Διαιθυλαιθέρας - σύγχρονο καύσιμο για κινητήρες ντίζελ

Οι αιθέρες είναι παράγωγα αλκοολών στα μόρια των οποίων το άτομο υδρογόνου της ομάδας ΟΗ αντικαθίσταται από ρίζα άνθρακα. Οι αιθέρες χαρακτηρίζονται από μεταμερισμό και ισομερισμό της υδρογονανθρακικής αλυσίδας.

Ο ισομερισμός της υδρογονανθρακικής αλυσίδας οφείλεται στην διακλάδωση της.

Ο μεταμερισμός είναι ένα είδος ισομερισμού στο οποίο δύο καιΠερισσότερα εστέρες έχουν παρόμοια μοριακό τύπο αλλά διαφορετικής μοριακής δομής λόγω των διαφορετικών ριζών και στις δύο πλευρές του «γέφυρα» οξυγόνο. Για παράδειγμα, ο μοριακός τύπος αντιστοιχεί σε τρία S4N10O εστέρα:

-CH3-O-CH (CH3) 2.

-CH3-O-C3H7.

- C2H5-O-C2H5.

Αυτές οι ουσίες παράγονται συνθετικά, συμπεριλαμβανομένου του διμεθυλαιθέρα. Ο τύπος αυτής της ένωσης αντιπροσωπεύεται από δύο ρίζες μεθυλίου, οι οποίες είναι διασυνδεδεμένες οξυγόνο «γέφυρα».

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι στη φύση, οι αιθέρες σε ελεύθερηδεν συμβαίνουν. Οι διμεθυλο- και μεθυλαιθυλο-εστέρες είναι αέρια. Οι επόμενοι λίγοι εκπρόσωποι είναι υγρά, ενώ οι υψηλότεροι εστέρες είναι στερεά. Είναι πολύ κακώς διαλυτά στο νερό, εξαιρετικά σε οργανικούς διαλύτες. Οι μέσοι εκπρόσωποι (διπροπύλ, προπύλ αιθύλ, διαιθύλ) είναι εξαιρετικοί οργανικοί διαλύτες. Οι φυσικές ιδιότητες αυτών των οργανικών ενώσεων ποικίλλουν ανάλογα με το μοριακό βάρος.

Διμεθυλαιθέρας: παρασκευή

Η περιγραφόμενη ουσία είναι εύκολα διαλυτή σε νερό,αιθανόλη, διαιθύλιο και διπροπυλαιθέρα. Αυτός ο αιθέρας αποκτάται λόγω της αφυδάτωσης της μεθανόλης και ως παραπροϊόν της παραγωγής μεθανόλης από Η2 και CO. Χρησιμοποιείται σε ψυκτικές εγκαταστάσεις ως ψυκτικό.

Στο εγγύς μέλλον, οι κινητήρες ντίζελ θα είναιμεταφέρονται όχι στο αέριο, αλλά στον διμεθυλαιθέρα. Μια τέτοια ανακατασκευή του κόστους τους είναι πολύ φθηνότερη σε σύγκριση με τη μετάβαση στο φυσικό αέριο. Οι κορυφαίες χώρες για την παραγωγή αυτών των κινητήρων είναι οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ρωσία και η Ιαπωνία.

Στις αρχές του 21ου αιώνα, η ρωσική κυβέρνηση ενέκρινεσχετικά με τη χρήση εναλλακτικών καυσίμων στις οδικές μεταφορές. Ο διμεθυλαιθέρας χρησιμοποιείται στα φορτηγά. Αυτή η βασική απόφαση έγινε σε σχέση με το γεγονός ότι οι εκπομπές αζωτούχων ενώσεων από κινητήρες ντίζελ που είναι εγκατεστημένοι σε φορτηγά υπερβαίνουν μερικές φορές τα καθορισμένα πρότυπα. Ο διμεθυλαιθέρας είναι ιδανικός για αυτόν τον τύπο κινητήρα, δεν χρειάζεται να ανακατασκευαστεί. Μόνο μέσω της χρήσης ενός νέου εναλλακτικού καυσίμου, οι νέοι αναβαθμισμένοι κινητήρες έχουν φθάσει στο επίπεδο οικολογικής συμβατότητας του Euro-3.

Κυβερνήσεις πολλών χωρών στον κόσμο το πιστεύουνΤο μελλοντικό καύσιμο για κινητήρες ντίζελ θα είναι διμεθυλαιθέρας. Σήμερα, η ουσία αυτή παράγεται κυρίως από την επεξεργασία φυσικού αερίου. Στα πρώτα στάδια της τεχνολογικής διαδικασίας, το φυσικό αέριο μετατρέπεται, με αποτέλεσμα το αέριο σύνθεσης. Μετά από αυτό, μετατρέπεται σε μεθυλική αλκοόλη. Η μεθανόλη στη συνέχεια αφήνεται να αφυδατωθεί, οπότε λαμβάνεται διμεθυλαιθέρας. Υπάρχει άλλη μέθοδος σύνθεσης αυτής της αιθέρας - άμεση μετατροπή του αερίου σύνθεσης σε μεθανόλη.

Οι εστέρες σε σύγκριση με το πετρέλαιο κίνησης έχουν τη δική τουςπλεονεκτήματα και, φυσικά, μειονεκτήματα. Στη δομή του αιθερικού μορίου δεν υπάρχουν δεσμοί "άνθρακα-άνθρακα". Λόγω της σημαντικής περιεκτικότητας σε οξυγόνο, παρέχεται ένας καλός ψεκασμός όταν εγχυθεί ο αιθέρας σε ένα μέσο με θερμοκρασία πάνω από το σημείο ζέσεως της ίδιας της ουσίας. Αυτά τα χαρακτηριστικά βελτιώνουν την καύση καυσίμου. Χρησιμοποιώντας αυτό το εναλλακτικό καύσιμο, μειώνεται το επίπεδο θορύβου του κινητήρα, ενώ αυξάνεται η αξιοπιστία του.

Τα κύρια μειονεκτήματα αυτού του αιθέρα περιλαμβάνουν χαμηλότερη θερμότητα καύσης και χαμηλότερη πυκνότητα. Όλα αυτά οδηγούν σε αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου. Αυτή η ουσία έχει πολύ κακές ιδιότητες λίπανσης.