C4烷基化是炼厂中生产清洁汽油的一个重要工艺，传统的催化剂是浓硫酸和氢氟酸，两种催化剂都存在着设备腐蚀及污染等问题，使该工艺的应用受到了很大限制。室温离子液体是近几年发展起来的一种新型绿色催化剂，具有可循环使用及环境友好等特点，具有作为C4烷基化催化剂的优势。 论文首先选用[bmim]Br/2AlCl3为催化剂，考察了不同工艺条件对C4烷基化的影响。最佳的反应条件为：反应温度35℃、烷烯比15.51、反应时间(不包括进料时间)15min、酸烃比(质量)为0.96、搅拌速率440r/min。 在优化条件下，考察了离子液体阴阳离子配体比例对催化效果的影响，离子液体的阴阳离子配体最佳比例为1.9：1。在此比例及优化的工艺条件下，烷基化油中C8的含量为57.67wt％，TMP占烷基化油的26.27wt％，丁烯的转化率为100％。 考察了添加有机溶剂和金属助剂改性后的[bmim]Br/1.9AlCl3离子液体对烷基化反应的催化结果。在所用的十三种助剂中，以CuCl和苯作用最为明显。加入CuCl后，烷基化油收率明显增大，TMP/DMH由0.38增至0.50，C9+的含量稍有下降。而加入苯后，TMP/DMH从0.38提高至0.73。可知苯对目的产物选择性的影响明显优于CuCl。但二者各有不足，CuCl易于从离子液体中沉淀出来，影响离子液体的稳定性，苯会与丁烯反应生成一些烷基苯，影响烷基化油的品质，且会降低烷基化油收率。 将合成的一系列结构较为复杂的功能化离子液体(以CF3SO3。为阴离子，咪唑阳离子核上引入SO3H)用于催化C4烷基化反应，结果发现，该类离子液体的酸性主要与阴离子有关，与阳离子关系不大，其酸性弱、粘度较大，不能催化C4烷基化反应。但用于催化合成醋酸甲酯时表现出较高的催化活性，甲醇的转化率最高可达91.19％。