Физико-химические показатели и свойства ДМЭ. Физико-химические показатели ДМЭ 3 Молекулярная масса 46,07 Температура плавления -138,5 С Температура кипения -24,9 С Критическая температура 127 С Критическое давление 53,7 бар Давление пара при 20 С 38 С 5,1 бар 8 бар Теплота парообразования при -20 С 410кДж кг Результаты выполненных исследований различных аспектов применения ДМЭ в качестве альтернативного моторного топлива для дизелей дают основания для следующих выводов. 1. ДМЭ обладает целым рядом преимуществ по сравнению с другими альтернативными топливами и даже дизельным топливом по следующим показателям Химическим - отсутствием валентных углеродно-углеродных связей, что понижает склонность к сажеобразованию при горении содержанием порядка 35 связанного кислорода, что практически полностью устраняет дымность выпускных газов хорошей самовоспламеняемость в условиях цилиндра дизеля цетановое число ЦЧ 55 60 по сравнению с ЦЧ 45-50 для дизельного топлива, не говоря уж об альтернативных топливах типа метанола и этанола, а также природных газах, имеющих плохую воспламеняемость, что делает его идеальным в качестве моторного топлива дизелей Физическим - хорошей испаряемостью, что приводит к быстрой газификации впрыскиваемых в цилиндры топливных струй, способствуя совершенствованию процесса смесеобразования и улучшению экономичности при понижении требуемого уровня давлений впрыскивания и, следовательно, повышению надежности работы топливовпрыскивающей аппаратуры и снижению ее уровня шума. 2. Результаты моторных испытаний дизелей на ДМЭ показали возможность значительного улучшения следующих характеристик Экологическим - снижение уровня выброса вредных выбросов с выпускными газами по окислам азота- в 3-4 раза при практически бездымном выхлопе на всех режимах работы - ДМЭ является экологически чистым продуктом, не наносящим никакого вреда окружающей среде. Экономическим - сохранение или даже улучшение до 5 экономичности дизеля по сравнению с работой на дизельном топливе.
Эксплуатационным - снижение динамики цикла и давлений сгорания, что повышает надежность работы двигателей и снижает шумность на 10 дБ А , открывая возможность конвертирование в дизели, работающие на ДМЭ, обычных карбюраторных двигателей, а также возрождения с улучшением экологических характеристик широко распространенных, например, в дорожно-строительных машинах безнаддувных дизелей. 3. Конвертирование обычных дизелей для работы на ДМЭ состоит только в модернизации их топливоподающей аппаратуры, направленной на увеличение объемной подачи топлива и уплотнения линии низкого давления для приспособления ее к работе на повышенных порядка 10-20 бар давлениях, а также в замене топливных баков на баллоны низкого давления, используемые для работы с сжиженными природными газами.
К недостаткам следует отнести пониженную вязкость ДМЭ по сравнению с дизельным топливом, что может потребовать доводки топливоподающей аппаратуры для обеспечения ее противозадирных качеств и повышения долговечности. 4. Существуют отработанный через получение метанола, а также более эффективный новый через получение синтез-газа технологические способы массового производства ДМЭ на базе природного газа. ДМЭ может также производиться на базе каменного угля, углеродосодержащих продуктов битумов, а также биомассы, что позволяет считать его возобновляемым видом топлива. 5. Технико-экономический анализ применения диметилового эфира в качестве альтернативного моторного топлива для дизелей свидетельствует о возможности сбыта его по ценам, приблизительно равным ценам на дизельное топливо. 6. Из описанных результатов исследования можно заключить, что диметиловый эфир по своим физико-химическим показателям и данным моторных испытаний может стать в XXI-м веке основным видом моторного топлива во всем мире, над внедрением которого в настоящее время интенсивно работают многие ведущие фирмы и государственные организации за рубежом. 22,23-24 По существу, речь, по-видимому, может идти о глобальной отработке новой прогрессивной технологии преобразования природного газа и других видов сырья, обеспечивающего только умеренный экологический эффект, в идеальное моторное топлива, отвечающее всем самым жестким экологическим и экономическим нормам наступающего века. Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что по целому ряду экологических, эксплуатационных и технико-экономических показателей диметиловый эфир может стать в 21-м веке одним из основных видов моторного топлива для дизелей во всем мире, что дает основание рекомендовать всемерную поддержку и развитие соответствующих НИОКР, которые должны способствовать ускорению массового внедрения в нашей стране диметилового эфира в качестве альтернативного моторного топлива. Одним из самых важных положительных факторов использования ДМЭ в качестве моторного топлива является отсутствие необходимости строительства специальных АЗС. Так как по своим физико-химическим свойствам за исключением цетанового числа ДМЭ аналогичен пропан-бутану для заправки автомобильного транспорта ДМЭ можно использовать существующие АГНС. В этом случае АГНС становится двухтопливной заправкой пропан-бутана и ДМЭ , по аналогии с действующими АЗС бензин дизельное топливо . 8. Транспортировка ДМЭ, разгрузка, хранение Диметиловый эфир физически сходен с LPG. Свойства ДМЭ сходны со свойствами пропана и бутана, двух основных компонентов LPG. Для морских перевозок могут использоваться обычные LPG танкеры.
Разгрузка и хранение ДМЭ может производиться оборудованием, похожим на оборудование для LPG. Устройства для разгрузки ДМЭ должны быть спроектированы с расчетом на танкеры с тоннажем от 35000 до 78000 м3. ДМЭ разгружают при температуре -25 С. Хранилища ДМЭ должны быть снабжены системой пожаротушения, включающей в себя емкости с водой.
Также должна быть техническая вода, азот и резервный генератор энергии 25 . 9.