?экология

УДК 662.767:621.431.74

Г. А. Джихинто, С. С. Дмитриев Астраханский муниципальный технический институт

ДИМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР — ЭКОЛОГИЧЕСКИ Незапятнанное Горючее Грядущего

Экологические трудности, связанные с внедрением обычного моторного горючего в движках тс, животрепещущи не только лишь для Рф, да и для всех государств мира. В текущее время многие забугорные машиностроительные компании взяли курс на достижение нулевой токсичности отработанных газов. Их долголетний опыт указывает, что достигнуть этого можно методом использования других (не нефтяных) видов моторного горючего. Исследования в области достяжения более высочайшей эффективности, низких издержек производства и сотворения значимых припасов новых видов моторных топлив проводятся фактически в каждой промышленно развитой стране производителями и научными организациями.

Одним из многообещающих заменителей обычного горючего может стать диметиловый эфир (ДМЭ) — СН3ОСН3 [1, 2].

Диметиловый эфир является одним из простых соединений, промышленное создание которого можно воплотить на базе имеющейся технологии с малозначительным усовершенствованием.

По энергоемкости, стоимости и температуре вспышки ДМЭ уступает классическому дизельному горючему (ДТ):

— энергоемкость в 1,6 раза ниже энергоемкости ДТ из нефти;

— цены на ДМЭ в текущее время примерно в полтора раза выше цен на другие виды горючего;

— температура вспышки ДМЭ в чистом виде ниже допускаемой Правилами Регистра судоходства РФ, потому его применение целенаправлено исключительно в виде добавок.

Достоинства ДМЭ обеспечиваются последующими показателями:

— цетановое число ДМЭ — 50-60 против 45-55 для ДТ;

— температура воспламенения ДМЭ — 235 °С против 250 °С для ДТ;

— давление насыщенного пара — 0,61 МПа;

— отсутствие сажи и оксидов азота в выхлопных газах, что в особенности принципиально для охраны среды [3, 4].

По физическим свойствам ДМЭ близок к обычным пропан-бутановым консистенциям, что позволяет использовать подобающую инфраструктуру и опыт ее эксплуатации (табл.).

Физические характеристики ДМЭ и других углеводородных топлив [4, 5]

Показатель ДМЭ Метан Пропан Метанол Дизельное горючее

Хим формула СН3ОСН3 СН4 С3Н8 СН3ОН

Температура кипения, °С -25,1 -161,5 -42,0 64,6 180-370

Плотность при 20 °С, г/см3 0,69 0,42 0,49 0,79 0,84

Давление насыщенных паров при 25 °С, МПа 0,61 24,6 0,93 — —

Вязкость кинематическая при 20 °С, мм2/с 0,15 — 0,17 — 3-5

Температура воспламенения, °С 235 650 504 470 250

Предел взрываемости, % 3,4-17 5 5 2,1-9,4 5,5-26 0,6-7,5

Цетановое число 55-60 0 5 5 40-55

Низшая теплота сгорания, кДж/кг 28 900 50 300 46 500 21 100 42 500

Температура вспышки, °С -70 -188 — 15,6 °С +70

Температура сжижения, °С 20 -161 — — —

Плотность метана определена при температуре -161,5 °С.

ДМЭ нетоксичен (уже употребляется в качестве наполнителя в аэрозольных упаковках), стремительно деградирует в атмосфере и может применяться как хладагент — заменитель фреонов.

Расходы на создание и транспортировку ДМЭ в 10 раз ниже, чем надлежащие характеристики сжиженного природного газа (СПГ) [3, 5].

В Астраханском муниципальном техническом институте на кафедре «Эксплуатация аква транспорта» были поставлены опыты по смешению ДТ и ДМЭ. Целью работы являлось получение экспериментального горючего, также исследование его параметров.

Для опыта было выбрано ДТ марки Л (летнее) ГОСТ 305-82 и пусковая жидкость «Холод Д-40». В сухую чистую пробирку налили ДТ и добавили ДМЭ; перемешивая, получили однородную смесь. По истечении 5 часов смесь стала гомогенной, а через 7 дней поменяла цвет от мутного до ярко-желтого. В процессе опыта были использованы консистенции с различной концентрацией ДМЭ: 9; 7; 5; 2,8; 1; 0,63; 0,5 % соответственно. Физико-химические характеристики оценили с помощью судовой всеохватывающей лаборатории СКЛАМТ-1.

При добавлении ДМЭ в ДТ в малых количествах (от 0,5 до 0,7 %) температура вспышки консистенции меняется некординально. Пользуясь экспериментальными данными, можно прийти к выводу, что внедрение экспериментальных топлив с концентрацией ДМЭ от 9 до 1,1 % на судах неприемлимо из-за низкой температуры вспышки, а с концентрацией от 0,7 до 0,50 % отвечает требования Регистра судоходства Рф.

Перечень ЛИТЕРАТУРЫ

1. Леонард Р. Истощение нефтяных припасов и будущая эра природного газа // Нефтегазовая вертикаль. — 2001. — № 9. — С. 50-59.

2. Кириллов Н. Г. Состояние топливно-энергетического комплекса Рф и энергосберегающий путь развития энергетики // Энергетика и индустрия Рф. — 2002. — № 1. — С. 6-7.

3. Елисеев В. Г., Кунис И. Д. Экологические нюансы внедрения сжиженного природного газа как альтернативного горючего // Конверсия в машиностроении. — 2001. — № 2. — С. 21-23.

4. htt: //neft.tatcenter.ru.

5. htt: //www.rambler.ru.

Статья поступила в редакцию 14.09.2006

DIMETHYL ETHER -POLLUTION-FREE FUEL OF THE FUTURE

G. A. Dzhikhinto, S. S. Dmitriev

Nowadays many machine — building companies try to reduce the rate of harmful substances in exhaust gases up to zero. It can be realized only by using alternative (not oil) fuels. One of promising substitutes of diesel oil may be dimethyl ether (CH3OCH3). Although, power intensity of dimethyl ether is less than traditional diesel oil from petroleum in 1.6 times, but its superiority is obvious in other indexes.