Введение

Самый простой эфир. Диметилэфир (DME; также известный как метоксиметан) – это органическое соединение с формулой CH3OCH3 (иногда неоднозначно упрощаемое до C2H6O, так как он является изомером этанола). Это бесцветный газ, являющийся полезным предшественником для других органических соединений и аэрозольным пропеллентом, который в настоящее время испытывается для использования в различных областях применения в качестве топлива. Диметилэфир был впервые синтезирован Жаном Батистом Дюма и Эженом Пелиго в 1835 году путем дистилляции метанола и серной кислоты.

Из биомассы

Диметилэфир – синтетическое биотопливо второго поколения (BioDME), которое можно производить из лигноцеллюлозной биомассы. Европейский союз рассматривает BioDME как один из возможных компонентов своей смеси биотоплива к 2030 году; его также можно получать из биогаза или метана, образующегося при переработке отходов животного происхождения, пищевых и сельскохозяйственных отходов, а также из сланцевого или природного газа. Volvo Group выступает координатором проекта BioDME в рамках Седьмой рамочной программы Европейского сообщества, в котором пилотная установка BioDME компании Chemrec использует технологию газификации черного щелока в Питеа, Швеция.

Нишевые приложения

Смесь диметилэфира и пропана используется в некоторых безрецептурных "фриз-спреях" для лечения бородавок путем их замораживания. В этой роли он вытеснил галоуглеродные соединения (фреон). Диметилэфир также является компонентом некоторых высокотемпературных газовых смесей для горелок "Map Pro", заменяя использование смесей метилацетилена и пропадиена. Диметилэфир также используется в качестве пропеллента в аэрозольных продуктах, таких как лак для волос, средство от насекомых и некоторые аэрозольные клеи.

Топливо

Потенциально значимым применением диметилэфира является замена пропана в СУГ, используемом в качестве топлива в быту и промышленности. Диметилэфир также может использоваться в качестве компонента при смешивании с пропан-автогазом. Он также является перспективным топливом для дизельных двигателей и газовых турбин. Для дизельных двигателей преимуществом является высокое цетановое число – 55, по сравнению с 40–53 у дизельного топлива, получаемого из нефти. Для перевода дизельного двигателя на работу с диметилэфиром требуются лишь умеренные модификации. Простота строения этого соединения с короткой углеродной цепью обеспечивает очень низкие выбросы твердых частиц при сгорании. По этим причинам, а также благодаря отсутствию серы, диметилэфир соответствует даже самым строгим нормам выбросов в Европе (EURO5), США (США 2010) и Японии (Япония 2009). На Европейском Shell Eco Marathon, неофициальном чемпионате мира по экономичности, автомобиль, работающий на 100% диметилэфире, проехал 589 км/л (169,8 см³/100 км), что эквивалентно расходу бензина двухтактным двигателем объемом 50 см³. Помимо победы, был побит прежний рекорд в 306 км/л (326,8 см³/100 км), установленный той же командой в 2007 году. Для изучения процесса сгорания диметилэфира необходим химико-кинетический механизм, который можно использовать для расчетов в вычислительной гидродинамике.

Охлаждающий агент

Диметилэфир является хладагентом с обозначением ASHRAE R E170. Он также используется в смесях хладагентов, например, с аммиаком, углекислым газом, бутаном и пропеном. Диметилэфир был первым хладагентом, когда-либо использовавшимся. В 1876 году французский инженер Шарль Теллье приобрел у компании Elder Dempster грузовой корабль Eboe водоизмещением 690 тонн и оснастил его холодильной установкой на основе метилэфира собственной конструкции. Корабль был переименован в Le Frigorifique и успешно доставил из Аргентины партию охлажденного мяса. Однако конструкцию установки можно было улучшить, и в 1877 году на южноамериканских линиях был введен в эксплуатацию еще один рефрижераторный корабль, "Парагвай", с холодильной установкой, усовершенствованной Фердинандом Карре.

Безопасность

В отличие от других алкиловых эфиров, диметиловый эфир устойчив к автоокислению. Диметиловый эфир также относительно нетоксичен, хотя и обладает высокой воспламеняемостью. Катастрофа на заводе BASF 28 июля 1948 года в Людвигсхафене была вызвана этим соединением — погибло 200 человек, была разрушена треть промышленного комплекса.

Давление пара

+ Экспериментальные давления паров диметилэфира
Температура (K) Давление (kPa)
233,128 54,61
238,126 68,49
243,157 85,57
248,152 105,59
253,152 129,42
258,16 157,53
263,16 190,44
268,161 228,48
273,153 272,17
278,145 321,87
283,16 378,66
288,174 443,57
293,161 515,53
298,172 596,21
303,16 687,37
305,16 726,26
308,158 787,07
313,156 897,59
316,154 968,55
318,158 1018,91
323,148 1152,35
328,149 1298,23
333,157 1457,5
333,159 1457,76
338,154 1631,01
343,147 1818,8
348,147 2022,45
353,146 2242,74
353,158 2243,07
358,145 2479,92
363,148 2735,67
368,158 3010,81
373,154 3305,67
378,15 3622,6
383,143 3962,25
388,155 4331,48
393,158 4725,02
398,157 5146,82
400,378 5355,8