本發(fā)明涉及柴油脫氮的方法，具體涉及用咪唑型雙陽離子液體脫除柴油中氮化物的方法。
背景技術(shù)：
目前柴油中普遍存在含有氮元素的化合物，例如脂肪胺類、吡啶類、喹啉類和苯胺類等堿性化合物以及吲哚類、咔唑類、腈類和酰胺類非堿性化合物。這些含有氮元素的化合物最大危害在汽車發(fā)動機燃燒過程中，容易形成氮氧化物（nox）和一些顆粒污染物（pm2.5和pm10），排放到空氣中極易形成酸雨、霧霾等危害，給人類生產(chǎn)、生活以及健康帶來了嚴峻的考驗。另一方面，油品中這些含氮化合物與空氣中的氧氣接觸容易被氧化、聚沉，不僅使實際油品的色澤加深，而且還會導(dǎo)致油品的安全穩(wěn)定性大大地降低，油品的品質(zhì)降低。目前工業(yè)上油品脫氮方面有酸堿中和成鹽法、物理-化學(xué)吸附法、絡(luò)合萃取分離法、氧化分離法、微波輻射和細菌等微生物脫氮等。如公開號cn102373109的發(fā)明專利，就公開了用有機羧酸中和脫氮的方法，該方法雖然工藝較簡單，但一般只用于堿性的柴油。公開號cn101861374的發(fā)明專利，則公開了以咪唑硫酸鹽的化合物與柴油混合，經(jīng)過循環(huán)萃取工藝脫氮，該方法雖然脫氮效果較好，但設(shè)計工藝較復(fù)雜，脫氮成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種脫氮效果更好、脫氮工藝簡單的用咪唑型雙陽離子液體脫除柴油中氮化物的方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：用咪唑型雙陽離子液體脫除柴油中氮化物的方法，其步驟如下：
a、將1-芐基-2-甲基咪唑與二烷基溴按摩爾比1:1～2混合，在70～90℃溫度條件下攪拌反應(yīng)8～12小時，得到咪唑型溴化物；
b、將上述咪唑型溴化物與對甲基苯磺酸按摩爾比1:1，常溫下離子交換反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束得到咪唑型雙陽離子液體；
c、將上述咪唑型雙陽離子液體與水和柴油按體積比1:0～2:1～10混合，在25～65℃溫度條件下，攪拌脫氮反應(yīng)10～30分鐘，得到混合溶液，其中所用柴油的氮含量小于500ppm；
d、將上述混合溶液靜置，直至混合溶液分為上、下兩層液相，將上層液相分離出來，得到脫氮柴油。
步驟a所述的二烷基溴為1,4-二溴丁烷，步驟b所述的咪唑型雙陽離子液體為雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞丁基二對甲基苯磺酸鹽。
步驟a所述的二烷基溴為1,2-二溴乙烷，步驟b所述的咪唑型雙陽離子液體為雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞乙基二對甲基苯磺酸鹽。
步驟a所述的二烷基溴為1,6-二溴己烷，步驟b所述的咪唑型雙陽離子液體為雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞己基二對甲基苯磺酸鹽。
步驟d下層液相用萃取劑在常溫常壓下，萃取10分鐘，分離后再進行減壓蒸餾，得到回收的咪唑型雙陽離子液體，所述的萃取劑為四氯化碳、乙酸乙酯、乙醚或氯仿；這樣咪唑型雙陽離子液體重復(fù)利用，減少浪費。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于一種用咪唑型雙陽離子液體脫除柴油中氮化物的方法，通過1-芐基-2-甲基咪唑與二烷基溴和對甲基苯磺酸反應(yīng)得到咪唑型雙陽離子液體，然后與柴油和水攪拌反應(yīng)，得到脫氮柴油，該方法工藝簡單，脫氮效果更好，一次脫氮可以脫除90%以上的氮化物，脫氮成本低。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
實施例1
制備雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞乙基二對甲基苯磺酸鹽：按摩爾比1:1將1-芐基-2-甲基咪唑與1，2-二溴乙烷混合，升溫到70℃，劇烈攪拌，反應(yīng)12小時得到咪唑型溴化物；得到咪唑型溴化物與對甲基苯磺酸等摩爾，在常溫下離子交換反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束得到雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞乙基二對甲基苯磺酸鹽。柴油脫氮：在25ml的圓底燒瓶中分別加入雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞乙基二對甲基苯磺酸鹽10ml和10ml模擬柴油（喹啉溶于正庚烷，n：500ppm）在25～30℃溫度下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)10分鐘后停止攪拌，靜置后倒出上層的柴油相，取樣3～5ml于消化管中。先在石墨消解爐上消解3小時，再用自動凱氏定氮儀（濟南海能儀器股份有限公司）進行測定其含氮量，首次利用脫氮率為96%。雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞乙基二對甲基苯磺酸鹽的回收利用：取分層后下層液相，加入乙酸乙酯10ml進行萃取，分離乙酸乙酯，重復(fù)五次得到回收的雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞乙基二對甲基苯磺酸鹽。再加入模擬柴油10ml，在室溫下攪拌10分鐘后停止攪拌，靜置后倒出上層的柴油相，取樣3-5ml于消化管中。消解方法和分析方法同上，按照上述步驟重復(fù)5次。重復(fù)反應(yīng)五次的脫氮率均為92%以上。
實施例2
與實施例1基本相同，所不同的只是1，2-二溴乙烷由1，4-二溴丁烷替代，1-芐基-2-甲基咪唑與1，4-二溴丁烷的摩爾比為1:1.5，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間為10小時，然后與對甲基苯磺酸等摩爾離子交換反應(yīng)后得到雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞丁基二對甲基苯磺酸鹽；雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞丁基二對甲基苯磺酸鹽與模擬柴油的體積比為1:5，還另加水，雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞丁基二對甲基苯磺酸鹽與水的體積比為1:1，在40～45℃溫度下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)20分鐘，首次利用脫氮率為97%?；厥盏碾p-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞丁基二對甲基苯磺酸鹽再利用脫氮率均為90%以上。
實施例3
與實施例1基本相同，所不同的只是1，2-二溴乙烷由1，6-二溴己烷替代，1-芐基-2-甲基咪唑與1，6-二溴己烷的摩爾比為1:2，反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時間為8小時，然后與對甲基苯磺酸等摩爾離子交換反應(yīng)后得到雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞己基二對甲基苯磺酸鹽；雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞己基二對甲基苯磺酸鹽與模擬柴油的體積比為1:10，還另加水，雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞己基二對甲基苯磺酸鹽與水的體積比為1:2，在60～65℃溫度下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)30分鐘，首次利用脫氮率為93%。回收的雙-[1-芐基-2-甲基咪唑]亞己基二對甲基苯磺酸鹽再利用脫氮率均為90%以上。
上述實施例中1，2-二溴乙烷、1，4-二溴丁烷和1，6-二溴己烷也可以由其他二烷基溴替代，得到不同的咪唑型雙陽離子液體，在此不一一敘述。