Мировая промышленность в 21 столетии начала развитие быстрыми темпами. Этому способствовали ряд научных открытий, новые эффективные методики производства альтернативных топлив, улучшение качества биосырья. Способствовало еще и то, что уменьшающиеся быстрым темпом мировые запасы природных ресурсов из которых производят традиционное топливо, а также плохое состояние всей экологии планеты. Производство диметилового эфира одно из более перспективных направлений развития альтернативного топлива и сырья. Диметиловый эфир (другие названия древесный эфир, метиловый эфир) имеет химическую формулу Н3С-О-СН3. Он относится к простым эфирам с характерным для эфиров запахом, он бесцветный. Диметиловый эфир имеет большую область применения. Впервые он начал использоваться в 20 веке как пропилен в аэрозольных баллонах. Сегодня он широко используется в области топлив для моторов. В этой области его используют как самостоятельное топливо для дизельных двигателей и как компонент топлива.
Диметиловый эфир производят из синтез—газа. На сегодняшний день стало приоритетным производство синтез—газа из органического сырья. Таким органическим сырьем может быть уголь, который газифицируют непосредственно под землей, и переработка твердых и жидких бытовых отходов методом конверсии и тоже газификации.
Технология производства диметилового эфира реализуется конверсией синтез—газа двумя методами:
— Классический синтез, состоящий из двух фаз путем каталитической дегидратации метанола. Весь процесс проходит в низком температурном режиме(260–300ºС) при давлении 5–10 МПа, с использованием оксида алюминия и других катализаторов дегидратации.
— Прямой синтез. Этот процесс происходит, наоборот, в одном реакционном пространстве, порождая большое количество тепловой энергии. Поэтому в целях безопасности и работоспособности аппарата тепло постоянно нужно отводить от аппаратуры. Рабочая температура в диапазоне 240–280º C, при рабочем давлении 3–10 МПа. Этот прямой процесс синтеза диметилового эфира из синтез—газа стал возможным только тогда когда были разработаны специальные катализаторы. Прямой синтез имеет преимущество в том, что конверсия синтез—газа здесь значительно эффективнее (до 90% против 10–15). Этот метод не предполагает проводить многократное возвращение газа через катализатор. При всех существующих преимуществах этот метод получения диметилового эфира из синтез—газа довольно сложный. Чтобы он получил широкое коммерческое применение, нужно в процессе производства оптимизировать термодинамическую составляющую, а также не оставлять без внимания вопрос энергосбережения и экологии. Тем не менее, проектируемые производства прямого синтеза диметилового эфира экономически более выгодны, поскольку требуют меньших эксплуатационных и капитальных затрат.
Диметиловый эфир имеет хорошее будущее, так как он экологичный, за счет того что при сгорании в окружающую среду не происходит выбросов серы и других вредных веществ. Диметиловый дизель имеет большее цетановое число (>55), чем у обычного дизеля. Из—за содержания кислорода в своем составе имеет большую окислительную способность, чем у обычного топлива.
