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离子液体是完全由离子组成的液体,低温(<100oC)下呈液态,因此也称低温熔融盐或室温离子液体(Room Temperature Ionic Liquids,RTIL’s)。由于它几乎没有蒸汽压,无色无嗅,不挥发,能在室温下操作,因此是一种良好的化学溶剂,主要作为绿色溶剂用于有机及高分子合成、分离过程等领域,近年来作为萃取剂在石油脱硫方面的应用研究也日益增加。本论文首先合成了五种离子液体[bmim]TBP、[bmin]PF6、[bmim]BeS、[bmim]BF4、[bmim]AlCl4,并通过红外光谱和核磁共振谱进行了鉴定和表征。论文对五种离子液体萃取性能的优劣进行了比较,结合分子间作用力的理论和价键理论阐述了离子液体萃取脱硫的机理。离子液体脱硫是纯物理萃取过程,离子液体的阴离子能够显著的影响离子液体的萃取性能。阴离子的配位原子中如果含有和C原子的2p轨道能级相近的3d空轨道(如Al、P、S等),就可以和噻吩类含硫化合物的大π键形成d-p反馈π键,从而增强离子液体的萃取脱硫选择性,提高脱硫率。在选择离子液体时应选择中心原子为P,配位数小于6的阴离子。从离子液体的萃取机理分析可预测离子液体对噻吩类含硫化合物具有高选择性。用离子液体作萃取剂可脱除油品中噻吩类含硫化合物,从而对油品可实现深度脱硫的目标,生产超低硫车用燃料。以[bmim]TBP为萃取剂,以BT-辛烷、DBT-辛烷的模拟体系为研究对象,研究了离子液体对燃油萃取脱硫性能。考察了离子液体萃取脱硫的操作条件对其脱硫率的影响和脱硫选择性的影响。实验结果表明,萃取很快达到平衡,萃取平衡时间为两分钟左右;离子液体萃取脱硫的热效应很小,基本不受温度影响,因此操作温度可以选择在常温;离子液体[bmim]TBP对BT、DBT的分配系数分别可达到2.0,1.7,在溶剂比为1:1时单级脱硫率便可达到67%、62.9%。多级逆流萃取过程的计算结果表明,在室温下,溶剂比为1:1时,经五级逆流萃取,油品脱硫率能达到95%以上,硫含量可降至50ppm。