Диметилэфир (ДМЭ)-как альтернатива дизельному топливу.

Для справки: ДИМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР (метиловый эфир) СН3ОСН3, мол. м. 46,07; бесцв. газ с запахом, напоминающим запах хлороформа; т. пл. — 138,5°С, т. кип — 25,0°С; плотн. 2,091 г/л; h.0,01 мПа.с (20°С); tкрит 126,9°С, ркрит 5,32 МПа; DH0исп 21,5 кДж/моль, DH0обр — 184,1 кДж/моль; S0298 266,5 Дж/(моль.К); раств. в этаноле, диэтиловом эфире, воде.

Д. э.- родоначальник класса алифатич. эфиров простых; сравнительно инертен, разлагается только при т-ре красного каления, не реагирует при умеренных т-рах с Na, сильными кислотами и щелочами. Обладает слабо выраженными основными св-вами и при действии сильных к-т превращается в неустойчивые оксониевые соли, напр.: [(СН3)2ОН]+НаI-. С BF3 и CH3F образует борофторид триметилоксония: СН3ОСН3 + CH3F + BF3 : [(CH3)30] + BF4- В пром-сти ДМЭ. получают в качестве побочного продукта при производстве метилового спирта из синтезированного газа на оксидных цинкхромовых и медьсодержащих катализаторах. при температурах 200-400°С и давлениях 4-40 МПа. Содержание ДМЭ. в метаноле-сырце составляет 0,01-6,0%. Перспективно получение Д. э. дегидратацией метанола при 300-400°С и 2-3 МПа в присут. гетерог. кат. — алюмосиликатов (степень превращения метанола в ДМЭ — 60%) и цеолитов (селективность процесса близка к 100%). ДМЭ. получают также из синтез-газа на полифункциональных катализаторах при 200-250°С и давлении 7-9 МПа; степень превращения метанола в ДМЭ. составляет 59-88%. Препаративно ДМЭ. получают в лаборатории действием H2SO4 на метанол. Используют ДМЭ. как хладагент, экстрагент, пропеллент, полупродукт в орг. синтезе. Т. всп. — 41,1 °С, т. самовоспл. 350 °С. Угнетающе действует на нервную систему.

"Белый платок останется белым, если поднести его к выхлопной трубе автомобиля, который в качестве топлива использует диметилэфир", — так было заявлено недавно на одном из совещаний в Московском департаменте природопользования и окружающей среды, посвященном альтернативным видам топлива. Если в ближайшее время в Москве решат использовать ДМЭ, то первыми претендентами на его использование станут 4 тысячи автобусов, находящихся в муниципальном ведении. За год они сжигают большое количество солярки и являются одними из лидеров по вредным выбросам в окружающую среду.

Напомним, что испытания ДМЭ как экологичного вида топлива проводятся уже несколько лет в России и за рубежом. Их итоги показывают, что вредные выбросы снижаются в 2-3 раза при обычной мощности двигателя.

В настоящее время применение ДМЭ в больших объемах возможно как в виде топлива для автотранспорта, тепловозов, ТЭЦ, так и в качестве хладореагента в холодильниках и кондиционерах. В следующем году на базе новомосковского предприятия "Азот" начнется строительство завода по производству ДМЭ с производительностью более 1 млн. тонн в год.

Область применения ДМЭ постоянно расширяется. В Японии ДМЭ планируют использовать в качестве энергоносителя в газотурбинных электростанциях и как экологически чистое дизельное топливо, а в России — пока в качестве дизельного топлива и топливного элемента.

В выборе альтернативного топлива на ближайшее время Москва "ставит на диметилэфир", сказал на открытой 1-й международной конференции "Альтернативные источники энергии для транспорта энергетики больших городов" мэр столицы Юрий Лужков.

По его словам, "диметилэфир имеет несколько преимуществ перед пропаном, пропан-бутаном, а водородное топливо — это, конечно же, исключительное топливо, но это перспектива дальняя".

Лужков считает, что "производство пропан-бутана весьма ограничено, у метана также есть ограничения из-за трудности обеспечения бензиновым эквивалентом, а применение диметилэфира имеет ряд преимуществ — этот газ сжижается при 5 атмосферах и содержит в своей молекуле кислород, который помогает решению проблемы токсичных выбросов.

Кроме того за применение диметилэфира выступает и "способность химической промышленности производить его в больших объемах", — отметил Лужков.

На столичных магистралях вскоре появятся автомобили, использующие вместо дизельного топлива диметилэфир. Об этом журналистам сообщил мэр Москвы Юрий Лужков. К августу на это топливо перейдут 150 автомобилей, а затем и все имеющиеся в городе 280 тысяч машин, оснащенных дизельными двигателями. В перспективе планируют перевести на диметилэфир весь транспорт, задействованный в сфере городского хозяйства. Применение нового топлива позволит дизельным автомобилям укладываться в стандарт "Евро-4" — у автомобилей, работающих на нем, выбросы оксидов азота в атмосферу в 2,5 раза ниже, чем у таких же двигателей, работающих на обычном дизельном топливе.

