Dimetileter

Dimetileterul este un produs chimic stabil, incolor,cu miros slab caracteristic.Este usor lichefiabil la 25C.Dimetileterul lichefiat poate fi transportat si depozitat similar cu gazul petrolier lichefiat cu formula chimica CH3OCH3.

Fiind un gaz de sinteza se poate produce din combustibili fosili gazosi si solizi, deseuri

menajere si lemn.Având o temperatura de autoaprindere redusa (350 C) are o stabilitate ridicata în cazul arderii,dar trebuie mentinut la o presiune constanta de cel putin 5 bar pentru a-l mentine in stare lichida.Se preteaza bine la arderea în trepte având oxigen în compozitie, si poate fi folosit la arzatoare (NOx redus).

Producerea convenţională a dimetileterului se realizeaza folosind metoda deshidratării metanolului.Pentru producţii în cantităţi industriale a dimetileterului ca şi carburant sunt luate în considerare şi alte metode:

Principala metodă reprezintă sinteza dimetileterului din hidrogen şi monoxid de carbon(gaz), metodă cunoscută ca syngas(amestec de gaze ce conţine cantităţi variabile de monoxid de carbon şi hidrogen generat de gazeificarea unui carbon.Metoda sintetizarii dimetileterului are o eficienţă sporită deoarece odată cu deshidratarea metanolului, acesta este mai întâi produs dintr-o sursă de bază(GPL- gaz petrol lichefiat; GN- gaz natural), sau cărbune prin sinteză şi apoi acesta este transformat în dimetileter.Această metodă încearcă să elimine producerea intermediară a metanolului şi să producă dimetileter din GPL, GN, cărbune sau din bio-masă într-un singur proces.

Prelucrarea de dimetileter din materiale solide, neprelucrate precum bio-masa şi cărbune presupune mai multe procese decât prelucrarea dimetileterului din gaze(GPL, GN).Aceasta datorită faptului că materialele solide trebuie să treacă prin procesul de gazeificare, pentru a produce gaz sintetic necesar sintezei dimetileterului.

Pentru a permite o gazificare mai eficientă bio-masa şi cărbunele trec prin variate procese de preparare precum şlefuirea bio-masei sau barbotarea cărbunelui. Pentru a ne asigura că dimetileterul produs e pur, au loc numeroase spălări de gaze, procese de curăţare şi purificare. Producerea dimetil eterului din metan poate folosi cu uşurinţă metoda reformarii catalitice a metanului pentru a produce gazul sintetic necesar sintetizării dimetil eterului.

Costul pentru DME este de $ 0,43/gal. Alte costuri operaţionale sunt utilitaţile: cum ar fi aburul, apa de răcire, gazul natural şi electricitatea folosite in procesul de productie.

DME (dimetileter) a fost folosit până acum în primul rând pe post de gaz sub presiune în tuburile de spray. Cu toate acestea, proprietăţi cum ar fi temperatura joasă de autoaprindere şi cifra cetanică mare, fac dimetileterul foarte potrivit ca şi combustibil pentru motoarele diesel. Arderea sa poate avea o eficienţă considerabilă, rezultând un consum redus de combustibil. Mai mult, DME arde fără a genera particule de funingine şi produce emisii extrem de reduse de particule şi de oxizi de azot. La fel ca în cazul testelor realizate de Volvo Trucks, dacă DME este produs într-un proces eficient energetic dintr-un material bio-regenerabil (Bio-DME) atunci emisiile de dioxid de carbon cu impact asupra climei pot fi reduse cu un nivel impresionant de 95%, comparativ cu motorina obişnuit.

Din perspectiva UE, Bio-DME are potentialul de a inlocui in jur de 50%* din motorina utilizata astazi in transportul rutier greu pana in 2030. Cea mai mare provocare consta in crearea unei infrastructuri de distributie a combustibilului

Exemplu de procedeu de obtinere a dimetileterului intr-o instalatie:

Distilarea lemnului (carbonizarea) se realizează industrial în cuptoare închise, la o valoare a temperaturii de 500 °C, procentele de substante rezultate din lemnele uscate fiind: 15% gaze, 25% apă, 2% metanol, 6% acid acetic, 18% gudroane, 34% mangal, aceste valori variind în functie de esenta lemnului folosit si de modul cum a fost realizată distilarea. Gazele si vaporii rezultati sunt trecuti într-o instalatie de condensare, de unde gazele necondensabile sunt separate. Au o putere calorifică de 2000-3000 kcal/m3 si pot fi întrebuintate pentru încălzirea cazanelor cu abur, folosite la motoarele stirling. Condensatul este format din acid pirolignos si gudroane de lemn. Acidul pirolignos este un amestec de 8-10% acid acetic si omologi,7% gudroane solubile si 80% apă.

Îndepărtarea gudroanelor solubile de condensat se face prin distilare; acestea rămân ca reziduu pe vasele de distilare. Vaporii de acid pirolignos sunt trecuti în vase ce contin lapte de var, unde acidul acetic este retinut sub formă de acetat de calciu, iar restul produselor volatile (fractia alcoolică) se trece mai departe în coloanele de fractionare pentru separarea componentelor. Fractia alcoolică are aproximativ următoarea compozitie: 65-70% metanol, 10-15% acetonă, 10-15% acetat de metil, 1-3% acetaldehidă, 0,5-1% alcool alilic. Fractiile de la începutul distilării celei alcoolice cum si cele de la sfârsit sunt amestecate si comercializate sub denumirea de „spirt denaturant”.

Cărbunele este destul de abundent şi se estimează că rezervele mondiale vor ajunge pentru încă 200 ani. Deoarece cărbunele este folosit de mult timp ca şi combustibil, instalaţiile de transformare a lui în energie sau în alte produse chimice sunt în general vechi şi nu indeplinesc standardele actuale privind protecţia mediului. Prin arderea cărbunilor se obţin cantităţi mari de rezidii solide sub formă de cenuşă şi funingine, şi cantităţi mari de dioxid de carbon. De asemenea cărbunele are o eficienţă energetică scazută în comparatie cu petrolul şi gazele naturale.

In momentul actual, obţinerea de energie electrică prin gazeificarea cărbunelui în instalaţiile vechi transformate pentru a nu fi poluante este mai scumpă decât obţinerea energiei electrice din gaze naturale. Totuşi, noile tehnologii dezvoltate în ultimii ani privind gazeificarea cărbunilor sunt mult mai eficiente şi permit obţinerea unei energii electrice ieftine.

Cărbunele a fost utilizat mult timp ca materie prima pentru producerea substanţelor chimice. De exemplu, producerea acetilenei din carbid. De asemenea, procesul de gazeificare al cărbunelui duce la obţinerea de gaz, gudroane şi amoniac. Totuşi, în ultimii 30-40 de ani, datorită preţului scăzut al gazului natural şi al petrolului, convertirea acestor hidrocarburi în diverse produse chimice a devenit predominantă, marile companii abandonând cărbunele.