二甲氧基甲烷/柴油调合物将成为低成本可控排放的燃料
日前,西安交通大学通过采用0~50%的二甲氧基甲烷(DMM)/柴油调合物用作直喷式(DI)柴油机燃料,观察
其燃烧性能和排放状况,研究人员使用单缸柴油机,对15%、30%和50%的柴油与6.47%~21.36%DMM的调合物共3
种燃料进行了测试。研究结果表明,当DMM含量增加时,燃料调合物中氧含量增加,热值降低,十六烷值降低,蒸
发热增大。
该实验论证了二甲氧基甲烷/柴油调合物可降低成本,减少污染物的排放。在燃料喷射系统和发动机没有改变的
情况下,采用二甲氧基甲烷/柴油调合物时烟尘和CO排放降低,NOx排放几乎不改变,而烃类(HC)排放有所增加。
当燃料消耗较高时(DMM热值比柴油稍低),热效率稍有提高。因此:柴油发动机燃用30% DMM调合油时,燃料效率
和排放是满意的。这项研究成果已于2008年11月14日在美国化学学会《能源与燃料》发表。
DMM有高的含氧成分、十六烷值,正常状态下为液态,便于贮存和运输(表1)。DMM制取工艺简便,可由甲醇
氧化,或通过甲醛与甲醇反应制取,也可通过二甲醚(DMC)催化氧化来生产,因此是一种可替代含氧柴油燃料或调
合组分的产品(表2)。(钱伯章)
表1 柴油和DMM燃料性质比较
项目 柴油 DMM(C3H8O2)
化学分子式 C10.8H18.7 C3H8O2
分子量/g 148.3 76.1
密度/g·cm-3 0.86 0.865
低热值/MJ·kg-1 42.5 22.4
蒸发热/KJ·kg-1 260 318.6
自燃点/℃ 200~220 318.6
十六烷值 45 30
C/w% 86 47.4
H/w% 14 10.5
O/w% 0 42.1
表2 柴油/DMM调合燃料的燃料性质
项目 调合燃料1调合燃料2调合燃料3
体积分数/% 15.00 30.00 50.00
DMM质量分数/% 15.38 30.62 50.73
低热值/MJ·kg-1 39.41 36.35 32.3
蒸发热/KJ·kg-1 268.79 277.58 289.3
十六烷值 42.69 40.5 37.39
C/w% 80.06 74.18 66.42
H/w% 13.46 12.93 12.22
O/w% 6.47 12.89 21.36