Работы в указанном направлении проводятся уже достаточно длительное время. В частности, еще в 2002 г. вышло Постановление Правительства Москвы и была принята Городская целевая программа использования альтернативных видов моторного топлива на автомобильном транспорте на 2002-2004 гг. Она предусматривала использование диметилового эфира в качестве моторного топлива для дизелей, расширение диапазона применения сжиженного углеводородного газа пропан-бутана как альтернативы бензину, создание транспортных средств с энергоустановками на основе электрохимических генераторов с воздушными топливными элементами, а также разработку АТС с комбинированными энергоустановками.

На основании этих решений был проведен комплекс опытно-конструкторских работ, результатом которых стало создание "Бычка" с двигателем, способным работать на диметилэфире. Опытный образец указанной машины был представлен впервые широкому кругу посетителей в составе экспозиции старейшего автогиганта АМО "ЗИЛ" на "Автосалоне — 2003", состоявшемся на территории "Экспоцентра" на Красной Пресне в Москве.

В мае 2003г. были начаты лабораторно-дорожные испытания трех опытных зиловских малотоннажников, переведенных на диметилэфир. После их успешного демонстрационного показа мэру Москвы в начале июня 2003 г. была поставлена задача — создать экспериментальную партию подобных автомобилей с последующим проведением эксплуатационных испытаний.

Новый импульс развитию работ в данном направлении, очевидно, придаст практическая реализация специального распоряжения Правительства Москвы от 17 мая 2004 г. № 941-РП "Об организации работ по внедрению диметилового эфира на транспорте в качестве экологически безопасного альтернативного моторного топлива". Выполнение положений этого документа позволит осуществить перевод дизельных двигателей, которые в настоящее время не в полной мере соответствуют стандарту Евро-2, в режим, соответствующий требованиям Евро-3.

Экологически чистый автомобиль с изотермическим фургоном выполнен на основе ЗИЛ-5301ПО. В качестве топлива для двигателя Д-245.12С и хладагента холодильной установки применен диметилэфир. Его использование позволит снизить уровень выброса вредных веществ, в частности, окислов азота в 3-4 раза. И это при практически бездымном выхлопе! Одновременно исследуются возможности замены диметилэфиром фреона в холодильных установках. Предполагается и особое наружное оформление машин, переведенных на новый вид топлива. На них будет наноситься соответствующая маркировка.

Как надеются заводские специалисты, экспериментальная партия "Бычков"-рефрижераторов, работающих на диметилэфире, появится уже к середине лета нынешнего года. АМО "ЗИЛ" выпустит 30 подобных малотоннажников, которые пройдут испытания в ГУП "Мосавтохолод". На территории последнего предстоит организовать пункт заправки диметиловым эфиром. Пока он будет располагаться на базе передвижной цистерны-заправщика. В течение нынешнего года предполагается обеспечить установку каталитических нейтрализаторов на весь автотранспорт, переведенный на указанный вид топлива. В перспективе на базе строящегося автокомбината ГУП "Мосавтохолод" планируется создать экспериментально-производственное автохозяйство для проведения эксплуатационных испытаний опытных партий машин, работающих на новых видах топлива, выработке рекомендаций по совершенствованию их конструкций, технологии эксплуатации и широкому внедрению полученных результатов.

По результатам эксплуатационных испытаний первой опытной партии, состоящей из 30 "Бычков", Департаменту транспорта и связи Москвы поручено подготовить и внести на рассмотрение столичного Правительства проект городской целевой программы "Диметиловый эфир — экологически чистое моторное топливо для дизельного транспорта города Москвы" на 2005-2007 гг. В целях увеличения представителей столичного автопарка, работающих на новых видах топлива, Правительство Москвы планирует также в третьем квартале текущего года подготовить предложения в проект Федерального закона "О плате за негативное воздействие на окружающую среду", разрабатываемого в соответствии с Распоряжением Правительства РФ от 13 января 2004 г № 33-р, предусматривающим дифференциацию платежей за выбросы в зависимости от экологических характеристик автомобилей.

В настоящее время выпуск диметилэфира осваивает ОАО "Новомосковская акционерная компания "Азот" (Тульская область), которое входит в МХК "ЕвроХим". Это предприятие уже способно производить до 10 тыс. тонн этого топлива в год. В случае успешного завершения эксперимента заводские мощности могут быть увеличены.

При содействии московских властей Зиловцы намерены и в дальнейшем продолжать работы по переводу своей продукции на экологически чистое топливо. Большую поддержку в их проведении окажут квалифицированные специалисты НИИ двигателей, МГИУ, НАМИ, а также МГТУ им. Н.Э. Баумана.