 % азота. Такой синтез ДМЭ осуществлен на медьцинк-хромалюминиевом и медьцинкалюминиевом катализаторах при 260–280 °C и 5-10 МПа.
Volvo Trucks активно использует биодиметилэфир!
Рис. 7-23. Трелер Voivo Truck на ДМЭ.[7-32]
Volvo Trucks активно начала использовать биодиметилэфир (ДМЭ) как моторное топливо. Компания Preem, деятельность которой связано с поставками топлива, 7 сентября 2010 г. открыла новую автозаправочную станцию ДМЭ в Стокгольме.
На сегодняшний день первые пять грузовиков с ДМЭ-двигателями компании Volvo уже готовы к эксплуатации на дорогах Швеции. Биодиметил-эфир это разновидность биотоплива, которое производит на 95 % меньше вредных выбросов диоксида углерода по сравнению с привычным дизельным топливом. Для того чтобы у нового топлива были шансы стать конкурентоспособным на рынке, необходимо его отлаженное производство, сеть распределения и адаптация транспортных средств.
Экспериментальный завод компании Chemrec в Питео может производить не более четырех тонн био-ДМЭ в день. Эксплуатационные испытания будут проводиться в течение нескольких лет, цель которых – показать возможности для крупномасштабных инвестиций в производство ДМЭ из биомассы и выявить недостатки нового топлива.
Производство био-ДМЭ будет размещено на заводе компании Chemrec. Volvo Group является одним из владельцев компании Chemrec через свое дочернее предприятие Volvo Technology Transfer. Уже осенью компания Preem открывает дополнительные заправочные станции в Йончопинге, Питео, и Гётеборге.
Важное преимущество ДМЭ – это возможность поставлять его в контейнерах, баллонах и цистернах прямо от производителя или с приемного терминала конечным потребителям на заправки и в личные (домашние) коммунальные хозяйства. При этом снижаются затраты на распределение. Возможна транспортировка ДМЭ в контейнерах и лихтерах (судами-контейнеровозами/ лихтеровозами) непосредственно с места отгрузки. При этом контейнеры/лихтеры могут загружаться на судно как уже в заполненном виде (заправленными), так и заполняться непосредственно на судне через специальный распределительный манифольд. Таким образом, ДМЭ – это не только новая транспортная технология, но и готовый продукт для потребителей (бутилированный ДМЭ). ДМЭ имеет высокое цетановое число, что позволяет использовать его в качестве эффективного дизельного топлива.
Возможности химического синтеза альтернативных топлив в настоящее время активно ведутся во многих мировых центрах (США, Японии, Дании, Австрии) а также и в России. Некоторые такие разработки производства синтетических топлив уже находятся в стадии реализации.
Учитывая свойства ДМЭ, современная наука считает его мостом к водородной энергетике третьего тысячелетия.
Биодизель – биотопливо на основе растительных или животных жиров (масел), а также продуктов их этерификации.
Рис. 7-24. Образец биодизеля [7-33].
Растительное масло переэтерифицируется метанолом, реже этанолом или изопропиловым спиртом (приблизительно в пропорции на 1 т масла 200 кг метанола + гидроксид калия или натрия) при температуре 60 °C и нормальном давлении.
Для получения качественного продукта необходимо выдержать ряд требований:
После прохождения реакции переэтерификации содержание метиловых эфиров должно быть выше 96 %.
Для быстрой и полной переэтерификации метанол берется с избытком, поэтому метиловые эфиры необходимо очистить от него.
Использовать метиловые эфиры в качестве топлива для дизельной техники без предварительной очистки от продуктов омыления недопустимо. Мыло засорит фильтр и образует нагар, смолы в камере сгорания. При этом сепарации и центрифугирования недостаточно. Для очистки необходима вода или сорбент.
Заключительный этап – сушка метиловых эфиров жирных кислот. Так как вода приводит к развитию микроорганизмов в биодизеле и способствует образованию свободных жирных кислот, вызывающих коррозию металлических деталей.
Хранить биодизель более 3 месяцев не рекомендуется – разлагается.
Применение.
Применяется на автотранспорте в чистом виде и в виде различных смесей с диельным топливом. В США смесь дизельного топлива с биодизелем обозначатся буквой B; цифра при букве означает процентное содержание биодизеля. В2 – 2 % биодизеля, 98 % дизельного топлива. В100 – 100 % биодизеля.
Применение смесей не требует внесения изменений в двигатель.
Цетановое число.
Для минерального дизтоплива 42–45,
Для биодизеля (метиловый эфир) не менее 51.
